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液壓機(jī)械是通過流體能進(jìn)行工作的設(shè)備和工具。在重型設(shè)備中常見出現(xiàn)。
在這類設(shè)備中,液壓油通過液壓泵以很高的壓力被傳送到設(shè)備中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。而液壓泵由發(fā)動機(jī)或者電動馬達(dá)驅(qū)動。通過操縱各種液壓控制閥控制液壓油以獲得所需的壓力或者流量。各液壓元件則通過液壓管道相連接。 [1]
液壓機(jī)所用的工作介質(zhì)的作用不僅是傳遞壓強(qiáng),而且保證機(jī)器工作部件工作靈敏、可靠、壽命長和泄漏少。液壓機(jī)對工作介質(zhì)的基本要求是:①有適宜的流動性和低的可壓縮性,以提高傳動的效率;②能防銹蝕;③有好的潤滑性能;④易于密封;⑤性能穩(wěn)定,長期工作而不變質(zhì)。液壓機(jī)初用水作為工作介質(zhì),以后改用在水中加入少量乳化油而成的乳化液,以增加潤滑性和減少銹蝕。19世紀(jì)后期出現(xiàn)了以礦物油為工作介質(zhì)的油壓機(jī)。油有良好的潤滑性、防腐蝕性和適度的粘性,有利于改善液壓機(jī)的性能。20世紀(jì)下半葉出現(xiàn)了新型的水基乳化液,其乳化形態(tài)是“油包水”,而不是原來的“水包油”。“油包水”乳化液的外相為油,它的潤滑性和防蝕性接近油,且含油量很少,不易燃燒。但水基乳化液價格較貴,限制了它的推廣。
液壓機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)主要有泵直接驅(qū)動和泵-蓄能器驅(qū)動兩種型式。泵直接驅(qū)動 這種驅(qū)動 系統(tǒng)的泵向液壓缸提供高壓工作液體,配流閥用來改變供液方向,溢流閥用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的限定壓強(qiáng),同時起安全溢流作用。這種驅(qū)動系統(tǒng)環(huán)節(jié)少,結(jié)構(gòu)簡單,壓強(qiáng)能按所需的工作力自動增減,減少了電能消耗,但須由液壓機(jī)的大工作力和高工作速度來決定泵及其驅(qū)動電機(jī)的容量。這種型式的驅(qū)動系統(tǒng)多用于中小型液壓機(jī),也有用泵直接驅(qū)動的大型(如120000千牛)自由鍛造水壓機(jī)。泵-蓄能器驅(qū)動 在這種驅(qū)動系統(tǒng)中有一個或一組蓄能器。當(dāng)泵所供給的高壓工作液有余量時,由蓄能器儲存;而當(dāng)供給量不足于需要時,便由蓄能器補(bǔ)充供給。采用這種系統(tǒng)可以按高壓工作液的平均用量選用泵和電動機(jī)的容量,但因?yàn)楣ぷ饕旱膲簭?qiáng)是恒定的,電能消耗量較大,并且系統(tǒng)的環(huán)節(jié)多,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。這種驅(qū)動系統(tǒng)多用于大型液壓機(jī),或者用一套驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動數(shù)臺液壓機(jī)。
結(jié)構(gòu)型式
按作用力的方向區(qū)分,液壓機(jī)有立式和臥式兩種。多數(shù)液壓機(jī)為立式,擠壓用液壓機(jī)。
雙柱液壓機(jī):本系列產(chǎn)品適用于各類零部件的壓裝、調(diào)彎整形、壓印壓痕、翻邊、沖孔及小零件的淺拉伸;金屬粉末制品的成型等加工工藝。采用電動控制,設(shè)有點(diǎn)動及半自動循環(huán),可保壓延時,并具有良好的滑塊導(dǎo)向性,操作方便、易于維修、經(jīng)濟(jì)耐用。根據(jù)用戶的需要可增設(shè)熱工儀表、頂出缸、行程數(shù)顯、計(jì)數(shù)等功能。
優(yōu)勢
與傳統(tǒng)的沖壓工藝相比,液壓成形工藝在減輕重量、減少零件數(shù)量和模具數(shù)量、提高剛度與強(qiáng)度、降低生產(chǎn)成本等方面具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢,在工業(yè)領(lǐng)域尤其是汽車工業(yè)中得到了越來越多的應(yīng)用。 在汽車工業(yè)及航空、航天等領(lǐng)域,減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量以節(jié)約運(yùn)行中的能量是人們長期追求的目標(biāo),也是*制造技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。液壓成形(hydroforming)就是為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的一種*制造技術(shù)。 液壓成形也被稱為“內(nèi)高壓成形”,它的基本原理是以管材作為坯料,在管材內(nèi)部施加超高壓液體同時,對管坯的兩端施加軸向推力,進(jìn)行補(bǔ)料。在兩種外力的共同作用下,管坯材料發(fā)生塑性變形,并終與模具型腔內(nèi)壁貼合,得到形狀與精度均符合技術(shù)要求的中空零件。
優(yōu)點(diǎn)
對于空心變截面結(jié)構(gòu)件,傳統(tǒng)的制造工藝是先沖壓成形兩個半片,然后再焊接成整體,而液壓成形則可以一次整體成形沿構(gòu)件截面有變化的空心結(jié)構(gòu)件。與沖壓焊接工藝相比,液壓成形技術(shù)和工藝有以下主要優(yōu)點(diǎn):
1. 減輕質(zhì)量,節(jié)約材料。對于汽車發(fā)動機(jī)托架、散熱器支架等典型零件,液壓成形件比沖壓件減輕20%~40%;對于空心階梯軸類零件,可以減輕40%~50%的重量。
2.減少零件和模具數(shù)量,降低模具費(fèi)用。液壓成形件通常只需要1套模具,而沖壓件大多需要多套模具。液壓成形的發(fā)動機(jī)托架零件由6個減少到1個,散熱器支架零件由17個減少到10個。
3. 可減少后續(xù)機(jī)械加工和組裝的焊接量。以散熱器支架為例,散熱面積增加43%,焊點(diǎn)由174個減少到20個,工序由13道減少到6道,生產(chǎn)率提高66%。
4. 提高強(qiáng)度與剛度,尤其是疲勞強(qiáng)度,如液壓成形的散熱器支架,其剛度在垂直方向可提高39%,水平方向可提高50%。
5. 降低生產(chǎn)成本。根據(jù)對已應(yīng)用液壓成形零件的統(tǒng)計(jì)分析,液壓成形件的生產(chǎn)成本比沖壓件平均降低15%~20%,模具費(fèi)用降低20%~30%。
液壓成形工藝在汽車、航空、航天和管道等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用,主要適用于:沿構(gòu)件軸線變化的圓形、矩形或異型截面空心結(jié)構(gòu)件,如汽車的排氣系統(tǒng)異型管件;非圓截面空心框架,如發(fā)動機(jī)托架、儀表盤支架、車身框架(約占汽車質(zhì)量的11%~15%);空心軸類件和復(fù)雜管件等。圖2即為液壓成形工藝應(yīng)用于汽車工業(yè)中所制造出的一些典型零件。 液壓成形工藝的適用材料包括碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金及鎳合金等,原則上適用于冷成形的材料均適用于液壓成形工藝。主要針對汽車配件廠,電子廠,電器廠,熱處理廠,車輛配件廠,齒輪廠,空調(diào)配件廠。
1)工作用油推薦采用32號、46號抗磨液壓油,使用油溫在15~60攝氏度范圍內(nèi)。
2)油液進(jìn)行嚴(yán)格過濾后才允許加入油箱。
3)工作油液每一年更換一次,其中次更換時間不應(yīng)超過三個月。
4)滑塊應(yīng)經(jīng)常注潤滑油,立柱外表露面應(yīng)經(jīng)常保持清潔,每次工作前應(yīng)先噴注機(jī)油。
5)在公稱壓力500T下集中載荷大允許偏心40mm。偏心過大易使立柱拉傷或出現(xiàn)其它不良現(xiàn)象。
6)每半年校正檢查一次壓力表。
7)機(jī)器較長期停用,應(yīng)將各加部位表面擦洗干凈并涂以防銹油。
1、不了解機(jī)器結(jié)構(gòu)性能或操作程序者不應(yīng)擅自開動機(jī)器;
2、機(jī)器在工作過程中,不應(yīng)進(jìn)行檢修和調(diào)整模具;
3、當(dāng)機(jī)器發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重漏油或其它異常(如動作不可靠、噪聲大、振動等)時應(yīng)停車分析原因,設(shè)法排除,不得帶病投入生產(chǎn);
4、不得超載或超過大偏心距使用;
5、嚴(yán)禁超過滑塊的大行程,模具閉合高度小不得小于600mm;
6、電氣設(shè)備接地必須牢固可靠;
7、每天工作結(jié)束:將滑塊放至低位置。
1、速度,也就是班產(chǎn)量,生產(chǎn)效率,是否要求。
2、重量, 機(jī)械的自重反應(yīng)了用料是否充足,一部分程度上反應(yīng)了產(chǎn)品是否耐用,當(dāng)然也不是越重越好。
3、耗電量,能耗要小,油溫要低。
4、使用壽命要長。
5、一些液壓設(shè)備的生產(chǎn)廠家只是購老機(jī)型的圖紙進(jìn)行生產(chǎn),這樣的產(chǎn)品技術(shù)老舊,效率低下。一些廠技術(shù)部人員技術(shù)水平低,沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),只會畫畫圖就可當(dāng)設(shè)計(jì)師,設(shè)計(jì)出的機(jī)器問題很多。
6、密封性能要求無漏油,液壓機(jī)械的密封性能直接影響使用和壽命。
7、一體化程度。一體化程度高的機(jī)型免去了安裝調(diào)試的時間消耗,同時也要求方便運(yùn)輸。
8、用料要科學(xué),例如:機(jī)身鑄鋼件比鑄鐵件更為耐用。
9、所購的機(jī)器一定要滿足生產(chǎn)工藝的要求方可保證生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。
10、機(jī)器故障率要低。
11、機(jī)器的安全性能要高。
參考資料編輯區(qū)域