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摘要:液压传动技术作为一种新型技术,其在机械制造中的应用,能够更好的保证机械制造的稳定性、安全性,提高相关设备运行的质量和效率,最终为机械制造业的发展提供助力。
关键词:机械制造;液压传动技术;有效应用
1液压机械控制系统的基本原理
液压机械控制系统的运行是基于其内部液体作用,确保其内部系统运行平衡并能够根据活塞大小来给出合适的压力,其实质就是以内部液体作为载体把压力变为所需能量的机械装置。液压机械控制系统一般由三部分构件组成:执行元件、动力元件、辅助元件。其中,执行元件的主要作用是把压力变为所需能量,主要部分为液压泵,该元件可以让压力在短时间内变为相应能量,对系统的转化效率起决定性影响。
2液压机械控制系统的组成元件及作用
液压机械控制系统主要依靠液体作用力保持自身平衡。活塞大小不同,相应的压力也会存在差异,换句话说,较大的活塞通常情况下压力也会有较高的要求。因此,在液压机械控制系统运转过程中,要根据实际要求决定需要的压力,然后在内部液体作用下,压力就会转为能量。液压机械控制系统主要可分为三个组成部分:第一,执行元件,其作用是进行力的转化,也就是将压力转化为能量。而液压泵作为执行元件必不可少的一部分,对于效率提升有着很大作用。除了转化能量外,执行元件另外一项作用就是控制液体流速,进而让系统达到工作要求的目的;第二,动力元件,其主要作用就是让系统在充足动力下运转起来。齿轮泵作为一个重要的动力元件,根据齿轮变化不同,动力也会存在一定差异,以此确保在不同工作条件下液体输送顺畅;第三,辅助元件,其作用是连接系统中的各个管道,使其在安全稳定环境下顺利工作,是液压机械系统不可或缺的元件之一。
3液压机械传动控制系统的缺陷
在温度影响下,液压机械控制系统的差异性主要体现在工作性能以及效率方面。在实际工作中,温度上升,油液粘度随之下降,造成密封性降低,导致液压机械传动控制系统出现泄露隐患、传动效率达不到要求以及执行元件无法安全可靠的运转等问题。如果想要解决这一问题,就要选择合适的传动介质,其中多以粘温特性良好的工作介质为最佳选择,还要注意避免工作液体受到污染。一旦液压控件受到破坏,就会产生磨损,这些硬质金属屑伴随工作液体流经元件内部,会造成密封件划伤,严重情况下还会造成执行元件无法正常使用,引发一系列连锁反应。有些污染物会在传动介质作用下“进攻”液压元件,而液压元件作为液压系统中的重要组成部分,一旦其中任何元件受到污染,就会丧失原有工作能力。液压系统故障排除比较难,所以就需要更加完善维修操作技术,否则会影响控制系统正常运行,对液压机械控制系统稳定性以及准确性产生较大影响。
4液压传动技术在机械制造中的应用
4.1工程机械行走驱动中的应用
行走驱动是机械制造中较为重要的组成部分,与其他工作系统相比,行走驱动对于传输功率、器件的使用效率以及变速调速、输出轴旋转方向等均有着严格要求,为了满足行走驱动的要求,采用液压传动技术是尤为必要的。传统行走驱动在运行中主要依靠的是机械传动,但是由于其负荷较小,所以只能在变速调速上发挥作用。而液压传动的应用利用了变矩器替换原有的离合器装置,实现了分段无机调速,保证了设备系统的运行效率。再者,液压传动的应用对于动力参数有着很好的控制效果,可以满足低速负荷的特征。
4.2数控车床中的应用
液压传动技术在数控机床中的应用主要体现在油泵装置、加紧系统装置、尾架系统装置和压力表这四部分上。在油泵装置中,主要是通过液压油箱和油泵电机的作业完成该装置的控制的。液压油箱中液压油的液面控制在40升左右,油泵电机的压力控制在4帕,当液压油箱的压力小于2帕以下时,系统会自动报警。而在加紧系统装置中,可通过电磁转向阀和减压阀对液压片盘进行控制操作,来确保系统的正常运转。其中减压阀的压力调节大约在0.15-3.5兆帕之间。尾架系统装置同加紧系统装置类似,都是利用电磁转向阀和减压阀完成控制的,不过这里利用尾架套筒的顶出和退回速度,通过调控减压阀压力,实现设备的正常运转。在机床上,其压力表主要有三种,即总压力表、卡盘压力表和尾架压力表,压力表的选择在7兆帕左右。
5液压系统泄漏问题和控制
5.1泄漏诱发因素及种类
在液压系统中,泄漏问题的发生是较为常见的,且影响因素也相对较多,其中以密封元件存在问题造成的泄漏现象最为常见。密封元件问题的产生主要集中在设计和装配这两个环节上。在设计过程中,造成密封元件出现问题的原因主要有:未对密封材料与液压油之间的相容性以及压力、负载、温度变化等进行综合考虑;未对运转速度以及沟槽加工实行合理管控;设计过程中对设计内容与实际装配条件未进行比对,影响最终的装配质量。而在装配过程中,其存在的问题除了是装配流程不规范、不标准外,还未做好密封元件的防护措施,导致其在使用中产生较大磨损,降低了密封元件与其他部分之间的契合性,引发泄漏问题的产生。另外,密封元件因使用时间过长,老化、压缩量不足等问题也会引发泄漏。
液压系统泄漏问题的种类相对较多,内泄漏和外泄漏是较为常见的情况,这也就是固定密封位置泄漏和运动密封位置泄漏。如下图所示。固定密封位置泄漏主要是由于缸底和各管接头之间发生错位;而运动密封位置泄漏则是由于油缸活塞杆和多路阀阀杆之间存在问题。
5.2液压系统泄漏现象的控制
在分析液压系统泄露问题的因素后,需要制定合理的控制措施,来保证液压系统运行的稳定性,不过结合目前技术手段来看,要想全面实现液压系统泄露问题的控制是很难的,所以工作人员应从分析各种泄露因素出发,制定科学合理的防治措施,以减小泄露问题的发生概率。
5.3密封元件的有效控制
要想实现密封元件的有效控制,就需先对密封元件的结构予以详细了解,提升结构设计的合理性、可行性。在设计过程中,应保证密封元件沟槽设计与实际要求相适应。且结合沟槽的实际情况进行活塞杆的设计和规划,减少泄露、油封等问题对设备带来的影响。另外,还需注重密封元件尺寸、形状以及形位设计的准确性,减少误差的产生,以提高后续装配效果。与此同时,还需对密封元件的压力实行管控,强化泄漏控制效果。
5.4油液污染控制
首先,减少外来污染的产生。对液压装置进行定期的清洗,并及时更换空气过滤器;其次,通过精度过滤器实现系统运行中杂质的过滤。且在添加新油前,对油箱内的剩余油予以沉淀和过滤;再次,液压油温度控制,避免因温度过高导致的泄漏问题;最后,定期检查和取样检测,防止液压油存在变质情况,提高系统运行质量。
结束语
液压传动技术是利用液体作为介质进行能量转化和传递,保证机械设备的正常运转。具体来说,液压传统技术的工作原理为:将液压系统作为主要原动力,在压力作用下,实现机械能和压力能之间的转化,从而做到液压能量的转化。液压能量在传递到生产作业中时,由于原有的能量和压力已经得到了转化,这使得机械设备运转中不会存在较大的压力,能够保证作业的安全稳定性。
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