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总结液压传动与控制系统的特点

作者: 大兰液压-标 编辑: DL-TGB 来源: 大兰液压 发布日期: 2019.12.25
信息摘要:
目前常用的动力传递主要有三种方式:即电力传动、机械传动和流体传动。流体传动包括气压传动和液压传动,而流体传动中应用广泛的是液压传动与控制系统…

目前常用的动力传递主要有三种方式:即电力传动、机械传动和流体传动。流体传动包括气压传动和液压传动,而流体传动中应用广泛的是液压传动与控制系统。为了达到特佳的传动效果,一个实际的传动系统往往是上述三种传动方式的综合运用。要做到合理地设计、选用适当的传动方式,首先应该了解每一种传动方式的特点及适用的场合。例如,与机械传动相比,液压传动系统可以更经济、更有效地实现较大距离的动力传递与控制,可是与电力传动相比它所传递动力的距离又大大受到限制了。

液压传动系统之所以能得到广泛应用,正是由于液压传动具有通用性、多功能性和可控性的特点。液压传动系统外形设计灵活、多样,不会受几何形状和外形尺寸方面的制约,而在这一点上机械传动就无法和液压传动相比。另外,液压系统所传递功率的大小不像电气系统那样受材料的物理特性的限制,但是受材料的力学性能如强度等方面的制约。现在越来越多的工业领域包括控制生产操作、机械设备、制造过程和物料传递等越来越多地依赖自动化,以提高生产率、减少人力劳动强度、降低生产成本,这同时也为液压系统的发展和广泛应用提供了条件、市场、要求和挑战。液压传动在现代工业产品、生产过程和工业自动化中显示出了如此越来越重要的作用和地位,是因为液压传动与控制系统具有如下特点:

①与气动系统相比更易于控制。由于液压油具有流动性、黏性和几乎不可压缩性等特点,因此与气动控制相比,更容易实现执行元件运动速度和位移的精确控制,提高系统的响应灵敏度和动态特性。

②易于控制且控制精确。只要简单地操作手柄按钮,操作人员即可实现对液压系统及其执行机构的动作控制,如启动、停机、加速或减速等,或在任何时候、任何位置控制执行机构的反向运动或反转。此外由于几乎不受执行机构和机械系统运动惯性的影响,液压系统具有较高的控制精度,这对于控制大型负载设备,提高加工过程和生产工艺流程自动化方面是非常重要的。

③可以输出恒定的力和扭矩。与其他传动方式相比液压传动系统具有一个显著的特点,就是不管速度如何变化,它都可以保证为负载提供连续稳定不变的力和扭矩。这对于负载速度(或转速)要求经常改变而力(或扭矩)又要求恒定的场合是非常合适的。

④可以实现复合传动与控制。在液压传动与控制系统中,使用一个动力源可以实现负载的各种运动,包括直线运动和旋转运动。同样,一套液压系统可以通过串联或并联等方式驱动多个负载,控制各种动作。除了传递动力以外,液压系统还可以控制各执行机构运动方向、速度和驱动力。

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⑤系统设计柔性化。由于液压油等液体介质具有自由改变形状的特性和向所有方向传递力和功率的能力,故提高了液压传动与控制系统设计的柔性化。设计人员可以根据传动的目的和控制要求,充分利用各种执行元件、控制元件和动力元件的功能,任意加大自由想像空间,设计出多种方案。可以充分发挥设计人员想像力、创造力和智慧,通过研究、比较,确定更高效、更优化、更经济的设计方案。

⑥具有负载敏感特性。与其他传动方式不同,液压系统中工作压力与油泵的输出压力取决于负载的变化,在流量不变的情况下,消耗的动力也随负载变化,这一特点减少了能源浪费,提高了传动系统经济性,而且由于液体压力变化范围大,适应各种负载变化较大的场合。

⑦简单、安全、经济。一般来说,液压传动系统比机械传动和电气传动所使用的运动部件少,因此系统简单、紧凑且便于操作和维护,同时增加了经济性、安全性和可靠性。

液压系统工作平稳、冲击小。由于液压油具有一定的缓冲和阻尼作用,在一定程度上可以消除或缓和机械系统刚性碰撞产生的冲击、震动和噪声,因此,液压传动与控制系统较机械传动工作平稳、冲击和震动小、噪声低。

⑨理想的增力系统。液压系统是一个简单而且高效的增力系统,它无需借助笨重的机械传动(如杠杆、滑轮、齿轮等),可以轻而易举地实现增力和增大扭矩,例如大型液压机的液压系统,只要给操作手柄几公斤甚至更小的力,就可以产生成千上万吨的压力。这一特点增加了液压传动与控制系统的柔性化,扩大了它们的应用范围和领域。

除此之外,液压传动系统还有诸如转向运动反应灵敏,可以实现自动过载保护以及可以实现无级调速等优点。在单位零部件所传递的最大功率方面,液压传动系统也优于目前各种传动方式。

尽管液压传动系统具有上述许多优点,但它并非一种万能的传动方式,也存在一些不足,例如如果处理不好,液压油的泄漏会造成环境污染;如果设计、调试不当,高压系统或管路中万一出现爆裂,高压液体或零部件喷出会伤人。另外,液压系统常用的工作介质——液压油有的具有可燃性,出现泄漏和遇到明火会引发火灾。随着科学技术的不断进步,新技术、新工艺、新材料、新元件以及新型液压介质的不断涌现和推广应用,将在一定范围内消除、克服和避免液压传动与控制系统存在的上述缺点,使得液压传动与控制技术在更大范围和更多领域得到更广泛的应用。

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