數(shù)顯液壓站的工作原理主要涉及液壓傳動(dòng)原理和數(shù)字顯示原理。
一、液壓傳動(dòng)原理
動(dòng)力輸出:電機(jī)作為動(dòng)力源,通電后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其輸出軸與液壓泵的輸入軸相連,為液壓泵提供機(jī)械能。
液壓泵在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn),通過其內(nèi)部的工作腔容積變化,將油箱中的液壓油吸入,并以一定的壓力和流量將液壓油輸出,實(shí)現(xiàn)了從機(jī)械能到液壓能的轉(zhuǎn)換。
壓力調(diào)節(jié):輸出的壓力油首先會經(jīng)過溢流閥等壓力控制元件。溢流閥的作用是設(shè)定系統(tǒng)的最高壓力值,當(dāng)系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值時(shí),
溢流閥打開,使部分液壓油回流到油箱,從而保證系統(tǒng)壓力不會過高,起到安全保護(hù)作用。如果系統(tǒng)中需要不同壓力等級的油路,還會使用減壓閥等元件,將主油路的壓力降低到所需的穩(wěn)定壓力值,為特定的工作部件提供合適的壓力。
方向控制:通過
換向閥來改變液壓油的流動(dòng)方向。換向閥通常有多個(gè)工作位置和油口,通過操作換向閥的閥芯位置,可以使壓力油流向不同的執(zhí)行元件,或者改變執(zhí)行元件的進(jìn)油和回油路徑,從而實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件(如液壓缸或液壓馬達(dá))的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退等不同方向的運(yùn)動(dòng)。
流量調(diào)節(jié):根據(jù)工作部件的運(yùn)動(dòng)速度要求,利用流量控制閥(如節(jié)流閥、調(diào)速閥等)來調(diào)節(jié)液壓油的流量。流量控制閥通過改變閥口的通流面積,控制單位時(shí)間內(nèi)通過的液壓油量,從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。例如,在需要快速移動(dòng)的工況下,增大流量控制閥的通流面積,使更多的液壓油進(jìn)入執(zhí)行元件,實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng);在需要精確控制速度的場合,通過精確調(diào)節(jié)流量控制閥,使執(zhí)行元件以穩(wěn)定的低速運(yùn)動(dòng)。
能量轉(zhuǎn)換與做功:經(jīng)過壓力、方向和流量調(diào)節(jié)后的液壓油進(jìn)入執(zhí)行元件。對于液壓缸,液壓油的壓力能推動(dòng)活塞在缸筒內(nèi)做直線運(yùn)動(dòng),將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,實(shí)現(xiàn)推、拉、舉升等直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),對外做功,如在液壓千斤頂中,液壓缸將重物舉起;對于液壓馬達(dá),液壓油推動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),將液壓能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能,用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載進(jìn)行旋轉(zhuǎn),如在一些工業(yè)設(shè)備中,液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)輸送帶或攪拌器等旋轉(zhuǎn)部件。
回油與循環(huán):執(zhí)行元件完成工作后,其排出的液壓油通過回油管返回油箱。在回油過程中,通常會經(jīng)過過濾器,對回油中的雜質(zhì)進(jìn)行過濾,保證液壓油的清潔度?;氐接拖涞囊簤河蜁俅伪灰簤罕梦?,進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán),如此周而復(fù)始,形成一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。
二、數(shù)字顯示原理
參數(shù)檢測:在液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵部位安裝有各種傳感器,如
壓力傳感器、流量傳感器、
溫度傳感器等。壓力傳感器用于測量系統(tǒng)中某一點(diǎn)的壓力值,它通常基于壓阻效應(yīng)、壓電效應(yīng)等原理,將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號;流量傳感器通過測量液壓油的流速或流量,將流量信息轉(zhuǎn)換為電信號,常見的有電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)等;溫度傳感器則用于監(jiān)測液壓油的溫度,將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號,如熱電偶、熱電阻等溫度傳感器。
信號處理:傳感器輸出的電信號通常比較微弱,且可能包含噪聲等干擾信號。因此,需要通過信號處理電路對傳感器信號進(jìn)行放大、濾波等處理。放大電路將微弱的電信號放大到合適的幅度,以便后續(xù)的處理和傳輸;濾波電路則去除信號中的噪聲和干擾,使信號更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確。經(jīng)過處理后的電信號更能真實(shí)地反映液壓系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)狀態(tài)。
數(shù)字轉(zhuǎn)換與顯示:處理后的電信號被傳輸?shù)綌?shù)字顯示器或控制器中的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將模擬電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號具有易于處理、存儲和傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)。數(shù)字顯示器接收到數(shù)字信號后,通過數(shù)字電路和顯示器件(如液晶顯示器 LCD、發(fā)光二極管顯示器 LED 等)將數(shù)字信號以數(shù)字形式直觀地顯示出來,操作人員可以直接從顯示器上讀取系統(tǒng)的壓力、流量、溫度等參數(shù)值。
一些數(shù)顯液壓站還具備數(shù)據(jù)存儲和分析功能,可將監(jiān)測到的參數(shù)數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部的存儲器中,方便用戶查詢歷史數(shù)據(jù),分析系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢和性能變化。此外,數(shù)顯液壓站通常還可以設(shè)置參數(shù)報(bào)警閾值,當(dāng)檢測到的參數(shù)超出設(shè)定的正常范圍時(shí),系統(tǒng)會發(fā)出聲光報(bào)警信號,提醒操作人員及時(shí)采取措施,確保
液壓系統(tǒng)的安全運(yùn)行。