一、系統(tǒng)組成與工作原理
(一)核心組成部件部件功能動(dòng)力元件液壓泵(齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等):將電機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能,提供系統(tǒng)壓力油。執(zhí)行元件液壓缸 / 液壓馬達(dá):將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,驅(qū)動(dòng)上料機(jī)構(gòu)(如升降臺(tái)、傳送帶、推料桿等)。控制元件各類液壓閥(方向閥、壓力閥、流量閥):控制液壓油的流向、壓力和流量,實(shí)現(xiàn)動(dòng)作精準(zhǔn)控制。輔助元件油箱、過濾器、油管、壓力表、冷卻器等:保證液壓油清潔、系統(tǒng)散熱及安全運(yùn)行。工作介質(zhì)液壓油:傳遞能量,需根據(jù)工況選擇合適黏度、抗磨性的液壓油(如 L-HM 抗磨液壓油)。
(二)工作原理動(dòng)力傳遞:電機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵從油箱吸油,將油液加壓后輸送至管路。執(zhí)行動(dòng)作:壓力油通過控制閥門進(jìn)入液壓缸 / 馬達(dá),推動(dòng)活塞或轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)上料機(jī)構(gòu)完成升降、平移、推料等動(dòng)作。方向與壓力控制:通過換向閥改變油流方向,實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)啟停或換向;通過溢流閥設(shè)定系統(tǒng)最高壓力,防止過載。油液循環(huán):執(zhí)行元件動(dòng)作后,油液經(jīng)回油管返回油箱,經(jīng)過濾、冷卻后循環(huán)使用。
二、典型應(yīng)用場景與功能
(一)常見應(yīng)用場景冶金行業(yè):鋼坯、板材的上料及轉(zhuǎn)運(yùn),配合加熱爐、軋機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。礦山 / 建材:礦石、砂石等散裝物料的提升與給料,如破碎機(jī)前的上料環(huán)節(jié)。化工 / 倉儲(chǔ):桶裝、袋裝物料的搬運(yùn)與碼垛,通過液壓機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位。
(二)核心功能升降功能:通過液壓缸驅(qū)動(dòng)升降平臺(tái),實(shí)現(xiàn)物料的垂直輸送(如高度可調(diào)的上料臺(tái))。水平輸送:液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)傳送帶或鏈條,完成物料的水平移動(dòng)(如皮帶輸送機(jī)的液壓驅(qū)動(dòng))。夾緊與定位:液壓夾具對(duì)物料進(jìn)行固定,確保上料過程穩(wěn)定(如金屬加工中的工件裝夾)。過載保護(hù):系統(tǒng)自帶壓力傳感器和溢流閥,當(dāng)負(fù)載超過設(shè)定值時(shí)自動(dòng)卸荷,避免設(shè)備損壞。
三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵要素
(一)負(fù)載與壓力計(jì)算根據(jù)上料機(jī)構(gòu)的重量、物料載荷及運(yùn)動(dòng)速度,計(jì)算所需液壓缸推力或液壓馬達(dá)扭矩。公式參考:液壓缸推力:\(F = p \times A\)(p為系統(tǒng)壓力,A為活塞面積)液壓馬達(dá)扭矩:\(T = \frac{p \times V}{2\pi}\)(V為馬達(dá)排量)
(二)速度控制與同步性調(diào)速方式:通過流量閥(如節(jié)流閥、調(diào)速閥)或變量泵調(diào)節(jié)油液流量,實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的速度控制。同步控制:多缸系統(tǒng)中采用同步閥、分流集流閥或位移傳感器反饋控制,確保各機(jī)構(gòu)動(dòng)作一致(如雙缸驅(qū)動(dòng)的升降平臺(tái))。
(三)油液管理與散熱過濾精度:根據(jù)液壓元件精密程度選擇過濾器(如伺服系統(tǒng)需采用高精度濾芯,過濾精度≤10μm)。溫度控制:當(dāng)系統(tǒng)連續(xù)工作油溫超過 60℃時(shí),需配置冷卻器(風(fēng)冷或水冷),避免油液變質(zhì)和元件磨損。