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液压高手分享液压技术及故障诊断心得
时间:2020-12-11 09:09 作者:ns来源:西安诺希浏览:

 

  液压技术的六大基本法则
 
  1压力形成法则(P)
 
  2流量形成法则(Q)
 
  3压力损失法则(△P)
 
  4压力分配法则(多负载法则)
 
  5压力分配法则((多负载法则)
 
  6流量分配法则(阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)
 
  1)压力形成法则(P)
 
  压力形成法则:压力形成取决负载!
 
  齿轮泵的额定压力25MPa,是系统的生成压力吗?
 
  齿轮泵的最高压力是28MPa,到这压力泵就立即坏了,对吗?
 
  液压泵的工作压力上不去,是系统的问题还是元件问题?
 
  什么是系统的工作压力?
 
  打气筒是最简单的泵!
 
  2个例外:
 
  1.压力形成由于流速的突然阻止(动态压力形成);
 
  2.上述结论是在密闭容器的条件下作出,如果容器的泄漏量不大于进油量时,系统压力可能会支撑负载,也可能不能支撑负载;(此时系统有二个负载)。
 
  液压压力几个有意义的数值:
 
  当前机床、船舶等行业工作压力25MPa以下;
 
  工程机械的压力在31.5-35MPa;
 
  目前发展趋势是:42MPa-48MPa;
 
  预期压力发展是:56MPa;
 
  使用压力越高,能容比越高,液压系统体积越小;
 
  液压泵的寿命与使用压力成反比,因此在设计时首先人为确定压力根据行业与寿命等考量。
 
  2)流量形成法则(Q)
 
  P与Q无关联--世界上不存在绝对密闭的容积(存在泄漏)
 
  密闭容积的一次周期性变化排出液体容积为排量(l/r),产生流量(l/min)。
 
  HP100的柱塞泵流量是多少?
 
  直径100的油缸的排量是多少?
 
  液压元件的进油量一定等于出油量吗?
 
  流量(l/min)大小的观念
 
  <20小;100-200一般;>300大。
 
  世界上泵产品最大排量:500ml/r;
 
  世界上生产泵的最大排量:1000ml/r;
 
  世界上最大的马达排量:10000ml/r。
 
  流量Q与压力P是二个完全独立的参数
 
  P与Q是在功率N条件下相互独立相互制约:N=PQ/60kw;
 
  P可以增压放大,Q可以增速放大但受功率限制;
 
  恒功率泵。
 
  3)压力损失法则(△P)
 
  压力损失△P值:
 
  换向阀:4bar
 
  比例阀:10bar
 
  伺服阀:70bar
 
  LS:10-20bar
 
  压力损失的大小与流速成平方关系:△P=C*υ²/2g;
 
  压力损失△P是维持流动、保持液压元件性能所必须的,但要在合理范围。
 
  △P的最大问题是功率损失—造成系统发热的主要原因
 
  设计系统/元件时,记住流速(m/s)限制:
 
  泵进口<1,回油管路1-3,压力管路3-6,局部元件进口<10
 
  (这一点在阀块设计中容易产生问题)
 
  静液压传动是系统发展的方向
 
  避免采用节流是减少压力损失的主要思路;
 
  液压流体能量存储与转换关键技术研究;
 
  液压恒压网络系统中液压变压器。
 
  4)流量损失法则(△Q)
 
  △Q=C*A*(2/ρ*△P)**½
 
  液压是传动,困难采用绝对密闭的容积---存在泄漏即流量损失,也是维持元件性能必须的(润滑、静压支撑轴承等);
 
  泵的三大摩擦付是流量损失的主要环节之一,因此要考虑泄漏回油否则无法工作。
 
  目前减少内泄漏的办法主要是减少配合间隙。
 
  外泄漏主要是污染环境,这曾是液压弊端之一。由于螺纹插装阀的应用已经基本消除;
 
  泄漏也是发热的原因之一,螺纹插装阀内泄也比较小(3-6drop/hr)6drop=1c.c。
 
  系统流量外泄漏的主要部位之一是管路。
 
  管路的接头、软管的形式都有影响;
 
  阀的形式选择也影响外泄漏,如管式阀、叠加阀等。目前螺栓的强度(12.9级)是国家重点攻关的项目之一;
 
  管接头的密封形式很多。以冷拔钢管的效果好,易除锈等。
 
  5)压力分配法则((多负载法则)
 
  这压力无法并联(如电路中无法同时获得不同电压)。
 
  对直线运动,按负载大小原则,顺序动作;
 
  对旋转运动,亦遵守负载大小原则,但必须相互隔离;
 
  如要求同时动作,则按阻尼原则(减压阀)与容积隔离法(油缸马达均可)处理。
 
  6)流量分配法则(阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)
 
  阻尼分配法则:
 
  节流阀是怎样调速的?
 
  节流阀本身是不能调节流量的?
 
  节流阀必须通过半桥原理调节流量。
 
  容积分配法则:
 
  泵的容积控制(变量泵)
 
  泵的转速控制(变速电机---变频电机、伺服电机)。
 
  负载敏感法则:
 
  负载敏感法实际是恒流法:
 
  Q=C*A*(2/ρ*△P)**½=CA(X)B=GA(X)
 
  负载敏感法是使泵的压力(增加负载敏感压力)与流量完全按照负载的需要提供,从而节能!
 
  液压技术的六大动态问题
 
  1系统或元件噪声
 
  2油缸爬行
 
  3油缸磕头
 
  4系统脉动
 
  5管路或软管爆裂
 
  6性能振荡(不稳定)
 
  系统或元件噪声
 
  液压噪声来自两个方面:
 
  1.结构噪声管路、油箱泵与管路的硬连接是两个主要源
 
  液压元件噪声
 
  1)泵噪声是本源性,只有外罩
 
  2)元件噪声主要是溢流阀
 
  溢流阀噪声是共振(固有频率一致),现场办法是更换零件与调整弹簧(加垫等)
 
  油缸爬行
 
  油缸爬行是因为这是一个弹簧-质量系统,具有运动易振荡的特性:
 
  解决办法:减少摩擦力,加大弹簧刚度(去除油液空气)。
 
  油缸磕头
 
  液控单向阀由于油缸上腔压力力力的变化造成单向阀时开时闭,因而造成油缸磕头。
 
  系统脉动
 
  脉动源一般是液压泵;
 
  需要选用专门减少脉动的蓄能器(焊接型脉动蓄能器)
 
  管路或软管爆裂
 
  偶然性故障是比较难解决的问题;
 
  软管破裂以至钢管破裂也是存在的偶然性故障;
 
  一般是由水锤现象引起,即流速切断;
 
  解决办法:减缓切换速度,检查溢流阀动态性能,在容易产生爆裂处加安全阀
 
  性能振荡(不稳定)
 
  什么是频响?指标怎么来的?(欢迎留言解答)
 
  液压系统动态响应的阻尼系数偏小,一般为0.2,而稳定性好的系统一般为0.7,阻尼大的可以达到1.2。
 
  因此在遇到系统与元件性能振荡时,核心思路就是加大阻尼增加固有频响。
 
  固有周期T=2π√(m/k)

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