除液壓之外,還有其他傳遞動力的方式,如機械傳動、電力傳動、氣動等但為什么液壓技術會被如此廣泛的應用呢?原因在于液壓技術具有一系列優點。本文興迪源機械帶來為什么液壓技術會被廣泛應用?液壓技術的優點及缺點解析。
一、液壓技術的優點:
1)靈活易變
為了傳遞動力,機械傳動利用杠桿、齒輪、繩索、鏈條、傳動帶,等等,是固體,而液壓利用的則是液體。由于液體可變形可流動,因此,液壓較機械傳動—固體傳動靈活得多,傳遞動力的方向、距離都靈活易變。液壓動力源和液壓執行器可以分布在任何可安排的地方,只要能通過管道連接,就能傳遞動力。
2)易于控制直線運動
雖然利用機械的絲杠螺母、直線電動機也可以實現直線運動,但結構復雜而液壓缸結構較簡單,可輸出力幾乎無限,因此,是希望控制負載做直線運動時的首選。
3)可高壓工作
氣體由于可壓縮性遠遠高于液體,因此,同樣壓力下儲存的能量也大得多,一旦爆炸,危害很大。因此,工作壓力一般不允許超過0.6MPa。而液體則沒有這個危險,可在很高的壓力下工作,這樣可傳遞的動力就大得多。
4)力密度高
液體可傳遞的力較電磁場高10倍以上。目前液壓缸工作壓力一般可達35MPa,即內徑20mm的液壓缸就可輸出10000N的力,即可舉升1t的重物。而同樣直徑的所謂電動缸,可輸出的力不超過幾百牛。
從圖1-17可以看到,驅動兩個液壓泵需要的電動機的體積比泵的體積大得多。
圖1-17驅動兩個液壓泵需要的電動機
5)慣量小
電動機因為體積大,所以轉動慣量大,常達液壓泵的50倍以上,因此,控制起來不如液壓馬達靈活,就像大個子常不如小個子那么靈活一樣。例如,起動時間,電動機一般需要幾秒鐘,而液壓馬達只需要0.1s。由于慣量小,液壓馬達還可以在瞬時快速反轉。
6)變速比高
液壓傳動的變速比一般可達100,最高可達2000,而齒輪副的變速比一般都不能超過10。
7)可帶負載進行大范圍無級調速
機械傳動雖然也可以調速,例如汽車的變速器,但換檔時必須踩離合器踏板,斷開負載,而且是有級的。
8)載荷易監視易限制
液壓很容易通過壓力表監視載荷狀況,通過溢流閥實現超載保護。
9)有潤滑性
液壓油可以兼起潤滑劑的作用。因此,元件磨損較小,有利于延長元件壽命。
10)易散熱
齒輪傳動、電力傳動都會由于內部損耗而發熱,溫度升高,使潤滑油變稀潤滑能力降低,也會破壞絕緣,這是限制機械、電力傳動功率的主要因素。而流動的液壓油可以把熱帶走,從而避免局部過熱。
11)易儲存
液壓能可以借助于蓄能器在幾秒內快速完成儲存。電能雖然也可以儲存在蓄電池里,但允許的儲存速度目前還遠低于液壓蓄能器。想一下手機需要的充電時間,就好理解了。
12)控制精度高
由于液體的可壓縮性較氣體低得多,因此,液壓控制運動的精度可以高得多。
13)能效較高
由于氣體壓縮時會發熱,伴隨著大量能量損失,因此,氣壓傳動的能效較液壓低得多。
14)便于電控
液壓可以通過電磁閥等接受計算機的控制指令,從而實現雜的控制動作,這已經成為一個廣泛應用的自動化控制模式了。
二、液壓技術的不足之處:
當然,液壓傳動也有一些不足之處,需要根據應用場合采用相應的附加措施。
1)液壓,從機械能轉化為液壓能,再轉回機械能的過程中有壓力、流量損失。而機械傳動沒有能量轉化,僅有摩擦損失。因此,液壓傳動的能效不如機械傳動。
2)電能-機械能的轉化過程本身不會發出噪聲。平時聽到的電動機噪聲是由冷卻風扇,或轉動軸承引起的。而液體在通過液壓閥時,常會發出噪聲。液壓泵在工作時,由于其構造復雜,很難避免噪聲,有時還相當高。
3)液壓元件系統的性能,特別是可靠性,對液壓油的污染比較敏感。
4)液壓油的外泄漏會污染環境,甚至導致火災。
5)由于液壓油的黏度會受溫度變化影響,因此會影響負載運動速度的一致性。
6)由于液壓油的剛度不如金屬,因此,傳動的準確性可能不如機械。
【興迪源機械液壓技術優勢】
興迪源機械嚴格按照ISO國際標準質量管理體系和5S管理標準進行質量監控和內部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術研究中心”,核心團隊由數10名博士、碩士和各高等院校金屬成形專家教授組成,專注于液壓成形核心技術和產品工藝研發。
興迪源機械與中國科學院金屬研究所、南京航空航天大學等院校開展長期的產、學、研合作,并共同設立了“液壓成形技術產業化示范基地”,時刻跟蹤國內外領先技術,不斷提升“興迪源”液壓設備品牌價值。
部分文段和圖片摘自:
《白話液壓》
作者:張海平
由興迪源機械編輯
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