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摘要
液压与气动传动是研究以有压流体(压缩油或压缩空气)为能源介质,来实现各种机械传动和自动控制的学科。
近代液压、气压传动是由19世纪崛起并蓬勃发展的石油工业推动起来的,最早实践成功装置是舰艇上的炮塔转位器,其后才在机床上应用。
在20世纪30年代初期和后期在大型自动化工业中引入液压制动。
1940年代开始使用拖拉机一增强农机设备的机动性和效率。
在第二次世界大战后,液压技术很快转入民用工业。
在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械。
农机机械、汽车、船舶等行业得到了大幅度的应用和发展。
随着液压机械自动化程度的不断提高,液压、气动元件应用数量急剧增加,元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。
特别是近十年来,液压和启动技术与传感技术、微电子技术密切结合,出现了许多诸多如电液比例控制阀、数字阀、电业伺服液压缸等机(液)电一体化元器件,使液压技术在高压、高速、大功率、节能高效、低噪声、使用寿命长、高度集成化等方面取得了重大进展。
现今采用液压传动的程度已成为衡量一个国家工业水平的重要标志。
关键字:
液压与气动传动液压系统测试技术
ABSTRACT
Hydraulicandpneumatictransmissionsandadisciplinethatisbasedonfluidmediumenergyofcompressivefluid(pressureoilorcompressiveair)toaccomplishmechanicaltransmissionandautomaticcontrol.
Recentlyhydraulicandpneumaticpressuretransmissiontechnologyhasbeendevelopedwithalargescalepetrolicindustryinthe19th,andthebarbettedisplacewasthefirstonesuccessfulusinghydraulicequipment,andthenhydraulicmachinetool.Thegreatautomotiveindustryintroducedhydraulicbrakesintheearlythirtiesandhydraulictransmissionsinthelatethirties.Thetractorindustrybeganusinghydraulicin1940toincreasetheflexibilityandutilityoffarmequipment.AftertheWorldWarⅡ,thehydraulicdevelopmentturnedintocivilindustry,suchasmachinetool,engineering,metallurgy,plasticmachine,farmmachine,vehicleandwatercraft.Inmorerecentyears,theroleofleadershipinhydraulicpowerapplicationhasbeentakenoverlargerbysomeofthelargeearthmovingandconstructionequipmentmanufactures.Thetotalpowerinvolvedisoftengreaterthanthatrequiredineventhelargestaircraft
Withthedevelopmentofhigherautomationofhydraulicmachineandincreasinguseofhydraulicandpneumaticelements,thescaledelementsandintegratedsystemwithminiaturizationisinevitable.Especiallyinrecentyearshydraulicandpneumatictransmissioniscombinedcloselywiththesensorandmicro-electronicstechnology.Ithasbeenemergingamountsofnewvalvessuchashydraulic-electricityproportionalvalves,digitalvalve,hydraulicandplectra-hydraulicservocylindersandtheintegrativeelements,whichwillleadthehydraulicandpneumatictechnologytothedevelopmentofhigherpressure,higherspeed,lagerpower,lowerenergywastageandnoise,longevityandhighintegration.Nowadaystheapplicationofhydraulictransmissionsystemhasbecomeoneoftheimportantindicationsofindustrylevelforacounty.
Keywords:
Hydraulicandpneumatictransmissions;
hydraulicsystem;
testingtechnology
目录
摘要I
ABSTRACTII
1绪论1
1.1历史液压系统的发展1
1.2液压技术的发展趋势1
1.3液压系统的影响因素3
1.4液压缸测试系统4
2液压测试系统设计6
3油路块设计18
4液压测试系统泵的概述24
6液压元件的选型27
参考文献32
致谢33
1绪论
1.1液压系统的发展
液压传动和气压传动称为流体传动,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,1795年英国约瑟夫•布拉曼(JosephBraman,1749-1814),在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。
1905年将工作介质水改为油,又进一步得到改善。
第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。
液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。
1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。
20世纪初康斯坦丁•尼斯克(G•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;
1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献,使这两方面领域得到了发展。
第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。
应该指出,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。
在1955年前后,日本迅速发展液压传动,1956年成立了“液压工业会”。
近20~30年间,日本液压传动发展之快,居世界领先地位。
液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般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、轧辊调整装置等;
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、核发电厂等等;
船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等;
特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;
军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。
1.2液压技术的发展趋势
由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。
尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。
综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面:
1.2.1减少能耗,充分利用能量
----液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。
如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。
为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:
①减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。
主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。
②减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。
③采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。
④发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。
⑤改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。
⑥为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。
1.2.2主动维护
----液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。
----要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。
要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。
----另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。
1.2.3机电一体化
----电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。
实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:
(1)电液伺服比例技术的应用将不断扩大。
液压系统将由过去的电气液压on-oE系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统,为适应上述发展,压力、流量、位置、温度、速度、加速度等传感器应实现标准化。
计算机接口也应实现统一和兼容。
(2)发展和计算机直接接口的功耗为5mA以下电磁阀,以及用于脉宽调制系统的高频电磁
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