工程機(jī)械液壓件的特點
當(dāng)我們把普通液壓件裝到工程機(jī)械上使用時,就會發(fā)現(xiàn)該普通液壓件很快會出現(xiàn)失效或報廢現(xiàn)象,這是為什么呢?
這是由于工程機(jī)械工況比較特殊決定的。工程機(jī)械液壓件與普通液壓件相比有如下特點:設(shè)計時必須予以重視,否則,你設(shè)計出來的液壓件就是普通液壓件了,適應(yīng)不了工程機(jī)械的要求。
1、 原動機(jī)是發(fā)動機(jī),而不是電動機(jī),因此,轉(zhuǎn)速變化范圍很大,一般從600——2500rpm不停的變化,甚至更高。要求與之連接的液壓泵必須適應(yīng),且保證工作正常。
2、 工況惡劣。工程機(jī)械一般都在室外工作,因此,風(fēng)吹雨淋日曬,環(huán)境污染可謂嚴(yán)重。這對液壓介質(zhì)來說,要求油箱的密閉性好,嚴(yán)防液壓介質(zhì)污染;對液壓件而言,不僅要求運(yùn)動部件的摩擦副有很好的耐磨性,甚至對于其防腐性能都要予以考慮;而且有必要考慮對運(yùn)動部分適當(dāng)采取有效地保護(hù)措施;以提高液壓閥的可靠性及其壽命。
3、 油箱小,油溫高。液壓系統(tǒng)的介質(zhì)溫度高,對液壓系統(tǒng)及其所組成的液壓件來說,可以說是有百害而無一利的。例如,高溫可以加速液壓介質(zhì)變質(zhì)而形成積碳析出,進(jìn)而使液壓件磨損加劇,危及液壓件的壽命及其可靠性;高溫使液壓密封件加速老化而失去密封性能;高溫使液壓介質(zhì)粘度降低而增加泄漏量;等等。因此,設(shè)計時,對液壓介質(zhì)的溫度必須嚴(yán)格控制。工程機(jī)械由于空間的限制,油箱一般都很小,因此,油箱的散熱性能差,導(dǎo)致液壓介質(zhì)溫度比較高。
4、 壓力變化劇烈、液壓沖擊大。普通液壓系統(tǒng)壓力比較平穩(wěn),因此,液壓沖擊比較小。而工程機(jī)械工作時,由于外負(fù)載變化多端,使得液壓系統(tǒng)的壓力變化無常,往往會形成很大的液壓沖擊。這對液壓件的壽命及其可靠性有嚴(yán)重的影響。例如對于液壓閥來說,可使液壓閥的閥體崩裂;使液壓閥芯彎曲;使管道爆裂或接頭螺紋振松甚至密封件被剪切等等。這些問題不僅僅對材質(zhì)提出了更高的要求,而且對產(chǎn)品設(shè)計結(jié)構(gòu)也提出了很高的挑戰(zhàn)。我們在設(shè)計液壓閥時必須予以重視。
5、 偏載大;工程機(jī)械執(zhí)行元件普遍存在比較大的徑向偏載,例如,液壓缸在偏載下會產(chǎn)生泄漏、抖動和拉傷等嚴(yán)重問題。
6、 液壓件要求體積小、流量大、重量輕。由于工程機(jī)械一般都是行走機(jī)械,所以空間很有限,故節(jié)省占用面積、方便安裝等顯得尤為重要。這也正是工程機(jī)械宜多采用多路閥的原因所在。為此,我們必須考慮鑄造流道以保證流量大最大化;必須按照壓力等級設(shè)計出壁薄而強(qiáng)度足夠、體積最小、重量最輕的液壓件來,以滿足工程機(jī)械的特殊要求。如果條件允許的話,還可以考慮采用輕質(zhì)的材料,例如:鋁合金閥體、鋁合金或工程塑料閥芯等等。
7、 控制性能要好。即要求液壓件能穩(wěn)、準(zhǔn)、快地實施有效控制。
8、 液壓閥的壽命及其可靠性。由于以上的原因,工程機(jī)械對其使用的液壓件有比較高的要求,如:耐沖擊性、耐磨性、防腐性、耐高溫性、小而輕巧性等等。這是為了保證主機(jī)壽命及其可靠性而有意設(shè)計的。如果我們能比較準(zhǔn)確地預(yù)測液壓件的壽命及其可靠性,則液壓件的壽命及其可靠性等于主機(jī)的壽命及其可靠性無疑是最佳選擇。但是,因為到現(xiàn)在為止,這個預(yù)測還沒有那么準(zhǔn)確。因此一般而言,為確保主機(jī)壽命及其可靠性,都選擇液壓件的壽命及其可靠性大于主機(jī)的壽命及其可靠性。這就對液壓件提出了更高的要求。
事實上產(chǎn)品的壽命及其可靠性,也是我們研發(fā)人員設(shè)計的終極設(shè)計目標(biāo),而絕不是產(chǎn)品能用就可以了。這對研發(fā)人員的素質(zhì)提出了很高的要求,即不僅僅停留在仿造水平上,而更需要的則是創(chuàng)新設(shè)計。試想,沒有一定的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗,怎么能滿足創(chuàng)新設(shè)計?我們需要仿造來節(jié)省時間和研發(fā)成本,但我們更需要創(chuàng)新設(shè)計來超越。
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