圖中為一臺簡化了的磨床工作臺液壓傳動系統(tǒng);我們可以通過它進(jìn)一步了解一般液壓傳動系統(tǒng)應(yīng)具備的基本性能和組成情況。
該液壓傳動系統(tǒng)的功能是推動磨床工作臺實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動,其工作過程如下:
一,工作臺向右直線運(yùn)動:電動機(jī)(圖中未畫出)帶動液壓泵3工作,從油箱1中吸入壓力油,經(jīng)過過濾器2進(jìn)入油管,由節(jié)流閥4進(jìn)入換向閥6;當(dāng)手柄7向右推時,閥芯向右移,使油液進(jìn)入液壓缸8的左腔,推動活塞9向右移動,同時帶動工作臺10向右直線運(yùn)動;系統(tǒng)中油液流動情況如下:
進(jìn)油路:油箱1→過濾器2→液壓泵3→節(jié)流閥4→手動換向閥6(P→A)→液壓缸8左腔。
回油路:液壓缸8右腔→手動換向閥6(B→T)→油箱1。
二,工作臺向左直線運(yùn)動:由于工作臺運(yùn)動方向需要變化,當(dāng)手柄7向左拉時,換向閥6的閥芯相對于閥體位置改變,油液通道發(fā)生變化,于是液壓泵3從油箱1中吸入的液壓油,經(jīng)進(jìn)油路進(jìn)入液壓缸8的右腔,推動活塞9向左移動,帶動工作臺10向左直線運(yùn)動。系統(tǒng)中油液流動情況如下:
進(jìn)油路:油箱1→過濾器2→液壓泵3→節(jié)流閥4→手動換向閥6(P→B)→液壓缸8右腔。
回油路:液壓缸8左腔→手動換向閥6(A→T)→油箱1。
三,工作臺處于停止?fàn)顟B(tài):當(dāng)換向閥6閥芯相對于閥體處于中位時,如圖(a)所示位置,這時由液壓泵3輸出的壓力油經(jīng)溢流閥5,沿回油管直接流回油箱1。
磨床工作時,除了要求工作臺能夠往復(fù)運(yùn)動,還要根據(jù)不同的加工要求,使工作臺的往復(fù)運(yùn)動速度能夠調(diào)節(jié);通過改變節(jié)流閥4的開口大小,來控制通過節(jié)流閥的流量,從而控制進(jìn)入液壓缸的流量,使其控制工作臺運(yùn)動速度的快慢,即液壓缸的運(yùn)動速度取決于節(jié)流閥的輸入流量。
工作臺移動時,要克服各種負(fù)載(如切削力、摩擦力等)。因?yàn)楣ぜ牧喜煌?、切削用量不同,其?fù)載大小也不同,因此,液壓缸必須有足夠大的推力來克服工作負(fù)載;液壓缸的推力是由油液壓力產(chǎn)生的,其負(fù)載越大,所需推力就越大,工作壓力也就越高,即工作壓力的高低直接取決于負(fù)載的大??;同時根據(jù)負(fù)載的不同,系統(tǒng)提供的油液壓力可以調(diào)整,通過調(diào)整溢流閥5的彈簧壓緊力來控制油液的壓力,壓緊力越大,油液壓力越大;反之則越??;油液的壓力值可以通過壓力計來觀察,當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到溢流閥的調(diào)整壓力時,溢流閥溢流,系統(tǒng)的壓力維持在溢流閥的調(diào)定值上,油液壓力不再升高。
綜上所述,液壓傳動系統(tǒng)是以液壓油為工作介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械傳動和控制的;其壓力和流量是液壓系統(tǒng)的兩個重要參數(shù),液壓系統(tǒng)的工作壓力取決于負(fù)載,液壓缸的運(yùn)動速度取決于流量。
從上述例子可以看出,液壓傳動系統(tǒng)有以下5個部分組成:
一,動力元件;動力元件即液壓泵,它將電動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為流體介質(zhì)的壓力能;其作用是為液壓系統(tǒng)提供壓力油,是系統(tǒng)的動力源。
二,執(zhí)行元件;執(zhí)行元件是指液壓缸或液壓馬達(dá),它是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。其作用是在壓力油的推動下輸出力和速度(或力矩和轉(zhuǎn)矩),以驅(qū)動工作部件。
三,控制元件;控制元件包括各種閥類,如上述例子中的溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等;其作用是用以控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量、流動方向,以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作。
四,輔助元件;輔助元件包括油箱、油管、過濾器以及各種指示器和控制儀表;其作用是提供必要的條件,使系統(tǒng)得以正常工作和便于監(jiān)測控制。
五,工作介質(zhì);工作介質(zhì)即傳動液體,通常稱之為液壓油;液壓系統(tǒng)通過其實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力傳遞。
液壓系統(tǒng)圖的表示方法有兩種:一種是結(jié)構(gòu)原理圖,這種圖直觀性強(qiáng),容易理解,但繪制起來比較麻煩,很少采用;另外一種是按GB/T 786.1-2009中所規(guī)定的圖形符號來繪制的原理圖,如圖(b)所示,這種圖形簡單、清晰且容易繪制,使用廣泛。
我國制定的液壓氣動圖形符號標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 786.1-2009,該標(biāo)準(zhǔn)對液壓元件的圖形符號作了以下規(guī)定和說明:
一,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件圖形符號,主要用于繪制以液壓油為工作介質(zhì)的液壓系統(tǒng)原理圖。
二,液壓元件的圖形符號用元件的靜態(tài)或零位來表示;當(dāng)組成系統(tǒng)的動作另有說明時,可作例外。
三,在液壓傳動系統(tǒng)中,液壓元件若無法采用圖形符號表達(dá)時,允許采用結(jié)構(gòu)簡圖表示。
四,液壓元件符號只表示元件的職能和連接系統(tǒng)的通路,不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù),也不表示系統(tǒng)管路的具體位置和元件的安裝位置。
五,元件的圖形符號在傳動系統(tǒng)中的布置,除有方向性的元件符號(油箱和儀表等)外,可根據(jù)具體情況水平或垂直繪制。
六,液壓元件的名稱、型號和參數(shù)(如壓力、流量、功率和管徑等)一般應(yīng)在系統(tǒng)圖的元件表中標(biāo)明,必要時可標(biāo)注在元件符號旁邊。
七,標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的圖形符號,可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的原則和所列圖例的規(guī)律性進(jìn)行派生;當(dāng)無法直接引用和派生時,或有必要特別說明系統(tǒng)中某一重要元件的結(jié)構(gòu)及動作原理時,均允許局部采用結(jié)構(gòu)簡圖表示。
八,元件符號的大小以清晰、美觀為原則,根據(jù)圖樣幅面的大小酌情處理,但應(yīng)保證圖形符號本身的比例。