液壓系統(tǒng)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用

【摘要】液壓傳動(dòng)技術(shù)是工業(yè)中最常見的一門技術(shù)，它是利用各種元件根據(jù)帕斯卡原理來達(dá)到力的傳遞所設(shè)計(jì)的一種技術(shù)。液壓傳動(dòng)技術(shù)根據(jù)其自身的特點(diǎn)在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。文章對(duì)液壓傳動(dòng)原理及系統(tǒng)組成進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，重點(diǎn)針對(duì)液壓系統(tǒng)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用形式進(jìn)行闡述并分析了適用范圍。

【關(guān)鍵詞】液壓系統(tǒng)；礦山機(jī)械；應(yīng)用；適用范圍

液壓傳動(dòng)是以流體作為工作介質(zhì)對(duì)能量進(jìn)行傳動(dòng)和控制的一種傳動(dòng)形式。利用有壓的液體經(jīng)由一些機(jī)件控制之后來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。相對(duì)于電力拖動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)而言，液壓傳動(dòng)具有輸出力大，重量輕，慣性小，調(diào)速方便以及易于控制等優(yōu)點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，建筑機(jī)械和機(jī)床等設(shè)備上。

1、液壓傳動(dòng)原理及系統(tǒng)組成

1.1液壓傳動(dòng)基本原理

液壓傳動(dòng)技術(shù)主要是指利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能，然后通過液體壓力能的變化來傳遞能量，最后通過各種類型的控制閥以及管路的傳遞，結(jié)合相關(guān)的液壓執(zhí)行元件（例如液壓缸和馬達(dá)），將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)或者直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

1.2系統(tǒng)的組成

液壓傳動(dòng)中所需要的元件主要有動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和工作介質(zhì)。

2、液壓系統(tǒng)在礦山機(jī)械中的應(yīng)用

2.1在礦山機(jī)械中，主要應(yīng)用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）在相同功率下，液壓執(zhí)行元件體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。

液壓傳動(dòng)一般使用的壓力在7Mpa左右，也可高達(dá)50Mpa。而液壓裝置的體積比同樣輸出壓力的電機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)裝置的體積小得多。（2）液壓傳動(dòng)的各個(gè)元件，可根據(jù)需要方便，靈活地來布置。（3）易于自動(dòng)化。液壓設(shè)備配上電磁閥，電氣元件，可編程控制器和計(jì)算機(jī)等，可裝配成各式自動(dòng)化機(jī)械。（4）速度調(diào)整容易。液壓裝置速度調(diào)整非常簡(jiǎn)單，只要調(diào)整流量控制閥即可輕易實(shí)行無級(jí)調(diào)速。

（5）不會(huì)有過載的危險(xiǎn)。液壓系統(tǒng)中裝有溢流閥，當(dāng)壓力超過設(shè)定壓力時(shí)，閥門開啟，液壓經(jīng)由溢流閥流回油箱，此時(shí)液壓油不處在密閉狀態(tài)，故系統(tǒng)壓力永遠(yuǎn)無法超過設(shè)定壓力。

2.2礦山機(jī)械液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的形式很多，一般有以下幾種應(yīng)用形式

2.2.1開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)

按照液壓系統(tǒng)中油液循環(huán)方式的不同，礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)可分為開式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng)。

（1）開式循環(huán)系統(tǒng)：開式是指液流具有開口，即執(zhí)行元件的回油直接返回油箱。開式系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱條件好，但所需的油箱容積大，低壓油路與空氣接觸機(jī)會(huì)多，空氣易滲入管內(nèi)并產(chǎn)生噪音和振動(dòng)。

礦山機(jī)械開式循環(huán)系統(tǒng)常應(yīng)用于以下幾種情況：

1）散熱條件好，適用于小功率定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。

2）適用于多液動(dòng)機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)。

3）適用于整機(jī)安裝尺寸不受嚴(yán)格限制的場(chǎng)合。

4）適用于工作環(huán)境較好的場(chǎng)合。

（2）閉式循環(huán)系統(tǒng)：閉式系統(tǒng)的油流被封閉，其執(zhí)行元件的回油宜接返回油泵的入口。閉式系統(tǒng)的特點(diǎn)是油箱容積小、結(jié)構(gòu)緊湊，高低壓管路均有一定壓力，空氣滲入的機(jī)會(huì)少，故運(yùn)動(dòng)乎穩(wěn)。但系統(tǒng)較復(fù)雜，有時(shí)還需設(shè)置專門的補(bǔ)油泵，散熱條件較差。

礦山機(jī)械閉式循環(huán)系統(tǒng)常應(yīng)用于以下場(chǎng)合：

1）適用于單務(wù)單濃動(dòng)機(jī)礦山機(jī)械系統(tǒng)。此系統(tǒng)可用雙向變量泵來實(shí)現(xiàn)液動(dòng)機(jī)的換向和調(diào)速，裝置簡(jiǎn)單，且換向平穩(wěn)無沖擊。

2）當(dāng)利用雙向變量泵進(jìn)行容積調(diào)速時(shí)，系統(tǒng)效率高，調(diào)速范圍廣，能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。因此，閉式系統(tǒng)多見于要求雙向調(diào)速和功率較大的系統(tǒng)。

3）閉式循環(huán)系統(tǒng)適用于礦山機(jī)械空間尺寸較小和工作環(huán)境較差的場(chǎng)合。

2.2.2串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)

在單泵多液動(dòng)機(jī)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，濃動(dòng)機(jī)在油路中的連接方式可以串聯(lián)，也可以并聯(lián)。因此，根據(jù)被動(dòng)機(jī)的連接方式不同，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)又可以分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。

（1）串聯(lián)系統(tǒng)：串聯(lián)系統(tǒng)是利用中開式換向閥（例如單個(gè)的M型換向閥或者是串聯(lián)式多路閥）把多個(gè)液動(dòng)機(jī)串聯(lián)起來的供油系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)的濃動(dòng)機(jī)可以同時(shí)動(dòng)作，也可以單獨(dú)工作。

串聯(lián)系統(tǒng)只適用于負(fù)載不大、要求液動(dòng)機(jī)同時(shí)動(dòng)作、速度穩(wěn)定、體積小的液壓礦山機(jī)械系統(tǒng)。

（2）并聯(lián)系統(tǒng)：并聯(lián)系統(tǒng)是利用中閉式換向閥（如單個(gè)O型閥.或者并聯(lián)多路換向閥）把幾個(gè)液動(dòng)機(jī)并聯(lián)起來的供油系統(tǒng)。

并聯(lián)系統(tǒng)適用于負(fù)載較大、要求液動(dòng)機(jī)同時(shí)工作但對(duì)速度穩(wěn)定性要求不高且礦山機(jī)械液壓系統(tǒng)的安裝尺寸不受限制的場(chǎng)合。

2.2.3單泵或多泵系統(tǒng)

雙泵雙回路系統(tǒng)與單泵系統(tǒng)比較，雖然成本較高，但是工作裝置的功率分配可以設(shè)計(jì)得比較理想。如把同時(shí)工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)分別安排在不同的泊路中，則它們可以毫無干擾地實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作，以縮短礦山機(jī)械的工作循環(huán)時(shí)間和提高生產(chǎn)效率，這種要求在單泵系統(tǒng)中是較難實(shí)現(xiàn)的。

2.2.4定量與變量系統(tǒng)

主油泵為變量泵的系統(tǒng)稱為變量系統(tǒng)。它利用改變油泵的排量來調(diào)節(jié)波動(dòng)機(jī)的工作速度，調(diào)速效果好，并能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。它的缺點(diǎn)是：當(dāng)系統(tǒng)負(fù)載小時(shí)，油泵的流量最大，因而礦山機(jī)械系統(tǒng)空載時(shí)的液力損失增加；此外變量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，可靠性較差，制造成本較高。

結(jié)束語

近年來，液壓技術(shù)迅速發(fā)展，液壓元件日臻完善，使得液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用突飛猛進(jìn)，液壓傳動(dòng)所具有的優(yōu)勢(shì)也日漸凸現(xiàn)?？梢韵嘈?，隨著液壓技術(shù)與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及傳感技術(shù)的緊密結(jié)合，液壓傳動(dòng)技術(shù)必將在工程機(jī)械的發(fā)展中發(fā)揮出越來越重要的作用。

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