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甲板機械-液壓原理、元件、液壓油-閱讀頁

2025-02-03 00:45本頁面
  

【正文】 量。 性能參數(shù): 理論輸入功率: P1t= p Q W ( 1) 理論輸出功率: P2t= Mtωt= 2πnt Mt / 60 W ( 2) 理論轉(zhuǎn)速: nt = 60 Q /q r/min ( 3) q — 液壓馬達的每轉(zhuǎn)排量 由上面 3式可求得液壓馬達的: 理論扭矩: Mt = p q / 2π Nm 容積效率: η v = Qe /Q Qe ——有效流量 實際轉(zhuǎn)速: n = 60 Qe/q = 60 Qη v /q r/min 機械效率: η m = M / Mt 實際扭矩: M = Mtη m = pqη m/ 2π Nm 實際的輸出功率: P2 = 2πM n / 60 = p Qη mη v = p Qη W 總效率: η = P2 / P1t =η mη v 液壓馬達工作性能的討論: (1)液壓馬達的實際轉(zhuǎn)速 n, 主要取決于供入液壓馬達的流量 Q、液壓馬達的工作容積 (即每轉(zhuǎn)排量 )q和容積效率 η v。 提高最大工作油壓 p, 不僅可增大液壓馬達的輸出扭矩 M, 而且還可在功率不變的前提下 , 使液壓元件和管路的尺寸相應減小 , 但是也受到強度與密封等的條件限制 , 并給管理工作帶來不利的影響; (3)增大液壓馬達的容積,亦即提高液壓馬達的每轉(zhuǎn)排量 q,則可在工作油壓不變的情況下增大扭矩,而轉(zhuǎn)速則相應較低,從而構(gòu)成低速大扭矩液壓馬達。后者用于船舶甲板機械往往需要增加機械減速機構(gòu)。而徑向柱塞式又有: 連桿式、五星輪式 和 內(nèi)曲線式 。 連桿式液壓馬達的特點: 結(jié)構(gòu)簡單;工藝性較差;球鉸以及連桿與偏心輪接觸比壓大,工作時容易磨損和咬死;轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的脈動效率大;低速時( n< 10r/min)易產(chǎn)生 “ 爬行現(xiàn)象 ” ;啟動轉(zhuǎn)矩?。?80~ 85%額定轉(zhuǎn)矩);配油軸處易漏泄;馬達的徑向力不平衡,故工作壓力較低。 五星輪式液壓馬達的工作原理: 主要部件的靜力平衡: 柱塞、壓力環(huán)和五星輪上承受的油壓就可基本實現(xiàn)靜力平衡。 五星輪式液壓馬達特點: 可做成雙排來平衡徑向力,偏心輪偏心方向相差 180176。 五星輪式液壓馬達因?qū)崿F(xiàn)了油壓的靜力平衡,使摩擦力大為減小;工作可靠,壽命長;轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的脈動率??;低速穩(wěn)定性好( 5r/min以下);工藝性好,并能做成殼轉(zhuǎn)或雙輸出軸的型式。 內(nèi)曲線式液壓馬達 結(jié)構(gòu)與工作原理: 內(nèi)曲線式液壓馬達 有級調(diào)速方法: ① 改變有效作用次數(shù); ② 改變柱塞排數(shù)。 葉片式液壓 馬達 工作原理(一般是雙作用式,也有三作用式,葉片徑向布置) 特點: 葉片式油馬達體積小,轉(zhuǎn)動慣量小,因此動作靈敏,但其泄漏較大,不能在很低轉(zhuǎn)速下工作。 葉片式油馬達與葉片泵相比較,在結(jié)構(gòu)上有如下特點: (1)轉(zhuǎn)于的兩側(cè)面開有環(huán)形槽,槽內(nèi)放有燕式彈簧,它起預緊葉片的作用,使葉片始終壓向定子內(nèi)表面并緊密接觸,以保證起動時有足夠的起動轉(zhuǎn)矩。因此葉片沿轉(zhuǎn)子徑向放置,葉片傾角為零。為了油馬達正反轉(zhuǎn)時都有壓力油通入葉片底部,要把葉片底部的環(huán)形槽接兩個并聯(lián)單向閥,分別與吸、壓油腔相通,以達到上述要求。 ( 6) 馬達殼體上的泄漏油管應單獨回油箱,防殼體內(nèi)壓力(小于 )過高; ( 7) 工作油應清潔,粘度適中。在低溫工況下起動,應先作輕載運行,以防配合面咬傷。 一、濾油器 1. 濾油器的作用及性能參數(shù) 作用: 凈化油液,使油液的污染程度控制在所允許的范圍內(nèi)。 按工作原理分: 表面型、深度型和磁性濾油器。 1)過濾精度 (濾油器的過濾精度參數(shù)-過濾比 β ) 過濾比 β : 濾油器上游油液單位容積中大于某一給定尺寸的顆粒數(shù)與下游油液單位容積中大于同一尺寸的顆粒數(shù)之比,即: β = Nu / Nd 當對某一尺寸 x 的過濾比 β x 值為 20時,則 x可認為是濾油器的 公稱過濾精度。 圖 各種濾油器實物 2)壓力損失 初始壓降(初始壓力損失) 飽和壓降(最大飽和壓力損失) 3)公稱流量和公稱壓力 公稱流量: 濾油器在初始壓降不超過標示值時所允許通過的最大流量。 4)納垢量: 濾油器達到飽和壓降時所容納的納垢量( g)。 特點: 結(jié)構(gòu)簡單,通油能力大,壓力損失小,清洗方便,但過濾精度低,主要用在泵的吸油管路上,以保護油泵。在額定流量下,壓力損失約為 ~ 。 結(jié)構(gòu): 實物 3) 紙質(zhì) 濾油器 等級: 在壓油管路上分為二種標準等級: 10um、 20um。 特點: 結(jié)構(gòu)簡單,通油性能好,過濾精度較高,缺點是不易清洗。 結(jié)構(gòu): 實物(濾芯) 4)燒結(jié)式濾油器 等級: 在壓油管路上分為二種標準等級: 10um、 20um。 結(jié)構(gòu): 其濾芯是由顆粉狀青銅粉壓制后燒結(jié)而成.它是利用銅顆粒之間的微孔濾去油液中雜質(zhì)的,過濾精度與微孔的大小有關(guān),選擇不同粒度的粉末制成不同壁厚的濾芯就能獲得不同的過濾精度。缺點是顆粒容易脫落,堵塞后不容易清洗。 特點: 結(jié)構(gòu)簡單,通油性能好,堵塞后容易清洗,過濾精度較高。 結(jié)構(gòu): 其濾芯主要材料是永久磁鐵。 堵塞指示裝置形式: 還有磁力式等其它形式,它還可以通過電氣裝置發(fā)出燈光等信號進行報警。 2)根據(jù)系統(tǒng)的流量選擇足夠的過流面積,使壓力損頭盡量小。 ⑴ 安裝在吸油管路上。 ⑶ 安裝在主回油管路或支回油管路上。 ⑸ 安裝在重要元件的前面。 典型結(jié)構(gòu): 油箱設計要求: (1)油箱應有足夠的容量,以滿足散熱的要求。油箱的容量可按液壓泵 2— 6倍的流量來估計;油箱內(nèi)油面的高度一股不應超過油箱高度的 90%;應設置油位計。最好用一塊或幾塊隔板隔開,以增加油液循環(huán)距離,使油液有允分時間沉淀污物、排出氣泡和冷卻。 (3)泵的吸油管上應安裝 100— 200目的網(wǎng)式濾油器,濾油器與箱底間的距離不應小于 20mm。 ,并面向箱壁。 (4)油箱底應有坡度,以方便放油,箱底與地面有一定距離,最低處應裝有放油塞。 (6)為了防止油液被污染,箱蓋上各蓋板、管口都要加密封裝置,注油口應安裝濾油網(wǎng)。 (7)油箱中若安裝熱交換器時,必須在結(jié)構(gòu)上考慮其位置,油箱上可裝設油溫計。 (9)箱壁應涂耐油防銹涂料 。 (一)蓄能器類型 ( 重力式、彈簧式、充氣式) 蓄能原理: 利用重物的位置變化來儲存和釋放能量。 蓄能原理: 利用彈簧的伸縮來儲存和釋放能量。 結(jié)構(gòu)及符號: 型號名稱 :GXQ 隔膜式蓄能器 壓力 :至 10MPa (有氣瓶式、活塞式和氣囊式) 1)氣瓶式蓄能器 蓄能原理: 利用氣體(氮氣)的壓縮性來儲存和釋放能量。 2)活塞式蓄能器 蓄能原理: 利用氣體(氮氣)的壓縮性來儲存和釋放能量。 3)氣囊式蓄能器 蓄能原理: 利用氣囊里的氣體的可壓縮性來儲存和釋放能量。但制造要求較高。 右下圖 目的: 補充系統(tǒng)泄漏, 維持系統(tǒng)壓力。 壓力脈動 右下圖 目的: 在產(chǎn)生壓力沖擊和壓力脈動的部位加接蓄能器,可使壓力沖擊得到緩和,也能吸收液壓泵工作時的壓力脈功。容量是蓄能器的一個重要性能參數(shù)。 (2)裝在管路上的蓄能器,必須用支承架將其固定。 (4)蓄能器與液壓泵之間應安裝單向閥,以防止液壓泵停時蓄能器內(nèi)儲存的壓力油倒流。最高不超過 60 ℃ ,最低不低于15℃ 。 冷卻器典型結(jié)構(gòu): 蛇形管式水冷卻器和多管冷卻器。 對液壓油的要求: 1)粘度適當、粘溫特性好; 2)防銹性好; 3)抗氧化性好;4)抗乳化性好; 5)抗泡沫性好; 6)凝固點低; 7)閃點高; 8)水解穩(wěn)定性好; 9)相容性好。要求液壓油液的粘度隨溫度變化越小越好,即油液具有良好的粘溫特性。 它代表被測油液的粘度隨溫度變化的程度與標準油的粘度隨溫度變化的程度之間的相對比較值 。 為了提高油液的粘度并改善其粘溫特性 , 往往添加粘度指數(shù)添加劑 , 它是一種高分子聚合物 , 常用的有聚異丁烯 、 聚甲基丙烯酸酯等 。 一般而言 , 壓力升高 , 由于分子間距離縮小 , 油液粘度增加 。 選用液壓油時,應根據(jù)泵的種類、當中溫度、系統(tǒng)壓力等,首先確定適用的粘度范圍,然后再選擇合適的液壓油品種。在 ISO分類中的 HH、 HL、 HM、 HR、 HV、HG型液壓油均屬礦油型液壓油。 液壓及潤滑油的粘度分級標準: 按照 ISO規(guī)定,采用 40℃ 時油液的運動粘度( mm2/ s)的某一中心值作為油液粘度牌號,共分為 1 2 3 4 6 100、 150等 8個粘度等級。 污染物的來源(主要有以下三方面): 1)系統(tǒng)內(nèi)原來殘留的污染物: 包括元件和系統(tǒng)在加工、裝配、試驗、包裝、儲存及運輸過程中殘留下來而最后未被清除的污染物,如鑄造型沙、焊渣、銹片、塵埃及清洗溶劑等。 3)工作過程中從外界侵入的污染物: 如通過液壓缸活塞桿密封和油箱呼吸孔侵入系統(tǒng)的污染物,以及注油和維修過程中帶入的污染物等。 液壓油的污染等級標準 固體顆粒污染程度表示方法: 1)總體表示法: ①稱重法(也稱重量法);②污染物與油液的質(zhì)量或體積比。 NAS 1638還有一種 累計顆粒濃度 表示法。 ISO等級標準: 屬于分散表示法。如; 18/1 16/12等。例如: 18/16/13,前面的數(shù)碼代表100ml油液中尺寸大于 2 μ m的顆粒數(shù)等級,后面是 5 μ m和 15 μ m。 濾紙滴油法判斷: 根據(jù)濾紙油滴痕跡判斷。 液壓油的更換 確定換油期的方法一般有三種方法: l)規(guī)定固定的換油期: 新建系統(tǒng) 500工作小時首次換油;以后 5000工作小時換油。 2)根據(jù)經(jīng)驗和對油樣的觀察來決定是否換油: 操作人員定期(例如每月一次)從正在運行的液壓系統(tǒng)中抽取油樣,通過與新油的對比或通過濾紙的過濾分析來確定是否換油。 3)規(guī)定換油指標,根據(jù)油樣檢驗結(jié)果來決定是否換油: 定期取樣檢驗,一旦檢驗結(jié)果中有一項超過表 78中規(guī)定,可繼續(xù)使用但應加強監(jiān)督,有三項超過換油指標,就必須換油。 一般當下列指標達到所用品牌液壓油的 使用極限 ,就應及時換油 ( 1)酸值;( 2)粘度;( 3) Pk值(油膜強度)和 Pd ( 液壓油的抗結(jié)性能
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