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液压系统设计和元器件选型杂谈——初入液压行业者的...

来源:/ 人气: 发表时间:2017-02-27 11:34:13

作者:Hzdfyy,文章整理:迷路的放牛娃

 

本人从事多年的液压系统设计和元器件的销售现在有一些空闲时间,特整理一些这些年的从业经验供初入液压这一行的新手参考。因内容比较多,我将分次书写。在此也请液压行业的高手们和我一起把你们的宝贵经验也写出来传授给那些初学者。

 

初入行者可先从设计液压站开始。最基本的液压站含有以下几个关键元件。液压泵,溢流阀,換向阀。液压泵提供动力源,溢流阀提供液压系统安全保正,又称安全阀。換向阀用于控制液压执行机构的工作(油缸,油马达)。下一节从如何选液压泵(油泵)开始讲。选油泵主要二个参数,压力和流量。先说压力。如果你的油缸只要输出1 到2 吨的力,你可选2.5MPa 的齿轮泵。因为这个系列的油泵价格低,性能可靠。如果你的油缸要输出3 到5 吨的力可选7MPa 左右的变量叶片泵,这种泵自身带有溢流装置,在做液压站时你可以省去溢流

阀,这不仅是省一个溢流阀的问题,在做液压站时还能简化油路。

 

如果你的油缸要输出 10 吨左右的力,可选20MPa 的齿轮泵。如果要输出的力在15 吨以上一般只能选柱赛泵了。油缸能输出的力和油泵输出的力是成正比的。也就是说在油缸直径相同的条件下,油泵压力越大油缸能输出的压力也越大。这样一来有的初学者可能不管什么情况都选柱赛泵。但这是不行。

 

不能一味选高压泵的原因。一是价格问题,一个有品牌 2.5MPa,10 升的齿轮泵只要100 多元,而一个有品牌31.5MPa,10 升的柱赛泵要上千元。二是体积问题,柱赛泵的体积要比齿轮泵大十多倍。重量也要重十多倍。这好比只要用一颗子弹就能解决的问题你却使用了一颗炮弹。有关流量的问题我在下一节讲。

 

前面我说过在油缸直径相同的条件下,油泵压力越大油缸能输出的压力也越大。相同的原理在油缸直径相同的条件下,油泵流量越大油缸能输出的速度也越快。有关流量这个词,有二个物理量初学者一定要搞清楚。一个是排量,一个是流量。一般油泵上标注都是排量。而流量是指这个油泵在1 分钟内能输出的物理量,一般用:升(L)作单位。而排量是指这个油泵每一转能输出多少物理量,一般用:毫升(ml)作单位。

 

在设计液压系统的公式中多数是用流量: L/min (升/分钟)这个参数。这在计算时就需要根据选用的电机转速来确定你的流量了。这一节有些概念对有些初者来说可能有些难懂。社友们要是有什么疑问可以在此提出来也可以来信询问。

 

选油泵的流量和电机的转速是有密切的关系的。因常用的电机有1000 转/分钟(1000r/min),1400 转/分钟(1400r/min),2800 转/分钟(2800r/min)。这样的话你在选泵时就一定要考虑选多少转速的电机。只有这样你才能选定多少排量的油泵。

 

举例说明一个选型步骤。要设计一个液压站,已知需要流量是27升(为了简化问题先不考虑压力问题)。这里说的27 升实际是指27L/min(每分钟油泵输出的流量)。在液压行业电机选用四级(4P)的比较多。4P 的电机转速为1400r/min 左右。油泵的标注的一般都是排量,这样你就要匹配好油泵和电机。4P 电机1400r/min 我就选一个20 排量的油泵。这样20mlX1400=28L/min,这样就能满足我们的选型要求,选一个20ml/r的油泵。但现在市场上比较流行的台湾系列变量叶片泵他们的标法又和我们大陆不一样,他们泵上标的是电机在1800r/min 时的流量。初接触者一定要注意,如果你买一个台湾人称为20 升的油泵,实际上和我们大陆是不一样的。

 

油泵排量定下来后,选型要考虑以下一些因素,能选低压的就不要选中压的,能选中压的就不要选高压的。从价格上来说排量在10 升左右的泵,低压泵只要100 多元钱,中压叶片泵要300-700 元,高压柱塞泵要上千元。(我指的都是品牌泵的参考价格)低压系统工作的可靠性相对高压系统来说可能还要高一些。另在选排量时不是任何排量都有的。常规的油泵主要有以下一些规格。。2.5ml/r,4ml/r,6ml/r,10ml/r,12.5ml/r,14ml/r,16ml/r,20ml/r,25ml/r,32ml/r,40ml

/r,50ml/r,63ml/r,80ml/r,100ml/r,125ml/r,160ml/r,250ml/r,

 

不管是低压,中压还是高压泵大家的流量设置都是大同小异,主要就是我上面说的一些规格。在压力设置上面比较常见的有2.5MPa 级,6MPa 级,20MPa 级,31.5MPa 级等。CB-B 系列齿轮油泵就是2.5MPa级的。流量有2.5ml/min-125ml/min 等多种规格。价格在100 多元到300多元不等。这个系列的油泵是我国国内最早的液压件产品之一。经过几十年的完善和改进,是一种非常成熟的产品,另外这个产品的定价还是上世纪90 年代的计划经济时的国家定价,我从90 年代从事液压行业以来这个价格就没有涨过。如果你们设计的液压系统输出的力不大这个系列的油泵应该是首选。另外如果设计高低压泵双泵系统时也建议成为首选油泵。

 

YB1-系列叶片油泵就是6.3MPa 级的。流量有2.5ml/min-100ml/min等多种规格。价格在300 多元到600 多元不等。这个系列的叶片油泵也是我国国内最早的液压件产品之一。经过几十年的完善和改进,也是一种非常成熟的产品,这个产品的定价也还是上世纪90 年代的计划经济时的国家定价,从90 年开始这个价格就没有涨过。但如果要选用这个系列油泵要注意以下一些问题,这个系列的油泵额定转速是1000 转的。这样你选和它相匹配的电机时只能选用6P(6 极)电机,这会导致液压站的成本增加。另外不太适合冬天在露天工作,因为泵是叶片结构,冬天液压油太厚导致叶片甩不出来使液压站工作不起来。我在刚开始时经常碰到这个困惑,在冬天卖出去的叶片泵拿去装上后不出油,换一个还是不出油。拿回来检测确没有问题。

 

shaokuang 叶片泵确实有这个问题,有时新泵因为存放时间长了,叶片被黏住了,上去也不行。

 

现在市面上有一种台湾系列的变量泵,压力是 7MPa 级的,这种泵自己带有溢流装置,一但使用压力调定,当液压系统达到调定压力后虽然电机还在继续工作但油泵输出已接近为零,只有少量的油会从油泵的溢流口中流出。社友shaokuang 提出疑问“变量叶片泵自带溢流装置流量能满足满流量吗?”我经过实验是完全可以的。我公司每年要用这种泵做出去200 多台简易的液压站,我都没有再在系统中使用溢流阀,这么多年来没有因为溢流阀的问题出现过故障。


有社友请教,液压系统发热可以从哪些方面去改善?


首先查看一下执行机构没在工作时,你的高压油是否能够在没有高背压的情况下回到油箱里。最好能控制在5 公斤以下。越低越好。有可能的话最好能停止电机工作。

 

目前在中小流量、中低压的液压站上使用这种台湾系列的变量叶片泵已成为国内的主流方向,虽然它的价格比同类的YB1 系列叶片泵要高一些,但是用它来做液压站可以省去一个溢流阀并可简化整个油路结构,这样一来总体使用成本比用YB1 系列的还要低(用YB1 需配6P电机,在价格上比配4P 电机要高一个级别)。但这个系列的泵只有中小流量的,最大的流量只有40 升。而且这个标称是在1800r/min 下的物理量。这类泵目前市场价格在600 至900 左右(根据流量大小不同价格也不同)。社友们不要去市场上买特别便宜的泵,这种泵可靠性很差如果做成产品售出去就麻烦了。

 

如果要选 40 排量及以上,压力在6MPa 左右的叶片泵,建议选YB1系列的。因从性价比上来说它是比较高的,100 排量的也就600 来元钱。这个价格还是在计划经济年代定的价格。选20MPa 等级的油泵现主要有齿轮泵和叶片泵二种。从价格上来说中小排量的齿轮泵便宜,大排量的价格差不多。特大排量的(大于100 毫升的)只有选叶片泵,叶片泵有的系列有每转有数百毫升的。

 

20MPa 等级的油泵是选齿轮泵好还是选叶片泵好,这个要看具体的要求和自己的喜好。齿轮泵工作可靠性相对来说要比叶片泵可靠。特别是中小排量的齿轮泵。叶片泵除了天冷容易出问题外还有一个情况就象上面一个社友说的,一个液压站长时间不用里面的液压油会变厚,使用时会打不出油来,表现出来的现象就是液压站没有压力。我们现在有的液压站出口去国外。往往从交货到他们开始使用这中间要隔半年以上时间。有的可能拿去几年都不用。当然从深层次方面讲,叶片泵也有噪音小,油的脉动性小等优点。但我在选型时如果没有特别的情况一般喜欢选齿轮泵。这类泵的价格大概在300-600 元之间。叶片泵一般要高于这个价格大约在500-1000 元之间。以上指的是排量在30 以下的。如果大于这个排量价格就不对了,特别是100 多升,200 多升的叶片泵进口的

都要几千元到几万元。

 

液压系统双缸或者多缸同步是一个比较麻烦的事,我是用同步阀或同步马达来解决问题的,其他也没有什么再好的方法。如果需要油缸输出几十吨几百吨的压力。则只能选31.5MPa 的高压柱塞泵。


前面有社友问设计时是用低压泵配大缸径的油缸好,还是用高压泵配小缸径的油缸好?在实际使用中如果输出压力在几十吨到几百吨的情况下只有选高压泵一条路。因油缸缸径一大价格是按几何级数上升的。而高低压泵的价格只是按算术等级上升的。


举个例:现已知液压系统需要输出20 吨力,现选一个2,5MPa,一个31MPa 的泵。看一下它们都需要选多大缸径的油缸才能满足使用要求。经过相关公式计算(相关公式以后章节中我会讲到,也可自已到网上查一下)。一个需要Φ320 缸径,另一个只需Φ100 的缸径。在市场上Φ320X500 的油缸参考价格是1.7 万左右。而Φ100X500 的油缸参考价格是1700 元左右。


这个例了可以知道为什么工程机械上用的都是高压泵(工程机械上用的都是进口高压泵,有的压力可以达到40MPa。)不管你选用什么压力等级的油泵有点要注意,不要在油泵最高的许可使用压力下长期连续工作。一般最好只使用到最高压力的7 到8 成。如果这时候你还达不到你要输出的压力。则只能用放大油缸直径的方法解决。现在市场上在销售的一些所谓的超高压泵。大家不到万不的己的话尽量不要选,因国内的材料不过关,用不了几次就坏掉。非选不可建议选进口的。如哈威等名牌。只是价格高的很。但一分钱一分货。虽然

价格要高10 多倍,但是使用寿命肯定要比国产的高20 多倍。

 

油泵和电机的连接,传统方法都是用油泵支架和连轴器连接,这二个元件安装需要同心,这个指标对于初学者来说不太容易撑握,需要经过一定的训练。油泵和电机安装要是不同心的话会快速地使油泵电机损坏,噪声加大,电机油泵发热。有时候液压站很容易发热这也是一个原因。一般安装完油泵电机组后需要用千分表检测一下。要求表的跳动量不超过10 丝。如果没有这个条件也一定要手转动一下,感觉一下有没有明显的卡死角度。近年市场上流行一种油泵专用电机,它和常规电机不同之处是它的电机轴是凹进去的,安装时只要把油泵的轴插进去就行了,电机上已为油泵做好了定位止口和固定孔。使用起来非常的方便,也不再需要专业工人来组装油泵和电机了。它的不足之处就是这种电机一般都没有现货,需要事先定货。

 

这段时间天气大热,有的客户用的液压站也发热利害,有的甚至热到不能使用。这其中的原因有些是由于后天使用不当造成的的,但大部份是由于是设计不当造成的。

 

液压站为什么会发热?根源是电机的动能转换成了热能。设计时要千方百计的相办法不要让电能转变为热能,要让电能转变为机械能。

 

我碰到过这么一个实例,有一个用户有一台皮革滚花机械,液压站发热很利害,到了夏天下午就热的不能再用了。叫我去看一下。这种机械的结构就是用二个油缸压一个滚筒,皮革从二个滚筒之间穿过进而压出花来。因要求二个油缸的压力要很平稳,在14MPa 的压力下只能差正负2KG。原设计者就用了一个1.5 排量的高压泵通过一个减压阀,用一台1.1KW/4P 的电机不停的工作来保证压力的稳定性。这种结构是很容易产生大量热量的,因电机在不停的工作,99%的多余液压油都需要从溢流阀中回到油箱里去,从而产生了大量的热量,使油温不继的升高。后来我给它改成了用保压阀加传递感器的方法来解决这个问题。因我改后的液压站一天中电机开启时间极短,切断了热源的产生液压站自然就不会再发热了。

 

设计液压站时油箱的体积也不能过小,体积过小不利于散热,如有条件是越大越好。要是没有条件则要保证油箱的容积要大于液压站流量的7 倍以上。如一个液压站额定流量是10 升,则你的油箱就要有70升。如果使用高压泵时电机功率比较大这个油箱还要做大。有的社友可能看到过有的进口液压站它们的油箱做的很小也不会发热。这是因为它们的液压泵性能比较好。如有的娈量泵从曲线上看是你调定一个压力,油泵一但打到这个压力它的流量就会降到零,这样油泵就不会打出油来,也就保证了油不会流到溢流阀里去从而产生热量。国内生产的油泵从使用说明书上看和它们的一样,但实际上曲线上的指标是完全达不到的。你要是也做成这么小的油箱后面的事情就惨了。

 

在设计液压站时一定要千方百计的避免把从油泵里打出来高压油从溢流阀里流回到油箱中,这是液压站最大的热源产生原因。有的社友可能误认为自己的液压站是因为工作太频繁而产生热量,其实这是不对的,这时候电能大部分都转换成了机械能,因而并不会使液压站快速的发热。设计液压站时,如果这台液压站只有一个控制阀,要是无特殊要求的话选阀蕊就尽可能选H 或G 型的(立士乐系列标准)。这样的话可以使高压液压油能不通过溢流回到油箱中。如果是比较复杂的液压站则可以选用电磁溢流阀来避免让高压油从溢流阀里流回到油箱中。其它如进出油管太细,滤油器太小等等因素也都会引起液压站发热。


总结一下如何在设计时避免液压站发热、一、是在液压站不工作时,有可能的

话要停止电机工作。二、要是做不到停止电机工作则一定要避免高压油从溢流阀流回油箱。假如你碰到以下这种情况,有一个小液压站热到下午就不能工作了,产品又一定要交货,告诉大家一个救急的方法就是用几个可乐瓶灌上水,冰成冰放入到油箱中。这个方法或许能解一下你的燃眉之急。

 

设计一个液压系统主要要注意三个指标,一是压力,你设计出来的系统要能够推动(或压得动一个物体)。二是流量,油缸运动或油马达转动的速度要能够满足你的要求。第三个指标初学者最容易忽略,就是液压系统发热问题。并且不知道发热产生的原因。


我碰到过这么一个案例。有一个用户做压砖机,老板是搞机械出生,对液压懂一点,但不精通。自己设计了液压站给压砖机配套,设计时根本就没有考虑液压系统发热问题,自己试压了几次也都感觉良好。于是开始批量投产并且销了出去。过了一年左右的时间用户纷纷的去找他要求解决发热问题,因天气一热机器根本就不能工作了,开始时他到我处买风冷器加上去来安抚用户,但在夏天本身气温就达到40 度,他系统使用的是定量齿轮泵,在回油口加一个风冷器。我当时就认为加这个风冷器和没有加是差不多的,说不定加还不如没有加的。因加了风冷器后会使回油背压升高。果然加了以后根本就不起作用。到后来只能从新改制液压站。

 

有关液压系统发热,很多初入行者都会有这么一个认识误区,认为是油缸工作频率太快,摩擦产生的热量导致液压油发热。我碰到过这样一个案例。有一个企业自己开发一台高速液压冲床,有8 八个冲压缸,缸径90,行程50。设计冲压速度为每秒1 次,每分钟60 次。制作完工后测试时发现以下一些问题,一是液压站发烫,二是速度达不到设计要求。后来他们花了2 万多元买了一个国产的制冷器还是解决不了问题。


我去看了以后根据他们的要求重新设计了液压系统。他们原先使用的是25 排量的国产定量柱塞泵(注意这个物理量是排量,不是流量),这个流量经过计算是明显的不足,我把它改成了38 排量的恒流变量柱塞泵。

 

电机没有动使用15KW-4P 电机,油箱也没有变,用了3 大筒液压油。改造后经测试达到设计要求,并且根本就不需要加装任何冷却器。为什么这里只是换了一个油泵就能达到设计要求了呢?分析一下原因,一是流量计算有误,这个不难一般的人只要套一下有关的公式就可以计算出来。第二个问题是选用国产定量柱塞泵,它在任何时候输出的功率都是恒定的,在他们设计的油路系统中虽然也设计有电磁溢流阀的。但因为这个系统工作频率太高,在高频工作的状态下电磁溢流阀根本就来不及打开泄压下一个动作已经跟上来了。但在二个动作切换的过程中还是有高压油从溢流阀里通过产生高热量。而我用的柱塞泵是在压力达到设定好的值后流量就自动的变为0,所以也就不会有高热产生。当然油缸高频率的工作也会产生一定的热量,但在设计的时候这个热量你处理的好

还不至于到非得加冷却装置不可的地步。

 

总结一下上面这个案例,我设计系统选型时选这个泵是关键的。以前的设计者也懂得用电磁溢流阀的原理。但他没有考虑到电磁溢流阀的响应问题,结果这个电磁溢流阀装在那里形同虚设,一点也没有起到作用。虽然这个进口泵价格不非,但也没有超过一万。用了它可以省去一个2 万多元的油冷却器,这也是划算的。这个设备其中有一套卖到南非去,在那里他们也没有用冷却器,到现在已经用了有5 年多,也没有出过什么问题。他们只是来买过一些油缸密封件。社友“w91678 说, 你这么用泵寿命也不长” 不知有何依据?顺便说一下这种高速系统用的电磁阀国产的可能响应速度是跟不上了,以选进口的为好。

 

不管液压系统上用什么油泵都应选配合适的滤油器,一般情况下齿轮泵和叶片泵可配100μ左右精度的吸油滤油器,柱塞泵要配10μ精度左右的管道过滤器或回油过滤器。国产的柱塞泵说明书上都有说明是不充许装吸油滤油器的,因柱塞泵吸力大,在吸油口装上滤油器后会影响吸油功能,使油泵工作时噪音加大,油泵发热。滤油器流量必须选系统流量的三倍以上,有条件的话是选的越大越好。柱塞泵一定要用10μ精度左右的管道过滤器或回油过滤器。我时常碰到一些客户到我们公司买柱塞泵,买去后短的用个几个月,长的用个一二年就坏.我仔细的了解了一下他们的使用情况,他们有一个共性就是基本上都是不用滤油器或只使用吸油滤油器的。碰到这种情况我都会叫他们加装一个回油过滤器。


液压系统发热有时候和选用的滤油器太小也有直接的关系,特别是在与柱塞泵流量的选配上。你一定要选系统流量的三倍以上。在液压站调试时,你可以模一下滤油器是否发热,如果这时候就发热了,你就的赶紧换大些的滤油器,因为滤油器用一段时候滤蕊脏了还会导致背压进一步上升至使液压站的油温升高。

 

不管液压系统上用什么油泵都应选配合适的滤油器,一般情况下齿轮泵和叶片泵可配100μ左右精度的吸油滤油器,柱塞泵要配10μ精度左右的管道过滤器或回油过滤器。国产的柱塞泵说明书上都有说明是不充许装吸油滤油器的,因柱塞泵吸力大,在吸油口装上滤油器后会影响吸油功能,使油泵工作时噪音加大,油泵发热。滤油器流量必须选系统流量的三倍以上,有条件的话是选的越大越好。柱塞泵一定要用10μ精度左右的管道过滤器或回油过滤器。


我时常碰到一些客户到我们公司买柱塞泵,买去后短的用个几个月,长的用个一二年就坏.我仔细的了解了一下他们的使用情况,他们有一个共性就是基本上都是不用滤油器或只使用吸油滤油器的。碰到这种情况我都会叫他们加装一个回油过滤器。液压系统发热有时候和选用的滤油器太小也有直接的关系,特别是在与柱塞泵流量的选配上。你一定要选系统流量的三倍以上。在液压站调试

时,你可以模一下滤油器是否发热,如果这时候就发热了,你就的赶紧换大些的滤油器,因为滤油器用一段时候滤蕊脏了还会导致背压进一步上升至使液压站的油温升高。


油缸,油泵和输出的压力可以用以下的关系估算出来,油缸输出力=油缸直径的平方X 油泵实际使用压力X0.785。它们的单位是:公斤(KG),厘米(CM),公斤(KG)。例如,现在有一个设备需要输出9 吨的压力。我们可以套用以上的公式:9000(公斤)=油缸直径的平方X油泵实际使用压力X0.785。从这个公式中可以看出输出力一定,你就可以根据你的具体情况宗合选用相关的元配件。如我已有一个现成的直径是80 毫米的油缸。9000=(8X8)X 油泵实际使用压力X0.785。整理后得出:油泵实际使用压力=9000/50.24=179.14KG。因此需要选压力等级20MPa 以上的齿轮泵或柱塞泵。以上的估算公式理论依据来源于机械工业出版社出版的机械设计手册第5 册。因我们以前使用的物理单位和现在使用的物理单位有些不同,但我又用习惯了在些,在此只能请有需要的社友就凑合着用一下吧。


这个公式由于每个人的书写和阅读习惯不同会产生不同的变形格式,但计算出来的结果都是相同的。这个估算公式经过我20 多年的使用没有出过任何问题,是一个经过理论和实践证实都正确的公式,社友们放心去用好了。使用这个公式大家一定要注意公式的物理单位,不要搞错了。有人刚开始设计液压站要是吃不准的话你可以发我邮箱来咨询我一下。

 

液压阀的选型:我国使用的液压阀经历了三代。最早是根据前苏联的标准,使用压力一般在6.3MPa 以下。具体的国内标准称为“广研型”,这个系列的液压阀在我国早期的机床等液压系统中广泛的使用着,目前在许多机床行业还在使用。使用这个系列阀优点是工作可靠性好,价格低廉(还是上世纪90 年代的价格)。缺点是只能用在6.3MPa 以下的液压系统中,另外市场上没有商品级的油路集成块供应,要做液压站要自己做集成块。虽然这个系列的阀工作性能可靠,但市场上已几乎买不到质量比较好的产品,因这个系列的阀价格还停留在上世纪90 年代的价格。国内大厂已全部不做了。如有质量比较好的产品也都是给做设备厂配套用的,市场上不会流出来。

 

这个系列的液压阀建议初入液压行业者不要再选用。因这是一种快淘汰了的品种,但是作一些了解还是需要的。因为国内的一些老的机床设备还需要维修。另外要是有一些液压站如果压力需要调到很低(1MPa)以下,则也可以考虑使用这个系列。根据我的使用经验现在市场上流行的“力士乐”系列在1MPa 以下这一段区间还不过关。


有一次有个用户要求系统减压到0.5MPa,我换了多个“力士乐”系列阀都达不到用户的要求,最后还是换这种老阀才解决问题。当然我使用的不是“力士乐”原装阀。

 

我国流行的第二代液压阀是在上世纪 80-90 年代。当时主要是随着高压液压泵的出现,使用压力在6.3MPa 以下的液压阀显然跟不上要求。这时国内就定出来一个“上海型”标准,这个系列的液压阀压力等级普遍的可以达到21MPa 到31.5MPa。但当时定这个标准时并没有向ISO 国际标准看齐,阀的安装尺寸和国际标准不一样。如有一个上海型的换向阀型号是34BM-B10H-T 它就不能和34BM-H10B-T 互换。这二个型号不注意看,一眼看上去差不多,但二个阀的安装尺寸完全不同,只有后者可以和目前流行的国际标准通用。这一类阀在老式的机器上还在使用,如搞维修一定要注意看清楚型号不要搞错了。

 

这个系列的阀目前已被淘汰,只是在一些老机器上还在用。国内已没有大型的液压件厂在生产。所以大家在设计时不要再作为选型的对象。现在设计液压系统时建议大家要选用符合ISO 国际标准的阀。目前这些国际标准已广泛的被工业发的达欧美国家所接受,进口的机器已全部使用了这些标准。如比较知名的液压件品牌:力士乐(REXROTH),威格士(VICKERS),油研(YUKEN)等都使用了ISO 国际标准。现在如果液压阀选型,一定要选用符合ISO 国际标准的液压阀。市场上流行的欧美系列,日本台湾系列,均采用这种标准。


国内各个大的液压阀生产厂也都用这个系列,如上海立新,北京华德等。虽然各个液压厂的型号不一样,但所有的安装尺寸都是统一的。买阀时可根据阀上

的液压图来选购。只要液压图是一样的,大小是一样的,你尽管买来替换上去就可以了。有些人可能会说我买来的液压阀上面没有液压图。那么你买的一定是小厂生产的产品。可以这么说任何一个品牌厂商生产的液压阀上一定会有液压图。在这里顺便告诉一些初学者在替换6 通径电磁阀时一定要注意一下4 个安装孔位置分布是T 型的,二孔和二孔之间是不对称的。这是为了防止你安装时180 度方向换错。而不是你买错了换向阀。

 

另买换向阀一定要买品牌产品,因换向阀的指标是可靠性,小厂生产的换向阀也能使用,但它很容易卡住,如果是自己用拆洗一下就可以,但如果做成产品你买出去就惨了。以前国内的品牌无法和进口的相比(我们做过实验)。现在据说已经找到了问题的关键(听说是力士乐公司的一个退休工程师透露出来的)。

 

最近一段时间经常接到客户的电话诉说自己的液压机昨天晚上下班时还好好的,早上来上班就开不出机器了。经我询问所有的机器都是选用叶片泵。现在天气冷起来了,液压油也没按要求換成32 号的。所以就会产生机器开不出来的情况。在这里提醒一下各单位搞液压设备的技术人员不要一开不出机器就大动干戈,如果液压泵是选用叶片泵的,你可以等天气暖和起来再开机试试。如果经常碰到这种情况,建议马上換一下适合冬天用的32 号液压油。要是还不行就再花上几十元钱加装一支电加热器。

 

液压系统中液压马达(又称油马达)是液压系统中一个重要的液压执行元件。论坛上有关这方面的论述比较少。现先把一些常用的相关公式列一下,再找时间举例说一下如何应用。


1、实际转速 N=Qsη/V,式中:

Qs---为实际流量(L/min))

V---马达排量(L/r)

η---容积效率(一般取0.9)

 

2、实际扭矩 Ts=Pvη/2π

式中:Pv---工作压差(MPa)

η---机械效率(一般取0.9)

 

3、马达实际输出功率 PS=NT/9550

注 2π=2X3.1415

 

液压马达是通吸收液压油的能量转换成我们需要的扭矩,它和液压油缸一样通过吸收液压油的能量转换成直线运动。液压马达和电马达(电动机)一样可广泛的应用在需要提供扭矩的场合。如液压卷扬机(液压绞车),液压车轮驱动,液压回转装置。我经常碰到有人问我即然有电动机为什么还要用油马达。这是因为在许多场合用油马达要比用电动机有更多的优点。如在车上,船上用绞车没有大功率的电机可以配套。在野外作业没有电源可供。汽车陷在半路上需要绞车拖带。在需要频繁换向的场合,在需要防止过载的机械设备上,在需要减速的场合。在需要减小体积的场合。当然它的价格要比电动机高,控制上也不如控制电动机方便。

 

液压马达选型首先要确定二个参数。1、扭矩。2、转速。这和选油缸大小一样要知到二个参数,一是受力大小,二是直线行走速度。液压马达的转速范围从每分钟数转到数千转。可通过控制液压油的流量来控制液压马达的转速,使用者可以利用这个特性来省去减速器。这对于一个原来就在使用液压站的设备,只需要再多加一路控制油路就可以了。

 

选型时要注意任何一种液压马达的转速范围都不是可以从数转到数千转的。一般摆线马达的转速范围是从数转到数百转。齿轮马达,叶片马达和柱塞马达可从数百转到3000r/min。有些大扭矩的马达转速最高只能达到100-200r/min。摆线马达是目前在液压系统中使用量最多的一种液压马达,由于它能适用于大多数的场合。所以相对来说销量最大,这就使生产成本比较低,因而价格便宜。只要技术参数许可的话应该做为首选。

 

近来不断有人来咨询想用液压马达来驱动车辆问题。我发现来咨询的人都有一个共性,就是认为只要买几个液压马达装在车轮上,然后再做一个液压控制系统就可以控制车辆行走了。但实际情况要复杂很多,而且改装的费用也要比想向的要高许多。有些人不听我的劝说买来油马达就想办法安装到车轮上。结果是用不了几天车辆就坏了。期中一个原因就是油马达是不能承受径向力的。几吨重力的直接压在液压马达上能不坏吗。

 

那么碰到非要改装的车辆的话又需要一些什么必要条件呢?想用液压来驱动车轮仅用液压马达是不够的。现在常规的作法是1、液压马达。2、带有刹车装置的车轮减速器。3、开启刹车用的梭阀。4、为防止车辆下坡时因重力而产生失速还需加平衡阀。5、液压控制系统。除第 5 项外,其它4 项都是每个车轮需要的标配。如果一辆车配置2 个液压驱动车轮价格就要一万元左右。这是许多想玩改装的人不能承受的。许多人向我提出过各种问题。认为根本不需要这么一些配置照样也可以驱动车辆行走。但问题是我们不是做模型,我们是做产品,做出来的产品是要有使用价值的。

 

先来说一下为什么必须要用车轮减速器。

 

为什么必须要用车轮减速器。这要从液压马达的特性说起。首先一般的液压马达是不能承受轴向力的,一辆车少则几百公斤压在上面,而且行走在路况极差的环境下。我碰到过一位用户不听我的劝说,坚持一定要装在农用车辆上,结果是用不了多长时间油马达就解体了。再则因受车辆的尺寸限制,油马达不可能无限的选大,体积小的油马达又可能输出扭力不够,如果加用减速器可以很好的解决这个问题。减速比一般选用3~6 比1 比较合适,选的过大会增加油泵的输出流量,选的太小会降低液压马达输出扭力的稳定性。

 

在这里要和大家说明一下的是车轮减速器和普通的减速器在安装形式上是和完全不同的。它是专门为车轮安装而设计的一种专用配件。


 

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此文关键字: 液压系统设计和元器件选型

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