液压范文10篇

时间:2023-04-07 07:44:15

液压

液压范文篇1

关键词:液压支架;高含水液压液;生产工艺;稳定性

浓缩液是具有优异的润滑、稳定及防锈等功能的液压传动介质。在实际使用中,浓缩液需要用所在矿的具有一定硬度和电导率的矿井水配制成浓度为3%~5%的高含水液压液。高含水液压液在温度5~40℃、压力28~30MPa的液压支架管路系统中长期循环使用,需具有良好的缓蚀性和润滑性,而良好的稳定性是缓蚀性和润滑性得以实现的基础,因此高含水液压液不能出现析出、沉淀等现象。高含水液压液的润滑性主要依靠长链状植物油酸得以实现,为了使植物油酸在水基体系中具有良好的分散性,故在浓缩液生产过程中,需要对植物油酸进行改性,增强其水溶性。在实际生产过程中,目前植物油酸经改性生产浓缩液主要有2种工艺:①植物油酸、三乙醇胺与软水剂及防锈防腐剂一起加入水中,在低温(50~70℃)下调和制得浓缩液,简称一步法生产工艺;②植物油酸与三乙醇胺先高温(100~120℃)皂化后转移至储罐备用,再根据软水剂及防锈防腐剂的量添加适量的植物油酸皂在低温(50~70℃)下调和制得浓缩液,简称两步法生产工艺。目前业内主要采用先高温皂化再低温调和的两步法工艺生产浓缩液,但亦有少数采用一步法工艺生产浓缩液。一步法工艺的设备及人员投入少,更加节能高效。以年产2万t浓缩液为例,据统计一步法相比两步法工艺可以节约成本约25万元/a(燃料动力、人员费及设备折旧)。目前尚无关于生产工艺对浓缩液及高含水液压液稳定性影响研究的报道,基于此,拟选择一种成熟稳定的浓缩液产品,分别采用2种不同的生产工艺进行制备,并对2种工艺所得浓缩液进行评价,重点探索不同工艺条件下高含水液压液的稳定性差异,旨在对现有浓缩液的生产工艺进行优化改进。

1实验内容

1.1实验材料

植物油酸,工业级;三乙醇胺,工业级Ⅱ型;软水剂,工业级;防锈剂,工业级;防腐剂,工业级;硬水等级为20的人工硬水,参照煤炭行业标准MT76-2011自行配制;去离子水,实验室自制。

1.2样品制备

根据MT76-2011的产品型号分类,选择适用于HFAS20-5(20代表最高适应硬水等级,5代表配液质量百分浓度)的一种成熟稳定的产品配方对不同生产工艺及所得高含水液压液的稳定性进行研究。(1)一步法工艺制备浓缩液在三口烧瓶中投入适量的去离子水及软水剂,再投入适量的植物油酸和三乙醇胺,且确保植物油酸和三乙醇胺的质量比为1∶2,最后投入相应当量的防锈防腐剂,搅拌升温至70℃,保温2h,调和制得浓缩液A。(2)两步法工艺制备浓缩液在110℃条件下,植物油酸与三乙醇胺按质量比1∶2进行皂化,反应1.5h,皂化完成后,植物油酸三乙醇胺皂化物转移至储罐备用;在三口烧瓶中投入适量的去离子水及软水剂,再投入适量的植物油酸三乙醇胺皂化物,最后投入相应当量的防锈防腐剂,搅拌升温至70℃,保温2h,调和制得浓缩液B。

1.3不同浓度高含水液压液的长期稳定性研究

参照MT76-2011分别用浓缩液A和浓缩液B配制HFAS20-3、HFAS20-4及HFAS20-5高含水液压液,每个样品平行3组,并持续跟踪其在低温(5±1)℃、温室(25±1)℃及高温(70±2)℃环境中的稳定性。1.4分析与评价(1)标准项目分析根据MT76-2011《液压支架用乳化油、浓缩液及其高含水液压液》的要求,对浓缩液原液的检验项目有外观、气味、开口闪点、运动黏度、凝点、耐冻融性、水中分散性;对高含水液压液的检验项目有pH值、稳定性、防锈性、防腐蚀性、密封材料相容性、润滑性和消泡性。根据消泡剂的作用原理,消泡剂主要以小颗粒的形式分散于浓缩液体系,添加量较少,一般为万分之几,本文研究过程中不添加消泡剂亦不考虑其消泡性。(2)超标准项目分析将相应的高含水液压液分别置于100mL的容量瓶中,在低温、温室及高温条件下静置,并分别在30d、90d及180d观察浓缩液液面及底部是否有析出,如有析出,用已在110℃干燥并称量(m1)过的垫有定量滤纸的布氏漏斗抽滤,将不溶物全部转入布氏漏斗中,然后将析出物、滤纸及布氏漏斗置于110℃的恒温干燥箱干燥2.0h,取出移入干燥器中,冷却至室温后称量(m2),并记录析出物的量(m=m2-m1)。

2结果与讨论

(1)标准项目分析研究生产工艺对液压支架高含水液压液稳定性的影响,首先应确保在2种不同工艺条件下所得的浓缩液及高含水液压液满足标准要求,故参照MT76-2011分别对浓缩液A和浓缩液B按HFAS20-5进行评价,评价结果如表1所示。根据评价结果可以发现,2种生产工艺条件所得浓缩液性能基本一致,可以说明生产工艺对浓缩液性能影响甚微,均满足标准要求,具有良好润滑、防锈防腐及稳定性能.(2)长期稳定性分析为了进一步对比研究生产工艺对液压支架高含水液压液实际应用稳定性的影响,根据现场实际应用工况的温度特征,分别用浓缩液A和浓缩液B配制HFAS20-3、HFAS20-4及HFAS20-5高含水液压液,在低温、温室及高温条件下长期静置储存,分别在30d、90d及180d观察并统计高含水液压液液面及底部是否有析出及析出量,结果如表2所示。根据不同储存时间段高含水液压液的析出情况可以发现:2种生产工艺条件下所得浓缩液配制的HFAS20-5均可以稳定储存,而同样2种生产工艺条件下所得HFAS20-4和HFAS20-3在研究周期内均出现了一定的析出,且HFAS20-3较HFAS20-4析出时间更早,析出量更大。但在相同浓度条件下,不同生产工艺所得高含水液压液稳定性的变化规律是一致的,进一步说明2种不同的生产工艺对高含水液压液长期稳定性的影响没有差异,在确保使用浓度的前提下,不同生产工艺下所得的浓缩液均可以满足液压支架高含水液压液的实际应用需求。(3)高含水液压液稳定性的影响因素分析高含水液压液的稳定性主要受浓缩液的配液浓度、配液水水质硬度、离子强度、环境温度以及体系的平衡性等因素影响。浓缩液的配液浓度主要影响高含水液压液中软水剂及润滑剂的含量,软水剂的含量至少需大于配液水硬度的要求,润滑剂的含量要保证高含水液压液满足标准要求的润滑性能;配液水的离子强度对润滑剂粒子在水溶液中的分散状态具有较大的影响,直接影响体系的平衡性;环境温度主要影响体系中润滑油脂的氧化速度,进而影响高含水液压液的颜色变化。在实验过程中,高含水液压液在容量瓶中主要的析出位置有液压液表面及瓶底,一般表面析出物主要为油状液体,其主要原因为配液水离子强度大,高含水液压液体系的物理平衡受到破坏,导致润滑剂颗粒分散失衡而析出;而底部析出物主要为灰白色絮状物,其原因往往是由于软水剂含量不足,破坏了体系的化学平衡,导致体系中生成钙镁皂化物且其在水中分散性较差,随着储存时间延长,从体系中分离出来,沉积至容量瓶底部。因此,高含水液压液的稳定性主要取决于浓缩液的配液浓度与配液水水质硬度和离子强度的平衡,配液浓度是决定高含水液压液稳定性的关键因素。

3结语

(1)根据行业标准评价2种工艺条件下所生产浓缩液及高含水液压液,产品性能指标均满足标准要求;(2)进一步研究高含水液压液的长期稳定性,仍未发现不同工艺条件对产品性能具有明显的影响,但一步法生产工艺效率更高、能耗更低,对于实际生产更有优势;(3)从物理和化学平衡的角度,探究了影响高含水液压液稳定性的主要因素,为煤矿井下液压支架高含水液压液的合理使用提供技术指导。

参考文献:

[1]于维雨,王玉超,孔令坡,等.煤矿支架用新型高含水液压液的研制与应用[J].煤炭工程,2018,50(1):66-68+72.

[2]侯建涛,赵昕楠,常云振.高效绿色多功能添加剂的研制与应用[J].洁净煤技术,2016,22(6):113-115+122.

[3]杭智军,王玉超.温度对N-月桂酰肌氨酸与三乙醇胺反应产物结构及性能的影响[J].精细化工,2020,37(5):962-967.

[4]孔令坡.煤矿液压支架用传动介质的生产工艺研究[J].煤炭技术,2018,37(9):291-293.

[5]尤龙刚,陈志忠,李铭.液压支架用浓缩液HFAS20-5的研制[J].润滑油,2019,34(2):36-40.

[6]杭智军,王玉超,白飞飞,等.液压支架浓缩液用消泡剂的性能要求及应用探讨[J].煤炭与化工,2018,41(12):87-89.

液压范文篇2

[关键词]液压油污染设备保养维护

引言

统计资料表明:液压系统的故障约70%是由颗粒污染物引起的,油液的颗粒污染是液压系统失效的最主要根源。液压油的污染有多方面的因素:一是液压油本身的变质产生的粘度变化和酸值变化;二是由于管理不当,造成外界污物直接混入待用液压油内;三是液压组件杂物颗粒混入,如油箱焊渣铁锈、阀门组件残留的铁锈及钢砂;四是零件自身的磨损、锈蚀及过滤材料失效;五是装配和维修过程落入灰尘、脏物等。

一、液压油污染后的危害

在工程机械液压系统中,看起来是很洁净的油液,其中可能悬浮着大量的微小颗粒,对系统性能会产生较大的影响,液压油污染的危害有如下几点:

(1)污染物常使节流阀和压力阻尼孔时堵时通,引起系统工作的压力和速度不时变化,影响液压系统工作性能或产生故障。

(2)加速液压泵及马达、阀组等元件的运动副磨损加剧,引起内泄漏的增加,造成液压系统效率降低,元件寿命缩短。

(3)混入液压油中的水分腐蚀金属,并能加速液压油老化变质。

(4)杂质若将吸油过滤器严重阻塞,导致液压泵吸气不足,使运动密封件的磨损加快,从而降低液压系统的工作性能;若将进油或回油滤油器堵塞,将使滤油器失效,使污染物进入液压系统中。

(5)污物进入滑阀间隙,可能使滑阀卡住,导致执行机构动作失控或其他故障。因此,解决工程机械液压系统污染问题,对于提高工程机械可靠性和寿命具有一定的现实意义。

二、工程机械液压设备的维护

对机械施工企业来说,工程机械技术状况的良好与否是企业正常生产的直接因素。现在的工程机械大多采用机电液一体化,液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障,正确的维护是液压系统可靠运行的根本。

(1)选择适合的液压油

液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用,液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说明书》中规定的牌号选择液压油,特殊情况需要使用代用油时,应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用,以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油,不能使用。

(2)注意定期保养等事项

目前有的工程机械液压系统设置了智能装置,该装置对液压系统某些隐患有警示功能,但其监测范围和准确程度有一定的局限性,所以液压系统的检查保养应将智能装置监测结果与定期检查保养相结合。

(3)防止固体杂质混入液压系统

清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件,有的设阻尼小孔或缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等,危及液压系统的安全运行。一般固体物质入侵途径有:液压油不洁;加油工具不洁;加油和维修、保养不慎;液压元件脱屑等。

(4)防止空气和水入侵液压系统

一是要防止空气入侵液压系统。在常压常温下液压油中含有容积比为6%~8%的空气,压力降低时空气会从油中游离出来,气泡破裂使液压元件“气蚀”,产生噪声。大量的空气进入油液中将使“气蚀”现象加剧,液压油压缩性增大,工作不稳定,降低工作效率,执行元件出现“爬行”等不良后果。另外,空气还会使液压油氧化,加速其变质。一是要防止水入侵液压系统。液压油中含有过量水分会使液压元件锈蚀,油液乳化变质、润滑油膜强度降低,加速机械磨损。除了维修保养时要防止水分入侵外,还要注意储油桶不用时要拧紧盖子,最好倒置放置。

三、作业中注意事项

首先,工程机械作业要柔和平顺。工程机械作业应避免粗暴,否则必然产生冲击负荷,使工程机械故障频发,大大缩短其使用寿命。作业时产生的冲击负荷,一方面会使工程机械结构早期磨损、断裂、破碎,另一方面又使液压系统中产生冲击压力,冲击压力又会使液压元件损坏、油封和高压油管接头与胶管的压合处过早失效漏油或爆管、溢流阀频繁动作使油温上升。要有效地避免产生冲击负荷:必须严格执行操作规程;液压阀开、闭不能过猛、过快;避免使工作装置构件运动到极限位置产生强烈击;没有冲击功能的液压设备不能用工作装置(如挖掘机的铲斗)猛烈冲击作业对象以达到破碎的目的。要注意气蚀和溢流噪声。在工程机械作业中要时刻注意液压泵和溢流阀的声音,如果液压泵出现“气蚀”噪声,应查明原因排除故障后再使用。如果某执行元件在没有负荷时动作缓慢,并伴有溢流阀溢流声响,应立即停机检修。

其次,要保持适宜的液压油温度。液压系统的工作温度一般控制在30~80℃之间为宜。液压系统的油温过高会导致:液压油的粘度降低,容易引起泄漏,效率下降;润滑油膜强度降低,加速机械的磨损;生成碳化物和淤碴;油液氧化加速,油质恶化;油封、高压胶管过早老化等。为了避免温度过高,不要长期过载;注意散热器,散热片不要被油污染,以防尘土附着影响散热效果;保持足够的油量以利于液压油的循环散热;炎热的夏季不要全天作业,要避开中午高温时间。液压油温过低时,其粘度大,流动性差,阻力大,工作效率低,当油温低于20℃时,急转弯易损坏液压马达、阀、管道等。此时需要进行暖机运转,启动发动机后,空载怠速运转3~5min,然后以中速油门提高发动机转速,操纵手柄使工作装置的任何一个动作(如挖掘机张斗)至极限位置,保持3~5min使液压油通过溢流升温。如果油温更低则需要适当增加暖机运转时间。

再次,液压油箱气压和油量的控制。压力式液压油箱在工作中要随时注意液压油箱气压,其压力必须保持在随机《使用说明书》规定的范围内。压力过低时油泵吸油不足易损坏;压力过高时会使液压系统漏油,容易造成低压油路爆管。对维修和换油后的工程机械,排尽系统中的空气后要检查油位状态。

结束语

液压油在使用中一定发会生变质,继续使用变了质的液压油会造成液压系统工作不正常,零部件磨损和腐蚀,严重时会造成重大事故。反之,若液压油还没有变质就更换,不但造成浪费,而且还需停机换油,增加不必要的开支。因此,在使用中了解液压油的质量状况,在它发生明显变质时及时更换,是保护设备、降低成本的一项重要手段。液压油的变质包括油品组成和性质的变化,主要是液压油的氧化变质、轻质馏分的挥发、添加剂损耗和油品污染等,所有这些都会使液压油的性能发生变化,影响正常使用。全面清洁度控制(TCC)也综合体现液压系统污染平衡原理,其内容包括了液压系统的元件制造、系统设计、设备安装、冲、洗、清洁度等级标准制定、运行过程中的油液过滤,油液质量,管理等硬件和软件方面的内容,并实行全过程、全系统的管理。

参考文献:

[1]陆望龙《实用液压机械故障排除与修理大全》[M]湖南:湖南科技出版社2004.

液压范文篇3

液压润滑设备专业性特别强。除了要求技术管理人员具备较深的专业知识和丰富的现场经验外,而且还要求维修人员有较高的素质,这些人员必须经过液压润滑专业知识的培训才能上岗,且必须熟悉本区域的设备结构和系统原理,掌握系统动作顺序及各主要元件的作用、故障诊断及处理方法,以及元件的维修方法和使用要领。只有拥有了这样一支专业化的维护与管理队伍,才能从根本上保证液压润滑设备的正常运转。

二、严格遵守设备规程和工艺纪律

(一)严格按设备要求选用油品。每个液压润滑系统对其工作介质的特性都有特殊要求。如不按规定选用,会给设备带来重大损害,甚至造成设备事故。所以只有选用符合要求的工作介质,才能达到预计的设备能力,并使设备稳定、可靠地运转。

(二)严格按设计规定和工作要求调节液压、润滑系统的工作压力、速度、温度、流量等参数。为防止发生意外故障,严禁设备脱离设定参数运行。如确实需要对原设定值进行调整,必须对整个系统进行核算,以确定是否每个部位都满足参数调整后的要求。

三、严格巡检制度,健全巡检记录

巡检可及时发现设备故障及隐患,避免事态扩大,减少事故损失。除电气连锁保护外,巡检是保证液压润滑设备正常运转的又一重要手段。巡检记录是故障处理、事故分析、设备总结的主要依据。巡检记录主要包括以下内容:

(一)泵运行状况记录

包括泵的压力是否平稳,泵体温度有无骤升,有无异常振动、响声,有无泄漏等。如有异常,应立即停机检查处理。

(二)油箱液位记录

可以通过液位变化及时发现系统有无泄漏及是否进水等情况。

(三)油液温度记录

液压、润滑系统对油液温度都有较严格的要求,如果温度超过了规定的范围会给设备及油液自身带来不利影响。这样就会影响设备的正常运作。

(四)过滤器污染情况及更换记录

液压润滑系统能否正常工作,油液清洁度是一个十分重要的指标。油液清洁度超标会直接造成滑阀卡死、元件磨损加剧、润滑系统中的轴承烧损等。油液的污染情况可从油品检测中得知,也可从过滤器运行状况及更换频率直观地反映出来。

(五)重点部位的压力、流量记录

大型液压润滑系统点多面广,各点的技术要求不同,只有保持每个点的参数正常,尤其是重点部位的压力、流量等参数,才能保证系统正常运转。

四、做好点检定修

点检是指专业技术人员或有经验的技术工人对设备进行有目的、有重点的检查。主要针对巡检反映出来的问题或重点部位,分析、确定问题的严重性及发现一般巡检未发现的设备隐患,提出处理方案。点检既要全面细致。又要有的放矢,做到防患于未然,减少检修停机时间。

点检人员除依靠专业知识和丰富的经验外,还有必要配备一些专业设备。如便携式测压表、便携式油液污染检测仪、红外点温计等,以做到判断快速、准确。五、加强油品管理

加强液压润滑系统的油品管理是控制油液污染和保证系统正常工作的又一重要手段。

(一)严格按系统要求选用油品

并建立用油档案,反映油的牌号、初装数量及换油情况。

(二)建立油品检验制度

在线油品要定期化验或根据现场情况随时化验,发现不合格项要立即处理;新油入库要检验,严禁不合格油品入库。

(三)做好油品现场管理

现场加油一定要对清牌号,必须使用滤油机加油并保证吸油管等洁净,以保证油的清洁度;油品要分区存放、数量充足、标识清楚,做到专桶专用,以免造成油品混号。

(四)空气(压缩空气)对油的污染也应引起注意

如油液系统的油中含有大量空气会对液压元件造成气蚀危害,使液压系统工作不稳定。如果润滑系统的压缩空气直接作用于压力罐的润滑油表面,压缩空气的洁净度又未达到要求,就会给润滑油带来大量的水和颗粒杂质,造成润滑油严重污染。

六、做好备件管理

液压润滑备件的管理要做好以下几点:

(一)做好备件的名称、规格、型号、产地、公司名称的登记统计工作,做到准确无误,这是备件管理的基础。

(二)保证备件数量和质量;合理库存,减少备件占用成本;存放有序、齐整,标识清楚、准确,减少领用时间。

(三)定期检查,降低备件不合格率。备件要定期检查,发现不合格备件应立即修复或更换,以确保库存备件的合格率达100%。

液压范文篇4

目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛,液压伺服控制具有以下优点:易于实现直线运动的速度位移及力控制,驱动力、力矩和功率大,尺寸小重量轻,加速性能好,响应速度快,控制精度高,稳定性容易保证等。

液压伺服控制系统的工作特点:(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接,从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的,电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈,即反馈信号与输入信号相反,两者相比较得偏差信号控制液压能源,输入到液压元件的能量,使其向减小偏差的方向移动,既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小,而系统的输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置,功率放大所需的能量由液压能源供给,供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。

综上所述,液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号,再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量,使系统向着减小偏差的方向变化,从而使系统的实际输出与希望值相符。

在液压伺服控制系统中,控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件,常用于飞机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机,形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点,可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。

2、液压传动帕优点和缺点

液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用,是因为它与机械传动、电气传动相比,具有以下主要优点:

1液压传动是由油路连接,借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构,这是比机械传动优越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动,以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大,且容易布置。在挖掘机等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观大方。

2液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的体积为电动机的12%~13%。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和电动机的1/10,可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实现无级调速,调速范围可达1:2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。

3传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。因此,金属切削机床中磨床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护,使用安全、可靠,不会因过载而造成主件损坏:各液压元件能同时自行润滑,因此使用寿命长。液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易的实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控。液压元件己实现了标准化、系列化、和通用化,便于设计、制造和推广使用。

液压传动系统的主要缺点:1液压系统的漏油等因素,影响运动的平稳性和正确性,使液压传动不能保证严格的传动比:2液压传动对油温的变化比较敏感,温度变化时,液体勃性变化引起运动特性变化,使工作稳定性受到影响,所以不宜在温度变化很大的环境条件下工作:3为了减少泄漏以及满足某些性能上的要求,液压元件制造和装配精度要求比较高,加工工艺比较复杂。液压传动要求有单独的能源,不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。

总之,液压传动的优点是主要的,随着设计制造和使用水平的不断提高,有些缺点正在逐步加以克服。

3、机床数控改造方向

(一)加工精度。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度,一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小,另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中,对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的,反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。在设计数控机床、尤其是高精度或太中型数控机床时,必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量,一般要求比加工精度高一个数量级。总之,高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。

(二)先局部后整体。确定改造步骤时,应把整个电气设备部分改造先分成若干个子系统进行,如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等,待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中,应先做技术性较低的、工作量较大的工作,然后做技术性高的、要求精细的工作,做到先易后难、先局部后整体,有条不紊、循序渐进。

(三)提高可靠性。数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备,如果发生故障其损失就更大,所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一,其定义为:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的概率。对数控机床来说,它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等,例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的功能主要指数控机床的使用功能,例如数控机床的各种机能,伺服性能等。

4、结语

液压范文篇5

关键词:液压支架;数值模拟;疲劳寿命;掩护梁

在当前,对煤炭开采的标准和细节要求不断提高,对于井下的安全性能、生产效率和经济收益要求也在不断提高,在这样的趋势下,支护问题成为了一个越来越受到关注的问题,也成为了开采工作的一个核心性问题,在这个过程中,液压支架掩护梁毫无疑问扮演者重要的角色。支架支护是否安全、可靠,也与掩护梁有着密不可分的联系,ZY6400型液压支架结构性能好坏对于支护可靠性有着极大的影响,又特别是掩护梁常因载荷遭受损伤,因此如何对煤矿井下ZY6400型液压支架掩护梁的结构进行优化,提高其工作稳定和可靠性,成为煤矿企业迫切需要解决的核心关键问题[1]。论文利用有限元分析方法对ZY6400型液压支架掩护梁进行优化研究,以期优化后的掩护梁满足矿井需求,确保矿井安全开采。

1有限元计算方法

有限元计算时,发现变量和约束过多是掩护梁的典型特征,掩护梁在工作时不是孤立的,它和连杆、千斤顶以及顶梁都有着密切的联系,所以系统整体上看比较复杂,想要实现真正的优化依然是一件比较困难的事,而且采用原始的分析方法无法准确的分析和优化液压支架掩护[2,3]。对于这种情况,采取什么样的计算方法就成为了重中之重,论文借鉴许多研究者采用的有限元数值分析方法来对液压支架掩护梁进行计算,通过众多例子和实践证明,有限元计算方法确实是一种有效的计算方式,具有良好的分析效果,具备控制变量条件、计算效率高以及最终结果真实靠谱等优点。通过模型方式能够直观的查看、分析、判断,了解其应力的分布状况与规律,预测风险、规避风险,及时找出其中的相应隐患[4],提前做好改进准备,这样可以让机构改进更具有科学性和说服力。整个优化过程分为三个主要步骤:1)在SolidWorks中建起完善液压支架掩护梁三维模型,设置相应的变量和不变量,通过确定的分析,结合有关力学的原理对掩护梁应力分布规律进行模拟分析,最终得出应力分布结果[5]。2)将SolidWorks中建立的三维模型导入到Simulation中,对其进行模块优化,设置相应的参数和边界条件,其中总载荷被设定为目标函数,并根据实际要求给出相应的变化范围,运用有关程序进行细致计算,逐层推进,最终找出问题的关键点[6]。3)加强对有关变量的分析,根据实际的研究和需求,建立疲劳寿命关系式,通过仿真模拟研究,确定液压支架掩护梁的寿命极限,通过改善掩护梁缺陷,来达到增强疲劳寿命,减小应力集中,确定最优改进方案。

2液压支架掩护梁优化

2.1掩护梁应力分析。为了全面了解液压支架受力状况,重点研究了ZY6400型液压支架的相应组成部分,发现在工作过程中受压力最大的是掩护梁,其所处的环境和情况也相对较差,所以在对机构进行系统性优化的时候,对掩护梁的优化和作用提升就成为了一项非常重要的工作,在研究掩护梁上选取了两个探测点(如图1所示),模拟液压支架在受到载荷作用的整个过程液压支架受力分布情况。图1ZY6400型液压支架受力分布情况从有限元模拟看出,ZY6400型液压支架前端耳板附近的损坏是掩护梁被破坏的重要表现,掩护梁腹板是应力集中区。所以为了优化液压支架掩护梁受力,避免应力集中,确保发挥其优良性能,根据掩护梁的应力规律,在掩护梁和竖筋板之间应该放几块斜筋板,从而确定最佳的力学性能,不断改进装置结构,使其强度和稳定性都能达到明显提高,根据实际应用反馈,ZY6400型液压支架掩护梁损坏常常发生在掩护梁前端耳板周围,为了改善耳板周围受力,优化掩护梁力学性能,采用有限元计算分析得出,可以采取以下措施来提高掩护梁的力学性能:掩护梁采用不同结构组成,并且在掩护梁腹板上增设钢板;在支架顶梁连接的结构处分别增设两条斜筋,目的是来分解支架顶梁所受的载荷,另外该斜筋还具有稳定性的功能;同时在掩护梁结构上增设横板和斜筋板复合体。根据有限元计算要求,对改进的支架掩护梁、强度改善的模型进行了简化,ZY6400型液压支架掩护梁改进后建立的模型如图2所示。ZY6400型液压支架掩护梁所用材料性质在有限元软件中的设定如表1所示。(a)改进后的模型外形(b)改进后的模型内部图2ZY6400型液压支架掩护梁改进后建立的模型表1ZY6400型液压支架参数设置为了研究改进后的掩护梁力学性能,采用有限元计算方法对ZY6400型液压支架掩护梁进行了仿真模拟,其模拟结果详见图3所示。根据有限元计算得出,液压支架掩护梁上的探测点1最大应力为399MPa,探测点2最大应力为414MPa,两个探测点应力均小于460MPa,小于掩护梁材质屈服强度,无论板厚如何,其各种组合都比极限的强度要小,整体上来看,应力均在可承受范围内。说明优化选用材质满足要求,各个组合结构均小于材质屈服强度极限,增设结构合理。2.2掩护梁疲劳寿命分析。在可靠性能和优化的研究中,对于疲劳寿命的考察是比较常见的,也是最有效的研究之一,ZY6400型液压支架掩护梁与顶梁、前后连杆共同组成了一个四连杆机构,根据有限元计算发现,在支护过程中,其受到的最大接触应力是连接销和掩护梁,为了优化连接销点的接触应力,在掩护梁销连接处提高厚度,同时在设计过程中选用高强度的材质制作掩护梁和连接销,优化改进后的ZY6400型液压支架掩护梁运用有限元进行模拟分析。ZY6400型液压支架掩护梁疲劳寿命有限元分析结果如图4所示,结果显示销连接处接触应力有明显降低趋势,且整个掩护梁受力分布较改进前均匀。

3综合分析

本次研究主要运用有限元的分析法,在模拟过程中对ZY6400型的液压支架掩护梁进行了可靠性的优化设计,为了进一步提升液压支架掩护梁的使用效率和使用性能,研究采用三维建模,同时根据掩护梁的实际要求采用了有限元分析与计算,通过实际研究和具体过程的模拟,可以清楚了解结构在掩护梁中被破坏的部分,同时根据应力分布规律和容易遭受损伤的结果,针对性地给出了结构优化措施,极大地提高了ZY6400型液压支架掩护梁的可靠性。优化后的ZY6400型液压支架掩护梁在矿井10-101工作面进行了工业性实践,为了观测、验证该支架掩护梁支护效果,在10-101工作面进行了矿压观测,矿压观测表明,优化后的ZY6400型液压支架掩护梁得到了明显改善,改进的掩护梁支护强度高,安全性好,有利于维护工作面稳定。10-101综采工作面从2018年10月起开始上了优化后的ZY6400型液压支架,截止2019年4月,至今在矿井下作业已有7个月,改进后的ZY6400型液压支架掩护梁有效保护了综采设备和人员安全。既保证了矿井作业人员的人身安全,又满足工作面顶板支护需求,这对煤矿安全生产具有重要的意义!

4结论

为了提高ZY6400型液压支架支护强度,保护综采工作面安全生产,论文采用有限元分析计算方法对支架掩护梁受力分布规律和疲劳寿命进行了模拟研究,并提出了优化措施。改进后的液压支架掩护梁支护强度高,安全性好。1)在SolidWorks软件建立液压支架掩护梁三维模型,设置边界条件和初始参数,结合Simulation软件综合分析掩护梁应力状况,找出掩护梁存在的不足,进而提出优化措施。2)利用有限元计算方法对ZY6400型液压支架掩护梁应力和疲劳寿命进行了模拟分析,分析了应力分布规律,根据模拟结果提出了对ZY6400型液压支架掩护梁优化方案。3)ZY6400型液压支架在使用过程中矿压观测表明,优化后的掩护梁支护强度高,在试验的7个月期间为发生顶梁断裂、掩护梁损伤的情况,掩护梁优化效果理想。

参考文献:

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[5]武红霞,秦冬晨.基于有限元的液压支架顶梁可靠性分析[J].煤矿机械,2010,31(10):98-99.

液压范文篇6

1.1液压容腔

液压系统主要包括液压元件与管路,一般情况下,液压元件自身具有若干油口,同时和管路相连,由上述元件组成的即为液压容腔。所以,在进行数字仿真的过程中,本文通过节点法塑造液压系统的数学模型,也就是将液压管路的汇交点看作节点,塑造所有节点的流量平衡方程,从而对节点压力与进出该节点流量之和的联系进行描述,获取一组方程。对每个元件的油口进行标号,从而直观地对液压元件的不同油口进行判断。完成每个容腔压力-流量方程的塑造之后,依次对每个液压元件的特性方程进行塑造,获取每个油口的流量计算公式,即可实现液压控制过程动态特性的有效描述。

1.2液压控制元件

液压控制元件主要包括定量泵、溢流阀、平衡阀以及换向阀。下面对上述元件在液压控制中的动态特性进行分析。

2液压控制过程的优化设计

2.1改进遗传算法

基于上节获取的液压过程数学模型,采用改进的自适应遗传算法,使得交叉概率与变异概率可自动随适应值变化,获取数学模型的最优解,为塑造液压控制过程的仿真模型提供可靠的依据。

2.2基于simulink的液压控制过程的仿真模型

对液压控制过程中所涉及到的元件进行数学建模后,即可通过Simttlink提供的仿真模块对所有元件的数学模型进行描述,一个子模块可描述一个元件。再将所有组成元件的Simulink仿真子模块之间相应的输入输出相连。Simulink可为液压控制过程的仿真建模提供需要的全部子模块。所以,本文首先塑造能够反映所有元件特征的微分方程,再通过Simulink对其进行描述。同时通过Simulink中非线性模块对液压控制过程中常见的某些非线性因素进行保存,从而获取存在非线性环节的仿真模型,使得液压控制过程的仿真模型更加精确。前文所述的元件子模块均未经封装,在对液压控制过程进行仿真时,若需调整某个参数值,只需打开其所处的子系统进行调整。经过封装的元件子模块,可通过一个参数对话框实现与外界的通信,更加便于使用,适用于已经定型的仿真模块。

3仿真实验分析

本实验依据自适应交叉与变异概率思想,采用群体规模是100,最大进化代数是200的改进遗传算法完成优化。给出每个变量的取值范围,获取优化参数值集,分别采用优化后与优化前的参数值完成液压控制过程中几个元件的仿真,获取动态响应仿真曲线。

4结论

液压范文篇7

关键词:机械自动化生产;液压技术;问题

现代液压技术主要应用在现代工程机械、农业机械以及装备制造业等方面。液压技术在正式应用中,经常会出现液体泄漏问题,此外还有其他方面问题,都是需要改善的方面。文章主要针对机械自动化生产中的现代液压技术进行探讨。

1现代液压技术在机械自动化生产中的应用

1.1在现代工程机械中的应用。现代工程机械生产不仅要求工序简单,流程顺畅,还要求绿色生产。液压技术高效的传动功能和操作优势使工程机械生产更加高效环保[1]。为使控制效果好,还要保证对前者进行指令编制,使其能控制液压技术系统中生成的传动能,并将其应用到合理的位置上。在此过程中,相关人员要保证指令的正确性。还要对控制系统的相关控制程序进行简化和优化,节约更多能源。在液压技术系统中,液体流向和流量是受到控制的,控制系统主要通过活塞来达到控制目的,相关人员在对活塞进行制造选择时,还要使其尺寸和厚度与设计要求保持一致。对两者接触的地方进行封闭管理,杜绝液体外漏现象。1.2在农业机械中的应用。液压技术主要解决了农业生产设备不断重复相关动作,降低设备运行效率的问题,这些问题是设备齿轮造成的,齿轮传动虽然会对机械设备的运转提供动力,但设备转动自身某部分构件,需要承受很大的荷载,齿轮在承受荷载中,容易滑丝,齿轮之间的咬合不再紧凑,设备升降动作就无法顺利完成。而液压技术的控制能力,会使设备转动得到足够的液压动能,如此设备上下频繁升降,相关部分依旧能保持长久的传动力。液压技术在工程机械和农用机械中的应用模式不一样,在前者中,系统中的液体是处于流动状态的,后者处于静止状态。液体主要存在于轴承和周围结构之间,主要起润滑作用,虽然轴承不会和液体直接接触,但还是保证了轴承的运转效果。

2在装备制造业中的应用

装备制造业和其他工业不同,对产品制造的质量和性能要求更高,在相关装备制造中,不容许出现尺寸偏差或粗糙度过大问题,利用液压技术可以使相关的要求得到满足[2]。液压技术控制能力高,可将其用在零件生产中,对零件的规模和性能及精度等进行控制,另外这种技术可同时操控几种不同零件的施工操作,意味着该技术可同时执行多种命令,这对装备制造生产效率提高有帮助,如此装备制造的相关指标也能达到。

3机械自动化生产中现代液压技术应用现状

3.1结构零件制造技术落后。液压技术需要借助设备来发挥,这些设备没有得到专业化设计,是后期改造,所以设备和技术结合的适用性不是很强,技术发挥优势不显著。机械自动化生产在利用液压技术时,也需要用一些结构零件这些基础设施来发挥液压技术,但这些构件的精度并没有得到保证,构件本身存在漏洞,精度低,液压技术用于生产中,也不可能保持原本精度。另外这些构件在拼装环节也容易出现误差,这些都得在液压技术研究中得到妥善解决。3.2技术研发资金投入少。液压技术所属科目不明确,国家拨的款项中,对于此部分就没有明确的数值,一些研究单位会将其和其他的技术研究放在一起,占据了研究资金,用于液压技术研究的资金也就不足。资金不足,相关的研究材料和设备购买就会受到限制[3]。另外这些研发资金中也包括对人才的培训资金和薪酬资金,这些都会造成资金严重缺乏问题。所以在实际中,相关部门还要对这种技术进行明确分类,确定这种技术的研发资金是充足的,相关单位还可以向企业拉赞助。3.3液压企业需要面临的风险多。技术在受到限制后,相关的设备生产保证也会缺失,而液压企业一般规模较小,销售利润往往会不足以支撑解决风险。而在液压企业中,面临风险很多,但风险意识不足,同时,企业的技术创新积极性会受到打击。

4机械自动化生产中现代液化技术发展

液压技术和相关设备在使用中也是随时更新,与时俱进的,很多先进的传动技术和自动化控制技术的应用,使得液压技术应用范围更广。这些技术有液压现场总线技术、自动化控制软件技术以及水压传动技术等,这些技术在利用中,还落实了环保节能理念。

5结束语

机械自动化生产技术以及液压技术都是与时俱进的,相关人员要保证两者研发保持同步,使设备能将技术的优势完全发挥出来。国家还要加大对资金的支持力度,使液压技术研发进度加快。

参考文献:

[1]张笃增.现代液压技术在机械自动化生产中的应用[J].机电信息,2013(21):96-97.

[2]余建华.机械自动化生产中现代液压技术的应用[J].科技经济市场,2014(6):5-6.

液压范文篇8

三漏(漏油、漏水、漏气)问题到目前为止仍旧是工程机械的顽疾,尤其是液压系统泄漏影响着系统工作的安全性、可靠性,造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损,因此,对液压系统的泄漏我们必须加以控制。

二、泄漏的因素

通常液压机械所用的液压油,均由于使用与管理的不当,使可继续使用的油成为废油,不但造成无谓的浪费,增加了维护成本,更造成环境的污染。几乎所有的液压系统的泄漏都是在使用一段时间后由于以下几个原因引起的:(1)液压系统固体颗粒污染,导致密封件及配合件相互磨损;(2)设计及制造的缺陷;(3)冲击和振动造成管接头松动;(4)油温过高及橡胶密

封与液压油不相容而变质。

三、泄漏因素及控制措施

(一)液压系统固体颗粒污染的分析和控制

1.液压系统污染物的来源液压系统的污染源主要有潜在污染物、再生污染物和浸入污染物。液压系统中的污染物的类型大致可分为固体颗粒、空气、水、化学物质和微生物等,其中,固体颗粒污染发生的最为普遍。

2.固体颗粒的危害与产生的原因(1)固体颗粒的组成

主要由剥落物、胶质、金属粉末、空气中带来的粉尘、砂子、研磨粉、沉积物和纤维等组成。

(2)固体颗粒的主要来源

①系统硬管管道内壁附着的片状铁锈,酸洗后残留在管内的化学药品类;②硬管在切割和套丝等加工过程中存留的铁屑;③密封件、密封圈残渣;④高压软管总成内部灰尘及部分接头部位残留胶状碎片;⑤液压系统装配现场由于环境因素进入管道内部的石子、尘土等,这种情况并不多见;⑥液压元件内部存留的型砂残留物、加工铁屑、密封残渣等。

(3)固体颗粒污染的危害

①粘着和堵塞过滤器孔眼和各种间隙、通道,从而使液压泵运转困难,产生气蚀和躁声;②破坏润滑油膜,增大机器的摩擦力和磨损。磨损会导致液压元件产生泄露,效率降低,使用寿命缩短甚至损坏;③加速密封材料磨损,增加外泄漏量;④部分或全部堵塞液压元件的孔隙,使控制元件动作失灵;⑤固体颗粒中的金属和金属化合物粒子会对油液的氧化,变质起催化作用,油液的氧化将劣化油液质量,降低润滑性能,导致密封件或运动部件磨损加剧,使泄漏发生。

当元件的间隙被固体颗粒所淤塞,会产生磨损的链式反应,使系统元件进一步磨损,产生更多的固体颗粒。采取有效措施去除油液污染物,尤其是固体污染物,是保证工程机械液压系统正常工作的前提。

3.防污措施

(1)设计阶段的污染控制

在设计阶段,应慎重选用易于产生颗粒杂质而污染系统油液的装置、结构等。如从控制固体颗粒污染角度,宁可选凸缘连接结构而少用管接头,因为装配维修时管接头产生大量磨屑;油箱呼吸口设计位置高一些,并尽量掩蔽些,以防雨水和灰尘侵入;软管可选用加衬里的油管等等。在设计阶段最重要的是滤油器的设计和选择。可考虑在对液压油污染较敏感的液压元件进油处及容易产生磨屑的液压元件的回油处增设吸油滤油器,在关键性液压元件的进油口设置辅助滤油器,在污染物侵入量大的系统中,安装旁路过滤,改善清洁度,延长滤油器使用寿命等等。

(2)制造阶段的污染控制

外携外购件如各种阀、高压软管、缸等以及液压油要严格进行进厂检验。关键件需进行加载、抛光和清洗。除外购的液压元件以及一些软管外,在现场配制的液压管道必须经过酸洗除锈。管道按以下工艺流程进行:脱脂、酸洗、中和、钝化、干燥、涂油、封闭。酸洗前应将经过脱脂处理后的管子用净化压力水冲去关内外壁的碱性溶液和洗去油污。所有密封面、丝扣等必须涂油覆盖以后才能进行清洗。

酸洗处理后,必须对管道进行打压冲洗,打压冲洗是液压系统装配过程中非常重要的环节。管道经过打压冲洗以后,可以将管道中杂质冲去。冲洗时重点对焊口、法兰、变径、三通及弯头部位定时进行均匀敲打,使这些部位的杂质振落随油一起冲走。

应注意管道的酸洗与打压冲洗应在装配前进行,因为过早进行这些处理而长期搁置不用,管道装配时仍有生锈的可能性。

(二)密封件质量保证

1.减少动密封件的磨损(1)消除活塞杆和驱动轴密封件上的侧载荷;(2)用防尘圈、防护罩和橡胶套保护活塞杆,防止磨料、粉尘等杂质进入;(3)设计选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱以防止粉尘在油液中累积;(4)使活塞杆和轴的速度尽可能低。

2.设计及制造缺陷的解决方法

(1)液压元件外配套的选择在液压系统的泄漏中起着决定性的影响。在新产品设计、老产品的改进中,对缸、泵、阀件、密封件、液压辅件等的选择,要本着好中选优、优中选廉原则慎重的、有比较的进行。

(2)合理设计安装面和密封面。当阀组或管路固定在安装面上时,为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽和被磨损,安装面要平直;密封面要求精加工,表面粗糙度要达到0.8μm,平面度要达到0.01/100mm,表面不能有径向划痕,连接螺钉的预紧力要足够大,以防止表面分离。

(3)在制造及运输过程中要防止关键表面磕碰、划伤,对装配调试过程进行严格监控,保证装配质量。

3.减少冲击和振动

(1)使用减震支架固定所有管子以便吸收冲击和振动;(2)使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击;(3)适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件;(4)尽量减少管接头的使用数量,管接头尽量用焊接连接;(5)使用直螺纹接头,三通接头和弯头代替锥管螺纹接头;(6)尽量用回油块代替各个配管;(7)针对使用的最高压力,规定安装时使用螺栓的扭矩和堵头扭矩,防止结合面和密封件被蚕食;(8)正确安装管接头。

4.对静密封件的要求

静密封件在刚性固定表面之间防止油液外泄。合理设计密封槽尺寸及公差,使安装后的密封件到一定挤压产生变形以便填塞配合表面的微观凹陷,并把密封件内应力提高到高于被密封的压力。

5.控制油温防止密封件变质

密封件过早变质可能是由多种因素引起的,一个重要因素是油温过高。温度每升高10℃则密封件寿命就会减半,所以应合理设计高效液压系统或设置强制冷却装置,使最佳油液温度保持在65℃以下,工程机械不许超过80℃。

四、结论

泄漏产生的原因和主要部位在液压系统中,从元件到辅件,从油箱到液压泵、液压缸等各个环节,都可能存在泄漏问题,造成泄漏的原因也很多,本文强调以下几个方面:(1)振动和冲击。(2)由间隙变大而使产生泄漏或者使得泄漏增加。(3)从实际维修中发现,液压系统中的颗粒物污染是加剧间隙增大和密封件失效的重要原因。

油液的清洁、油液的注入、油液的过滤;元件的清洁、装配的清洁、装配的规范;调试及工作中的正确使用等都是对液压系统的保护,同时降低了泄漏的可能性。泄漏的控制大致可从油液、元件、使用三方面来保证,而保持液压系统的清洁无污染,是维系系统的设计使用寿命并可有效控制泄漏的简单易行的措施。

参考文献:

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[4]雷天觉.新编液压工程手册.北京理工大学出版社出版,1998.

液压范文篇9

论文摘要随着液压伺服控制技术的飞速发展,液压伺服系统的应用越来越广泛,随之液压伺服控制也出现了一些新的特点,基于此对于液压伺服系统的工作原理进行研究,并进一步探讨液压传动的优点和缺点和改造方向,以期能够对于相关工作人员提供参考。

一、引言

液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础,应用现代控制理论、模糊控制理论,将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中,为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术,它广泛的应用于国民经济的各行各业,在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用,尤其在高、新、尖装备中更为突出。随着机电一体化的进程不断加快,技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高,对液压控制技术的要求也越来越高,文章基于此,首先分析了液压伺服控制系统的工作特点,并进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。

二、液压伺服控制系统原理

目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛,液压伺服控制具有以下优点:易于实现直线运动的速度位移及力控制,驱动力、力矩和功率大,尺寸小重量轻,加速性能好,响应速度快,控制精度高,稳定性容易保证等。

液压伺服控制系统的工作特点:(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接,从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的,电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈,即反馈信号与输入信号相反,两者相比较得偏差信号控制液压能源,输入到液压元件的能量,使其向减小偏差的方向移动,既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小,而系统的输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置,功率放大所需的能量由液压能源供给,供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。

综上所述,液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号,再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量,使系统向着减小偏差的方向变化,从而使系统的实际输出与希望值相符。

在液压伺服控制系统中,控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件,常用于飞机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机,形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点,可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。

三、液压传动帕优点和缺点

液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用,是因为它与机械传动、电气传动相比,具有以下主要优点:

1液压传动是由油路连接,借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构,这是比机械传动优越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动,以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大,且容易布置。在挖掘机等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观大方。

2液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的体积为电动机的12%~13%。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和电动机的1/10,可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实现无级调速,调速范围可达1:2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。

3传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。因此,金属切削机床中磨床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护,使用安全、可靠,不会因过载而造成主件损坏:各液压元件能同时自行润滑,因此使用寿命长。液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易的实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控。液压元件己实现了标准化、系列化、和通用化,便于设计、制造和推广使用。

液压传动系统的主要缺点:1液压系统的漏油等因素,影响运动的平稳性和正确性,使液压传动不能保证严格的传动比:2液压传动对油温的变化比较敏感,温度变化时,液体勃性变化引起运动特性变化,使工作稳定性受到影响,所以不宜在温度变化很大的环境条件下工作:3为了减少泄漏以及满足某些性能上的要求,液压元件制造和装配精度要求比较高,加工工艺比较复杂。液压传动要求有单独的能源,不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。

总之,液压传动的优点是主要的,随着设计制造和使用水平的不断提高,有些缺点正在逐步加以克服。

四、机床数控改造方向

(一)加工精度。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度,一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小,另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中,对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的,反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。在设计数控机床、尤其是高精度或太中型数控机床时,必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量,一般要求比加工精度高一个数量级。总之,高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。

(二)先局部后整体。确定改造步骤时,应把整个电气设备部分改造先分成若干个子系统进行,如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等,待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中,应先做技术性较低的、工作量较大的工作,然后做技术性高的、要求精细的工作,做到先易后难、先局部后整体,有条不紊、循序渐进。

(三)提高可靠性。数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备,如果发生故障其损失就更大,所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一,其定义为:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的概率。对数控机床来说,它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等,例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的功能主要指数控机床的使用功能,例如数控机床的各种机能,伺服性能等。

液压范文篇10

关键词:数控液压伺服系统数控改造

一、引言

液压控制技术是以流体力学、液压传动和液力传动为基础,应用现代控制理论、模糊控制理论,将计算机技术、集成传感器技术应用到液压技术和电子技术中,为实现机械工程自动化或生产现代化而发展起来的一门技术,它广泛的应用于国民经济的各行各业,在农业、化工、轻纺、交通运输、机械制造中都有广泛的应用,尤其在高、新、尖装备中更为突出。随着机电一体化的进程不断加快,技术装各的工作精度、响应速度和自动化程度的要求不断提高,对液压控制技术的要求也越来越高,文章基于此,首先分析了液压伺服控制系统的工作特点,并进一步探讨了液压传动的优点和缺点和改造方向。

二、液压伺服控制系统原理

目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛,液压伺服控制具有以下优点:易于实现直线运动的速度位移及力控制,驱动力、力矩和功率大,尺寸小重量轻,加速性能好,响应速度快,控制精度高,稳定性容易保证等。

液压伺服控制系统的工作特点:(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接,从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的,电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈,即反馈信号与输入信号相反,两者相比较得偏差信号控制液压能源,输入到液压元件的能量,使其向减小偏差的方向移动,既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小,而系统的输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置,功率放大所需的能量由液压能源供给,供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。

综上所述,液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号,再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量,使系统向着减小偏差的方向变化,从而使系统的实际输出与希望值相符。

在液压伺服控制系统中,控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件,常用于飞机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机,形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点,可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。

三、液压传动帕优点和缺点

液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用,是因为它与机械传动、电气传动相比,具有以下主要优点:

1液压传动是由油路连接,借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构,这是比机械传动优越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动,以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大,且容易布置。在挖掘机等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动,不仅操作方便,而且外形美观大方。

2液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的体积为电动机的12%~13%。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和电动机的1/10,可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实现无级调速,调速范围可达1:2000,并可在液压装置运行的过程中进行调速。

3传递运动均匀平稳,负载变化时速度较稳定。因此,金属切削机床中磨床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护,使用安全、可靠,不会因过载而造成主件损坏:各液压元件能同时自行润滑,因此使用寿命长。液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀,特别是采用液压控制和电气控制结合使用时,能很容易的实现复杂的自动工作循环,而且可以实现遥控。液压元件己实现了标准化、系列化、和通用化,便于设计、制造和推广使用。

液压传动系统的主要缺点:1液压系统的漏油等因素,影响运动的平稳性和正确性,使液压传动不能保证严格的传动比:2液压传动对油温的变化比较敏感,温度变化时,液体勃性变化引起运动特性变化,使工作稳定性受到影响,所以不宜在温度变化很大的环境条件下工作:3为了减少泄漏以及满足某些性能上的要求,液压元件制造和装配精度要求比较高,加工工艺比较复杂。液压传动要求有单独的能源,不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。

总之,液压传动的优点是主要的,随着设计制造和使用水平的不断提高,有些缺点正在逐步加以克服。

四、机床数控改造方向

(一)加工精度。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度,一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小,另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中,对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的,反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。在设计数控机床、尤其是高精度或太中型数控机床时,必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量,一般要求比加工精度高一个数量级。总之,高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。

(二)先局部后整体。确定改造步骤时,应把整个电气设备部分改造先分成若干个子系统进行,如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等,待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中,应先做技术性较低的、工作量较大的工作,然后做技术性高的、要求精细的工作,做到先易后难、先局部后整体,有条不紊、循序渐进。公务员之家

(三)提高可靠性。数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备,如果发生故障其损失就更大,所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一,其定义为:产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的概率。对数控机床来说,它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等,例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的功能主要指数控机床的使用功能,例如数控机床的各种机能,伺服性能等。