Jako pisarz skupiający się na inżynierii i technologii, z przyjemnością przedstawiam hydrauliczny układ przeniesienia napędu—niezwykła innowacja, która zrewolucjonizowała sposób przekazywania mocy w różnych zastosowaniach. Układy hydrauliczne wykorzystują siłę płynów, aby zapewnić płynną i wydajną pracę, co czyni je idealnymi dla branż od produkcyjnej po motoryzacyjną. W tym artykule zagłębię się w podstawy działania przekładni hydraulicznych, omówię ich kluczowe komponenty i podkreślę liczne korzyści, które sprawiają, że są one popularnym wyborem do napędzania maszyn i urządzeń. Dołącz do mnie, a odkryjemy zawiłości hydraulicznych układów przeniesienia napędu i ich praktyczne zastosowania.

Układ przeniesienia napędu hydraulicznego składa się z elementów hydraulicznych (pompy oleju hydraulicznego), elementów sterowania hydraulicznego (różnych zaworów hydraulicznych), siłowników hydraulicznych (cylindrów hydraulicznych i silników hydraulicznych itp.), akcesoriów hydraulicznych (rur i akumulatorów itp.) oraz układu oleju hydraulicznego.

Wstęp hydraulicznego układu napędowego

Pompa hydrauliczna przekształca energię mechaniczną w energię ciśnienia cieczy. Zawór sterujący i akcesoria hydrauliczne regulują ciśnienie, przepływ i kierunek przepływu medium hydraulicznego oraz przekazują energię ciśnienia wyjściową pompy hydraulicznej do siłownika, który przekształca energię ciśnienia cieczy w energię mechaniczną, aby wykonać żądaną czynność.

Komponenty hydraulicznego układu napędowego

1. Element napędowy, czyli pompa hydrauliczna, której funkcją jest zamiana energii mechanicznej głównego napędu na energię kinetyczną ciśnienia cieczy oraz dostarczanie oleju pod ciśnieniem do układu hydraulicznego, który jest źródłem zasilania układu.

2. Element wykonawczy odnosi się do cylindra hydraulicznego lub silnika hydraulicznego, którego funkcją jest przekształcanie energii hydraulicznej w energię mechaniczną i wykonywanie pracy zewnętrznej. Cylinder hydrauliczny może napędzać mechanizm roboczy, aby wykonywać ruch liniowy posuwisto-zwrotny, a silnik hydrauliczny może wykonywać ruch obrotowy.

3. Elementy sterujące, co oznacza, że różne zawory mogą używać tych elementów do sterowania i regulacji ciśnienia, przepływu i kierunku cieczy w układzie hydraulicznym, tak aby zapewnić, że elementy wykonawcze mogą działać zgodnie z oczekiwanymi wymaganiami użytkowników.

4. Elementy pomocnicze, w tym zbiorniki paliwa, filtry oleju, przewody i złącza, chłodnice, manometry itp. Ich rolą jest zapewnienie niezbędnych warunków do prawidłowej pracy układu oraz ułatwienie monitorowania i sterowania.

5. Medium robocze, czyli płyn przekładniowy, jest zazwyczaj nazywane olejem hydraulicznym. Układ hydrauliczny zapewnia ruch i przenoszenie mocy za pośrednictwem medium roboczego, a olej hydrauliczny może również smarować ruchome części w podzespołach hydraulicznych.

Zasada działania hydraulicznego układu napędowego

Poniższy rysunek przedstawia skład i zasadę działania hydraulicznego układu przeniesienia napędu prostej szlifierki. Silnik elektryczny napędza pompę hydrauliczną, która zasysa olej ze zbiornika oleju, a pompa hydrauliczna przekształca energię mechaniczną silnika elektrycznego w energię ciśnienia cieczy. Medium hydrauliczne wpływa do lewej komory cylindra hydraulicznego przez zawór dławiący i zawór zwrotny przez rurociąg, popychając tłok, który porusza stół roboczy w prawo. Medium hydrauliczne odprowadzane z prawej komory cylindra hydraulicznego przepływa z powrotem do zbiornika oleju przez zawór zwrotny. Po odwróceniu zaworu zwrotnego, medium hydrauliczne wpływa do prawej komory cylindra hydraulicznego, co powoduje ruch tłoka w lewo i popycha stół roboczy w przeciwnym kierunku. Prędkość ruchu cylindra hydraulicznego można regulować poprzez zmianę otwarcia zaworu dławiącego. Ciśnienie w układzie hydraulicznym można regulować za pomocą zaworu bezpieczeństwa. Podczas rysowania schematu układu hydraulicznego, dla uproszczenia, do przedstawienia elementów hydraulicznych stosuje się określone symbole, zwane symbolami funkcyjnymi.

Podstawowy obwód

1. Przegląd

Typowy obieg oleju, składający się z powiązanych ze sobą elementów hydraulicznych, wykorzystywanych do realizacji określonej funkcji. Każdy hydrauliczny układ przeniesienia napędu składa się z kilku obwodów podstawowych, z których każdy pełni określoną funkcję sterowania. Kilka pętli podstawowych jest połączonych ze sobą, aby sterować kierunkiem ruchu, ciśnieniem roboczym i prędkością ruchu siłownika, zgodnie z określonymi wymaganiami. Ze względu na różne funkcje sterowania, pętla podstawowa dzieli się na pętlę sterowania ciśnieniem, pętlę sterowania prędkością i pętlę sterowania kierunkiem.

2. Pętla sterowania ciśnieniem

Obwód wykorzystujący zawór regulacji ciśnienia (patrz hydrauliczny zawór sterujący) do sterowania całym systemem lub lokalnym zakresem ciśnienia. Ze względu na różne funkcje, pętlę regulacji ciśnienia można podzielić na 4 pętle: regulacji ciśnienia, transformacji ciśnienia, redukcji ciśnienia i regulacji napięcia.

● Obwód regulacji ciśnienia: Ten obwód wykorzystuje zawór bezpieczeństwa do regulacji najwyższego stałego ciśnienia źródła hydraulicznego. Zawór bezpieczeństwa przedstawiony na rysunku 1 pełni tę rolę. Gdy ciśnienie jest wyższe niż ciśnienie nastawione zaworu bezpieczeństwa, otwarcie zaworu bezpieczeństwa jest zwiększane, aby zmniejszyć ciśnienie wyjściowe pompy hydraulicznej i utrzymać ciśnienie w układzie na zasadniczo stałym poziomie.

● Obwód transformatora: Służy do zmiany ciśnienia w lokalnym obszarze układu. Podłączenie zaworu redukcyjnego ciśnienia do obwodu umożliwia obniżenie ciśnienia za zaworem redukującym ciśnienie; podłączenie wzmacniacza ciśnienia umożliwia jego zwiększenie. Ciśnienie za wzmacniaczem jest równe ciśnieniu źródła hydraulicznego.

● Obwód redukcji ciśnienia: Gdy układ nie potrzebuje ciśnienia lub potrzebuje tylko niskiego ciśnienia, ciśnienie w układzie jest redukowane do zera lub niskiego ciśnienia przez obwód redukcji ciśnienia.

● Układ stabilizacji napięcia: Służy do redukcji lub pochłaniania wahań ciśnienia generowanych w lokalnym obszarze układu i utrzymywania stabilnego ciśnienia w układzie, np. poprzez zastosowanie akumulatora w obwodzie.

3. Pętla sterowania prędkością

Pętla sterująca prędkością ruchu siłownika poprzez sterowanie przepływem medium. Ze względu na różne funkcje dzieli się ją na pętlę sterowania prędkością i pętlę synchroniczną.

●Pętla regulacji prędkości: Służy do sterowania prędkością ruchu pojedynczego siłownika, a do sterowania przepływem można użyć przepustnicy lub zaworu regulacji prędkości. Tę rolę pełni przepustnica pokazana na rysunku 1. Przepustnica steruje przepływem pompy hydraulicznej do cylindra hydraulicznego, regulując w ten sposób prędkość ruchu cylindra. Ten sposób regulacji nazywa się regulacją prędkości za pomocą przepustnicy. Można go również wykorzystać do regulacji prędkości poprzez zmianę przepływu wyjściowego pompy hydraulicznej, co nazywa się regulacją prędkości objętościowej.

●Obwód synchroniczny: obwód sterujący synchroniczną pracą dwóch lub więcej siłowników. Na przykład, metoda sztywnego połączenia dwóch siłowników służy do zapewnienia synchronizacji; przepustnica lub zawór sterujący prędkością służą do regulacji przepływu przez dwa siłowniki. Należy je ustawić równolegle, aby zapewnić synchronizację; należy połączyć przewody cylindrów hydraulicznych szeregowo, aby zapewnić jednakowy przepływ do obu cylindrów hydraulicznych, co gwarantuje ich synchronizację.

4. Pętla sterowania kierunkiem

W układ hydraulicznyObwód sterujący uruchamianiem, zatrzymywaniem i cofaniem siłownika nazywany jest obwodem sterowania kierunkiem. Pętla sterowania kierunkiem składa się z pętli cofania i pętli blokowania. Sposób sterowania i dokładność cofania układu nawrotnego silnika hydraulicznego są opisane w układzie hydraulicznym szlifierki.