介绍

液压技术广泛用于许多行业的各种起重应用。 这些可能包括:卡车、采矿、道路建设、农业、汽车和航空航天,仅举几例。

通过施加少量的力,液压系统可以产生超过 10,000 psi 的压力。 这有助于以可承受的成本举起重物并执行繁重的任务。

在这本液压动力装置电子书中,我将介绍这些系统的所有重要方面。 我将讨论液压动力单元技术的工作原理、组件、应用、故障排除、制造过程、质量检查、成本和未来。

无论您是初学者还是专家,这本电子书旨在为您提供有关液压动力单元技术的易于理解和全面的信息。

在讨论液压动力单元的核心部件之前,让我们快速了解一下液压技术的历史。

液压系统简史

液压系统的历史可以追溯到 1646 年,当时 炖帕斯卡 进行了第一次 水压实验。
他使用帕斯卡桶来研究施加在流体某一点上的力的影响,以及它是如何传递到封闭系统内的其他部分的。 他的实验结果产生了一个科学定律/原理,称为 帕斯卡定律或帕斯卡原理。

稍后我将在这本液压动力组电子书中详细解释帕斯卡定律/原理。

通过1795, 约瑟夫·布拉玛,一位英国机械师通过开发第一台液压机将帕斯卡定律付诸实践。 液压机被称为 布拉玛出版社。

从那时起,开发了许多坚固的机械、工业设备、拖车、千斤顶等,以促进各种工业过程。 举个例子,弗格森拖拉机 and 液压动力组。

简而言之,液压技术已经彻底改变了世界。 我们在许多应用程序中都依赖它,就像 气动系统。

在本电子书的范围内,我将所有讨论都限制在液压动力单元上。

章节 1

什么是液压动力装置?

在本章中,我将重点关注四个基本方面:

  • 液压动力单元的定义
  • 液压动力单元的类型
  • 液压动力单元的功能
  • 电源组的应用

基本上,本章将让您清楚地了解这些电源组的全部内容。 它将侧重于将它们与其他液压附件和设备区分开来的基本要素。

那么,让我们从定义这个设备是什么开始:

1.1 液压动力包的定义

液压泵单元 (HPU) 是控制液压能的互连组件的排列。 它是大多数液压系统中不可或缺的组成部分。

液压动力组的一部分。 图片来源——目标液压

A 系统是在封闭系统内使用流体产生能量并将能量从一个点传输到另一个点的任何组件。 这种力的形式可以是 直线运动, 强制或 旋转运动。
这是基于帕斯卡定律。 别担心,当我讨论这些电源组的工作原理时,你就会明白这条定律是如何运作的。
因此,每当您提到液压动力装置时,它基本上是一个基于上述基本方面产生压力或力的系统。 您可以在需要繁重和系统提升的应用中使用它们。

完全组装的微型液压动力装置

有时,液压泵单元也可称为液压动力单元、液压动力单元或液压动力单元。 它们都指同一个组件。 为了产生、传输、分配和控制这种能量,HPU 使用不同的液压元件。

液压动力单元的组件

这些措施包括:

  • 电动或柴油发动机
  • 液压阀
  • 水库
  • 液压齿轮泵/li>
  • 吸入过滤器
  • 用于将油注入液压油箱的空气呼吸器
  • 中央歧管块
  • 电气控制系统,如按钮遥控器和无线遥控器

正是这些部件相互连接以形成电力驱动的动力单元,即单个组件。 取决于设计的复杂性,其他电源单元可能具有更多组件。

您将在第三章中了解有关这些组件的更多信息。

例如,与重型起重行业相比,小型液压动力装置的组件可能更少。
此外,这将取决于液压动力单元的设计。 您将在第 2 章了解设计过程,在第 7 章了解制造过程。
今天,我们在日常生活和许多制造过程中的广泛应用中使用电源组。 这主要是由于:

  • 成本效益
  • 高密度电源转换
  • 可靠性和安全性
  • 设计的灵活性

例如,我相信您一定见过一个可以举起重型卡车的小型液压千斤顶。 他们用少量的液压油传递巨大的力,足以举起卡车。

拖拉机使用液压技术清空拖车上的物品

即使是巨大的公共汽车和拖车在其制动系统中也使用液压系统。 考虑到所有这些,我们可以继续对市场上现有的电源组类型进行分类。

1.2 液压动力包的种类

市场上有许多类型的液压动力单元。 正如您稍后将在本液压动力单元电子书中了解到的那样,分类可能取决于动力单元的结构、功能和尺寸。

让我们开始:

基于结构/设计的电源组类型

首先,我要指出的是,结构设计将决定液压系统的主要功能。
概括地说,在本节中,我将向您介绍两个主要类别:

  • 单作用液压动力单元
  • 双作用液压动力单元

我将在本章第 1.3 节详细说明它们的功能,但在此之前,让我们快速概述一下单作用和双作用液压缸。
单作用液压缸

In 单作用液压 油缸,液压油仅作用于活塞的一端。 因此,为了将活塞推回其原始位置(缩回),气缸使用压缩空气、机械弹簧、飞轮或重力负载。

单作用液压缸示意图。 图片来源——SlidePlayer

双作用液压缸

A 双作用力 组件单元是工作液压油交替作用于活塞两端的地方。 也就是说,它使用液压动力来伸展和缩回活塞。

双作用液压系统示意图。 图片来源——BillaVista。

您可以从该视频中了解有关单作用和双作用液压缸的更多信息,该视频由工程技术模拟学习视频提供。

基于主要应用的电源组类型

这是一个常见的分类标准,您可以根据其应用性质描述特定设备。

同样,当我在第 1 章第 1.4 节讨论液压动力装置的具体应用时,您将进一步了解这一点。

我将列出所有这些液压系统的所有可能用途。

基于尺寸的电源组类型

在大多数情况下,根据其尺寸或容量来描述这种液压设备是一种普遍现象。 基本上,分类标准描述了各种性能规格。

主要常见的性能规格包括:

  • 流量
  • 工作压力
  • 油箱容积
  • 电动机功率
  • 流体类型,即矿物油 HL 或 HLP

对于本液压动力装置电子书的范围,我将重点关注四个主要标准:

1) 微型电源组单元

微型液压动力单元适用于空间有限的应用。 它们体积小,便于携带。

微型液压动力装置

它们尺寸紧凑,可提供单作用或双作用。 由于它们的灵活性,您可以在单作用或双作用下操作它们,而不必使用电磁控制阀。

您需要做的就是反转电机运动。 这种微型动力装置具有双减压阀,提供单独的控制选项。

此外,双止回阀降低了噪音和感应压力的影响。 它们的油箱容量可能在 0.1 到 3 升之间。

为了驱动液压泵,微型液压动力组使用 150 至 800 瓦直流电机。

请记住,所有这些规格可能因制造商而异。

2) 迷你电源组单元

新的 微型液压动力装置 适用于移动应用。 它们比微型略大 电源组单元.

对于这些液压动力装置,空间从来都不是问题。

小型液压动力装置

由于它们的尺寸,它们也被称为小型液压动力单元或小型液压动力单元。

它们有不同的配置可供选择,例如水平或垂直安装,储罐容量在 0.8 到 30 升之间。 它使用直流 0.8kW 至 4.0kW 电机,或交流 0.75kW 至 7.5kW 电机。 直流电机的电压为直流12V/24V或DC36v/48v,交流电机的电压为交流110V/220V/230V/380V/415V。

随着技术的进步,有带有远程控制选项的便携式液压动力装置。

3) 标准液压动力单元

标准液压动力单元专为厂内操作而设计。 它们主要用于工业应用。

这种液压动力组产生巨大的动力和高流量。 他们可以长时间处理重负荷。

标准液压动力组

它们的油箱容量约为 180 升,流速约为 100 升/分钟。 在大多数情况下,您会发现大多数标准液压动力装置的电机额定功率约为 30kW。

4) 液压动力站

液压动力站专为特定应用而设计。 这些可能包括污水处理、建筑和采矿应用,仅举几例。

一个水力发电站

大多数情况下,它们可提供定制设计,以满足任何独特应用的特定要求。

总的来说,这些是市场上可用的主要液压动力单元类型。 如您所见,随着尺寸的增加,它们的容量和功率也会增加。

接下来,我想给大家介绍一下液压动力包的各种功能。 这将使您更容易理解您将在本电子书的第 2 章中学习的内容。

1.3 液压动力包的作用

在本节中,您将了解单作用和双作用液压动力单元的工作原理。 通常,两者之间的主要区别在于将活塞从气缸一端移动到另一端的力。

以下是您需要了解的所有信息:

1.3.1 单作用液压动力单元

在单作用液压缸中,液压油仅沿一个方向进入气缸。 结果,它将活塞推向液压缸的另一侧。

活塞被液压油推到气缸的最末端

要将活塞返回到其初始位置,必须有外部干预,即将活塞推到其初始位置的力。 这种力可以是弹簧张力、重力或压缩空气的形式。

因此,假设您的单作用气缸的一侧有一个弹簧,那么您应该期待;
当液压油进入气缸时,它会对活塞头施加压力,将其推向相反的方向。 结果,弹簧将在活塞的另一侧和气缸之间被压缩。

在缩回过程中,油缸重量保持阀(电磁释放阀)打开,释放液压油产生的压力。 结果,弹簧张力(由于压缩)将迫使活塞回到其原始位置,将液压油推回油箱。

当液压油离开气缸时,弹簧会施加压力,从而使活塞返回其原始位置

通常,您会发现这种单作用液压执行器系统仅配备一根液压软管,即一根油连接管。

它们在重量、重力或其他外力可用于沿与液压油方向相反的方向推动气缸的应用中很常见。

因此,只有一个单一的动力单元可以运行这些系统。 单作用动力单元是自卸拖车、自卸车应用、液压升降机等的完美选择。

单作用液压动力单元

因此,单作用液压动力单元可以实现操作任何单作用油缸所需的“动力上升,重力下降”。

这些配件很受欢迎,因为它们可以安装在任何方向,而且与双作用气缸相比便宜。

1.3.2 双作用液压动力单元

首先,我将向您解释如何 双作用液压缸 作品。 在这些系统中,液压油可互换地作用在活塞的两端。

双作用油缸的第一冲程——开启油缸

与实现“上电、重力下”的单作用液压缸不同,双作用液压缸实现“上电、下电”。

从上图可以看出,这些系统设计有两个液压流体软管,将流体进出液压缸的末端。

方向控制阀的变化启动第二个冲程关闭气缸

在除雪机和液压机等某些应用中,双作用液压系统是完美的选择,原因如下。

首先,您不必担心是否存在足够的力使活塞返回其原始位置。 压力液压油会自动为您执行此操作。

其次,它们有一个小型液压油箱。 因此,它们是可用空间有限的完美选择。

第三,减少了腐蚀,因为杆被在液压缸两端流动的流体润滑。 这减少了磨损的可能性。

除此之外,双作用气缸也很容易买到。 因此,与单作用相比,即使获得备件也更容易。

因此,当您拥有这样的液压系统时,您唯一的选择就是选择双作用液压动力单元。 它们是唯一可以驱动双作用气缸系统的附件。

双作用液压动力单元

根据您的系统规格,您可以从具有正确规格的各种双作用液压动力装置中进行选择。

除了双作用动力装置和单作用动力装置外,某些复杂的应用可能需要先进的系统。

我将很快对此类系统进行简要概述。

其他1.3.3

正如我之前所说,这些是结合了单作用和双作用功能的动力装置。 这导致更复杂的驱动机制,并且在专业应用中很常见。

一个很好的例子是液压动力站。 由于复杂的性能要求,您不能单独依赖单作用电源组或双作用电源组。

它们的设计使得驱动方向或机构可以满足特定应用的实际需要。

既然您已经了解了所有基本类型的液压动力单元以及它们的运行方式,我们就可以专注于这些系统的具体应用。

当然,在第 2 章中,您将了解更多关于液压动力如何工作以及如何以最有效的方式产生这种动力的信息。

它还将涉及简单的计算。

但在此之前,让我们专注于:

1.4 液压动力包的应用

无论您是在农场、工业或任何制造过程中工作,如果没有机器的帮助,您将无法举起一些负载。

举个例子,举起重型马达、干草或卸货卡车。

正如我在前几节中所说,您将意识到液压系统为这个问题提供了完美的解决方案。

为了为这些液压系统提供动力和控制,我们需要液压动力装置和迷你动力装置。

我相信您已经看到自卸拖车或垃圾车装卸物品,因为该过程由 无线遥控器 控制或按下按钮/开关。

这正是电源组单元的作用。 它在液压系统的帮助下有助于运输、提升和分配重型设备。

事实上,我们在农业、汽车、制造业、垃圾收集、移动液压等许多行业中使用液压技术。

让我带您快速浏览一下液压动力单元的一些实际应用:

1.4.1 农业装备

农民需要在卡车上装卸农用机械、配件和资源。 其中一些物品非常重,如果没有强大的液压机的帮助,您无法抬起它们。

这使得 液压动力 最适合这项工作的机器。 以下是液压动力单元的常见应用:

1) 捆包床和捆包装载机

一捆干草既重又大,因此,您需要一台坚固的机器来处理这项任务。 这就是农民购买配备干草捆提升机的草捆床的主要原因。

一位农民使用液压动力装置举起一捆干草

在大多数情况下,草捆床采用双作用液压动力装置来打捆稻草。 请记住,此类液压动力装置仅与双作用液压起重设备兼容。

2) 拖拉机

拖拉机是使用液压系统的农业机械的一个例子。 仔细看看 顶级农用拖拉机 表示大量使用电源组单元。

农民或拖拉机操作员使用液压动力装置来操作或控制其他部件,例如拖拉机液压升降机、肥料液压升降机、农用拖车、吹雪机或挖掘机。

使用液压系统提升拖车的农用拖拉机

从上面的例子可以看出,您需要一个小型液压强大的系统来提升重型设备。
通常,拖拉机液压系统有多种配置和设计。 例如,约翰迪尔 HP20 液压动力单元可能与纽荷兰拖拉机的不同。

1.4.2自动化

新的 自动化 在工业和工厂依赖 执行器。 此外,远程控制设备的开发甚至提高了生产力并优化了性能和生产。

许多制造商现在正在采用无线控制系统,例如 无线自卸拖车遥控器。

借助自动化液压动力装置,您可以控制钢铁、食品包装、化工和机床制造行业的所有系统。

自动化液压系统的一个例子是:

1) 液压导带系统

液压动力单元是液压带钢导向系统的完美选择。 这是因为此类设备需要一致且稳定的运动,而您只能使用小型液压系统才能实现。

液压带钢导向系统。 图片来源——MAXCESS

在液压动力单元的帮助下,制造商可以控制处理和材料处理过程。 这可以防止损坏和产生不一致的形状。

1.4.3 施工设备

建筑工作包括长距离提升重物,此外,还要移动建筑配件。 无论您从事建筑或道路施工工作,您都需要可靠、可靠且具有成本效益的设备。

我相信您已经看到大多数挖掘机和起重机依靠液压系统来处理大部分繁重的任务。 这些包括爆破岩石,运送混凝土,搅拌沙子等。
一个很好的例子是:

1) 预制制造

在许多施工过程中,我们使用 预制混凝土 因为它具有成本效益,更快且易于使用。 要实现这一点,您需要许多附件,例如液压铲斗和压缩机。

一种混凝土浇筑液压系统

要将混凝土打入混凝土浇注篮,您需要一个双作用液压动力装置,尤其是带有四通三位电磁阀的液压动力装置。 此外,要将混凝土压实到可重复使用的模具中,您需要液压压缩机。

简而言之,所有这些用于预制元件的铸造机都应该被精确控制以达到预期的结果。 这使得遥控液压动力组成为更好的选择。

1.4.4 液压升降机

为了方便残疾人士使用交通和家庭设施,他们配备了液压升降机。 这些电梯也安装在住宅楼、公共汽车、货车等中。
这些包括;

1) 禁用升降机和轮椅升降机

液压轮椅升降机是必不可少的配件。 您可以将它们安装在住宅电梯或货车中。

它们使坐轮椅的人能够更轻松地自行使用这些设施。

残障车

为了使这种移动更加方便,安装了微型液压动力组以帮助驱动残疾人电梯或轮椅升降货车。

专为残疾人设计的电梯

请记住,在某些州,为残疾人安装液压升降机是由各种法律强制执行的。 一个很好的例子是 1990 年美国残疾人法案。

另一个必不可少的配件是:

2) 尾门升降机

新的 尾门升降机,也称为装卸平台,是安装在大多数搬运和卸载重物的货车/卡车上的液压起重附件。 它们主要用于处理物料搬运过程。一个很好的例子是卡车的皮卡车。

装有后挡板升降机的卡车

这些卡车举升门可以使用手动或遥控液压动力装置。 有了这个,您可以轻松地升高或降低卡车举升门,从而轻松装卸卡车。

后挡板升降机主要安装在大多数用于大型交付的卡车上,例如供应货物和产品的制造公司。
在停车位有限的车库和中央商务区,节省空间的停车系统始终是最佳选择。

3)汽车电梯; 停车系统

因此,汽车很重,如果没有机器的帮助,我们无法举起它们。 您在这里依赖的唯一具有成本效益的机器是液压汽车升降系统。

通过按下按钮或施加很小的力,你可以举起一辆重达 2 吨以上的汽车。

博曼 停车场系统 以电梯或堆栈的形式设计。 也就是说,一旦将汽车开到升降平台,自动泊车系统就会将汽车抬起并将其放置在其“槽或架子”上。

一种液压停车系统

自动停车库使用 液压动力装置 将车辆移入和移出停车架。 这是大多数发达国家正在采用的节省空间的停车场管理系统。液压动力单元的另一个常见应用是:

4) 剪刀式平台升降机

这是机械师在日常工作中需要的必备配件。 例如,有些车辆的间隙很小,几乎不可能进行任何维护工作。

在这种情况下,您需要叉车、液压升降台或 高空作业平台. 这基本上是一个 升降桌,它使用一个 剪式机构,降低或提高重载。

液压剪式升降台具有以下关键部件:

  • 平台
  • 底座,剪刀脚
  • 液压缸
  • 液压动力装置系统
  • 电器元件

为了为这些液压升降机的运动提供动力,我们使用小型液压动力装置。 因此,只需按一下按钮,剪刀平台就会自动举起重物。

液压剪式升降台

剪刀平台有一个简单的工作原理,因此,您无需接受任何专门培训即可操作。

5)液压电梯:地板下倾卸装置; 货梯

液压升降机 使用液压动力装置来控制它在高层建筑上上下的运动——大约五到六层楼高。 它们有多种不同的选项可供选择 液压电梯部件,取决于其设计的复杂性。

不同类型的液压升降机

业主可以选择以下液压升降机:

  • 带孔液压升降机
  • 无孔液压升降机
  • 绳索液压升降机

液压电梯系统在大多数应用中都很常见,因为它们比牵引装置便宜,不需要加固和安全。 通常,这些液压升降机可以更容易地从高层建筑物的不同楼层移动以及承载重物。

6) 液压装卸平台

液压装卸码头在装卸产品的任何运输活动中都起着不可或缺的作用。 它们提高了产品转移的效率。
在液压动力组的帮助下,您可以通过按下按钮或使用远程控制系统轻松装载和卸载物品。

一种液压装卸平台

该附件有助于达到所需的码头或卡车水平,使装卸过程更快。

一个完整的液压装卸码头设备可能有以下关键部件:保险杠、装卸平台、装卸平台、装卸台密封件、装卸台锁、装卸台灯、指示灯和装卸台软件。

除此之外,液压动力单元的另一个关键应用是:

1.4.5 工业流程

工业制造过程涉及起吊和搬运各种设备和配件。 有些产品不仅重,而且易碎,因此需要一致且稳定的提升机构。

这使得液压系统成为这些应用的完美选择,尤其是那些使用液压动力单元来控制运动的应用。

一个很好的例子是液压升降输送机或液压升降输送机。

液压输送系统

一般来说, 液压输送系统 是一种坚固的设备,即使在负载应与不同传送带匹配的情况下也可以使用。

使用液压输送机,您无需人力即可将负载从一个地方运送到更高的地方。 因此,它提高了物料搬运过程的效率,减少了劳动力需求,保护物品免受冲击并减少了不必要的开支。

1.4.6 食品加工机械

食品和加工业也受益于液压技术。 相当多的机器使用活塞液压驱动。

其中一些机器包括:

1) 肉类加工机械

这些机器在最近很受欢迎,尤其是随着对加工肉类的需求不断增加。 其中包括:绞肉机、切肉机和混合肉机、冷冻绞肉机和灌肠机。

在所有这些机器中,您都需要一个电源协议单元来控制它们的操作。

2) 海鲜加工机械

加工海鲜需要卫生可靠的机器,以避免不必要的损失。 多年来,液压机保证了许多成功和高质量的海鲜加工。
液压海鲜加工机械的例子包括海鲜压实机和贝类包装机、多头称重机、浮标清洁器等。

1.4.7 移动液压

相当多的移动液压系统使用微型动力单元或微型动力单元。 这是由于它们的体积小。移动液压系统的示例包括:

1) 液压千斤顶

有各种各样的 液压千斤顶 适用于不同的应用和尺寸。 无论您拥有汽车、摩托车还是船,您都需要液压瓶千斤顶或液压地板千斤顶。

它们有多种尺寸和形状可供选择。 这些液压千斤顶系统配有适当的动力装置,可以更快地提升重物。

使用液压千斤顶(拖车腿)举起拖车

随着技术的进步,您会发现自动液压千斤顶。 也就是说,您将使用遥控器来举重。

2) 液压储物床套件

A 液压储物床 功能使您能够抬起床上用品并使用其下方的空间存放其他物品。 你不必背负那么重的重量。

带液压存储空间的床

好消息是,一些储物床配有液压动力装置。 这使得通过按下按钮或使用遥控器来提升床上用品变得更加容易。

事实上,液压升降储物床在大多数家庭中都很常见,因为您可以使用额外的空间来安全地存放贵重物品。

1.4.8 磨机机械

铣削是一种常见的制造工艺。 无论您是从事造纸行业还是金属加工行业,您都需要一台液压机来生产所需的产品。
举个例子;

1) 造纸机械

许多造纸机使用液压系统将木材加工成成品(纸)。 即使是回收废纸的造纸公司,也仍然依赖于液压机构。

这归功于它们减少浪费、实现所需灵活性以及适应市场需求的能力。

某造纸机械

在液压动力站的帮助下,他们可以集成智能轴控制系统,以获得最佳的纸浆和纸张。 这可以实现整个过程的自动化,从而减少运营并最大化利润。

具有单作用和双作用液压动力单元的造纸机械

除此之外,纸层压也是现代制造过程中的常见做法。 为了获得最佳效果,覆膜机械需要精确且一致的运动,这使得液压系统成为最佳选择。

2) 轧机机械

成型金属需要大量的能量和力量。 无论您使用的是冷轧机还是热轧钢机都没有关系。

为了在钢厂轧制过程中获得一致的形状和设计,您需要一个液压动力装置。 这将帮助您控制原料进料系统和铣床。

滚铣机

此外,您可以将液压系统用于立式铣床和卧式铣床。

1.4.9 机床

液压机床通过减少您用于执行某些任务的实际力来使工作更轻松。 一种这样的工具是 液压扭矩扳手。

液压扭矩扳手

您可以使用此液压工具来拧紧或松开螺母。 液压扳手的好处是您只需施加预定量的扭矩。

这可确保螺栓和螺母螺纹不会因过度拧紧而损坏。

或者,您也可以选择数字扭矩扳手。 当您需要高精度时,它是必不可少的配件。

1.4.10 船用设备

要操作某些船用设备,您需要船用液压动力装置。 这些动力装置提供所需的液压提升,就像在其他工业应用的情况下一样。

船用液压动力单元

这些动力装置有多种设计和配置。 它们有 DC12 或 DC24 伏特可供选择。

此外,你会发现一些是双重作用的。 当然,这些将取决于您的船用发动机设计。

在大多数情况下,它们会产生一个液压压力,该压力可以降低或升高装饰片。 他们有 电磁阀 引导流体流到船的转向系统。

1.4.11 材料处理

物料搬运是一个微妙的过程,需要一台可以举起重物的重型机器。 通常,液压机的设计将取决于它将处理的负载类型。

让我们看一些物料搬运工具的例子:

1) 金属打包机

一种液压金属 打包机 是一种适用于大多数回收操作的高容量和低维护设备。 它们配有易于控制的液压动力装置。

金属打包机

这些废料打包机具有不同的尺寸,适用于广泛的应用。 例如,小型垃圾压实机适用于应用,空间有限。

这种打包机有微型或微型 液压动力组. 此外,料仓压力机主要采用双作用液压系统。

2)汽车压平机或汽车破碎机

在运输汽车进行任何回收过程之前,您需要一个 汽车破碎机 这将减小它们的大小。 即,将大体缩小为紧凑的小实体。

这需要巨大的力量,而您只能使用液压系统才能实现。 事实上,你会意识到,汽车破碎机是液压驱动的打包机。

一种液压汽车破碎机

在此过程中,这种废金属打包机会将汽车压实成易于加工的小形状。

根据应用的性质,您可以选择使用标准液压动力装置的大型汽车破碎机或使用小型液压动力单元的移动式破碎机。

1.4.12 液压机

有各种各样的便携式液压机。 这些可能包括液压切割机、压力机、劈木机等。

正如我之前指出的,液压系统降低了执行任务的成本和所需的劳动力。 让我们快速回顾一下各种液压机机械。

一种液压切割机

液压剪 可以切割 ¼ 英寸厚的钢材。 这种剪板机具有微型液压动力装置。

另一种在紧急情况下发挥作用和不可或缺的液压切割机是 Jaws of Life。 这是一个受欢迎的 液压救援工具 您可以使用车辆残骸中的救援事故受害者。

液压剪

液压救援工具使用微型或微型液压动力装置。 这提供了准确和更快的切割能力。

2) 压力机

在当今的制造过程中, 液压机 已经取代了机械压力机,特别是在需要巨大力量的地方。

在标准液压动力单元或迷你液压动力单元的帮助下,这 机械压力机 在大多数制造过程中可以使生产率翻倍。

油压机

这些液压机具有不同的容量,从 5 吨到 200 吨以上不等。 因此,您可以选择从小型液压机到大型液压机。

4) 液压剥线器

液压 电缆剥皮器 是电气工程中必不可少的设备。 这些机器中的大多数可以同时剥线和切割电线。

一种液压电缆剥线机

这种双重功能使它们在电气安装中方便实用。 不管您使用的是 1 毫米还是 45 毫米电缆。

作为一种便携式机器,剥线器大多带有一个小型液压动力装置。

5) 劈木机

液压原木分离器是必不可少的配件,可以为您节省不必要的人工成本。 有了合适的机器,一个人就可以舒适地 滑柴 用于住宅和商业用途。

液压劈木机

新的 液压劈木机 活塞将原木推入进行分裂的固定刀片。 或者,您可能会发现其他设计,当刀片移动以拆分原木时原木保持静止。

您可以选择电动或燃气原木分离器。 但是,如果您需要移动或便携式的东西,那么气体木材分离器是最佳选择。

6) 工业制动系统

在工业中,我们有重型机械,您需要停下来才能结束某些操作。 根据手头任务的性质,您可能需要突然制动或平稳和软制动机制。

液压制动系统

所有这些都需要一个高效可靠的 制动机构。 根据制动系统的复杂性,您可以选择以下选项:

  • 液压制动
  • 弹簧施加并液压释放

为实现所需的液压机构,您将使用可确保快速制动和缩回时间的液压动力装置。

8) 液压夹紧

液压 夹紧机 有多种形状和设计。 您可以根据气缸的类型对它们进行分类,例如摆动动作、垂直或螺纹体气缸。

液压夹具和叉车。 图片来源——直营行业

此外,它们具有不同的夹持能力,范围可能在 450 磅到 6,000 磅之间。

您可以选择单作用或双作用液压夹具。 这些气缸中的大多数都带有一个小型液压动力装置。

1.4.13 医疗设备

医疗行业也受益于液压动力组技术。 一些关键的发展包括:

1)电动医疗床

新的 可调医院 床提供了最好的治疗效果之一。 这些床可以慢慢调整到所需的位置。

电动医院病床

这些病床在重症监护室很常见。 在液压动力单元的帮助下,医生可以控制床的位置。

它可以倾斜到不同的角度。 即,将医院床垫调整到让患者感到舒适的位置。

这项革命性的技术有助于减少肺部并发症、确保安全并实现所需的侧向治疗以及其他功能。

2) 病人电梯

A 病人起重器 帮助医生在没有其他工作人员帮助的情况下将患者从病床转移到椅子上。 液压病人移位机可以处理病人的重物。

它还配备了安全可靠地固定患者的带子。 您可以使用液压系统调整肩带的高度。

病人电梯

患者提升设备使用迷你或微型液压动力组来上下移动设备的臂。

1.4.14个翻斗拖车

液压系统在运输行业很受欢迎。 无论您是在寻找一个 半挂车 或者 垃圾车,您很可能会依靠液压系统来举起重物。

自卸拖车

要操作自卸拖车或倾卸拖车,您需要一个 液压动力站. 它可以是有线或无线液压控制系统。

清空这些实用程序 拖车 使用液压升降机构具有成本效益、快速和可靠。 正是由于这个原因,液压自卸拖车已成为大多数运输任务的完美选择。

1.4.15卡车

您可以使用不同类型的卡车来满足各种运输需求。 特定设备的选择将取决于手头的具体任务。
一个很好的例子是:

1) 铲雪车

A 铲雪车 有助于清除表面上的雪或冰,尤其是在冬季。 基本上,您必须将除雪机安装在您打算用于此任务的车辆上。

雪犁

这些雪犁有不同的形状和大小,具体取决于您希望从道路上清除的雪量。

要操作除雪车,您将使用 液压动力站 系统。 您将使用液压杆上下左右移动刀片。

其他卡车配备了无线液压动力装置控制装置,您可以使用它来升高和降低除雪机。

2) 服务起重机

液压服务起重机 有多种形状和尺寸可供选择。 根据设计,这些起重机可能有一个迷你或标准液压动力装置,配有 3 个双作用阀来控制 2 个双作用液压缸和 1 个液压马达。

起重机系统

服务起重机的液压系统的设计将取决于其容量,范围从 2,000 磅到超过 8,000 磅。

3) 空中升降机

高空升降机的工作原理与剪叉式升降机相同。 它们具有单作用或双作用液压动力装置。

此外,还提供遥控空中升降机。

1.4.16 测试设备

一般来说,您可以选择单面冲压机进行静态测试或双作用活塞设计用于疲劳测试应用。

液压试验机

您可以使用液压材料试验机,也称为万能试验机,研究金属和金属部件的各种特性。 这是因为测试这些特性需要巨大的力量,而这只能通过液压系统来实现。

液压试验机的组成

一些最常见的液压试验机包括:

  • 拉伸试验机
  • 硬度试验机
  • 冲击试验机
  • 扭力试验机
  • 弹簧试验机
  • 蠕变试验机

每个液压测试设备都有一个液压动力单元,有助于控制测量过程。 这可确保一致且准确的加载效果,从而更轻松地进行所需的测量。

1.4.17 液压动力单元的其他应用

到目前为止,我已经讨论了液压系统的所有可能应用。 就是这么简单,任何液压操作的设备都需要液压动力装置。
动力装置有助于控制液压系统的运动。 除了我上面列出的各种示例之外,其他应用程序包括:

  • 塑料管热熔焊机
  • 转向齿轮
  • 传动系统
  • 液压马达
  • 液压扳手
  • 液压路障机
  • 停车屏障
  • 汽车制动系统
  • 液压压接机

如您所见,液压动力装置是可用于广泛应用的有用附件。 为了获得最佳操作,您需要选择与手头任务的特定要求相匹配的液压附件。
在本章中,我一直在向您介绍液压动力装置的概念。 我相信您可以定义一个电源组,对不同类型的电源组进行分类,说明它们的功能并列出各种应用。
但是,电源组如何工作?
仅说明工作原理基于帕斯卡定律/原理是不够的。
您还需要了解其他概念,这正是我将在这本液压动力组电子书的第 2 章中解释的内容。

章节 2

液压动力组的工作原理

在这本液压动力包电子书的第 2 章中,我将重点介绍两个主要领域:

1) 什么是液压动力?
您将了解更多关于帕斯卡定律(在第 1 章中提到)以及如何在液压系统中应用它。 我还将向您介绍基本的液压方程,以及有关此概念的说明性示例。 这些知识将帮助您理解下一部分,这将是;
2)如何产生液压动力
在本节中,您将了解产生液压动力的基本部件,包括动力部分、控制部分、油箱和执行器部分。 这将概述液压动力装置的各种组件。 我将在第 3 章详细讨论这些部分。
首先,让我解释一下什么是液压动力。

2.1 什么是液压动力?

在液压动力装置中,术语“液压动力”是指一个由加压流体连接的管道系统可以产生、控制和将机械动力从一个点传输到另一个点的过程。
这使得执行某些任务成为可能,例如提升物品、在挖掘机的情况下爆破岩石、机动车辆制动系统等。

一种机动车辆的液压制动系统

我知道你想知道这怎么可能。
别担心,我会解释的。
一、液压动力取决于 物理定律 这是由布莱斯帕斯卡首先调查的。 帕斯卡是法国数学家、物理学家和宗教哲学家。
在他的实验中,帕斯卡推断:“在任何点施加在受限不可压缩流体上的压力在流体中的各个方向都不会减弱,并以与其内表面成直角的方式作用在受限容器的每个部分上,并且作用在相等的区域上。 ” 资源:机械润滑。
这成为了支配我们今天使用的液压系统的设计和构造的帕斯卡定律或帕斯卡原理。 因此,帕斯卡 (Pa) 成为 压力的 SI 单位。

如您所见,100 bar 的压力均匀分布在外壳单元内的各个方向

根据该定律,我们可以推导出许多液压方程,您可以使用它们来分析和设计液压系统。 但首先,让我们分析一下帕斯卡定律与水力学之间的关系

1) 液压动力系统与帕斯卡定律

液压系统使用不可压缩的流体将力从一个点传递到另一个点。 这种流体始终处于封闭系统中,因此遵守帕斯卡定律。
因此,压力的任何变化,都会在这一流体的某一点传递到整个流体系统。
液压动力组制造行业的工程师感兴趣的是导致压力变化的力可以成倍增加(液压缸的对面)。
您会发现,小活塞将需要很小的力来提升较大活塞中的大量负载。

小力量举起大重量

这给我们带来了整个系统的机械优势 (MA) 的基本概念。 我们通过将施加力的距离除以负载移动的距离得到 MA。
简而言之,你会发现帕斯卡定律允许力量成倍增加。
实际上,这就是我们期望这些物理变量发生变化的方式。

液压系统内的物理变量如何变化

如您所见,上面有许多等式。 因此,出于设计目的,让我们回顾一下基于帕斯卡定律的液压方程。

2) 水力方程

在流体力学中,描述液压动力装置如何工作的基本方程是:
“P=F2/A2=F1/A1”,
基本上,这说明了液压流体如何在封闭系统内传递动力。 在这个基本的水力公式中,字母代表三个物理变量:“P”代表压力;“P”代表压力。 “F”代表力,“A”代表面积。
当您想详细分析液压动力的工作原理时,您需要考虑其他方面,例如流体的粘度、能量守恒等。点击此链接进行实际说明 水力计算。
接下来,您将了解创建液压动力的实际过程。

2.2 如何产生液压动力?

液压动力装置具有多种组件,有助于产生执行特定任务所需的能量或力。
任何组件的数量 液压驱动系统 将取决于其设计的复杂性和具体的应用。
通常,要产生液压动力,您的系统应具有以下四个基本组件:

  • 动力部分; 这是液压系统的主要来源。
  • 控制部分; 它控制油的比例和方向。
  • 水库; 储存液压油
  • 执行器; 将液压动力转化为有用的机械功

您可以在下图中看到这些系统是如何相互连接的:

显示液压系统基本组件的框图

考虑到这些,让我们继续描述如何产生液压动力。

1) 产生液压动力

首先,该过程从动力部分开始。 在这里,泵由原动机驱动。
原动机可以是柴油发动机、电动机或内燃机。 在这个阶段,原动机将帮助将机械能转化为流体能。
原动机和液压泵通过轴连接在一起。 随着轴的旋转,它驱动齿轮泵的输出轴。
这将导致泵的入口和出口之间的压力差。 也就是说,入口压力将高于出口压力。
结果,液压流体将开始从油箱流向控制部分。 该液压油在流入液压泵之前通过过滤器。

从油箱流向控制部分的液压油

请记住,液压动力是油流和压力的结果。 两者都是在液压泵中产生的。
泵迫使液压油通过阀门,阀门根据系统中的压力水平关闭和打开。
液压回路具有帮助控制流动流体的各种阀门,例如主溢流阀、单向阀和 3 位 4 通手动阀。
主溢流阀在出现任何背压时保护液压泵。 在背压的情况下,液压油将流回油箱(油箱)。
有时,您会发现一些液压系统具有非常多的阀门。 这将取决于液压系统的复杂性。
当然,这主要是液压系统的控制部分。 让我们快速浏览一下本节。

2) 液压控制部分的组成部分

根据系统的设计,它可能具有:

  • 插装阀
  • 叠加阀
  • 中央歧管块
  • 堆叠歧管块
  • 电磁阀
  • 节流阀

液压动力单元系统的控制部分

同样,当液压回路处于中间位置时(当液压流体不流向气缸时),流体将通过中间回路流回油箱。
当系统启动时(从手动阀),液压油将通过管道流向气缸。 这将产生压力,迫使活塞向相反方向移动。
也就是说,它将向下移动活塞。 假设液压油通过上部进入气缸。
结果,活塞下部的液压油将被挤出液压缸。 它将通过管道流回水库。
这是由于压力的增加。
在下一个循环中,来自泵的液压油将流向气缸的另一侧(活塞在第一个循环中移动的位置)。 这将活塞向上推,气缸其他部分中的流体将被推出气缸返回油箱。
这将导致活塞上下运动,根据帕斯卡定律产生液压动力。
在气缸中, 液压执行器 将液压能转化为机械能,即直线运动。
这就是您可以创建液压动力的方式。
但是,在结束本节之前,让我们回顾一下液压动力的一些方面。

2.3 水力密度

液压系统具有高功率密度。 因此,系统设计人员可以自由地将泵和执行器安装在任何方便的位置。
你会发现液压泵的功率密度是电动机的十倍。
要计算液压功率,可以使用以下公式:
理论功率
水力(瓦)=压力(Pa)×流量(m^3/s)
此时,您可以解释如何产生液压动力。
到目前为止,我已经提到了一些液压动力单元组件,尤其是在本章中。 因此,如果我们讨论液压系统的所有这些组件是合适的。
这就是我在第三章要做的事情。

章节 3

液压动力组件

本章涵盖了液压动力单元的所有基本组件。

它将侧重于每个组件的工作原理和所需规格。
基本上,液压动力单元是以下关键部分的组件:

  • 一个水库(坦克)
  • 一个泵
  • 电动机
  • 执行器
  • 管道系统
  • 电子管
  • 液压歧管块
任何液压动力单元中的组件数量可能会根据系统的复杂性而有所不同。 通常,所有这些都取决于动力装置的具体应用。
您可以评估这两个图像,以了解我打算在本节中讨论的内容。

组装所有组件后的液压动力组

组装过程之前的液压动力组的各种组件。

我将使整个讨论简单易懂。 这是因为您需要在购买液压动力装置之前评估每个组件。

3.1 交直流电动机

An 电动机 是一种将电能转换为机械能的机电设备。 也就是说,它将电能转换为磁能,然后再转换为旋转力。
从广义上讲,电机分为三大类:
1.直流电机
属于这一类的电动机包括:并励电动机、他励电动机、串联电动机、永磁直流电动机和复合电动机。
2.交流电机
这些电动机包括感应电动机和同步电动机。 感应电动机进一步分为单相感应电动机或三相感应电动机。
3。 其他
此类电机的示例包括:步进电机、无刷直流电机、磁滞电机、磁阻电机和通用电机。
对于这本液压动力包电子书的范围,我将重点介绍交流和直流电机。
在液压回路中,电动机将电能转换为驱动泵齿轮的旋转力。 您将在本章的第 3.2 节中了解有关泵齿轮的更多信息。
现在,让我们关注液压动力单元回路中不同类型的电机。

3.1.1 直流电机

直流电动机将直流电转换为旋转机械能。 这些电机使用直流电源,其电压可能在 DC12V、DC24V、DC48V 或 DC96V 之间变化; 取决于液压动力单元系统的设计规范。

完全组装的直流电机

这些马达在大多数微型或微型液压动力装置中都很常见。 这是因为直流电源是便携式的,因此是便携式液压设备移动的完美选择。
你会发现大多数人选择DC 液压动力组。

1) 直流电机的工作原理

这些电机具有以下关键部件:

  • 提供磁场的定子。 对于大多数便携式设备,定子是永磁体。
  • 通过换向器环连接到直流电源的电枢(在这种情况下也称为转子)。 它是一个传导电能的线圈。

当电流流过线圈时,会感应出电磁力。 这导致线圈旋转。 当然,这是根据 洛伦兹定律。
当线圈垂直于磁通量时,转矩作用为零。 因此,为保证平稳运行,应有更多的导体线圈。
在实际应用中,直流电机有更多的转子回路,带有不同的换向器对。 电枢环始终位于高渗透性钢层的槽中。
对于大型液压系统中常见的大型直流电机,电机制造商使用电磁铁代替永磁体。
也就是说,电磁铁的励磁线圈由为电枢供电的直流电源供电。 根据连接类型,您将拥有并联或串联直流电机。
设计的复杂性取决于电机应驱动的负载类型。 在液压动力单元的情况下,我们有一个液压泵作为负载。

2) 为什么在液压泵应用中使用直流电机

以下是直流电机在泵应用中常见的一些原因:

  • 直流电机具有变速控制
  • 它们具有高启动扭矩
  • 直流电机具有良好的瞬态响应
  • 高效率和功率密度
  • 减少维护
  • 简单紧凑的设计
  • 更好的热性能和恒定的磁场

最近,许多液压动力单元制造商已将永磁和无刷直流电机用于大多数泵应用。 有刷绕线直流电机在一些液压应用中仍然很常见。

3) 液压动力装置用直流电机的通用规格

出于直流电机规格的目的,您需要考虑以下关键方面:

  • 电压(DC 12V/24V)
  • 功率(500w-3kw)
  • 职责 (S3)
  • 电机旋转:CW、CCW 或 Bi-Rotation
  • 转速 (3000RPM)
  • 防护等级(IP54)
  • 风扇(3kw以上会有风扇)

您可以点击此链接阅读更多关于 直流电机。

3.1.2 交流电机

或者,您也可以选择 交流液压动力装置。 与直流液压动力装置不同,该设备使用交流电 (AC)。
新的 交流电机 是这样的,它们将交流电能转换为旋转机械能。 通常,在设计交流电动机时,需要考虑交流电网的交流电压和频率。

交流电机

这两个参数可能因地区而异。 例如,在加拿大,住宅电压为 120V、60Hz,而在英国为 230V、50Hz。
你能看到区别么?
简而言之,在您购买交流液压动力组之前,您需要考虑您的电网供应。
既然您已经了解了有关直流电机的所有重要方面,那么了解这两种电机之间的区别是合适的。

1)交直流电机的区别

以下是交流电机和直流电机之间的主要区别:

  • 动力源

交流电机由交流电 (AC) 供电,而直流电机由直流电 (DC) 供电。

  • 电动机的构造

直流绕线励磁电机有碳刷和换向器,而交流电机没有碳刷。

  • 电机转速变化

通过改变电枢绕组中的电流,您可以轻松控制直流电机的速度。 另一方面,您只能通过改变频率来控制交流电机的速度。
工业设置中的大多数交流电机都使用变频驱动器 (VFD)。

2)交流电机的工作原理

相当多的交流液压动力装置使用感应电机。 最常见的感应电机类型有:

  • 三相感应交流电机 - 需要三个电源相位
  • 单相感应交流电机——需要一个电源相

感应电动机也称为异步电动机。

3) 同步交流电机

或者,您也可以选择 同步交流 发动机。 在同步电动机中,轴的旋转与供电电流的频率同步。
在同步电机中,磁场是由流过 sip 环的电流产生的。 通常,同步电机运行速度更快

4) 异步交流电机

定子有线圈。 当您提供交流电时会产生旋转磁场。
由于电磁感应,变化的磁场将在转子条中感应出电流。 由于载流条浸入磁场中,因此会产生使转子旋转的力。
您将连接到液压泵的正是这个旋转轴

5) 交流电机的优点

交流电机的主要优点包括:

  • 适合工业应用的高功率输出
  • 它们的建造和维护成本低廉
  • 坚固且易于维护

6) 交流电机的通用规格

在购买交流电机之前,您需要检查以下规格。

  • 电压(110v、220v、380v、415v)
  • 功率(370w-7.5kw)
  • 频率(50HZ、60HZ)
  • 职责(S1,S6)
  • 极(2Pole 3000RPM,4Pole 1500RPM)
  • 防护等级(IP44、IP45)
  • 绝缘等级:B

有关交流电机的更多信息,您可以阅读: 交流电机:操作的一般原则。

3.2 液压泵

A 液压泵 是一种将电机的机械能(旋转运动)转化为液压能的装置。 电动机的输出轴与液压泵的轴连接。
当泵旋转时,它会在其入口和出口之间产生压力差。 这种压力差有助于泵从油箱中抽取液压油。
然后它将液压流体通过管子/管道推到液压缸部件或液压马达。 在本节中,我将重点介绍以下类型的液压泵:

  • 齿轮泵
  • 柱塞泵
  • 叶片泵

正如您将在第 3.2.1、3.2.2 和 3.2.3 节中了解的那样,此分类基于这些泵的结构设计。 在每个类别中,我将:

  • 解释泵的工作原理
  • 列出泵的子类别
  • 说出优点和缺点

这些信息将帮助您为您的液压系统选择合适的泵。

3.2.1 液压齿轮泵

新的 液压齿轮泵 ,那恭喜你, 旋转容积泵 使用啮合齿轮泵送流体。
当齿轮旋转时,它们在泵的入口处产生抽吸效应,流体被吸入泵腔。 旋转将液压流体引导至齿轮齿和泵壁之间,并最终引导至输出端。

液压齿轮泵。 图片来源——CFX柏林

在大多数情况下,它是连接到电动机的齿轮的一根轴。 因此,当泵运行时,当另一个齿轮(驱动齿轮)与第二齿轮(从动齿轮)啮合时,就会发生第二齿轮(从动齿轮)的运动。
通常,当流体通过齿轮(从入口到出口)时,其体积会减少,从而导致压力升高。

完全组装的液压齿轮泵

这些泵中一些最常见的齿轮类型包括:

  • 正齿轮
  • 斜齿轮
  • 人字齿轮

这些液压泵中的人字齿轮和斜齿轮比正齿轮提供了平稳的流动。 这些齿轮的流量由许多特征决定,例如:

  • 轮齿间体积的大小
  • 旋转速度
  • 滑流量

1) 液压齿轮泵的类型

齿轮泵有两种主要类型:

  • 外齿轮泵

在这些齿轮中,液压流体流过入口,然后进入齿并到达旋转齿轮的外周。

  • 内啮合齿轮泵

这些液压泵具有外切齿,该外齿包含在另一个具有内切齿的齿轮中并与之啮合。 当齿轮脱离啮合时液体被抽出,当齿轮啮合在一起时液体被排出。

2)齿轮泵的优缺点

在为您的液压系统选择这些齿轮之前,请务必考虑以下事项:
液压齿轮泵的优点

  • 易于维护、控制和操作,即提高速度会自动增加产量。
  • 他们是自吸的
  • 产生稳定的流量
  • 可以泵送高粘度流体
  • 您可以以非常低的速度操作它们
  • 尺寸紧凑
  • 有一个简单的结构和设计

液压齿轮泵的缺点

  • 输出效率,因轮齿磨损而降低
  • 你不能空转泵
  • 不能处理带有悬浮流体的流体

3) 目标齿轮泵的通用规格

以下是该液压设备的一些常见规格:

  • 尺寸(0.5小,1.0大)
  • 材料(铝、钢)
  • 排量(小0.19-2.0cc/r;大0.75-8.0cc/r)
  • 旋转:CW、CCW、双向
  • 最大压力:160BAR、180BAR、210BAR 等。
  • 轴(类型)9T 花键
  • 尺寸和安装尺寸

在大多数情况下,您会发现许多液压动力单元带有 液压齿轮泵。

3.2.2 液压柱塞泵

A 液压活塞泵 也是容积泵的一个例子。 它们也被称为井服务泵。
它们的活塞泵工作原理很简单:
这些泵使用它们的收缩和膨胀腔将液压流体从气缸移动到管道。 这可以在产生运动的电动机、活塞和止回阀的帮助下实现。
活塞对流体施加压力,而止回阀确保流体以正确的方向流动。 此外,活塞的数量也将取决于活塞的数量。

轴向柱塞泵

液压活塞进行往复运动(上下或前后移动),从而产生压力,迫使流体通过管子。
当然,这种运动是由于泵的活塞运动产生的压差造成的。
根据您打算操作的液压机器的类型,您可以选择电动活塞泵或液压手动泵。

活塞手动泵

手动泵主要用于非劳动密集型的简单流程和任务。

1) 液压柱塞泵的种类

活塞泵的主要类型包括:

  • 轴向柱塞泵

它有一个带有沿其中心线方向移动的活塞的圆柱体。 它们具有简单的设计并保证可靠的运行。

  • 径向柱塞泵

它的活塞连接在圆柱体上,形成一个轮状结构。 圆柱体的旋转导致泵内的来回运动。
它们因其高效率、低噪音水平和高负载而广受欢迎,即使在低速时也是如此。
液压柱塞泵可进一步分为单作用、双作用、单缸、双缸和多缸柱塞泵。
在为特定应用选择这些泵之前,请务必考虑以下事项:

2)液压柱塞泵的优点

这些泵的四个主要优点包括:

  • 您可以在很宽的压力范围内操作它们——从低压到非常高压。
  • 控制压力不影响流体流速。
  • 它的性能不仅仅取决于压力和流量。
  • 它可以泵送各种流体,无论是粘性的、磨蚀性的还是泥浆。 但是,您将修改阀门以适应此类应用。

3)液压柱塞泵的缺点

这些泵的主要缺点包括:

  • 由于它一直在脉动,因此很难实现平稳的流体流动。
  • 它们伴随着高昂的运营和维护成本。
  • 这些泵又重又笨重

4) 目标柱塞泵的通用规格

以下是您应该考虑的液压活塞泵的主要规格:

  • 紧凑的尺寸
  • 材料
  • 移位
  • 转矩
  • 工作压力
  • 尺寸

3.2.3 液压叶片泵

A 液压叶片泵 是一种容积式泵。 它们适用于泵送低粘度流体。
这些泵通过减少内部机械损失和阻尼来提高流量。 这是一些特殊设计中的普遍现象。
叶片泵的工作原理基于以下事实:
电动机连接到泵转子以产生旋转运动。 随着转子的旋转,流体进入泵。
该流体流入液压叶片泵腔。 入口部分的叶片室容积大于泵出口部分的容积。
体积的减少有助于流体在离开泵时产生高压。
随着转子旋转,泵叶片趋于向外移动。 这是由于离心力和泵壳的对称形状。
在入口处,叶片产生真空,从而产生压力差,从而将流体吸入泵中。

液压叶片泵的零件

1) 叶片泵的类型

从广义上讲,您可以将叶片泵分类为:

  • 定量甘蔗泵

这些泵可以进一步分类为不平衡或平衡叶片泵。 大多数人选择平衡叶片泵,因为它们具有更好的额定速度、高压和更长的轴承寿命。

  • 变量叶片泵

在这些泵中,您可以改变凸轮环相对于转子的位置。 这样,您可以改变叶片延伸的距离。
这种布置使得在这些叶片泵中具有可变容积成为可能。
与其他液压泵一样,叶片泵可能不适用于某些泵送应用。 以下是这些泵的主要优点和缺点。

2)液压叶片泵的优点

五个主要优点包括:

  • 它们可以在高压下泵送粘度较低的流体。
  • 由于叶片延伸,磨损减少。
  • 您可以在短时间内将它们晾干。
  • 他们发展良好的真空。
  • 该设计最大限度地减少了齿轮泵中常见的泄漏

3)叶片泵的缺点

这些包括:

  • 它们具有复杂的结构设计。
  • 不适用于高粘度流体。
  • 它们不能泵送带有碎屑或磨料的流体

4) 目标叶片泵的通用规格

在购买这些泵之前,您需要考虑以下事项:

  • 尺寸
  • 这些主要部分的材料类型:
    1. 轴封 – 组件机械密封、行业标准集装式机械密封和磁力驱动泵。
    2. 叶片、推杆 – 碳石墨。
    3. 外部(头部、外壳)——铸铁、球墨铸铁、钢和不锈钢。
    4. 端板——碳石墨。
    5. 包装——一些供应商提供,但通常不推荐用于稀液体服务
  • 移位
  • 压力

借助液压动力单元的这两个主要组件(电动机和泵),您的系统应该吸取液压油,准备好将其供应到回路中。
接下来,让我们探索构成液压回路其他部分的基本组件。

3.3 液压歧管

A 液压歧管 有助于调节液压系统中的流体流量、压力和流向。 它充当液压泵和液压执行器之间的连接点。
液压歧管设计可能会因控制组件的类型和数量而异。 借助各种液压歧管阀,您可以轻松监测和控制流体流量。
在本节中,我将讨论以下类型的液压歧管:

  • 中央歧管
  • 堆叠歧管块
  • 标准歧管块
  • 定制歧管块

正如您将在本节后面部分了解的那样,这些液压歧管块主要取决于液压阀如何相互连接。

1) 液压歧管块的优点

这些包括:

  • 帮助监测和控制流体流量、压力和流向。
  • 通过消除杂乱创建液压回路的逻辑安装。
  • 由于所有阀门都组装在一起,因此占用空间小——紧凑型设计。
  • 减少液压系统装配时间和劳动力。
  • 减少泄漏点的数量和压降。

2) 选择合适的液压歧管块的标准

如果您打算在您的液压系统中购买液压歧管,则需要考虑以下关键因素:

  • 材料类型和表面处理
  • 电压和连接
  • 占空比
  • 阀门数量和类型
  • 温度
  • 液压油类型
  • 密封材料
  • 最大工作压力
  • 安装位置
  • 端口尺寸和位置

以下是液压动力单元中一些最常见的液压歧管块类型。

3.3.1 中央歧管

新的 液压中央歧管 有多个选项可用于集成电磁阀、机械操作液压阀和定制设计阀的接口。
该液压中心块有几个安装孔,用于:

  • 动力单元
  • 液压筒
  • 齿轮泵
  • 吸油管
  • 回油管
  • 软管油口
  • 堆积块

此外,您可以将阀块内的空间用于内置阀。

用于液压动力装置的铝制中心歧管

您将在第四章了解更多关于这个中央歧管的结构设计。 有完整的示意图。
目标中央歧管的通用规格
永远记得查看以下规格:

  • 材料
  • 类型:
    1. 一世。 单作用
    2. ii. 双作用
  • 插装孔——止回阀; 安全阀; 释放阀; 针阀
  • 油口类型:BSPP(G); 不扩散条约; 美国汽车工程师学会

3.3.2 堆叠式歧管块

对于更复杂和灵活的功能,您可以使用液压堆叠歧管。 这有助于将多种功能组合到一个组件中,例如降低压降的可能性。
这实际上是您应该将堆叠歧管块视为液压中心块的额外部分的主要原因。 当中央歧管中的空间无法容纳更多阀门或大尺寸插装阀时,您可以使用它。

堆叠的歧管块

目标堆叠歧管块的通用规格
您应该考虑以下关键选项:

  • 材料
  • 类型:
    1. 用于堆叠阀
    2. 插装阀用

3.3.3 标准歧管块

Target 已经为世界各地的不同应用交付了数千个液压动力装置。 其中包括一系列标准液压歧管,这些歧管通常用于大多数液压动力单元。

3.3.4 定制液压歧管

有时,标准液压动力单元可能无法满足您应用的特定要求。 在这种情况下,您应该选择满足您特定要求的定制液压歧管块

定制压铸液压歧管

除了从 液压歧管块,我需要向您介绍控制液压油的实际组件。 这是液压阀。

3.4 液压阀

电子管 是控制液压系统中流体流动的装置。 它们通过切断、分流、提供溢流释放和防止液压油倒流等功能来调节流量。
在液压动力单元中,引导流体进出气缸的是液压阀。
市场上有很多液压阀。 但是,对于这本电子书的范围,我将重点关注以下内容:

  • 液压止回阀
  • 液压溢流阀
  • 液压插装式电磁阀/释放阀
  • 液压针阀/节流阀
  • 液压方向控制阀
  • 液压模块阀

所有这些阀门都具有独特的功能、设计和性能要求,使其适用于不同的应用。
这是什么意思呢?
举个例子,一个 液压插装阀.

液压插装阀的类型

如您所见,市场上有许多类型的液压插装阀。 这些阀门适用于高流量和无泄漏控制系统,例如液压动力装置。
因此,选择满足给定应用特定要求的阀门非常重要。

3.4.1 止回阀

液压 止回阀允许 流体沿一个方向流过它,即它防止反向流动。 因此,它也被称为单向阀或止回阀。
市场上的大多数止回阀使用提升阀或轻弹簧来控制流体流动。 但是,不同的止回阀制造商可能会使用不同的方法,具体取决于预期的应用。
不过,您可以将这些类型的止回阀分类为球阀或锥形阀。 后者使用不同的可移动部件来阻止流动。
由于止回阀提供单向流动,从而提供了防止反向流动的密封,因此建议将它们安装在液压泵的出口侧。 下图显示了液压止回球阀的功能:

液压止回阀的工作原理

在液压回路图中,您可以使用它们的独特符号来表示这些阀门:

液压止回阀的符号

然而,实际上,液压止回阀是这样的:

一种液压插装式止回阀

在液压动力单元回路中,您将内部止回阀安装在阀体中,而外部止回阀则安装在阀体表面上的安装孔上。
制造商使用不同的材料生产止回阀,例如镀锌碳阀体和硬化不锈钢直列提升阀。 这旨在提供持久的金属对金属密封。
有时,液压动力组制造公司可能包括先导式止回阀。 您可以使用来自其他阀门的流体来控制这些阀门。
液压先导式止回阀的独特之处在于: 它们允许液压油沿一个方向流动,但是,您仍然可以使用先导压力禁用它们。
要打开这个阀门,您需要一个入口压力 pA、先导压力 pX,或者有时您可能需要两者。 您可以将由此产生的力表示为:

显示液压先导式止回阀工作原理的方程式。 图片来源—— MathWorks公司

3.4.2 安全阀

在液压回路中,溢流阀保护下游回路免受过压。 他们是一个很好的例子 安全阀门 您也可以将它们称为 减压阀 (上一篇)。
有许多类型的泄压阀,其设计和规格各不相同。 一个很好的例子是先导式溢流阀。
在工作周期期间,这些先导式溢流阀在低压下卸载泵。 另一个重要的分类标准是 材料类型。
许多可调液压泄压阀由镀锌碳钢阀体制成。 它们具有硬化的不锈钢密封组件。
在回路中,液压阀符号如下图所示:

液压溢流阀符号

大多数液压阀都带有预设压力(特定开启压力)。 它们要么是可调节的,要么具有防篡改线。
防篡改线可防止现场调整。 它们的工作原理如下图所示:

液压溢流阀功能

您会发现,当压力降低到设定点的 25% 以内时,阀门会自动重新密封。 下面是液压安全阀的实际图像:

一种液压溢流阀

选择泄压阀时要考虑的参数
以下是购买压力阀时需要考虑的七个关键参数:

  • 压力等级; 它应该与您的液压动力单元系统压力兼容。
  • 温度等级; 考虑流体和环境温度。
  • 材料类型; 应耐腐蚀,不受流体温度波动的影响。
  • 流速; 考虑阀门全开且泵满负荷运行时的最大流量。
  • 复位压力; 这是安全阀打开后关闭的压力。
  • 浮雕设置; 这始终高于系统正常工作压力(约 5% 至 10%)。
  • 泄压范围; 这是您需要阀门打开和关闭的最小和最大压力。

影响安全阀操作的其他重要方面是间隙/密封、故障模式和滞后。

3.4.3 释放阀/液压插装电磁阀

释放阀或液压插装式电磁阀是方向控制阀的示例。 您可以使用这些阀门:

  • 停止流体流动
  • 允许流体流动
  • 改变流体流动方向

在大多数应用中,液压释放阀也意味着 2 通 2 位液压插装电磁阀。 电磁阀 是机电操作的阀门。
这种阀门具有快速且安全的切换机构。 它们还具有:可靠、耐用、设计紧凑且控制功率低。 以下是液压释放阀的示例:

液压释放阀的类型

在液压回路中,它们表示如下:

液压释放阀符号

由于这些方向控制阀具有 电磁阀,它们的控制机制取决于电能。 在大多数情况下,您可以将它们称为 可变力螺线管。
这是因为,它们的压力控制与电信号(电流或电压)成反比或成正比。
在没有电能的情况下,这些阀门仅在单向状态下运行。 也就是说,液压流体只能沿一个方向流动。
是电流使它成为一个双向阀。 在那里,它将允许液压油返回油箱,从而释放油缸的负载。
由于方向控制阀的回路设计不同,您会发现相当多的液压控制阀和阀块安装尺寸。

2通2位电磁阀

从广义上讲,电磁阀的主要类型包括:
一种。 电磁常闭阀
在这些电路中,线圈电压可能因设计而异。 最常见的配置包括:DC12V、DC24V、AC24V和AC220V。
线圈的类型也有所不同。 这些可能包括:Hirschmann、双引线或防水双引线
湾。 手动释放双止回阀
带手动操作的电磁阀的一个很好的例子。 这些在汽车起重设备中很常见,您可以决定手动操作电磁阀。

带手动操作的液压电磁阀

一般可以调整 液压电磁阀 取决于特定应用程序的控制机制的类型。 此外,方向控制阀的复杂性还取决于您要控制的特定液压系统。
你可以去:

  • 二通方向控制阀
  • 二通方向控制阀
  • 二通方向控制阀

您可以在此处了解有关如何使用及其电路图的更多信息: 方向控制阀。

3.4.4 针阀/节流阀

这些阀门允许精确的流体控制,主要设计用于低流量。 针阀 阀杆上有一个细长的锥形点,可阻止或限制流量。
在大多数液压回路中,您可以将它们安装在精密仪表附近,这些仪表可能会在突然压力激增的情况下损坏。 此外,您可以使用这些 节流阀 在将油返回油箱的管道中。
针阀可以增加、减少或完全关闭流体流动。 在节气门控制中,与球阀相比,针阀更受欢迎。
在液压回路中,您可以使用此符号表示节流阀:

针阀符号

这是针阀的样子:

针阀

选择针阀时的考虑因素
对于任何液压流体控制,以下是您需要考虑的关键因素:

• 压力等级

针阀可以处理各种压力。 根据液压流体系统的性质,针阀可以处理从 5,000 到 6,000 psi 的压力。
有高压针阀可以处理高达 10,000 psi 的压力。

• 阀门尺寸

这些阀门有不同的公制尺寸,范围在 2 到 11 毫米之间。 此外,还有从 1/8 英寸到 1 英寸不等的标准尺寸。

• 阀门的工作温度

在这里,您需要考虑使用聚四氟乙烯 (PTFE) 的阀门,因为它提供了额外的抵抗力和耐高温性。 工作温度范围为 -65°F 至 450°F。
另一种选择是聚醚醚酮 (PEEK) 针阀。 这会将工作温度提高到 600°F。
请记住,PEEK 和 PTFE 是针阀中最常见的填料材料。

• 材料类型

一些最常见的材料包括碳钢、不锈钢或黄铜。 每种材料都具有独特的物理和化学特性,使其适用于特定的液压应用。
例如,不锈钢针阀是化学处理应用和易受腐蚀的电路的完美选择。

3.4.5 方向控制阀

在本章的 3.4.3 节中,我讨论了方向控制阀的很多方面。 同样,在本节中,我将快速概述其他类型的方向控制阀。
A 方向控制阀 将液压油引导到不同的路径。 它们有一个线轴,您可以通过机械或电动方式控制它。
最近,制造商一直在选择电动控制阀。 以下是方向控制阀的工作原理:

显然,从这种电动阀来看,它们的设计往往比释放阀更复杂。 您可能会找到 4 通 3 位方向控制阀或 2 通 2 位控制阀。
设计的复杂性取决于方向阀在液压控制回路中的具体应用。 在液压回路中,方向控制阀符号为:

液压方向控制阀符号

方向控制阀符号

液压换向阀的分类

从广义上讲,所有可用的方向控制阀分为以下 4 类:

• 端口数量

这是指允许流体流入和流出方向阀的端口数量。 根据端口数量,您可能有 2 通 2 位阀、4 通 3 位阀等。

• 职位数

这是换向阀阀芯可以占据的正常位置和工作位置的数量。 可以是2位、3位等。
您可以从前面的示例中清楚地看到这一点。

• 驱动方法

有三种主要的驱动方法,它们包括手动、电动和机械。
手动驱动阀的示例包括汽车起重设备中常见的手动释放双止回阀和手动方向控制阀。
电驱动方向控制阀包括电磁方向阀和电磁先导阀。
这些电磁阀具有不同的电源选项,例如 DC12V、DC24V、AC24V 和 AC220V。

• 线轴类型

您可以选择带有滑动或旋转阀芯的方向控制阀。 滑动线轴本质上是圆柱形的,而旋转线轴是球形的。

3.4.6 模块化阀门

模块化阀在液压回路中提供了广泛的安装选项。 与插装阀相比,它们有许多安装孔、阀门和回路。
您可以将它们安装在任何系统中,以满足特定的液压回路要求。 目前,市场上有各种各样的模块化阀门,例如先导式止回阀、流量控制阀、减压阀和平衡阀。
以 Target 为例 液压提升阀。 这些阀门提供的完美解决方案是所有起重解决方案。

液压提升阀

它们具有控制单作用气缸的独特设计。 这些模块化阀门的功能使得它们在提升和降低负载时提供了卓越的控制机制。
考虑到这一点,我们可以探索可用于液压动力单元的其他类型的模块化阀。

• 流量控制阀

新的 液压流量阀 有多种配置和设计可供选择,具体取决于每个阀门的功能用途。 一个很好的例子是带有方向控制阀和底板的模块化流量控制阀。

流量控制阀

流量控制阀可能有不同的端口,例如 A、B 或 A & B。

• 模块化先导式止回阀

一些最常见的阀门包括:

  1. A端口控制
  2. B口控制
  3. A&B口控制(液压锁)

以下是先导式止回阀的外观:

模块化先导式止回阀

这些先导式止回阀适用于需要远程控制止回功能或高流量的应用。 它们提供自动停止功能。
其他可用选项可能包括压力控制、电磁控制、单压力控制、双内部压力控制和双电磁控制止回阀。

• 减压阀

这是另一个受欢迎的 液压阀。 下面是减压阀的图片:

一种减压阀

在大多数情况下,您可以根据最大工作压力和最大流量指定模块化减压阀。

• 平衡阀

您可以使用平衡阀来降低“A”端口和“B”端口的压力。 它们主要由铸铁制成,规格标准基于最大压力、连接端口和最大流量。
如您所见,模块化阀门的类型非常多。 因此,您需要查看制造商的数据表以选择最适合您的液压系统的模块化设计。

不同类型的模块化阀门

在本节中,相信您已经注意到液压阀的种类非常多。 始终选择最适合您的液压动力组的一种。
请记住,使用合适的阀门,您可以完全控制流经液压管道的流体。 现在,让我们讨论液压动力单元的下一个组件。

3.5 液压油箱

液压油箱是一个容器,用于容纳您将提供给系统以完成工作的流体。 有时,您可以将其称为液压油箱。
用于动力单元的液压油箱有多种形状、尺寸和材料。 对于这本电子书的范围,我将重点关注以下内容:

  • 液压塑料罐
  • 液压钢罐
  • 液压元件

通常,液压油箱储存并帮助恢复过程。
让我们详细看看这三个关键项目。

3.5.1 塑料罐

相当多的 液压塑料罐 由聚丙烯 (PP) 制成。 这是一种耐腐蚀、耐低温、耐高温、耐酸碱溶液和太阳辐射的特殊油罐材料。
大多数制造商使用注塑成型技术,从而生产出重量轻、强度高的液压油箱。 该罐可承受高压并抵抗各种天气条件。
这使得塑料油箱具有成本效益,并且在大多数液压动力单元中很受欢迎。

液压塑料罐

动力单元、液压油箱的主要特点包括:

•表面颜色

它们中的大多数都是白色的,因此用户可以很容易地看到油箱中的油位。 因此,您不必使用液位计即可知道流体的确切液位。
当然其他颜色也可以。

• 液压塑料罐的尺寸

尺寸可能因液压动力单元的设计和尺寸而异。 油箱的容积应足够大,以使管道中的所有液压油都能排入油箱。
因此,您会发现液压油箱尺寸可能因液压堆垛机、液压起重设备、液压码头坡道、液压剪叉式升降机等液压设备而异。
水箱的容积可能从 1.0 升到 24 升不等,而其颈部尺寸为 94 毫米、120 毫米或 123 毫米。
除此之外,您可以将其安装在水平或垂直位置。 它有一个圆形、长椭圆形或非闭合圆形的安装孔。

3.5.2 钢罐

像塑料液压油箱一样, 液压钢罐 有多种尺寸和设计可供选择。 不幸的是,对于这些液压动力单元钢罐,您需要一个液位计来确定液压油的液位。
钢罐也比塑料罐重。 它们主要由不锈钢制成。
有时,您可能还会发现铁液压油箱。
它们有多种颜色和定制的形状/设计。 您可以选择黑色、红色或蓝色液压油箱。
这些罐主要通过冲压和焊接制造。 这导致了一个坚固耐用的坦克,可以抵抗各种天气条件。
基本上,这些水箱是专门为抵抗高温和低温条件而制造的。 它们确保液压油的特性始终保持不变。

液压钢罐

液压钢罐的性能

这些液压油箱的一些主要特点包括:

  • 形状是圆形或方形
  • 容量范围从 1.2L 到 30L; 也可定制
  • 安装位置为垂直或水平
  • 罐颈尺寸为 94 毫米 x 120 毫米 x 123 毫米
  • 安装孔可以是圆形的; 长椭圆; 未闭合的圆圈

3.5.3 液压油箱组件

正如您从上面列出的两个坦克的图片中看到的那样,很明显它们具有三个主要组件:
一种。 空气呼吸器
这允许空气进入油箱,从而保护油箱免受大气压力的影响。 请记住,当齿轮泵旋转时,它会产生真空,迫使液压油进入其中。
湾。 钢塞
通过打开钢塞,您可以排出油箱中的液压油。 它密封了水箱的出口。
C。 钢制罐颈
您将通过钢制油箱颈部将液压动力装置安装到另一个定制的钢制油箱上。 因此,您可以在一个钢制方形定制钢罐上安装一个或两个或多个电源组。

3.6 液压连接件

 

在本节中,我将讨论连接主要液压部件(如油箱、泵、电动机等)的各个部件。
连接部件包括联轴器、电缆和管子。

3.6.1个联轴器

A 耦合 是您用于连接电动机和液压泵的主要设备。 也就是说,您将电机的轴连接到液压泵的轴。

联轴器

联轴器有助于将旋转动力从马达传递到液压泵。

选择合适的联轴器时要考虑的因素

在选择正确的耦合机制之前,您需要考虑以下几点:

  • 平行错位
  • 角度未对准
  • 结束浮动
  • 扭转柔韧性

联轴器类型

联轴器的类型取决于电动机相对于液压泵的位置。 一些最常见的耦合类型包括:

  • 弹性联轴器; 这是联轴器可以处理平行和角度不对中的时候。
  • 刚性联轴器/补偿联轴器; 主要用于轴彼此同轴的应用。

在大多数情况下,您需要根据脊椎类型和长度指定这些类型的联轴器。

3.6.2电缆

你会用 电缆 为电机供电。 也就是说,您必须将启动器或电源连接到电机。

电缆

您必须根据电动机的额定值选择正确的电缆。

3.6.3 配件、管子、软管和连接件

为确保液压油从油箱无缝流向油缸,您需要具备以下条件:

  1. 配件; 如果它们不匹配,这会将软管连接到歧管的出口。
  2. 管; 它的功能类似于软管,但管子是由钢制成的,因此不灵活。
  3. 软管; 它很灵活,可将液压动力单元与液压执行器连接起来。
  4. 连接; 它们将软管或管子连接到液压执行器。

3.7 液压管和过滤器

液压管道和过滤器在液压动力单元系统中发挥着不可或缺的作用。 在本小节中,您将了解:

  • 液压吸油管
  • 液压回油管
  • 液压过滤器
  • 保持阀门的液压管
  • 密封件

3.7.1 液压吸油管

当液压泵旋转时,它会产生压力差,因此,流体会流向泵。 液压吸油管是连接油箱和泵的管道。
油就是通过这个管道到达泵的。 液压吸油管的常见规格有:

  1. 连接螺纹尺寸(G3/8)
  2. 形状(曲线;直线)
  3. 长度:- 曲线:73mm、29mm
    1. 直:120mm、180mm、280mm、320mm

3.7.2 液压回油管

这是将油返回液压油箱的管道。 常见规格包括:

  1. 连接螺纹尺寸(M12*1)
  2. 形状(直)
  3. 长度:120mm、180mm、280mm、320mm

3.7.3 液压过滤器

液压过滤器 在通过液压管将油吸入泵之前,清除油中的碎屑或杂质。 它有助于保持液压系统的清洁。
这些过滤器有不同的尺寸和配置,其中一些配备了磁铁以从液压油中去除金属部件。 这可以防止堵塞。
液压过滤器的规格基于:

  1. 连接螺纹尺寸(G3/8)
  2. 外径(43mm;65mm;70mm)

3.7.4 保持阀门的液压管道

有些阀门不能安装在液压块中。 此外,您可能会发现,在外部没有额外的空间来安装它们。
在这种情况下,唯一的选择就是在管道系统中安装这种阀门。 这些就是我们所说的保持阀门的液压管。

3.8 密封

一些最常见的密封类型包括 机械密封 and O型圈. 这些是防止漏油的重要配件。
它们通常用于动力装置和接头。 它们中的大多数是由合成橡胶制成的。
选择密封件时要考虑的一些主要因素包括:

  • 工作温度和压力
  • 化学相容性
  • 润滑要求
  • 规格
  • 成本

同样,您必须遵循制造商的推荐说明,以防止密封失效。

3.9 电气部件

这些是液压动力组的基本组件,它们依靠电信号向系统发送命令。 在本小节中,您将了解三个主要组件:

  • 有线遥控按钮挂件
  • 无线遥控器
  • 起动继电器
  • 电缆
  • 电池

3.9.1 有线遥控按钮挂件

本篇 遥控挂件 是一个按钮控制的,它有一根电线(通常为4米)连接到电磁阀,可以通过DC12V和DC24V控制电磁阀。
有线遥控按钮吊坠防水、防震。
你可以点击这里学习 如何连接液压动力单元. 下面是遥控按钮的图片。

单作用电源组的遥控按钮

这是您可以将其连接到液压动力单元系统的方式:

连接到液压动力单元的按钮遥控器

要成功操作此附件,您需要了解以下可用选项:

  • 2个遥控器按钮

您可以将其用于单作用微型液压动力装置。 它有 4 根 XNUMX 米长的电线。

  • 2个按钮遥控器带锁

常用于单/双作用液压系统。 有一把钥匙可以把这个遥控器锁在远离电池的地方,所以没有这把钥匙,没有人可以操作电源组。 它有四根电线,长 4 米

  • 4键遥控器

您可以将其用于双双作用微型液压动力单元。 它有四个遥控按钮,有 6 根 4 米长的电线。

3.9.2 无线遥控器

该设备为您提供对液压动力单元的无线访问。 它有一个远程无线发射器和接收器。
有了这个 无线遥控器,您控制电源装置的能力不受电线长度的限制。 它的遥控范围可达200​​米。

一个无线遥控器

它的发射器在电池保护电路旁边有一个长寿命的电池。 您还可以通过可视指示灯观察远程操作。
无线遥控器防水且坚固,可满足不断变化的行业需求。

3.9.3起动继电器

起动继电器 是连接遥控器、直流电机和直流电池的电气部件。 当遥控器操作时,启动继电器打开,让电池启动直流电机。
一个很好的例子是 特隆贝塔 起动继电器。 它因其多样化的性质、稳健的设计和可靠性而备受信赖。

起动继电器

关键规格包括以下内容:

  • 间歇任务:

承载电流 150 安培,浪涌 800 安培
提供 12 或 24 伏特
这适用于高电流应用。 它独特的设计使其经久耐用,并能抵抗恶劣的天气条件。

  • 连续工作:

电流 150 安培,浪涌 800 安培(取决于电压和设计)
提供 12 伏、15 伏、24 伏、36 伏和 48 伏
它专为电动汽车和需要坚固设备的应用而设计。

3.9.4电缆

正是这些电缆将遥控按钮连接到起动继电器和电磁阀。
规格基于:长度,通常为 3 米,芯数:3 PIN 或 4 PIN。

3.9.5电池

这是直流液压动力单元的直流电源。

3.10 液压执行器

液压致动器是将液压动力转换为有用的机械功的机械部分。 这种机械功可以是直线运动、旋转运动或振荡运动。
广泛地说,有广泛的 执行器范围 您可以选择任何预期的应用程序。 这些包括:

• 阀门执行器

A 阀门执行器 指打开和关闭阀门的机构。 一些最常见的阀门执行器类型包括手动、气动、液压、电动和弹簧阀门执行器。

• 线性执行器

线性执行器 创建直线运动。 您可以使用不同的机制来创建运动,这些机制可能涉及使用机械、液压、气动、压电或机电致动器。

• 电动液压执行器

新的 电动液压执行器 常用于需要高精度的应用中。 它们具有独立的执行器,仅由电力驱动。
对于本动力单元电子书的范围,我将重点介绍液压执行器。
让我们快速回顾一下液压执行器的各种组件。

1) 液压缸

在第 1 章第 1.2 节(液压动力组的种类)和第 1.3 节(液压动力的功能)中,我确实讨论了有关单作用和双作用液压缸的所有重要方面。
即从液压缸的基本部件到液压缸的工作原理。 好吧,工作原理保持不变。
也许,为了提醒您我之前讨论过的内容,您可以观看此视频:
https://www.youtube.com/watch?v=-AueLXLVglc
当然,这是液压缸的样子:

双作用液压缸的零件

提醒一下,您应该知道液压缸是重要的液压执行器。 它将液压能转换为我们用来执行许多任务的机械能。
这在第 1 章第 1.4 节(液压动力单元的应用)中也很明显。
正如您之前所了解的,液压动力单元大致分为 单作用液压缸或双作用液压缸。 因此,这一事实在液压缸执行器中没有改变。
或许,我在前几节中没有提到的一个新概念是位置感应液压缸。
关于位置感应液压缸
A 位置感应液压缸 用于更先进的系统,它提供瞬时模拟或数字电子位置反馈信息。 也就是说,它表示在任何行程中杆的伸展程度。
这种气缸可以具有内部或外部位移传感器。 然而,当涉及到这种传感技术时,内部位移传感器提供了一个可靠的解决方案。
正如您之前看到的(第 1 章),所有这些液压动力单元都有其独特的优点和缺点。 您将在第 5 章中了解更多相关信息。

2) 斜盘

斜盘角度决定了来自泵的油流量。 通常,您可以使用液压控制系统调整该角度。
在大多数情况下,电机的速度与斜盘角度成正比。 斜盘常见于 直列轴向柱塞泵。

显示斜盘位置的图片。

3) 液压马达

(旋转运动)。 机械力的大小取决于液压能的大小。
也就是说,液压马达可以在不同的压力下产生不同大小的扭矩。 一些主要应用包括 液压自行车 and 液压混合动力汽车。
您可以观看下面的视频以了解液压马达的工作原理:

在它开始旋转之前,液压油应提供足够的扭矩来转动电机。 液压油提供的扭矩可分为:
分离扭矩
这是您在空载时启动电机所需的最小扭矩。 也就是说,液压能应克服电机的内摩擦力。
运行扭矩
正是足够的扭矩使液压马达和负载都保持旋转。
启动扭矩
它是在负载下旋转电机所需的扭矩。

液压马达的类型

现有的液压马达可分为四种不同的类别。 这些包括:

  1. 液压齿轮马达; 它们包括液压和行星齿轮马达。
  2. 液压叶片马达; 主要子类别是平衡叶片电机。
  3. 液压柱塞马达; 这些包括轴向和径向柱塞马达。
  4. 部分回转执行器,例如旋转执行器和齿轮齿条执行器。

液压马达

我见过大多数人倾向于混淆液压泵和液压马达。
事实是,液压泵通过推动流体为回路增加更多能量,而液压马达充当将液压能转换为旋转运动的致动器。 此外,液压泵连接到电动机。

4) 静压传动

静液压传动的概念基于这样一个事实,即每当泵连接到原动机时,它都会产生驱动液压马达的流体流动。 正是这个液压马达连接到负载上。
为了使其更加通用,您可以使泵或马达可变排量。 您可以在此处了解有关此概念的更多信息: 了解静液压传动。

5) 刹车

这是一种使用制动液(液压液)来停止或控制移动的车轮或物体的制动机构。 您可以查看第一章中的液压动力单元应用以了解更多信息。

3.11 液压油

液压油 是液压系统中传递动力或能量的介质。 一些最常用的液压油是矿物或水基溶液。
从帕斯卡定律的定义中可以清楚地看出液压油的主要特性和可用作液压油的液体。

液压油

理想液压油的特点

理想的液压油应具备以下主要特性:

  • 热稳定性
  • 长寿
  • 水解稳定性
  • 总排水量
  • 化学腐蚀性低
  • 低价位
  • 高抗磨特性
  • 恒定粘度

市场上有许多类型的液压油。 有时,几乎不可能选择正确的液压油。
以下是您在选择液压油时需要考虑的基本液压系统参数:

  • 液压泵类型
  • 系统工作温度
  • 运作周期
  • 系统工作压力
  • 预期产生的力量
  • 液压阀等控制系统。

基本上,这些是您需要了解的有关液压油的基本方面。 要了解有关这些油的更多信息,您可以单击: 工程要点:液压油。
现在您已经了解了液压动力单元的所有组件,让我们学习如何设计一个满足我们应用程序特定需求的组件。
您将在第 4 章了解基本电路图。

章节 4

如何设计液压动力包?

在第三章中,我们列出了液压动力单元的所有基本组件。

因此,本节将重点介绍设计过程,之后,您将在第 7 章了解液压动力单元的制造过程。
在这里,您将了解液压动力单元的设计回路、技术图纸和符号。
那么,让我们开始我们的液压动力单元设计:

4.1 液压回路设计

设计过程首先对我们希望包含在系统中的每个组件都有特定的性能要求。
请记住,第 3 章中列出的每个液压元件都将直接影响设计过程和成本。
此外,气缸的尺寸、阀门的类型或马达的类型将决定液压动力单元的独特性能特征。
这就解释了为什么我们有微型液压动力站、微型液压动力站等。
让我回顾一下您需要考虑的液压动力单元设计组件。

4.2:液压动力组设计组件和计算

您需要考虑的标准设计特性和性能包括:

1.电机泵

您需要指定液压泵的额定值和容量。 他们将推动回路中的液压油做功。
液压泵的一些关键计算包括:
驱动泵所需的马力
在这种情况下,您将使用这个简单的公式:GPM×PSI×.0007
这是一个“经验法则”计算。 例如,如果您的泵应在 5 psi 下驱动 1,500gpm,那么您需要一个马力为 5.25kw 的驱动电机。
输出流量 GPM 所需的液压泵排量:
您将使用以下公式确定这一点:231×GPM÷RPM
因此,假设在 5 RPM 时的排量为 1500 GPM,然后使用上面的等式,您将获得每转 0.77 立方英寸。
泵输出流量(加仑/分钟):
您可以使用以下公式获得此值:RPM×泵排量÷231
这意味着,如果您需要确定排量为 2.5 立方英寸的泵以 1200 rpm 的转速运行时泵产生的油量?
将这些代入上述等式,您将得到:12.99 GPM。
基本上,这些是您在设计为您的液压动力组选择最佳泵时需要了解的四个基本方程式。

2.液压缸计算

以下是您在设计过程中需要考虑的重要液压缸方程:
气缸杆端面积(平方英寸):
你得到这个使用:盲端区域 - 杆区域
这意味着,您需要确定这些部分的面积。 当然,您必须确定几何图形,然后使用适当的公式。
例如,当您处理一个正方形时,您将使用:L×L。 在圆的情况下,您将使用:π×radius×radius。
气缸盲端面积(平方英寸):
您将使用公式:PI×(圆柱半径)2
同样在这里,公式将取决于所讨论的几何形状。
气缸盲端输出(GPM):
公式为:盲端面积÷杆端Ares×GPM In
气缸输出力(磅):
使用公式:压力(PSI)×CylinderArea
气缸速度(英寸/秒):
公式为:(231×GPM)÷(60×净圆柱面积)
气缸速度所需的 GPM 流量:
使用以下公式:气缸面积×冲程长度(英寸)÷231×60÷一次冲程的时间(秒)
提升负载所需的 PSI 流体压力(PSI):
您将使用公式:所需的力 ÷ 圆柱面积

3.液压马达计算

考虑以下关键方程:
流体马达速度所需的 GPM 流量:
采用以下公式:电机排量×电机转速÷231
来自 GPM 输入的流体马达速度:
使用这个公式:231×GPM÷流体马达排量
来自压力和排量的流体马达扭矩:
您将使用这个公式:PSI×电机位移÷(2×π)
来自 GPM、PSI 和 RPM 的流体马达扭矩:
您将使用公式:GPM×PSI×36.77÷RPM
来自马力和 RPM 的流体马达扭矩:
使用这个公式:马力×63025÷RPM

4. 流体和管道计算

计算:通过管道的流体速度
使用以下公式:0.3208×GPM÷内部面积
注意:对于这些公式的更实际应用,您可以下载 Target Hydraulics 的液压计算 PDF。
当然,您必须考虑各种液压管道设计和尺寸,以及歧管和阀门等其他组件。 每个管道都有推荐的压力。
同样,这种计算可能涉及一些单位转换。 它们都显示在水力计算 pdf 中。
除了这些,您还可以参观 e4 培训。 他们提供范围广泛的液压系统设计计算器、模拟和课程。
考虑到所有这些,您可以继续设计您的液压动力单元回路。 这应该基于正确的液压动力单元组件的准确计算和选择。

液压动力组 2D 绘图和液压原理图

对于 3D 工程图设计,您需要 Solidworks 和 Inventor。 请记住,这是设计过程的开始。
现在,让我们探索液压动力单元设计的其他组件。

4.3 液压动力单元图

与任何其他设计过程一样,您必须在此阶段指定每个组件。
我将在这里重点介绍四个单元图:

液压阀组

从第三章开始,我相信您了解了歧管在液压动力单元中的重要性和功能。

这是一个中央液压歧管

请记住,有不同类型的液压歧管。 这取决于液压动力单元的具体应用。
以下是各种类型的完整图表 液压歧管。

油箱

下面是液压钢罐的图片。

钢制油箱的侧视图

电动马达

驱动液压泵的是电动机。 有关电机的更多信息,请参阅第三章。

电动机的横截面图

这是一个双向微型液压动力单元(HPU)组装示意图:

一种带液压回路的双向液压微型 HPU 组件

同样,在设计过程中,我们通常使用符号来表示实际的液压元件。 这些是普遍接受的液压绘图符号。
您将在第 4.3 节中了解有关这些的更多信息。

4.4 液压原理图

以下是普遍接受的基本液压符号。 第 3 章中的每个液压元件都有一个独特的符号表示。
例如,在液压回路中,电机应如下所示:

液压回路中的电机

除此之外,您可以观看此视频以了解有关控制阀示意图的更多信息:

您还可以访问这些资源: 液压符号pdf, 液压系统的 ISO 符号 and 基本原理图符号图表。
这些回路表示在任何液压动力单元回路设计中都至关重要。
事实上,液压动力装置 (HPU) 在大多数系统中都发挥着不可或缺的作用。 但是,它们有其独特的优点和缺点。
您将在第 5 章中了解这些内容。
从前四章开始,我相信您已经注意到液压系统是广泛应用的完美选择。 这是由于与其他同类设备相比,它们提供了广泛的理想特性和优势。
然而,这并不意味着液压系统是 100% 完美的。 它们有一定的优点和缺点,我将在第五章中讨论。

章节 5

液压动力站的优缺点

在本节中,我将讨论液压动力装置的所有优点和缺点。

基本上,这旨在阐明为什么您应该在第一章提到的液压系统应用中使用液压动力单元。
此外,从缺点部分,您将了解使用液压系统时可能面临的各种挑战。
这将帮助您提前做好准备并制定策略,以减少它们对液压系统正常运行的影响。

5.1 液压动力单元的优势

液压动力装置的优点包括:
液压动力单元具有高马力重量比
当您比较具有相同功率输出(例如 5hp)的液压、机械和电气系统时,您会发现液压系统体积小、重量轻。 实际上,您可以将其握在手掌中。
与其他起重机构相比,它们功能强大
液压系统可以通过施加或使用少量的力来产生巨大的提升力。 例如,微型或微型动力装置重量轻,可以产生比电动或柴油发动机更高的提升力。

不同电机尺寸比较

根据气缸和活塞的尺寸,它们可以将力放大到数百吨。 您不必使用复杂的齿轮或杠杆系统。

使用和安装方便

它们的小尺寸使它们易于携带,此外,您可以将这些动力装置安装在垂直或水平位置。 它们也是便携式的,您可以以清晰的布局安装它们。
与大多数使用齿轮系统的机械和电气部件不同,液压动力单元的运动部件更少。 仅此一项就使系统易于安装。

您可以轻松地将它们调整为各种速度和起重应用

这使得动力装置成为工业过程中各种速度和举重能力的完美选择。

扭矩和力可以保持恒定

无论系统速度有任何变化,液压装置都可以在整个操作过程中保持恒定的力和扭矩。 事实上,您可以在任何流体传输系统中保持扭矩或力恒定。
此外,即使在低转速时也可以实现高扭矩。 电动机并非总是如此。

液压系统稳定快速

液压动力单元需要很短的时间才能将重物提升到所需的高度或施加所需的压缩力。

它们安全且易于控制

液压系统带有过载保护阀。 遥控机构使控制液压动力装置的操作变得简单易行。
您会发现大多数液压装置都具有多功能控制系统,并且可以轻松反转运动。
它们也被认为是安全的,尤其是在紧急停止条件下。 即使在危险的环境中,液压系统也可以承受高温,因此不会出现过热的情况。
此外,液压系统是无火花的,从而消除了火灾爆发的可能性。

液压装置是紧凑型装置

所有基本部件,如电动机、机械、油、活塞、气缸等都集中在一个紧凑的单元中,因此易于操作、运输、安装和储存。
您可以使用电源组轻松实现直线运动
这主要是由于液压活塞在气缸内的运动。 实际上,液压活塞是线性伸缩的。
它们易于设计并且在安装后运行具有成本效益
所有这些都降低了拥有液压系统的成本和后续的维护成本。
长距离的功率损失最小
液压动力组可以长距离传输液压能,也可以通过复杂的机器传输液压能,并且功率损失很小。

5.2 液压动力包的缺点

尽管液压动力单元在许多工业和家庭应用中很受欢迎,但该系统具有以下缺点:

处理液压油可能很麻烦

动力单元依靠液压油产生工作力。 在大多数情况下,如果您不是专业人士,处理液压油可能会很麻烦。
此外,有时很难完全消除泄漏。
除此之外,液压油也可能在泄漏的情况下着火。 因此,请避免使用易燃的液压油。

它们对极端温度很敏感

非常高的温度可能会影响液压动力单元的稳定性。 例如,热量会破坏液压密封,导致显着的压降。
另一方面,非常冷的温度会导致液压系统响应缓慢,因为液压油会变稠。

液压执行器工作效率低

它们的系统效率可能在 40% 到 55% 之间。 电动执行器的系统效率在 75% 到 80% 之间。
此外,使用油门来改变速度,尤其是长距离,可能会导致传输效率低下。
同样,只要液压系统开启,动力单元必须保持液压系统加压。 仅此一项就导致效率低下,因为它使用电力。

高维护和初始安装成本

对于复杂的系统,初始成本可能很高。 一个很好的例子是标准的液压动力单元。
此外,对复杂的液压系统进行故障排除可能是一个繁琐的过程。 它们需要不断检查以解决所有可能导致油污染的密封问题。
请记住,泄漏的电源组可能会因流体压力而对皮肤造成伤害
很明显,与缺点相比,液压动力装置具有许多优点。 这并不意味着它们是最好的设备。
您需要检查手头的任务以选择最合适的电源组。 这将帮助您选择可靠且能够以最佳方式运行的正确设备。
对液压系统进行故障排除可能是一个繁琐的过程。 但是,借助全面的故障排除指南,这应该是一个您可以处理的简单问题。
在第六章中,我将重点介绍如何解决和修复液压动力单元系统中的简单问题。

章节 6

液压动力组故障排除

到目前为止,您已经了解了有关液压动力装置的各种因素

其中包括工作原理、设计、应用、各种组件、优点和缺点等。
像任何其他机器一样,液压动力单元有时可能会出现一些问题。 因此,您需要一个快速清单,以帮助您确定确切的问题及其解决方案。
本章重点介绍您在操作液压动力站时可能遇到的所有问题及其解决方案。 请记住,检测这些故障的能力将使您免于雇用技术人员对液压系统进行故障排除。

让我们来看看这些问题中的每一个及其解决方案 液压故障排除清单:

电机不运转

在这种情况下,您需要检查以下关键部分:

  • 电动机

在直流电源的情况下,总是存在低电压的可能性。 但是,对于交流的情况,电网与交流电机规格不匹配的可能性很大。

  • 马达

您需要检查电机是否处于良好的工作状态。 也就是说,检查所有端子以确保它们连接正确且不生锈。

  • 有线遥控

电缆可能从起动继电器上松脱或损坏,因此无法导通。

  • 无线遥控器

有时,接收器可能会从起动继电器上松动。 您应该检查遥控器的电池以确保它们处于良好状态。
问题也可能是由于接地不良。 因此,您必须检查所有电气连接。

电机运转但方向错误

您应该检查以下内容:

  • 电动机

对于直流电机,它可能是 + - 反向连接,因此请考虑反转连接。

  • 有线遥控

按钮可能接线错误。

  • 无线遥控器

接收器可能接线错误
因此,在这两种情况下,您都可以考虑反转端子。

电机没有发展出适当的油率

总是有两种可能:

  • 电动机

也许电机速度不足以产生所需的扭矩。 所以,所以考虑调整电机转速。
或者,可能存在低电压,因此您需要检查电源。

  • 液压泵

该泵可能不适用于液压系统,或者可能出现故障。 因此,您可以考虑更换泵。

泵压过低

在这种情况下,您可以考虑以下事项:

  • 电动机

电机的功率可能太低,无法产生转动泵所需的扭矩。 也就是说,要么直流电压太低,要么对于交流电机,电网可能不匹配

电机的规格。

除此之外,生锈和低电机速度可能会阻碍电机产生所需的扭矩。

  • 液压泵

您的液压泵可能有缺陷或不适合该应用。 所以,你可以考虑更换它。
此外,可能存在内部泄漏。 这主要是由磨损带来的。

  • 歧管和阀门

液压系统的安全阀可能有缺陷或可能存在歧管内部泄漏。

  • 过滤器

您的过滤器可能会被堵塞,从而阻止足够量的液压流入系统。

  • 液压油

新的 流体粘度也可能如此,这主要是由于温度非常低。
除此之外,气缸泄漏也可能导致泵压低。

电机的规格。

您应该考虑以下几点:

  • 关于液压泵

此问题可能是由于泵有缺陷或泵类型不合适。 有时这也可能是由于磨损导致的内部泄漏。

  • 歧管和阀门

可能存在歧管内部泄漏。

  • 筛选器

过滤器可能被阻塞。

  • 同轴连接器

这个问题可能是由于联轴器错误对齐或吸入管泄漏。 有时,也可能是由于耦合机制有缺陷或松散。

  • 油箱

油位可能太低或油量不足。
除此之外,当液压动力装置安装错误时,泵可能不会产生油。

气缸继续运转

此问题可能是由于以下原因:

  • 电动机

起动继电器坏的情况很常见。 您可以考虑更换它。

  • 有线遥控

主要原因包括按钮从内部接线错误,启动继电器的电缆松动或切换太快。 此外,当电磁线圈上的电缆松动时,气缸可能会继续运转。

  • 无线遥控器

当接收器接线错误、切换太快或接收器从启动器上松动时,就会发生这种情况。

  • 歧管和阀门

每当有内部泄漏,错误出血, 电磁阀 有缺陷,安全阀有故障或阀门脏了。
有时,这可能是由于磨损的气缸杆的气缸入口密封泄漏。

当气缸无法伸展时

问题可能是由于以下原因:

  • 电动马达

对于直流电机,电池电量可能太低,而对于交流电机,电网可能与交流电机规格不匹配。 此外,可能是由于电机功率低或热压锁定。

  • 有线遥控

启动继电器的电缆可能松动,可能存在热压锁定或快速切换。

  • 无线遥控器

这可能是由于快速切换或接收器可能从起动继电器上松动。

  • 液压泵

泵可能有缺陷或泵类型不合适。 有时,问题可能是由于磨损带来的内部泄漏。

  • 歧管和阀门

这可能是由于歧管内部泄漏,方向阀无法正确切换或电磁阀可能没有足够的能量。

  • 筛选器

过滤器可能被阻塞。

  • 同轴连接器

这可能是由于联轴器对齐错误、联轴器松动、联轴器有缺陷或吸入管泄漏。

  • 油箱

油箱中的油位可能很低(油量不足)。
除此之外,问题可能是由于气缸泄漏,气缸杆上的填料磨损或液压动力单元安装错误。

气缸无法承受负载

这个问题可能是由于:

  • 歧管和阀门

可能存在内部泄漏,或者单向阀和电磁阀都可能有缺陷。
问题也可能是由于气缸进口密封泄漏或活塞杆磨损造成的。

油缸下降太慢或不能下降

这是因为:

  • 电动马达

对于直流电机,电池电压可能太低,而对于交流电机,电网可能与交流电机规格不匹配。
有时,电机的功率可能太低或可能存在热压锁定。

  • 有线遥控

螺线管上的电缆可能松动,可能存在热压或系统切换过快。

  • 无线遥控器

它的接收器可能从螺线管上松动或开关可能太快。

  • 歧管和阀门

歧管、回油管路可能从孔口堵塞、节气门太紧、入口松动或电磁阀未通电。

  • 油箱

它可能太满了。

气缸下降不稳定

问题可能是由于:

  • 电动马达

对于直流电机,电池电量可能不够,而对于交流电机,电网可能不稳定。 此外,电机可能生锈。

  • 有线遥控

电缆可能从螺线管线圈上松动,或者它可能切换得太快。

  • 无线遥控器

它的接收器可能与螺线管线圈松动或切换速度过快。

  • 液压泵

这可能是由于磨损、泵有缺陷或泵类型不合适导致的内部泄漏。

  • 歧管和阀门

可能存在歧管回油管泄漏、节气门太松或电磁阀未正确通电。

  • 同轴连接器

连接器可能对齐错误、松动或有缺陷。 吸入管泄漏的可能性也很高。
有时,问题可能是由于气缸轮廓密封泄漏或气缸杆磨损所致。

启动电磁阀只需单击,电机不接合

这是一个结果:

  • 电动马达

直流电池电量不足或交流电网与电机不匹配。 锈也可能是一个促成因素。

  • 有线遥控

启动继电器的电缆可能松动,可能存在热压锁定或系统切换速度过快。

  • 无线遥控器

接收器可能从启动器上松动或切换太快。
噪音:
噪音是由于:

  • 电动马达

直流电压可能太低或交流电网可能与交流电机规格不匹配。 生锈也是产生噪音的另一个原因。

  • 液压泵

由于磨损、不合适或有缺陷的泵类型可能会导致内部泄漏。

  • 歧管和阀门

这可能是由于内部泄漏、排气故障、阀门脏污或电磁阀故障导致阀门泄漏。

  • 同轴连接器

联轴器可能对齐错误、松动或有缺陷。 吸入管的泄漏也可能导致噪音。

  • 油箱

油位可能太低。

  • 液压油

由于温度过低,粘度可能过高
除此之外,可能存在气缸泄漏或气缸杆磨损。

工作温度过高

高温的原因是:

  • 电动马达

直流电压可能太低,而交流电网可能与交流电机的规格不匹配。 生锈可能会导致过热。

  • 液压泵

液压泵可能有缺陷或不合适。

  • 歧管和阀门

阀门可能脏污或磨损。

  • 筛选器

过滤器可能脏了

  • 同轴连接器

连接器可能对齐错误、松动或有缺陷。

工作温度过高

这是因为:

  • 液压油

吸入管路或回流管路可能存在泄漏。

  • 油箱

液位可能太低

  • 液压油

它可能是不稳定的液压油。
显然,液压动力单元可能具有简单但难以识别可能损害其功能的问题。 通过所有这些,我相信您可以确定可能降低液压动力单元效率的确切问题。
在下一章中,您将学习如何制造液压动力。 这将是一个简单的过程,因为您已在第 4 章中了解了液压动力单元的设计过程。

章节 7

液压动力组制造工艺

第 7 章主要侧重于设计液压动力单元

. 我敢肯定,您现在已经熟悉了所有可能涉及该液压设备的设计和构造的计算。
在您选择了正确的组件之后,现在是开始液压动力单元制造过程的时候了。
请记住,这些组件将单独制造(请参阅第 3 章中的所有液压组件列表)。 对于这本液压动力包电子书的范围,我们无法详细介绍这些单独组件的制造过程。

事实上,制造业说 液压泵 or 一个电动机 单独可以是另一本电子书。 在这里,我将专注于组装构成完整液压动力组的不同组件。

在本节中,您将了解以下关键方面:

  • 如何构建液压动力组
  • 如何构建自制的液压动力组
  • 如何计算液压功率

让我们开始:

7.1:如何构建液压动力组

这基本上是组装液压动力单元的过程。 这是一个简单的过程,包括将您在第 4 章中选择的所有部件组合在一起以形成一个完整的机器。
让我们看看如何进行整个过程:

识别液压动力单元的所有基本组件

正如我之前提到的,液压动力单元有几个组件,您可以将它们组装在一起。 因此,在您开始流程之前,请确保您拥有流程所需的所有组件和设备。
这是您需要的:

  • 一个电压源; 在这种情况下,您需要 DC12V 和 DC24V
  • 遥控; 这可以是有线或无线遥控器
  • 电气图; 您需要电源装置的电气图设计。
  • 液压回路; 这是液压动力单元电路图
  • 水力设计; 这是电力单元设计
  • 电源组图纸; 基本上是如何连接液压动力组
  • 电缆

准备好所有这些后,您就可以开始组装过程了:

为单作用液压动力组连接直流电机

您将电机连接到电源。 始终确保您选择了正确的端子,并且电源可以提供足够的电压。
是马达旋转液压泵,推动回路中的液压油。
同样,您会意识到单作用液压系统的接线可能与双作用液压动力单元略有不同。 但是,工作原理与前几章中所述相同。

单作用液压动力单元的完整接线图

线材 DC500W/800W 电机单作用液压动力组

现在是时候将电动机连接到液压泵了。 以下是接线图的外观:

单作用液压动力单元接线图

线直流电机双作用液压动力组

如果您打算使用双作用液压系统,您的图表应如下所示:

单作用液压动力单元接线图

为双筒电磁阀接线图

下面的电路图类似于自卸拖车的电路图。 以下是如何去做:

双插装电磁阀接线图

为双作用液压动力装置接线

对于双作用液压动力装置,接线如下所示:

双作用液压动力装置接线图

Wire DC 无线遥控器和快速连接器

以下是为单作用液压动力组连接直流无线遥控器的方法:

单作用遥控器接线图

如您所见,为液压动力组接线是一个简单的过程。 在每个电路中,您应该使用颜色来识别特定端口/连接的正确电缆。
更换这些电缆时,电机可能会反向运行,或者液压动力单元可能无法完全工作。
同样,如果您的液压动力单元在接线后无法工作,您可以参考第 6 章 - 如何对液压动力单元进行故障排除。
通常,在组装过程中,您只是试图将液压动力单元的不同组件组合在一起。 您可以看到这个系统在完全拆卸后的样子:

完全拆卸的液压动力组的图片

这些部件是: 1-DC 电机盖; 2-直流电机; 3-轴接头; 4-安全阀; 5-流量控制阀; 6-中央歧管; 7-液压齿轮泵; 8-回油管; 9-吸水管; 10-液压油箱; 11-空气呼吸器; 12吸滤器; 13位二位二通常闭电磁阀; 14-止回阀; 15-安装支架和16-遥控挂件。
当然,在您成功组装设备后,您应该有一个如下所示的组件:

完全组装的直流液压动力装置。

除此之外,在最近的过去,许多人一直在尝试制作他们自制的液压动力装置。 您将在第 7.2 节中了解这一点。

7.2:如何构建自制液压动力装置

对于买不起全新液压动力组或喜欢做 DIY 项目的人来说,这可能是一个更好的选择。
让我首先向您介绍 Smalls4068 提供的自制液压动力组视频。

在视频中,您将学习如何在家制作液压动力装置。 它包含您在整个装配过程中需要考虑的所有基本方面。
即使您选择自制装置,最好的方法是购买经过全面测试的液压动力组套件。
请记住,质量测试,正如您将在第 8 章后面了解的那样,可确保液压系统的每个组件都以最佳方式高效运行。
以下是液压动力组套件需要考虑的一些关键因素:

自制电源组单元规格

有很多具有不同系统规格的单元。 您需要考虑以下几点:

  • 液压泵的种类
  • 电动机规格
  • 最大工作压力
  • 油箱或油箱的尺寸
  • 吸滤器
  • 电子管
  • 压力计

您可以参考第 3 章了解更多关于液压动力装置组件的信息。
请记住,在家里组装自己的液压动力装置将为您节省很多钱。
尽管这些单元中的大多数都很小,但您可以在广泛的应用中使用它们,例如车间压力机、冲床、钣金辊、金属制动器等。
不过,您需要从信誉良好的供应商处购买套件。
拥有动力组的本质是确保您有足够的液压能来做一些工作。
因此,即使您组装自己的动力单元,或购买制造商已经组装的动力单元,确定它可以产生的液压能量的数量也很重要。
您只能通过评估每个组件来评估其对系统整体效率的贡献来做到这一点。 让我们学习如何计算液压功率。

7.3:如何计算液压功率

在这本电子书的第 4 章中,在设计过程中,我确实分享了一些分析液压动力装置所需的公式。
那么,在计算液压功率时,情况并没有什么不同。 事实上,你需要相当多的这些公式。
这实际上构成了计算过程的基本部分。 事实上,在线脚本就是从这些方程式和公式中开发出来的。
在本节中,我将重点介绍自动化方法/在线脚本。

7.3.1:如何计算液压功率

有很多 在线液压功率计算器 您可以使用它来分析液压系统的性能。
基本上,这些是脚本,您只需要输入对话框中指示的特定值,按照一些说明进行操作,它就会显示准确的液压功率。
以下是可用于确定泵功率的脚本示例:

在线计算器示例(脚本)

即使使用这些脚本,您也需要根据系统参数了解某些值:

  • 以 N(kW) 为单位计算功率

您需要知道以升/分钟为单位的泵流量、泵效率和压力。

  • 计算电动机和液压泵的压力

您需要找到以升/分钟为单位的泵流量、泵效率和功率

  • 计算液压泵流量

您需要了解功率、泵效率和压力。
在这些在线脚本上,您不必经历在水力方程和公式中替换这些值的繁琐过程。
但是,它们的准确性将取决于开发脚本的个人或公司。 如果它来自值得信赖的液压设备制造公司或教育网站,那就更好了。
一个很好的例子是工程工具箱。 它有各种各样的在线计算器。
在这本液压动力单元电子书的最后七章中,重点主要是清楚地了解这些泵的全部内容。
尽管如此,在其质量得到验证和认证之前,液压动力单元仍不能用于任何应用。 但是,我们怎样才能做到这一点呢?
您将在下一章中学习有关质量测试和验证的所有内容。

章节 8

液压动力组质量控制

质量控制是任何液压动力单元制造过程中的重要程序。 液压系统中的每个部件都应按照国际标准制造。
液压动力装置制造公司必须有一些认证来证明它们符合要求的质量标准的原因。

考虑到该液压系统具有广泛的组件,液压动力单元的质量控制是一个严格的过程。

8.1:液压动力组质量测试的类型

为确保液压动力单元高效运行,您需要进行以下测试:

8.1.1:液压油质量检测

您可以使用不同的流程评估液压油的质量。 一些最常见的分析方法包括:

  • 粒子分布
  • 重量分析
  • 含水量
  • 质子诱导 X 射线
  • 铁谱磨屑

通常,您会发现液压系统中存在一些其他物质的颗粒可能会降低液压油的性能。 其他可能会导致酸的形成,从而破坏液压油的性能。

下面是一段显示液压油分析的视频,由唐纳森公司提供:

https://www.youtube.com/watch?v=JfOlfmyn2XM
请记住,所有这些测试必须符合 液压油和油的 ASTM 标准。

8.1.2:液压泵检测质量

要向回路供应液压油,您需要一个高质量的泵。 因此,您需要定期检查泵,以确保其提供额定流量,在正常液压系统压力和温度下运行。

这使得一个系统 安全阀 一个重要的配件。 您可以轻松判断泵是否通过安全阀供应额定流量。

显示带有流量计的液压系统的示意图

您可以使用流量计来评估泵。 这并不需要很多钱。

在此过程中,您需要考虑两种情况:

  • 您可以将压力增加到正常的系统压力。 如果流体流量没有明显下降,那么您的泵是好的。
  • 对于有故障或损坏的泵,增加安全阀上的压力会导致流量显着下降。

测试您的液压泵是否有效工作的其他方法可能包括:

  • 测试1

宫你手或用温度计来测量泵外的温度。 温度升高将意味着液压油泄漏,引起摩擦,这表现为温度升高。

为了准确分析问题,您可以使用其他精密设备,例如超声波热风枪。 这将帮助您确定出现问题的确切位置。

  • 测试2

您可以在空载和负载条件下对泵进行流量计测试。

除此之外,您还可以考虑市场上的许多液压泵测试设备。

一种便携式液压泵试验机

使用这些机器检查您的泵是否在正常工作条件下运行最佳。

8.1.3:电动机质量检测

液压系统的效率始于 分析电动机. 您可以使用多种附件来测试电动机的静态或动态状态。

此类仪器可以提供有关电机状况的全面测试结果。 电机测试设备的一个很好的例子是 SKF 机器。

电动机测试

显然,高质量的电机应该在额定转速下运行,消耗额定功率,提供额定扭矩并且易于控制。

在电动机的制造过程中,您应该能够检测到绝缘的弱点和故障,并在电动机运行时监控电动机的状况。

8.1.4:液压缸质量检测

正是在这个部分,液压动力被转换为机械能。 因此,应该对气缸进行测试,这应该基于设计和功能。

质量测试过程应包括分析气缸尺寸、层厚、压力和泄漏。

无论气缸是处于垂直位置还是水平位置,您都需要进行这些测试。

对于液压动力单元,您需要在气缸已固定在系统中时对其进行测试。

与电动机一样,您应该在静态和动态模式下测试液压缸。

8.1.5:液压阀和歧管质量测试

在液压系统中,您需要测试液压歧管、电磁阀、方向阀和插装阀。 这些组件中的流量使用高质量和标准化的设备进行测试。

所有这些程序旨在确保整个液压系统以最佳方式运行。

通常,液压系统测试和质量验证可能涉及:

  • 压力和流量控制
  • 插装阀、装载阀、方向阀、泄压阀和辅助阀
  • 传输控制

每个过程都需要一个独特的设备,其质量应由测试实验室确定。

8.2:液压动力包质量检测和装配工具

要安装液压动力单元,您需要适当的工具和设备,以确保您高效、准确地完成工作。

在本节中,我将向您介绍其中的一些工具和设备。 当然,这些应该与第 8.1 节中的测试设备并列。

让我们回顾一下其中的一些工具:

8.2.1:电气测量设备/仪器

您将使用此设备来确认电压和电流是否符合您的规格
发动机。 请记住,电机额定值应与您的电力供应商或发电机相同。

万用表

此外,像 万用表, 测量电路中的电流、电阻、电压和连续性。

8.2.2:温度测量设备

温度计将帮助您确定液压系统的工作温度。 例如,您需要定期检查油箱的油温。

此外,您将使用温度计来测试液压泵的温度。 有了这个,您可以判断您的液压泵是否存在可能导致摩擦的磨损。

8.2.3: 紧固/紧固材料

您需要拧紧液压动力单元的各个部分以使其成为完整的回路。 这包括拧紧和紧固螺钉和轴。

使用手动棘轮拧紧液压系统。 图片来源—— IHF

通常,液压动力组带有简单的工具和附件。 它们使用简单,因此您不需要任何复杂的培训。

同样,当您使用这些工具安装或组装液压动力组时,您需要注意某些预防措施。

8.3: 安装液压动力装置时的注意事项

每当您计划安装液压动力单元时,您需要注意以下事项:

  • 清洁/冲洗旧系统

这将防止阻塞液压系统的可能性。 很好的例子是单人表演 自卸车系统 或剪叉式升降机。

操作肮脏的系统可能会将污垢颗粒返回到液压动力单元中,从而堵塞过滤器。

  • 所有电气元件应隔离

通过隔离这些系统,您将避免触电的可能性。 在处理应该自动启动电源组的系统时,您需要小心。

  • 切勿超出制造商的规格调整系统阀门

这应包括连接电气元件、歧管和阀门。 更重要的是,您需要将安全阀或泄压阀保持在推荐范围内。

  • 不要过度填充液压动力单元储液罐

这很常见,尤其是在处理微型液压动力单元或微型液压动力单元时。

他们的坦克基本上很小。 因此,您只能在液压系统中的所有空气排出后重新填充。

考虑到所有这些,您应该成功地进行组装过程。 在此过程中,请始终记住参考制造商指南。

显然,市场上有许多类型的液压动力单元,具有不同的容量和特性。 这解释了价格的变化。

让我们回顾一下液压动力组的价格。

章节 9

液压动力包成本

本节将重点介绍液压动力单元的价格。 这些将包括:

  • 初始投资——购买和安装新的液压动力装置。
  • 维护成本——维修和保养现有的液压动力单元

在每种情况下,所有这些成本都可能因多种因素而异:

9.1:决定液压动力装置成本的因素

每当您购买新的液压动力单元时,重要的是要考虑
以下关键方面:

  • 液压动力单元尺寸

与小型电源组相比,大型电源组更昂贵。 例如,标准液压动力装置比微型或微型液压动力装置更昂贵。

这种分类(大小或容量)基于比较以下关键方面:

  1. 液压泵和电动机额定值。
  2. 液压缸尺寸
  3. 耗电量
  4. 工作压力
  5. 电源组容量等

基本上,您应该参考电源组规格/产品手册。

  • 考虑技术类型

具有复杂技术或复杂歧管的电源组可能更昂贵。 一个这样的例子是定制的液压动力单元。

与标准设计相比,定制的液压动力单元更昂贵。 这是因为液压动力单元制造商可能会决定采用仅对特定型号独有的技术。

它始终基于客户的特定要求。 也就是说,包括其他配件,如 无线遥控器 更有可能提高动力装置的价格。

  • 液压动力站品牌

不同的液压动力装置品牌有其独特的价格标签。 例如,与大多数竞争对手相比,Target Hydraulics 动力单元相对便宜。

同样,您会发现大多数知名品牌的价格更高。

简而言之,这些是决定液压动力组价格的一些主要因素。

因此,让我们回顾一下液压动力单元的成本。

9.2: 购买和安装液压动力组的成本

 

根据液压动力单元的大小,单个单元的价格在 200 美元到 5,000 美元之间。 这基本上取决于第 9.1 节中列出的因素。

例如;

    1. 微型液压动力装置的成本至少为 200 美元
    2. 一个迷你液压动力装置的成本约为 300 美元。
    3. 一个 7.5kW 的液压动力组售价 2,000 美元

最好的选择是通过联系电源组制造商进行适当的市场调查。 您需要比较不同经销商的价格以获得最优惠的价格。

作为一项规则,不要仅仅因为您需要便宜的液压动力组而牺牲质量。

好吧,安装液压动力组很简单,因为这些机器中的大多数都是在组装好的时候才来的。 产品手册包含您需要的所有说明。

但是,对于复杂的系统,您将聘请专家为您安装电源组。

9.3:液压动力装置的维修和保养成本

基本上,当涉及到维修和维护成本时,您必须购买液压动力组的某些部件。 例如,您的液压阀或歧管可能有故障,因此您别无选择,只能购买新的。

请记住,这些零件的价格还取决于液压动力装置的类型。 因此,第一步是确定电源组的类型并进行市场调查以获取合适的组件。

对于维修和保养,我建议您联系液压动力组制造商。 你可能会得到更好的交易。

当然,借助第 6 章中的液压故障排除说明,您将能够识别问题并推荐适当的解决方案。 这也将节省您聘请专业人士的成本。

在最后一章中,我将回顾液压动力单元的未来。 这也将作为液压动力单元市场的简要概述。

章节 10

液压动力组的未来

液压技术是一项重要的技术,它:

  • 提高能源效率和可靠性
  • 减小组件尺寸和重量
  • 减少环境影响
  • 帮助建造用于采矿、运输和农业行业的复杂机械。

目前,液压动力装置 (HPU) 的发展彻底改变了我们在各行各业处理各种任务的方式。 只需一个小部件,您就可以开发出可以驱动各种液压油缸的巨大动力。

近年来,美国、加拿大、英国和爱尔兰等发达国家对液压的需求一直在增加。 即使在非洲和美洲等大陆,对液压系统的需求也相当高。

从 2014 年到 2019 年,市场将增长 5.6%。 这一增长主要归因于制造挖掘机、脱粒机、压缩机、装载机等配件时对液压动力单元的需求。

一些领先的液压动力装置设备制造商包括 目标液压 (中国), 派克汉尼汾公司 (美国俄亥俄州), 海达克国际有限公司 (德国苏尔巴赫), 布雷维尼流体动力公司 (意大利米兰)和 Nachi-Fujikoshi Corporation (日本东京),仅举几例。

由于对液压动力装置的需求,这些公司在过去十年中取得了显着增长。

液压动力组技术还加速了其他领域的可持续发展和研究,例如机械工程(制造阀门和液压缸)、电气和电子工程(制造电动机)、热力学和太空探索等。

这也为许多人创造了就业和可持续收入。 液压系统制造业的整体收入在 2020 年前翻了三倍也就不足为奇了。

10.1:设计新液压动力装置的影响

设计新的液压动力单元旨在提高所有部门的效率和生产力。 例如,采用无线遥控电源组,在处理任何类型的负载时提供无与伦比的便利性和灵活性。

此外,使用便携式的微型或微型液压动力组提供了很大的灵活性。 这使得这些附件可以用于几乎所有液压应用,如第一章所述。

因此,我们可以将它们用于简单或复杂的应用程序。 事实上,我们希望在未来几年看到更多的液压动力单元设计。

从这本液压动力组电子书中,很明显这是我们在不同应用中使用的基本设备。 作为液压系统的关键部件,它产生巨大的动力,可以处理任何任务,无论其独特的规格和要求如何。
此外,它们是不同的组件,应该在质量检查过程中进行测试。 此外,选择合适类型的液压动力组也是任何项目成功的关键。
简而言之,正确理解工作原理、可用选项、质量测试和单个组件; 当您打算购买液压动力装置时,这是一个重要方面。

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