液压动力单元是为液压系统提供动力和控制的核心装置。
一、基本构成
液压泵:是液压动力单元的动力源,其作用是将原动机(如电机、发动机等)输入的机械能转换为液压能,向液压系统提供具有一定压力和流量的油液。常见的液压泵有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。
电动机或发动机:为液压泵提供动力,使液压泵能够正常运转。电动机适用于固定安装且有电力供应的场合,具有运行平稳、噪音低、维护方便等优点;发动机则常用于移动设备或无电力供应的场所,如液压挖掘机、装载机等。
油箱:用于储存液压油,同时起到散热、沉淀杂质和分离油液中空气的作用。油箱的容量根据液压系统的大小和工作要求而定,一般应满足系统在不同工况下的油液需求。
控制阀:包括压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。压力控制阀用于调节和控制液压系统的压力,如溢流阀、减压阀等;流量控制阀用于控制油液的流量,从而调节执行元件的运动速度,如节流阀、调速阀等;方向控制阀用于控制油液的流向,实现执行元件的启动、停止和换向,如电磁换向阀、手动换向阀等。
过滤器:用于过滤液压油中的杂质和污染物,保证油液的清洁度,防止杂质进入液压元件,造成元件磨损、堵塞或故障。常见的过滤器有吸油过滤器、压力油过滤器和回油过滤器等。
辅助元件:如油管、管接头、压力表、油温计等,它们在液压动力单元中起到连接、测量和监测等作用,确保液压系统的正常运行。
二、工作原理
以一个典型的由电动机驱动的液压动力单元为例,其工作原理如下:电动机通电后,带动液压泵的转轴旋转,液压泵的叶轮或柱塞等部件在泵体内做往复运动或旋转运动,从而形成吸油腔和压油腔。在吸油过程中,吸油腔容积增大,形成局部真空,油箱中的油液在大气压的作用下通过吸油管进入吸油腔;在压油过程中,压油腔容积减小,油液被挤压,压力升高,通过压油管输送到液压系统的各个部位。同时,通过各种控制阀对油液的压力、流量和方向进行控制和调节,以满足液压系统中执行元件(如液压缸、液压马达等)的工作要求,实现各种机械运动和力的传递。
三、应用领域
工业领域:广泛应用于机床、注塑机、压铸机、压力机、起重机等各种工业设备中,为这些设备的液压系统提供动力和控制,实现设备的精确运动和力的控制。
工程机械领域:如挖掘机、装载机、推土机、起重机等工程机械,液压动力单元是其重要的组成部分,用于驱动工作装置的动作,如挖掘、装载、提升等,以及实现车辆的转向、制动等功能。
航空航天领域:在飞机的起落架收放、飞行控制系统、液压作动筒等方面,液压动力单元起着关键作用,为飞机的安全飞行和各种动作的实现提供可靠的液压动力。
船舶领域:用于船舶的舵机系统、起锚机、绞缆机、舱口盖开闭系统等,保证船舶的操纵性和各种作业的顺利进行。
汽车领域:部分汽车的动力转向系统、自动变速器等采用液压动力单元,提高汽车的操控性能和舒适性。