液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)主要在工業(yè)領(lǐng)域中廣為人知，是一種用于驅(qū)動(dòng)不同類型工廠中的機(jī)械的過程，從專門用于造紙的工廠到制造車輛的大型工廠。

像這樣的系統(tǒng)需要不同的組件，其中主要是閥門和液壓泵，因?yàn)樗鼈兛刂剖惯@些系統(tǒng)工作的壓力。

什么是液壓系統(tǒng)？

液壓系統(tǒng)是使用承受一定壓力的流體來激活工廠使用的機(jī)械部件或機(jī)械的過程，它們必須以受控的方式進(jìn)行，因此液壓系統(tǒng)是工業(yè)部門的重要組成部分。

有必要提到，液壓“意味著在壓力下通過流體產(chǎn)生力和運(yùn)動(dòng)。處于壓力下的流體是能量傳輸?shù)氖侄巍保乐奁瞻２祭髮W(xué) (UDLAP) 解釋道。

因此，液壓系統(tǒng)必須關(guān)閉并使用流體，因?yàn)橥ǔ＜訅旱囊后w是它們的傳輸方式。所有這些都?xì)w功于帕斯卡定律，它被認(rèn)為是水力科學(xué)的基本基礎(chǔ)。

UDLAP 補(bǔ)充說，帕斯卡“證明了在靜止的流體中，壓力在所有方向上均等傳遞，換句話說，受限液體中的壓力在所有方向上均等作用，并且與容器表面成直角?！?.

液壓系統(tǒng)是如何工作的？

當(dāng)液體以一定的壓力輸送到氣缸時(shí)，液壓系統(tǒng)的操作就開始了，以移動(dòng)不同重量的負(fù)載，無論是推動(dòng)還是拉動(dòng)它們。這些步驟以受控和精確的方式進(jìn)行，這就是為什么它被認(rèn)為是工業(yè)生產(chǎn)過程中傳遞力的安全方式。

當(dāng)流體被泵送通過系統(tǒng)時(shí)，施加在所有表面上的力是相同的，因?yàn)橐后w具有符合任何形狀并沿任何方向移動(dòng)的特性。通常，油是這些回路中使用最多的流體，但它可能會(huì)根據(jù)每個(gè)工廠進(jìn)行的活動(dòng)而有所不同。

液壓系統(tǒng)通常在 1,000 到 3,000 磅之間的壓力范圍內(nèi)工作，因此其組件之一（在這種情況下為液壓泵）可以通過電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，該電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生液體流動(dòng)，從而啟動(dòng)氣缸。

氣缸的作用是通過管道將液體返回油箱，流體通過安裝在壓力管路或回流管路中的過濾器。這是必不可少的步驟，因?yàn)樗梢苑乐谷魏晤w?；蛭酃傅竭_(dá)管道并導(dǎo)致液壓系統(tǒng)故障。

隨后，氣缸的運(yùn)動(dòng)由方向控制閥控制，允許氣缸膨脹或收縮；這是液壓系統(tǒng)的基本操作，需要非常具體的元素才能成功執(zhí)行。

液壓系統(tǒng)的元件

根據(jù) UDLAP 的說法，這類系統(tǒng)的基本組件由液壓泵、過濾器、儲(chǔ)油容器或油箱、液壓閥、執(zhí)行器和液壓油組成。“所有這些元素都通過管子和軟管相互連接或連接，”他補(bǔ)充道。

  • 訂金

液壓油箱是實(shí)現(xiàn)不同目的的組件，其中包括：保留流體，傳遞系統(tǒng)中的熱量，幫助污染顆粒留在系統(tǒng)底部，以及釋放空氣和濕氣。

  • 液壓泵

液壓泵用于將原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)或內(nèi)燃）傳遞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能；這個(gè)動(dòng)作是可能的，因?yàn)樗鼈冊(cè)诎l(fā)生吸力的一側(cè)產(chǎn)生增加的體積，相反，在壓力所在的一側(cè)產(chǎn)生減少的體積。

有幾種類型的泵可用于這些系統(tǒng)，尤其是那些帶有排量裝置的泵，其中我們發(fā)現(xiàn)如下。

  • 柱塞泵：當(dāng)負(fù)載較低且輸出壓力需要較高時(shí)，經(jīng)常使用這些正向柱塞泵。
  • 離心泵：它們的主要特點(diǎn)是它們利用旋轉(zhuǎn)動(dòng)能使流體移動(dòng)，對(duì)此電機(jī)是必不可少的。

泵的作用是在其入口處產(chǎn)生真空，使液體從罐中進(jìn)入入口管線，然后進(jìn)入泵。之后，這些系統(tǒng)的機(jī)械功將液體驅(qū)動(dòng)到泵出口并從那里到液壓回路。

  • 液壓閥

它們是液壓系統(tǒng)的其他基本組件，它們的功能是調(diào)節(jié)“啟動(dòng)、停止和方向，以及液壓泵輸送的流體的壓力或流量”。

Universidad de las Américas Puebla 對(duì)此進(jìn)行了解釋，并補(bǔ)充說閥門具有主體和移動(dòng)部件，用于連接和斷開安裝在內(nèi)部的管道。與泵一樣，閥門也可以分為幾種類型，液壓系統(tǒng)中使用最多的有以下幾種。

  • 流量控制閥：它們也被稱為流量調(diào)節(jié)器，因?yàn)樗鼈儾粌H可以降低氣缸的速度，還可以影響延遲驅(qū)動(dòng)、正時(shí)和脈沖。這些閥門分為單向閥和雙向閥。
  • 針閥：它們的主要功能是允許液體流動(dòng) 90o 并通過位于錐形尖端的開口，就在圓柱桿所在的位置。這個(gè)孔的大小可以通過改變錐形尖端“相對(duì)于其底座”的位置來調(diào)整。

在液壓系統(tǒng)中，不能缺少閥門，因?yàn)闆]有它們，流體的流動(dòng)就無法啟動(dòng)，因此，工業(yè)將不會(huì)使用該回路來執(zhí)行其生產(chǎn)過程。

  • 執(zhí)行器

當(dāng)我們談?wù)撝聞?dòng)器時(shí)，我們指的是將電能、氣動(dòng)或液壓能轉(zhuǎn)化為致動(dòng)的裝置，即機(jī)械能。為了更好地理解它，我們將回到智利電氣工業(yè)協(xié)會(huì)提出的定義：

“致動(dòng)器是一種固有的機(jī)械裝置，其功能是提供力來移動(dòng)或致動(dòng)另一個(gè)機(jī)械裝置。導(dǎo)致執(zhí)行器的力來自三個(gè)可能的來源：氣壓、液壓和電力驅(qū)動(dòng)力。

在液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行器對(duì)液壓缸施加直接作用，液壓缸負(fù)責(zé)將液壓能轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，為整個(gè)系統(tǒng)正常工作產(chǎn)生關(guān)鍵力。

  • 液壓缸和馬達(dá)

正如 UDLAP 所指出的，油缸在后來變成機(jī)械的任何液壓系統(tǒng)中都是必不可少的。這些團(tuán)隊(duì)所做的就是將液壓力精確地轉(zhuǎn)化為線性機(jī)械能。

一般使用的氣缸是單作用的，其壓力只作用在活塞上，使它們單向工作。當(dāng)受到壓力的流體進(jìn)入位于活塞一側(cè)的腔室時(shí)，它的操作就開始了，在該腔室中，反作用力會(huì)產(chǎn)生壓力，當(dāng)克服該壓力時(shí)，有助于氣缸前進(jìn)到其沖程末端。

“在反沖運(yùn)動(dòng)過程中，柱塞側(cè)腔通過管道和閥門與油箱相連。后坐力是由自身的重量和彈簧的作用產(chǎn)生的”，UDLAP 補(bǔ)充道。

另一方面，電機(jī)負(fù)責(zé)將壓力和液壓流量轉(zhuǎn)換為扭矩，也稱為扭矩；應(yīng)該注意的是，電機(jī)作為機(jī)械致動(dòng)器工作。

液壓系統(tǒng)應(yīng)用

液壓系統(tǒng)的主要功能是對(duì)較大的力進(jìn)行精確控制，因此可以說是移動(dòng)和工業(yè)應(yīng)用。移動(dòng)式指的是空氣和加壓流體的能量，通過這些能量可以啟動(dòng)挖掘和鉆孔機(jī)械，或者可以推動(dòng)拖拉機(jī)和起重機(jī)等運(yùn)輸工具。

另一方面，我們發(fā)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用，其中液壓系統(tǒng)可以驅(qū)動(dòng)和控制機(jī)器，從而使生產(chǎn)線在沒有挫折或中斷的情況下進(jìn)行。

在常見的液壓過程中，我們可以提到灌溉系統(tǒng)、車輛減震器、導(dǎo)航船、破碎機(jī)、紡織機(jī)械和用于造紙的機(jī)械，以及飛機(jī)的起落架。

這些液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

液壓系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢(shì)，其中一個(gè)是動(dòng)力傳遞恒定，不影響速度的變化，另外，液壓系統(tǒng)不需要復(fù)雜的步驟，因此很容易加速、啟動(dòng)或減速，這取決于它們是否是各行業(yè)的運(yùn)營需求。

此外，液壓系統(tǒng)被認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，不會(huì)影響其運(yùn)行，因?yàn)樗梢酝耆踩赜糜诓煌男袠I(yè)，例如航空和海事。

最后，有必要提到液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)之一是泄漏，因?yàn)榧词瓜到y(tǒng)經(jīng)過維護(hù)，也很難 100% 避免。還必須注意不要讓液體滲入高溫區(qū)域，因?yàn)檫@可能會(huì)引起火災(zāi)。