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1.3 液压传动的特点及应用

1.3.1 液压传动的特点

液压传动与机械传动相比,具有以下的优点:

(1)液压传动操作控制方便,易于实现无级调速而且调速范围大,调速范围可达数百,最大至2000∶1。

(2)液压传动体积小,单位功率的质量小,一般只有电动机的1/10,单位质量输出功率大,容易获得较大的力和力矩,具有运动惯性小、动态性能好的优点。因而启动、制动迅速,运动平稳,利于相关部件和控制系统的小型化和微型化。如轴向柱塞泵的质量仅是同功率直流发电机质量的10%~20%,前者尺寸仅为后者的12%~13%。对于工程建设机械,这个优点表现尤为突出。

(3)可以简便地与电控部分结合,组成电液控制、气电控制或气液控制的传动和控制一体化系统,实现各种自动控制优势互补。这种控制既具有流体传动输出功率适应范围大的特点,又具有电子控制方便灵活的特点。现代机械装备已越来越多地采用此种方法。

(4)工作安全性好,具有实现过载保护功能,并有自润滑作用。

(5)易于实现标准化、系列化和通用化,便于设计、制造和推广使用。

液压传动具有以下主要缺点:

(1)液压传动要经过两次能量转换,传动效率低。再加上受泄漏和流动阻力的影响,其传动效率一般为75%~85%。

(2)工作性能易受温度影响。温度的变化引起液压油黏度的变化,不能在高温情况下工作,温度波动影响其工作性能。

(3)液压元件的制造和维护要求较高,价格也较贵。

(4)液压系统容易泄漏,当油液中有空气和水分时会影响系统的传动比。

(5)液压系统出现故障时查找困难。

由于液压传动有其突出的优点,目前在国内外机械设备上得到了广泛的应用。从挖掘机、装载机、机床、航运船舶、航空飞行器、民用娱乐装置、戏剧舞台等都实现了液压传动。这些机械装置采用流体传动后,普遍比原来同规格的机械传动产品减小了外形尺寸,减轻了质量,提高了产品性能。由于采用了各种液压助力装置,使操作大大简化、轻巧和灵便,大大提高了作业效率、质量和运行安全保障。尤其是近年来,微电子技术在流体技术上的应用,使各类机械装置的综合自动化水平越来越高,提升了机械设备的使用可靠性、操作安全性、舒适性和延长了使用寿命。

总之,液压传动的优点是显而易见的,随着设计制造和使用水平的不断提高,其缺点也正在逐步被克服,从而使流体传动有着更广泛的发展前景。

1.3.2 液压传动的应用

驱动机械运动的机构和操纵装置有多种形式。根据所用的部件和零件不同,具体形式可分为机械、电气、气动、液压等,还可将这些不同的形式组合起来,形成四位一体的综合传动形式。液压传动是一种新颖的传动方式,其被广泛应用于金属切削机床到现在也不过五六十年,航空工业在20世纪30年代以后才开始采用液压传动。但是液压传动具有独特的优点和技术优势,成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素,特别是最近二三十年来,在各种工业行业中的应用程度与日俱增,应用范围也越来越广泛。液压传动在各类机械工业部门的应用情况见表1-1。

表1-1 液压传动在各类机械行业中的应用实例

在国防军事工业中,海、陆、空各种作战武器均采用了液压和气动技术。如飞机起落架和机翼动作及控制、舰艇炮塔运动及控制、导弹导向飞行及控制、雷达动作及控制等。

在工程建设施工设备方面,从挖掘机、装载机、推土机、铲运机、平地机到混凝土泵、振动压路机等都实现了液压和气动化。这些机械采用流体技术后外形尺寸减小、质量减小、产品性能提高、操作简化灵便,提高了作业效率和作业质量。尤其是提高了机械设备的使用可靠性、操作安全性、舒适性并延长了使用寿命,使其适应性更强。

在机床上,磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动;车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架,铣床、刨床、组合机床等的工作台进给运动也都采用了液压传动;龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕,由于要求作高速往复直线运动,并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低,因此都可以采用液压传动;仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工常采用液压伺服系统来完成,其精度可达0.01~0.02mm;机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等,也采用气压或液压机构。在机床上采用液压和气压机构利于简化机床结构,提高机床自动化程度。 5hbC9omSLhtfFroVKN9q+sDgOCsVP27sTyUnnnzfE2I35SCYH5ovEacsB4Szpi3y

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