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液压与气压传动系统简介

时间:2022-11-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:气压传动系统是以压缩气体为工作介质,靠气体的压力传递动力或信息的流体传动。气压传动系统也称气动控制系统,是一门独立的新兴技术,广泛应用于机械、电子、纺织、化工、食品、包装、橡胶、交通运输等行业,在各种自动化装备和生产线上应用尤为广泛。气压传动系统按所选用的控制元件不同,分为逻辑元件控制系统、射流元件控制系统、气阀控制系统等,其中气阀控制系统又可根据控制信号的不同分为气控气动系统和电控气动控制系统。

一、液压传动系统

1.液压传动概述

液压传动系统是以液体作为工作介质,依靠密封容积的变化来传递运动,依靠液体内部的压力来传递动力的一种能量转换装置,它先将机械能转换为便于输送的液压能,再将液压能转换为机械能做功。

液压传动技术是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,广泛应用于工农业生产中。如工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、压辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等;船舶用的甲板起重机等;军事工业用的火炮操纵装置、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。

2.电液控制系统

电液控制机构既具有电子控制的灵活性,又有液压元件的巨大功率,随着计算机技术的发展与应用,电液控制机构更具有控制灵活、操作方便、显示清晰并能进行数据处理和实现大系统控制的功能。近年来,这种控制系统正日益广泛应用于冶金机械、轻工机械、机械制造、大型科学实验装备及航空航天、舰船、军工等部门。随着生产水平的发展,机械装备自动化程度的日益提高,在要求工作性能力求完善的情况下,集机、电、液于一体的电液控制机构将更普遍地应用于各个领域之中。

1)电液控制系统的组成

电液控制系统的基本组成如图1-2-2-1所示。

图1-2-2-1 电液控制系统的基本组成

2)电液控制系统的分类

电液控制系统可按各种不同的原则进行分类,参见表1-2-2-1。

表1-2-2-1 电液控制系统的分类

二、气压传动系统

气压传动系统是以压缩气体为工作介质,靠气体的压力传递动力或信息的流体传动。传递动力的系统是将压缩气体经由管道和控制阀输送给气动执行元件,把压缩气体的压力能转换为机械能而做功,而传递信息的系统是利用气动逻辑元件或射流元件以实现逻辑运算等功能。气压传动系统也称气动控制系统,是一门独立的新兴技术,广泛应用于机械、电子、纺织、化工、食品、包装、橡胶交通运输等行业,在各种自动化装备和生产线上应用尤为广泛。

1.气压传动的发展阶段

气压传动技术的发展主要经历了以下几个发展阶段:

(1)压缩空气仅被用来传递动力,如电、汽车的自动开门,火车的自动抱闸,采矿用的风钻等。

(2)20世纪50年代,人们利用压缩空气来传递信号、进行控制。气动执行元件的种类主要为气缸、气马达,控制元件主要为由射流元件组成的气动逻辑控制元件和各种气控阀。

(3)大约到了20世纪70年代,由于电子技术的渗透,射流控制发展到了电—气控制,使得气动技术得到了迅速发展。

(4)20世纪80年代,随着以微型计算机为代表的微电子技术的发展和生产自动化程度的提高,气动技术得到了进一步的发展,气动元件的种类发展到了几百种,出现了无杆气缸、阀控缸、带接近开关气缸;控制系统发展为计算机控制、可编程控制器控制系统。

(5)到20世纪80年代后期,在一般工业领域也开始应用电—气伺服控制,在电—液比例控制技术推广应用的同时,电—气比例控制也得到了发展、完善和推广,这标志着气动控制已由以往的开关控制、开环控制,发展为连续控制、闭环控制

2.气压传动的特点

(1)工作介质容易获得,对环境无污染,不必设置专门的回收油箱和管道。

(2)工作介质黏度很小(约为液压油动力黏度的万分之一),传动损失很小,便于远距离输送;温度变化的影响可忽略不计。

(3)传动系统阻尼比小,难以实现闭环控制。

(4)工作环境适应性好,特别在恶劣工作环境中,比液压、电子、电气控制优越,但噪声较大。

(5)具有过载自动保护功能,但气动伺服系统的效率低,系统润滑性能差,负载易于爬行。

(6)由于气体的可压缩性,气动控制的能量储存较方便,但系统的刚度、速度的稳定性较差,响应速度慢。

(7)气动元件体积小、重量轻、成本低、维护简单。

3.气压传动系统的组成和分类

1)气压传动系统的组成

典型气压传动系统的组成如图1-2-2-2所示。

2)气压传动系统的分类

气压传动系统按所选用的控制元件不同,分为逻辑元件控制系统、射流元件控制系统、气阀控制系统等,其中气阀控制系统又可根据控制信号的不同分为气控气动系统和电控气动控制系统。

图1-2-2-2 气压传动系统组成
1—电动机;2—空气压缩机;3—气罐;4—压力控制阀;5—逻辑元件;6—方向控制阀;7—流量控制阀;8—行程阀;9—气缸;10—消声器;11—油雾器;12—分水滤气器

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