液壓系統在升降機上的應用

  隨著現代工業的發展，液壓傳動得到越來越多的應用。液壓傳動相對于機械傳動來說是一門新技術，早期的液壓傳動是以水作為傳動介質，近代的液壓傳動是由近代蓬勃發展的石油工業推動起來的。

  當前，液壓技術在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用、高度集成化、微型化、智能化等各項要求方面都取得了重大進展，在完善比例控制、伺服控制、數字控制等技術上也有了許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統的計算機輔助設計、計算機仿真和優化以及計算機控制等開發性研究方面，更日益顯示出優良的成績。

  本課題主要研究液壓傳動在升降機上的應用，對于升降機，采用液壓傳動，其優點主要由以下幾個方面：

  1. 在同等體積下，液壓裝置能比電氣裝置產生更大的動力。在同等功率下，液壓裝置的體積和質量小，即其功率密度大，結構緊湊。

  2. 液壓裝置工作比較平穩。由于質量和慣性小、反應快，液壓裝置易于實現快速起動、制動和頻繁的換向。

  3. 液壓裝置能在大范圍內實現無級調速，它還可以在運行過程中進行調速。

  4. 液壓傳動易于對液體壓力、流量或流動方向進行調節或控制。尤其是在自動化較高的場合，當液壓控制與電氣控制、電子控制或氣動控制結合起來使用時，整個傳動裝置能實現很復雜的順序動作，也能方便的實現遠程控制和自動化。

  5. 液壓裝置易于實現過載保護。

  6. 液壓元件已經實現標準化、系列化和通用化，液壓系統的設計、制造和使用都比較方便。

  7. 用液壓傳動來實現直線運動遠比機械傳動簡單。

  設計升降機液壓傳動系統的依據

  (1)升降機的總體布局和工藝要求，包括采用液壓傳動所完成的升降機運動種類、機械設計時提出可能用的液壓執行元件的種類和型號、執行元件的位置及其空間的尺寸范圍、要求的自動化程度等。

  (2)升降機的工作循環、執行機構的運動方式(移動、轉動或擺動)，以及完成的工作范圍。

  (3)液壓執行元件的運動速度、調速范圍、工作行程、載荷性質和變化范圍。

  (4)升降機各部件的動作順序和互鎖要求，以及各部件的工作環境與占地面積等。

  (5)液壓系統的工作性能，如工作平穩性、可靠性、換向精度、停留時間和沖出量等方面的要求。

  (6)其它要求，如污染、腐蝕性、易燃性以及液壓裝置的質量、外形尺寸和經濟性等。

   設計液壓傳動系統的步驟

  1、明確對液壓傳動系統的工作要求，是設計液壓傳動系統的依據，由使用部門以技術任務書的形式提出。

  2、擬定液壓傳動系統圖。(1)根據工作部件的運動形式，合理地選擇液壓執行元件;(2)根據工作部件的性能要求和動作順序，列出可能實現的各種基本回路。此時應注意選擇合適的調速方案、速度換接方案，確定安全措施和卸荷措施，保證自動工作循環的完成和順序動作和可靠。

  液壓傳動方案擬定后，應按國家標準規定的圖形符號繪制正式原理圖。圖中應標注出各液壓元件的型號規格，還應有執行元件的動作循環圖和電氣元件的動作循環表，同時要列出標準(或通用)元件及輔助元件一覽表。

  3、計算液壓系統的主要參數和選擇液壓元件。(1)計算液壓缸的主要參數;(2)計算液壓缸所需的流量并選用液壓泵;(3)選用油管;(4)選取元件規格;(5)計算系統實際工作壓力;(6)計算功率，選用電動機;(7)發熱和油箱容積計算;

  4、進行必要的液壓系統驗算。

  5、液壓裝置的結構設計。

  6、繪制液壓系統工作圖，編制技術文件。

  設計液壓傳動系統時應注意問題

  1、在組合基本回路時，要注意防止回路間相互干擾，保證正常的工作循環。

  2、提高系統的工作效率，防止系統過熱。例如功率小，可用節流調速系統;功率大，用容積調速系統;經常停車制動，應使泵能夠及時地卸荷;在每一工作循環中耗油率差別很大的系統，應考慮用蓄能器或壓力補償變量泵等效率高的回路。

  3、防止液壓沖擊，對于高壓大流量的系統，應考慮用液壓換向閥代替電磁換向閥，減慢換向速度;采用蓄能器或增設緩沖回路，消除液壓沖擊。

  4、系統在滿足工作循環和生產率的前提下，應力求簡單，系統越復雜，產生故障的機會就越多。系統要安全可靠，對于做垂直運動提升重物的執行元件應設有平衡回路;對有嚴格順序動作要求的執行元件應采用行程控制的順序動作回路。此外，還應具有互鎖裝置和一些安全措施。

  5、盡量做到標準化、系列化設計，減少專用件設計。

  使用液壓系統要注意的問題

  1)使用者應明白液壓系統的工作原理，熟悉各種操作和調整手柄的位置及旋向等。

  2)開車前應檢查系統上各調整手柄、手輪是否被無關人員動過，電氣開關和行程開關的位置是否正常，主機上工具的安裝是否正確和牢固等，再對導軌和活塞桿的外露部分進行擦拭，而后才可開車。

  3)開車時，首先啟動控制油路的液壓泵，無專用的控制油路液壓泵時，可直接啟動主液壓泵。

  4)液壓油要定期檢查更換，對于新投入使用的液壓設備，使用3個月左右即應清洗油箱，更換新油。以后每隔半年至1年進行清洗和換油一次。

  5)工作中應隨時注意油液，正常工作時，油箱中油液溫度應不超過60℃。油溫過高應設法冷卻，并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時，應進行預熱，或在運轉前進行間歇運轉，使油溫逐步升高后，再進入正式工作運轉狀態。

  6)檢查油面，保證系統有足夠的油量。

  7)有排氣裝置的系統應進行排氣，無排氣裝置的系統應往復運轉多次，使之自然排出氣體。

  8)油箱應加蓋密封，油箱上面的通氣孔處應設置空氣過濾器，防止污物和水分的侵入。加油時應進行過濾，使油液清潔。

  9)系統中應根據需要配置粗、精過濾器，對過濾器應經常地檢查、清洗和更換。

  10)對壓力控制元件的調整，一般首先調整系統壓力控制閥----溢流閥，從壓力為零時開調，逐步提高壓力，使之達到規定壓力值;然后依次調整各回路的壓力控制閥。主油路液壓泵的安全溢流閥的調整壓力一般要大于執行元件所需工作壓力的10%--25%?？焖龠\動液壓泵的壓力閥，其調整壓力一般大于所需壓力10%--20%。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤滑油路時，壓力應保持在0.3--0.6MPA范圍內。壓力繼電器的調整壓力一般應低于供油壓力0.3--0.5MPA。

  11)流量控制閥要從小流量調到大流量，并且應逐步調整。同步運動執行元件的流量控制閥應同時調整，要保證運動的平穩性.

  工作部件產生爬行的原因及排除方法

  1)因為空氣的壓縮性較大，當含有氣泡的液體到達高壓區而受到劇烈壓縮時，會使油液體積變小，使工作部件產生爬行。

  采取措施：在系統回路的高處部位設置排氣裝置，將空氣排除。

  2)由于相對運動部件間的磨擦阻力太大或磨擦阻力變化，致使工作部件在運動時產生爬行。

  采取措施：對液壓缸、活塞和活塞桿等零件的形位公差和表面粗糙度有一定的要求;并應保證液壓系統和液壓油的清潔，以免臟物夾入相對運動件的表面間，從而增大磨擦阻力。

  3)運動件表面間潤滑不良，形成干磨擦或半磨擦，也容易導致爬行。

  采取措施：經常檢查有相對運動零件的表面間潤滑情況，使其保持良好。

  4)若液壓缸的活塞和活塞桿的密封定心不良，也會出現爬行。

  采取措施：應卸除載荷，使液壓缸單獨動作，測定出磨擦阻力后，校正定心。

  5)因液壓缸泄漏嚴重，導致爬行。

  采取措施：減少泄漏損失，或加大液壓泵容量。

  6)在工作過程中由于負載變化，引起系統供油波動，導致工作部件爬行。

  采取措施：注意選用小流量下保持性能穩定的調速閥，并且在液壓缸和調速閥間盡量不用軟管聯接，否則會因軟管變形大，容易引起爬行現象。