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《静液压》杂志 - 2022/3-4月刊

电子杂志行业2022-05-09
15103

工程化解读最前沿的液压技术

2022/3-4 月刊

上海液压气动密封行业协会 指定合作媒体

www.ihydrostatics.com

Hydr   statics

i

调速驱动/伺服驱动泵技术在工业系统中的应用

CPR · 压力共轨技术

电液泵系统

使用数字排量技术的高效液压能量回收系统 

为移动设备的电气化而生

Copyright © 2021
静液压 版权所有,本刊内容未经授权不得转载

由于本杂志所用图片涉及范围广,部分图片的版权所有者无法一一与之取得联系,请相关版权所有者看到本声明后,与静液压编辑部联系,以便敬付稿酬。

声明

液界资讯

邹俊教授团队获得日内瓦国际发明展金奖

IO-Link在液压智能控制系统中的应用

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前沿技术

液压工业4.0下液压技术发展方向及其数智液压

CPR • 压力共轨技术 | 液压回路中的“零线与火线”

06  使用数字排量技术的高效液压能量回收系统
16  HAWE 推出新型ROLV方向控制阀 
17  VFD50/120/190系列可调式带压力补偿优先分流阀
20  新型插装式流量变送器彻底改变了液压流量监测
22  Hydrapulse电液泵系统,为移动设备的电气化而生
28  柱塞泵缸体弧面研磨机
36  全新一代的WE6..1X/H系列电磁换向阀
56  液压泵主轴密封为什么会漏油?
60  调速驱动/伺服驱动泵技术在工业系统中的应用
64  《车辆与行走机械的静液压驱动》| 装载机和滑移装载机
68  一文读懂液压泵损伤难题之“吸空”
70  先导式比例压力阀和它的阻尼们
74  电液伺服阀技术术语解析

《静液压》杂志编委会

iHydrostatics静液压是专注于静液压领域的新媒体,秉持工程化解读最前沿的液压技术创办理念,致力打造一个联通液界精英人才、优秀企业之间,构建开放、共享、共学、共创商业价值的液界协同平台。
静液压新媒体下设六大媒体平台:门户网站、微信公众号、电子杂志、抖音号、头条号和Newsletter。通过为有效信息服务,为高效工作赋能,共同构建液界信用价值体系,助力行业信息、技术、资源的整合与对接。共同实现 “协同赋能,价值互联” 的理念与追求。

支持单位

上海液压气动密封行业协会

主办单位

静液压新媒体

协办媒体

液压贼船

合作媒体

高级顾问

许仰曾

主        编

李春光

责任编辑

王    鑫

执行编辑

颜海波

马艳双

籍    达

曹    超

柴    昊

爱液压

液压传动与控制

电液爱好者

新液压

液压马达工程师

神奇的流体

哇机资讯

Amesim系统仿真

Contents

www.ihydrostatics.com     ·    2022

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 液界联盟学院
精品课 · 第十一期

本套《全液压转向器结构原理与应用》专业课程,全面讲授行走车辆转向技术基础、典型全液压转向器原理结构、流量放大转向系统以及转向系统应用及故障诊断,这是一门关于工程机械用液压转向器的全面综合型液压专业课程。能有效的帮助你奠定、夯实液压转向器的专业知识,同时能够让你站在项目实践的角度学会应用、设计、分析及解决液压转向器元件及系统问题的能力。

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AMESim液压元件及系统
建模与仿真 

本套课程专题讲解如何利用AMESim仿真环境对典型液压元件及液压系统进行建模与仿真。课程从基础到进阶,逐步深入讲解液压仿真技术;从元件到系统进行案例实操演示,是一套完整的从零基础入门到高级功能应用的系统性AMESim仿真课程。相比于其他类的AMESim线上课程,本套《AMESim液压元件及系统建模与仿真》是专门针对从事液压领域相关工作及学习的工程技术人员和研究学员所开发,课程内容涉及到液压相关的基础理论在仿真环境中如何应用设置、典型液压基础元件如何自定义建模、常用液压系统如何仿真分析等。基础+进阶+案例的三结合授课模式,让液压工作者高效全面得掌握AMESim在液压领域的仿真应用。

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使用数字排量技术的高效液压能量回收系统 

       重型非公路机械中使用的液压系统用于将动力从发动机传递到执行器。通常,这些系统的效率较差,约为 30%。系统效率低下会导致高油耗和碳排放——在美国,仅挖掘机就占建筑设备机械产生的二氧化碳排放量的15%。众所周知,液压系统的效率可以通过回收浪费的能量来提高,并且液压挖掘机上的动臂工况为能量回收提供了良好的潜力。系统可以利用回收的能量,从而降低发动机负荷,最终节省燃料。本文中提出了两种主要的能量回收方法,蓄能器储能和能量转移,能量转移是本研究的重点。
       能量转移时,机器驱动轴上承受的是负载合扭矩作用。能量变送器可用于在两个动作之间传输流体动力以实现瞬时能量回收,或在执行器和蓄能器之间传输流体动力以进行能量存储。由于不同执行器负载最终表现为和扭矩作用,能量变送器使能量能够在不同压力水平(更高或更低)的负载端之间传递,而无需节流。
       动作一的反作用马达扭矩等效作用于动作二上的泵扭矩。当然,机器本身是有能量损失的,因此实际上作用于动作二上的扭矩会降低,具体取决于机器的效率。显然,使用高效的液压机器以最大限度地提高回收效率很重要。 Artemis Intelligent Power 最近的一项研究表明,基于多出口的数字泵马达 (DDPM) ,并通过转换利用能量回收的液压系统架构可以在16吨液压挖掘机记录的工作循环中节省超过50%的燃料。多用途 DDPM 由多个独立控制的高压出口组成,称为“独立油口”。每个独立油口可以作为泵或马达使用,提供双向流动。

1

系统概述

iHydrostatics静液压

微信公众号

原文作者:John Hutcheson   翻译整理:静液压  

该系统使用 DDPM 将存储在执行器中的能量转移为驱动其他执行器(如图 1 所示),存储在液压蓄能器中(如图 2 所示)或在机器上空转时降低发动机油耗或为其他附件提供能量。

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往复效率计算

图1

图2

       启用这些能量回收方法的关键特征是 DDPM 的转移流体动力的能力。为了开发基于 DDPM 的能量回收系统,有必要了解它可用于转换能源的效率。本文介绍了为测量 DDPM 的转换效率或本文所称的“往复效率”而进行的测试。以便对其进行表征并更好地了解不同的因素会如何影响往复效率。最后,将 DDPM与传统斜盘泵的能耗在负载敏感和排量控制系统架构中进行了比较。

        往复效率定义为驱动流体时产生的机械轴功率与泵送流体时所需的机械轴功率之比,净流体排量为零。这在图3中以图表形式显示。
       往复效率使用公式 (1)计算,其中𝑝1 和𝑝2 是泵送阶段的启动和停止时间,𝑚1 和𝑚2 是马达阶段期间的启动和停止时间,𝑇是轴扭矩,𝜔是轴速度,𝜂是往复效率。

开始和停止时间对应于升降循环的油缸的上限和下限。对于给定的排量命令,DDPM 的有效排量是不同的,无论机器是泵送的还是马达工况。因此,驱动相同体积的流体所需的时间会略有不同。
这种差异是由于高速阀的设计和 DDPM 驱动马达冲程的方式。高速阀的设计就是这样当出口压力高于柱塞腔压力时,它们不会打开。为了启动马达冲程,需要短时的泵工况来提高柱塞腔压力并允许阀门打开。通过考虑在一个马达冲程期间流入和流出柱塞腔的总流量,很明显,由于这部分泵工况,净流体排量会更低 。

3

往复效率测试

图3

使用 96cc/rev DDPM(Artemis型号为“M96”)测试往复效率,其中单个高压出口直接连接到液压缸。这是一种径向柱塞机器,由两组6个8cc柱塞腔组成。每个腔的流量输出由一个主动的高低压阀控制。改变阀门驱动的时间决定了机器是泵还是马达。液压缸以机械方式连接到一个吊杆上,当它被驱动时,它会升高和降低。该测试台被称为运动控制台或 MCR。如图4所示,

该测试台旨在模拟液压挖掘机和轮式装载机应用中的负载压力和运动范围。可以添加和移除重量,并且可以改变柱塞的位置以改变负载压力和系统动力学。M96在泵工况提升动臂,马达工况下降动臂。泵和液压缸之间不需要额额外的阀门来控制动臂位置。通过测量泵工况和马达工况驱动期间的轴速度和扭矩,可以计算往复效率。

为了证明这些测量的往复效率的重要性,从往复效率测试中获得的数据用于模拟不同系统的能耗。考虑了两种系统架构——负载敏感(LS)控制,这是常用的在移动液压机器中,不能回收能量,以及能够回收能量的排量控制 (DC)。负载敏感系统采用传统中载斜盘泵(如 Rexroth A10)的典型损失模型和E-dyn96 数字泵。两台泵都无法越过中心,因此无法回收能量。排量控制系统采用传统的大功率斜盘泵损失模型(如力士乐 A11 或川崎 K3V)和 DDPM 进行建模。两台机器都被假定为能够过中心,因此能够回收能量。这项研究允许对传统机器与数字排量 (DD) 机器进行比较,以及不同系统架构的能耗。
负载敏感系统回路配置如图6所示。等效几何排量(即 96cc)的斜盘泵被建模为在负载敏感模式下以 20bar的LS压差运行。 在提升过程中,斜盘泵向液压缸的输出通过比例方向控制阀,由于 20 bar 的压差,泵在超过负载压力 20 bar 的情况下运行。 在下降过程中,能量无法回收,必须节流到油箱。 

图4

图5

4

与传统系统架构的模拟比较

仅提升动臂所需的能量之比,即被确定为有用的工作。有用功被定义为 M96 输出流量的流体动力,因为它直接连接到液压缸,系统损失最小。流体功率是根据测量的压力数据和流速计算的。归一化能耗是允许比较不同系统的能源效率的度量标准。一个标准化的消耗表明泵是 100% 有效的,但没有能量回收。大于1的值表明泵需要的能量多于提高负载所需的有用功,表明泵具有一定程度的低效率,没有能量回收。小于1的值只有在能量恢复时才有可能。归一化能量消耗为零表示所有有用功都被再次恢复,并且表示系统没有损失。接近于零的标准化能量消耗将表明利用能量回收的高效液压系统。
图 7 显示了每个主要测试回路的结果。 从所有测试点的结果我们可以看出,两个负载敏感系统,一个带有 DDP,另一个带有中载斜盘泵,其归一化能耗均大于 1。 这是意料之中的,因为这两个系统都无法回收能量。 带有 DDP 的系统在整个范围内的标准化能耗略低,因为它比斜盘泵的效率更高。 由于具有回收能量的能力,排量控制系统都表现出小于 1 的归一化能耗。 与负载敏感案例类似,我们看到 DDPM 在所有测试点的能耗都略低,这是由于数字排量技术的卓越效率。

图6

5

总结

对一系列排量、轴速和输出压力条件下的测试显示,M96的往复再生效率在63%到87%之间。模拟系统比较表明,在负载敏感系统中使用 DDP可以将能源效率提高到基准情况的1.6倍。

图7

在排量控制回路中使用 DDPM 可将能效提高10.8倍,比使用重载斜盘泵的等效排量控制系统提高了2.6倍。
这项研究的结果表明,与负载敏应和排量控制回路中的传统斜盘技术相比,使用数字排量泵可以让工程师提高液压系统的效率。

泵仍必须在 20 bar 的压差下运行,并且由于执行器控制阀内的内部泄漏和泵本身的能量仍然被消耗,即使在降低时也是如此。直接排量控制的系统架构测试回路类似。
结果以每台机器的标准化能耗表示。该项被确定为泵在一个提升和降低循环期间消耗的能量与在一个循环期间

2022年3月16日至20日,由世界知识产权组织(WIPO)、瑞士联邦政府和日内瓦州政府联合举办的日内瓦国际发明展(International Exhibition of Inventions of Geneva)在瑞士日内瓦举行。邹俊教授率领团队完成的“面向机器人的可定制的自愈型柔性泵(Customizing a Self-healing Soft Pump for Robot)”项目获得金奖。
项目中的电液驱动将电能直接转化为流体的液压动力,易微型化和柔性化,除了应用于机器人之外,未来在人机交互领域具有广阔的应用前景。

3月各类机械产销同环比均下降。受疫情持续影响、房地产和基建工程开工率低迷等因素影响, 3月份工程机械的核心代表挖掘机销售不达预期,相比2月同比降幅持续扩大。

资讯

邹俊教授团队获得日内瓦国际发明展金奖

观点 | 预计短期内工程机械销量难以复苏……

北京冬奥会,丹佛斯动力系统助力打造赛场“美容师”

国内需求难以释放。挖掘机国内销量从去年4月开始一直呈现为下滑态势,增速始终为负。主要影响因素是自2020年下半年开始的增量市场进入现在的存量市场,市场需求乏力。同时下游受到疫情持续影响,需求难以释放。
海外需求保持较高增长。去年下半年开始,挖掘机出口一直保持着高速增长的态势。主要是海外受到疫情影响,挖掘机供给不足,但需求旺盛,促进出口量持续增长。
短期内工程机械销量同比下降趋势难以改变。短期内工程机械销量同比下降趋势难以改变,但出口仍会保持较高增长。

火热的北京冬奥会和冬残奥会已完

资讯

近凯斯帕精心打造云展台为用户带来不一样的体验。云展台有几大亮点。第一:打破时空限制,沉陷精致展品,只需用手机或者电脑就可网上查看展品。

第二:无需“面对面”,把专家送到您面前。我们把凯斯帕的专家通过云展示技术送到参观者面前。第三:探索更多热点资讯,尽在凯斯帕虚拟展台。这里提供最新的技术资讯,您所关心的热点一目了然。

凯斯帕推出虚拟展台开启云探索

乐在创新,卓于品质!力士乐旗下品牌乐卓液压开启征程

美落幕。专业的比赛场馆和便利的生活设施受到了世界各地运动员和体育官员的赞誉。

本届冬奥会国家雪车雪橇中心“雪游龙”赛道的打造以及“赛场美容师”压雪车,丹佛斯都参与其中, 做出了重要贡献。丹佛斯动力系统为压雪机提供了先进的CMA阀解决方案,使操作员可以在更短的时间内完成压雪任务,提高工作效率。

乐卓液压是由博世全资投资的公司,立足中国市场,致力于为各类工程机械及工业设备提供智能、高效、安全的传控解决方案。

资讯

哈威控股 3 月 13 日收购了丹麦 Fritz Schur Technical Group A/S 公司 Fritz Schur Energy (FSE)和Fritz Schur Teknik (Industrial)两个业务部门。这次的收购是哈威集团的一个重要战略步骤,哈威液压对现有的风机配套产品进行了完善的拓充,从而也巩固了在此市场上系统供应商的地位,同时也加强公司在风能、太阳能和水电行业的市场地位。

 恒立美国将在墨西哥开设新工厂。用于制造、服务、技术支持和仓储恒立液压产品,并将为当地增加300多个就业岗位。

哈威液压收购 Fritz Schur Energy 和Fritz Schur Teknik两个业务部门

恒立美国将在墨西哥开设新工厂

恒立墨西哥公司将使恒立专注于建筑设备、起重机、高空作业平台和其他关键市场的战略产品。更本地化的制造将使该公司能够更好地为其客户服务,为液压缸、泵、电机、阀门、制动器和其他产品线提供更好的响应和支持

乐卓提供的不仅仅是产品,更专注于在液压领域为客户提供液压产品、服务及系统解决方案。同时,乐卓将建立起更精简、更本土化的模式,服务于“以市场为导向”的产品的成本和速度需求。

浙江大学流体传动及控制学科40周年纪念活动暨路甬祥院士从教58周年座谈会举行

4月28日,浙江大学流体传动及控制学科40周年纪念活动暨路甬祥院士从教58周年座谈会以线上线下结合的方式在玉泉校区举行。

金属可成形材料

 静液压▶ 液压元件3D打印服务

静液压全新推出金属3D打印服务,提供从3D扫描、设计建模、3D打印以及后处理的一站式服务。

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钛及钛合金

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高强钢

铜及铜合金

不锈钢

高温合金

钨合金

模具钢

燃油喷嘴

转向节

HAWE新型 ROLV 方向控制阀将方向阀和截止阀合二为一,采用座阀形式。它既可以通过 CETOP 3 标准连接模式,直接集成到阀组中,也可以提供用于管道安装的连接块。其最大的特点是可以用于需要“零”泄漏的工况。
除此之外,ROLV方向控制阀还有如下优点:
  • 最大压力 400 bar 
  • 最大流量 25 L/min 
  • 抗污染能力强
  • 电磁线圈是可更换

最新产品

新品速递

HAWE Hydraulik
 推出 ROLV 方向控制阀

https://www.hawe.com/

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可调式带压力补偿优先分流阀

VFD50/120/190针对农机和移动机械应用而设计,可用于通过手动调节流速来控制液压马达和油缸行走速度。
可调节式优先分流阀将单输入 (P) 流量分为“优先”(REG) 流量和“旁通” (BP)流量,上述两种流量可直接回流至油箱,或用于第二系统的动力供给。由于阀芯设计具有压力补偿特性,也就是说优先流量和旁通流量均可用于驱动单独的电路,就算P/A/B口负载不同也不例外。在很多情况下,无需另加装泵即可运行第二系统。
VFD50/120/190的设计也经过优化,通过最大程度地降低通过阀体的压力损失来减少能量流失,从而大幅降低运行成本。

VFD50/120/190系列

https://www.webtec.com/

最新产品

此回路能够根据需要,改变液压马达的转速。而且,控制旋钮一旦设定好,不管拖拉机速度如何,液压马达的速度将保持恒定。

应用回路1
农用拖拉机液压马达的变速驱动

应用回路2
由单独一个泵形成两个回路

此回路只使用一个泵就能对液压马达进行转速控制并驱动液压缸。这两项功能可以同时使用,也可以单独使用,因为优先流量与旁路流量之间的压力变动不影响优先回路里的流量。

最新产品

此回路使用一个泵就能对三个液压马达单独进行变速驱动。这些马达可以同时运作,也可以单独运作。

应用回路3
由单独一个泵形成的多个回路

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新型插装式流量变送器

世界上第一台来自 DGD Fluid Power 的插装式流量变送器 (CFT) 劲爆来袭!

CFT 提供标准 M42 插装式设计和 Sun Hydraulics 腔 T-18A,因此CFT 可轻松集成到液压系统中,无需额外的硬件或连接即可连续监测所有关键区域的流量。它为预测性维护和远程故障排除提供实时数据。

最新产品

https://www.dgdfluidpower.com/

CFT 内部部件由 316 SS 制造,以防止干扰磁场。涡轮和支撑元件由 Delrin 模制而成。CFT 的额定最大液压流量为 100 gpm,但设计有现场可调电子设备,可以减少 4-20 mA 输出以在 12gpm 范围内工作。标准开关设置为 25、50、75 和 100 gpm。

最新产品

电液泵系统

近一年前,Terzo Power Systems 正式推出了专为公路和非公路移动车辆和工业应用设计的电液泵系统。

——为移动设备的电气化而生

电液泵系统

Terzo Power Systems 为流体动力的电气化开发了世界上第一个紧凑且节能的智能液压解决方案。他们的旗舰产品 Hydrapulse 是一个完整的电动液压系统,它是一个完全集成的按需供电液压动力装置,具有内置智能装置。 

最新产品

具有电子控制的电机和泵组件的节能系统都集成在一个小而紧凑的壳体中。

TerzoPower Systems 是机械工程师 Michael Terzo 的心血结晶,他毕业于蒙大拿州立大学,于 2014 年创立公司,其目标是为市场带来全新水平的简单、紧凑和节能技术。Hydrapulse 不是传统的液压系统,而是完全集成的产品。

最新产品

电液泵系统

Hydrapulse 可实现流体动力系统的电气化,例如工业、卡车、移动设备等领域的转向、冷却液泵、空气压缩机、液压动力装置和辅助系统。Hydrapulse 的即插即用系统是完全可定制的,可以通过简单的设计调整进行安装,并且独立于制造商设置。

Terzo一直在与采矿制造商合作以简化他们的机器。 “由于我们的产品非常适合电气化和混合动力,我们在采矿业的客户是正在推出 BEV 或 HEV 车辆平台以解决排放问题的 OEM,”Terzo 说。 “这主要是由于地下矿山需要减少柴油排放,在这些地方空气循环至关重要,减少柴油排放直接影响空气系统的运营成本。

“我们的系统正在开发的车辆包括凿岩机、铲车、装载机和地下卡车,”他说。“通常,这些是采矿业的专用车辆,但我们也在与原始设备制造商合作开发可用于采矿和建筑的土方车辆。”
Terzo表示,HydraPulse技术是市场上唯一可以从电池系统或混合电力系统直接从高压直流总线供电的完全集成液压系统。

最新产品

矿山车辆上任何需要通过高压直流总线或电动发动机-发电机系统供电的液压工作功能都非常适合 HydraPulse。“我们可以提供 300 马力及以下车辆所需的几乎任何功率水平的液压系统。我们通常与汽车 OEM 合作,在系统级别将我们的系统集成到他们的车辆中,”Terzo 说。“这确保了我们可以提供一个通常比传统液压系统效率高出 70% 或 80% 以上的液压系统。”
在将车辆从传统的流体动力架构转换为 Terzo 先进的按需供电类型系统时,Terzo 表示它可以轻松地与功率通常低于 500 千瓦及以下的车辆一起使用。
“我们为任何液压系统带来了极大的节能效果,这对任何电动或混合动力平台来说都很重要,但很多时候,故障排除、维护或控制方面的改进可能是驱动因素。例如,我们可以移除 90% 以上的液压系统上常见的组件,这将改善采矿车辆或机器的尺寸(小75%)、重量(轻 80%)和复杂性,并显着帮助排除故障,可维护性和可控性,”Terzo 总结道。

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最新产品

柱塞泵吸油侧气穴现象探索

马明东    液压维修专家

专注液压柱塞泵马达零件技术修正与制造

双专利产品

专利一:陀螺随动跟摆机构(随动头)
专利二:外观设计专利
      本研磨机的研制是针对液压泵维修企业的特点,国内的柱塞泵维修企业都不是批量维修泵,也不知道会有哪些型号

最新产品

的泵来进行维修,特点是只是单台维修,而且都是急件,就要立即进行拆解维修,泵的缸体与配流盘有大有小,所以,本研磨机针对不同型号的缸体的高度,卡盘与随动头上、下间距可电动调节,但回转中心点不变,在立架上有高精度直线导轨滑道,是升降电机带动螺杆进行调节随动头的升降不同高度,方便各种缸体高度尺寸的缸体配对研磨。随动头的前、后摆动距离是根据缸体的直径来确定摆动幅度,在配对研磨时配流盘的摆动是为了打破旋转状态下的圆周面积内圈与外圈的线速度差,即缸体与配流盘旋转配对研磨时的旋转角度一致而线速度不一致,能充分有效的保持配流整体弧面一致性。为了便于缸体与配流盘的安装,留出安装空间,研磨头可摆动升角仰起,安装简单方便。

  • 对于缸体各自不同的外径尺寸,卡盘与研磨头的二台电机的转数与旋转方向都是可调节的。

最新产品

  • 针对不同直径的缸体尺寸,配流盘在缸体弧面上的摆动的距离与摆动速度是可调节的。
  • 针对维修企业的性质,本研磨机的四台电机都是220V电压,一,卡盘电机400W,二,配流盘旋转电机120W,三,摇摆杆电机90W,升降电机180W,四台电机共计是0.79KW。
针对直轴泵圆配流盘与弯轴泵方形配流盘,本机配有这二种配流盘装夹胎具各一种,更换方便。
因为无法预先知道配流盘中心孔直径,只能是使用者自行测量、制作流盘芯轴夹具,本机可带常用规格的配流盘芯轴N个,但自己制作也特别简单易作。
本研磨机设计时,没有设计平面研磨功能,不能研磨平面。
电器控制箱为刚性塑料盒,箱与研磨机相连的联接件也是尼龙的,充分的考虑电源漏电保护功能。注意!研磨机安装后,仍然需要自行安装接地装置。
研磨机没有防潮功能,所以要求研磨机要安装在干燥环境下使用,电源线不要拖在地面。
研磨机横梁上的中心轴为摇动中心支点,前端是配流盘旋转电机,旋转传递装置与陀螺跟随摆动装置,此部分重量大于横梁后面摆动支杆电机重量,在横梁抑升时,本要求要特别注意!横梁仰起后,要用机器自带的固定的钢丝绳固定牢固,防止重力意外下落,砸伤操作者肢体! 并要求检查钢丝绳扣是否牢固!

缸体与配流盘这一凹一凸的弧面配对吻合度理论上是要求达到100%接触面,才能形成平均0.01mm厚度层静压油

摩擦副原理

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膜,这是理论值,为了达到这一理论值,世界各国泵生产商形成两种加工方法,一是采用机械加工,只能是高端设备是能够加工达到要求的,这种方法是生产成本高,但生产效率高,便于批量生产。其二是:采用传统的研磨机对弧面进行配对研磨,优点是配对面吻合度高,工作简单,费用最低,但有很明显的缺点,研磨方法不当时,缸体铜层表面会嵌入研磨沙,铜层内如果嵌入研磨砂后清砂会有一定的难度,但正确的研磨方法是可以避免此类问题,成本最低的办法还是要应用配对研磨机,此方法适合小型维修企业。
理论上:缸体凹弧面与配流盘凸弧面这二个一动一静摩擦副弧面在静态下达到100%的贴合程度,那么在动态下油模的泄漏量就能最小吗?答案是否定的!因为:缸体的旋转是靠主轴外花键插入缸体内花键中传递的,外花键齿型与内花键齿型的精度配合总是有间隙量的,随着摩擦的加剧,间隙量会更大的。泵在工作状态时,缸体的弧面360度圆周是呈现分成高压区与低压区的二个区域,缸体内的九只柱塞中,在低压区域内的有三到四个柱塞是从配流盘的低压窗口内在吸油,而同时高压区域内是三到四只柱塞在压缩油液,吸油的柱塞在抽吸油液时是产生闭合力,而高压区域的三到四只柱塞压迫油液达到高压力时,柱塞压缩油液时产生的N吨的静压力挤压到配流盘高压月牙窗口内侧的加强筋梁面上,柱塞的高速射流会迫使缸体与配流盘二金属间产生挣开力,形成高压区域缝大而低压区无缝隙,缸体与配流盘间产生A字型缝隙,摩擦副中的油液从开口处以扇面形态射喷溢出。为了解决这种动压状态下的契型缝隙射流,是要在摩擦副弧面配对研磨好后,再用另一种研磨方法来破坏已对研好的弧面,使扇面射流变成360度的平片圆周式射流,使配流盘低压窗口间也形成静压油膜,

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减轻配流盘低压窗口区域的摩擦磨损。柱塞泵在维修时一定要有对液压泵技术敬畏之心,明了原理,认真细致,心身洁净,从头到尾自己动手修复柱塞泵的每个零件,包括泵壳体、泵后盖,形成完整的维修成果。

1.备:240#刚玉研磨膏一盒,W5#研磨膏一份。(钢件与铜层在研磨时,不准使用碳化硼研磨材料,硬化钢与硬化钢之间研磨才用上碳化硼类研磨砂)。2.煤油。3.毛刷或牙刷。4.清洗风枪。5. 240#刚玉研磨膏用少许煤油调到稀稠状备用。6.砂布及砂纸。
2.研磨前的准备工作:从需要维修的泵上拆下来的配流盘需要在高精度平台上把配流盘背面的平面先行研平,表面清洗洁净。缸体配流面上的铜层表面上如沟槽太深时,需要先用砂布把沟槽沙平去掉沟后才能进行配对在本机上对研,使用砂布的方法是用砂布放置缸体配流弧面上,再把配流盘放置在砂布上,把配流盘包裹在砂布内再把砂布四角向内扎紧压住,进行手动压紧磨砂。
3.本机的研磨方法:缸体与配流盘这一对摩擦副在本研磨机配对研磨时有二道工序,这二道工序是分成摇摆研与定芯研配研这二种方法。要特别的强调:第二种方法才是配对研磨的关键所在,在柱塞泵动态下的弧面上形成均匀的静压油膜。
第一道工序是缸体圆周旋转,而配流盘的旋转方向要与缸体的旋向逆向旋转还要有一定距离的摆动幅度,配流盘的旋转方向是以窗口的三角槽尖角为旋转方向,千万不要把配流盘的旋转方向搞错了,如果逆向旋转研磨时,三角槽内会积存研磨砂,便会在缸体铜面上留有拖尾痕迹。配对研磨的机理是240#砂经过研磨后,研磨砂会细化变化为480#砂,再研又变化到960#砂,研磨到后期时,砂会变化

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成更细的砂,综上所述,研磨时的最后一次涂砂后,就不再涂砂,只是多次喷涂煤油,直到观察到铜层恢复原貌。凹凸弧面配研好后,经检查确认后贴合度达到标准,再进入第二道工序,经已研好的配流盘与缸体二工件要彻底的清理洁净,再把洁净的缸体重新夹在卡盘上。
4.为了解决缸体铜层表要面会嵌入研磨砂问题,或者不让研磨砂嵌入铜层,方法是要分成二点,一是在缸体配流面铜层上涂研磨砂时,要少许,要薄薄的涂一层,涂多了也无用处的。二是涂砂后,配流盘与缸体之间的压紧力不宜过大,压力大时,砂粒不会产生滚动而是被力压入( 嵌入)铜层内。
5.怎样鉴别是否研好方法:鉴别的方法就是观察配流盘表面磨砂纹理,观察是分为早期观察与后期观察来判断,应用过的配流盘,在没有进行研磨前,表面上会留有使用过程中的与旋转方向一致的圆周纹理,在研磨机上研磨几分钟后,取下,清洁表面,便会在表面上清晰观察到旧的纹理与新的交叉摩擦纹理的区别,如果配流面上新的交叉纹理覆盖整个表面,注意!要特别细致的观察高压窗口区域的内、外密封带上的纹理是否与整体表面上的纹理是否一致,观察纹理的最佳方法就是在研磨机上连续不断的研磨,并不再向配流盘表面添加煤油,让配流盘表面一直研干、再研干,只有充分的干研磨后的配流盘表面才能很好的观察到整体纹理的一致性,重要的事要再说一遍,只有充分的干研磨后的配流盘表面才能很好的观察到整体纹理的一致性。研磨表面的纹理粗糙度是Rz3左右(金属表面粗糙度本文不再赘叙,可百度查询或见下方图片)。

6.研磨后的产品测试分成泵生产工厂的测试方法与维修企业测试方法,国外的泵生产厂对缸体与配流盘这摩擦副工

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件的静压油膜测试按百分比的数量,单独在很简单的专用机上静载荷测试,检测合格后才进入装配,因为泵的总泄漏量有可能不是从三大摩擦副中所产生的泄漏,而是从意想不到的地方泄漏出来的,本文不再此叙述。维修企业的测试是泵全部装配好后,上到泵实测台上进行测试,测试要分成二个指准,一是在不同的压力段泄漏量对比,二是在各压力段的噪音变化比。例如德国一家柱塞泵的企业,测试时,压力值、泄漏量、噪音、功率,分成红、绿、黄、黑四条曲线同时显现在屏幕上,一目了然全部数据,修复的柱塞泵测试技术数据要高于新泵出厂标准的。
话外题:有的企业对于弧面配对研磨是手工操作,因人左右两只手臂力不能均衡输出在配流盘的平面上,所以,研出的配对弧面总会有偏差,人工与机器相比,人是不可能战胜机器的。另外,机器也不是万能的,配流盘的配流

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面在应用过程中会产生低压窗口侧磨损,在吸油窗口一侧会出现偏磨,严重的偏磨吸油窗口比排油窗口低0.4mm。请下列图片方法,在泵拆解后,把泵后盖上的配流盘定位销钉拔下,再把配流盘与轴承定位,在泵后盖边上支架上“磁性表座及百分表”,旋转配流盘,查看高压窗口与低压窗口边缘弧面处的偏差是多少?超出0.03mm时,就需要上专用工具磨床,以配流盘背面为基点,把偏差修正后,才能在本研磨机上与缸体配对研磨。

配流盘平行度已出现偏磨,研磨机也不可能的纠正的,研磨机只是跟随研磨缸体原弧面,只能是配流面没有出现偏磨的,配流盘的背面与弧面平行度在0.003mm以内的,才可以在研磨机上配对研磨。

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作为液压和电气结合的典范,它是实现液压系统自动控制的基础。在电气化日益盛行的背景下,电磁阀将越来越普及。作为博世力士乐的拳头产品,WE系列电磁阀伴随我们跨过风风雨雨,依然在创新和变革的路上不断进取,稳扎稳打,只为更好地服务客户。

          NEW  全新一代
WE6..1X/H系列电磁换向阀

作为液压系统中“朴素”的一员,WE系列电磁换向阀虽然不像伺服阀那样的牵一“阀”而动全身,但它简单而实用,配置丰富,可谓液界“万金油” 产品。在业内的多种应用上,都能看到它的身影。

WE系列电磁换向阀畅销全球,拥有一流的品质和出众的性能,在经历了数代升级之后,依然焕发着新的活力。多年前,博世力士乐常州工厂便已经实现了WE系列电磁换

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向阀的本地生产制造。在此基础上,中国团队针对国内的市场需求进行了开发和升级,推出了全新一代的WE6..1X/H系列电磁换向阀,替换现有的WE6..7X/H系列。
你可能会好奇:为何7X的升级款不是8X,而是1X呢?这恰恰说明了WE6..1X在力士乐产品战略中独特又非凡的意义,它既是中国团队开发成果的见证,又意味着全新的开始。因此,由中国团队主导开发的新款6,16【戳我了解更多】及25通径换向阀均以1X系列命名,这也预示了未来力士乐会加大对中国市场的支持和投资。作为WE6..7X/H的升级替换,WE6..1X既保证了替换的便利性,又结合市场需求做了针对性的提升。

安装&使用更便捷

无需改变现有阀块设计,就可以完成WE6..7X到WE6..1X的升级,这款产品的安装和使用非常友善。同时,传统的优势性能也得到了保留。
  • 安装尺寸不变 
  • 安装螺钉不变 
  • 长宽高不变 
  • 压力损失不变

性能更出色

考虑到市场的发展和产业的升级,我们在WE6..7X的基础上,全面提升了WE6..1X的性能指标。
  • 压力提升

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  • 最大流量由60提升至100l/min
  • 功率极限提升,以E阀芯为例

  • 电功率由26提升至28W
  • 手动应急推杆加粗,材质更加坚硬

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外形更亮眼

博世力士乐从未停止变革和创新的步伐,在新款WE6..1X上,我们采用了全新的设计理念,这包括:
  • 更强壮有力的线圈造型及新款的博世力士乐商标

维修小贴士

7X

1X

  • 铭牌信息更加丰富完整,添加了SN系列号及最大压力标记

7X

1X

新的设计带来了一些结构上的变化,这对现场维修可能会产生部分影响,包括:
  • 线圈塑料螺母变大
  • 电磁铁芯管的拆装对扁变大

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参数对比

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IO-Link在液压智能控制系统中的应用

前沿技术

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IO-Link是一种点对点的,串行数字通信协议,它可以实现执行器/传感器与控制器之间的周期性数据交换,通俗讲就是一种控制信号的传输方法。IO-Link协议最早由西门子提出,现在已经成为国际标准 IEC 61131-9。随着工业4.0的推进,IO-Link的使用越来越广泛。
IO-Link 通信协议,几乎已成为每个工业行业领域公认的标准。搭载微控制器,使执行器/传感器更加智能,可以存储参数设置,并提供有关设备状

什么是 IO-Link呢?

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态和信号质量的其他信息。存储的设置可以在操作过程中自动传输至新的执行器/传感器,这样替换执行器/传感器就变得非常便捷。
IO-Link 可以通过点对点连接和 3 线标准电缆,独立于现场总线集成到任何网络中。IO-Link master 不仅仅可以连接 IO-Link 设备,也可以同时连接传统开关信号。此外,IO-Link 执行器/传感器也可以连接传统的数字输入。

IO-Link有哪些优点呢?

IO-Link 是一种用于将智能传感器和执行器连接到自动化系统的通信标准。IO-Link 系统由 IO-Link 设备和IO-Link master 之间的点对点连接组成,IO-Link master 在 IO-Link 设备和自动化系统之间建立连接。
IO-Link 具备以下优势:数据存储、远程参数设置、扩展诊断和减少布线。如果在液压系统中使用IO-Link协议会带来哪些变化呢?

1、减少/简化接线

传统系统中,单个电磁阀/传感器信号直接连接到PLC。而利用IO-Link技术可实现多个电磁阀集合起来通过一根多芯线缆接到PLC。借助IO-Link接口,机器制造商和系统集成商只需极少的工作量,就可将比例阀与传感器,集成到数字通讯结构中。一个IO-Link设备只需要通过一根普通IO线即可与一个IO-Link Master连接,一个IO-Link Master可以连接多个IO-Link设备。IO-Link Master进而连接PLC,连接如此简便,这样大大地减少了设备与控制系统的线路。

 2、统一的接口

所有接口采用标准的M12接口连接技术,采用统一的3线/ 5线非屏蔽电缆,价格低廉且柔软,可以实现现场液压阀的简单低成本连接。这样,之前以模拟量控制“聋哑“部件,就可以变身为可通讯的灵活执行器和传感器。

原发于公众号:机械财经

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3、更改传感器/执行器参数

在设备运行过程中,可以通过HMI上的控制器对参数的变化进行传输,增加了液压系统的灵活性。诊断信息的提供,为液压系统预测性维护的概念提供了更多的扩展可能性,增大了设备和系统的可用性。
以力士乐为例,无需其他工具仅使用PLC制造商的工程工具进行组态,从设备目录中选择IO-Link主站并将其插入到整体自动化中,选择地址区域的大小和位置。利用力士乐软件IndraWorks,可确保直接访问配置,参数化和测试。力士乐控制功能块库中所有通讯模块均免费提供。使用IO-Link主站工具配置IO-Link设备,选择所需的设备并分配给端口(在配置过程中一次)。

4、最小化停机时间

各液压阀/传感器的参数可以存储在IO-Link Master中,当发生故障或损坏时,更换新设备后不用手动设置参数,IO-Link Master自动赋予其设定好的参数,从而减少了停机时间和维护成本。

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CPR • 压力共轨技术 

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——液压回路中的“零线与火线”

还从Volvo挖机说起

在Q51期【i前沿】专栏中 [液压缸还能数字变排量?看这款NorrDigi智能缸的“七十二变”],i小编和大家分享了Volvo的一款新挖机。这款机器的特别之处就是采用了叫做 Common Pressure Rail (CPR)的技术。不过上一期中对此项技术本身没有进行深入的探讨,这一期i小编就和大家一起来更多的认识什么是CPR。
你也可以先通过这段视频了解下CPR技术能给这款挖机带来什么样的全新体验…

点击观看

CPR的初印象

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CPR – Common Pressure Rail,翻译过来的意思是:压力共轨,这个名字还是比较学术。不过相信大家都熟悉的家用电路都有两条线路:一是火线,二是零线,这两条电路上的电压都是一样的。那么这里我们所说的压力共轨,我们就可以对比的理解是:液压回路中的“火线和零线”。

在这个系统中,所有负载都连接到相同的压力源上。下图显示了内燃机作为输入动力源,当然这也不是必须的。通过将负载与动力源分离,您可以完全自由地选择输入动力源, 它也可以是电池驱动的。

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注意:它不是一个恒压系统。该系统必不可少的是液压蓄能器。由于蓄能器中的压力水平的变化,CPR 系统不是恒压系统。蓄能器不能存储太多能量,但对于许多应用而言,也不需要存储大量能量。大多数应用需要的是能源管理, 而液压蓄能器是世界上最好的超级“电容器”。

有了这两条“火线和零线”后,其他的执行机构端就可以并联在这两条线路上,独立执行各自动作也不相互干扰。下面是一个CPR系统的架构示意图。

CPR的 + / -

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注意:它不是一个恒压系统。该系统必不可少的是液压蓄能器。由于蓄能器中的压力水平的变化,CPR 系统不是恒压系统。蓄能器不能存储太多能量,但对于许多应用而言,也不需要存储大量能量。大多数应用需要的是能源管理, 而液压蓄能器是世界上最好的超级“电容器”。

从上面Volvo的视频中也可以看到其中一个宣传点就是极大地提高了油耗效率。
i小编认为采用了CPR系统后,由于高压侧回路蓄能器的调节作用,压力更加平稳,这样泵对发动机的作用负载基本维持在一个稳定的区间,而不会出现剧烈的波动,更加利于发动机的燃油利用。
与电力分配的系统不同,CPR 系统有一个通用的液压系统,基本上只需要一个油箱、一个冷却器和一个过滤油的地方。CPR系统为能量回收和能源管理提供了极好的基础。该控制不是基于速度或流量控制,而是基于压力或负载控制。您控制的是加速度,而不是速度,这大大提高了准确性。

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不过一个问题是:CPR 系统需要液压变压器,但是这种类型的元件还不是成熟产品,在市场上并不容易获取。

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CPR系统案例

新技术的出现,总是给大家开拓了更多的想象空间。液界的先驱们也在不断的尝试中前行。

Georges E.M. Vael 展示了一个使用 CPR 的叉车液压系统,如上图所示。它使用液压变压器来实现举升子系统的能量回收。与基于负载敏感的系统相比,该系统具有更简单、更灵活的结构。

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参考资料:
a. Volvo Group Video. https://youtu.be/vUUmoH-DDuM
b. INNAS官方网站. www.innas.com
c. Peter Achten. Fluid power genes and memes | About sharks, mice and a poor albatross chick. SICFP19 
d. WEI SHEN. Review of the Energy Saving Hydraulic System Based on Common Pressure Rail

Georges E.M. Vael 基于CPR搭建了挖掘机液压系统,分析了一台30吨级挖掘机的线性执行器的能耗细节,仿真结果表明对于挖掘机的负载循环,与传统的负载敏感系统相比,新系统可节省37%的总能源。

INNAS也提出了一种基于 CPR 的乘用车架构,该架构采用四个泵/马达,每个车轮一个,完全取消了机械传动,并利用液压变压器作为控制单元, 控制四个恒定排量泵/马达。因此,发动机与车轮隔离,始终在最高效率区域工作,从而提高燃油效率并减少废气排放。

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液压工业4.0下液压技术发展方向及其数智液压

第一作者简介:许仰曾(1939-),上海人,教授,本科,主要从事流体动力方面的工作,就职于上海液压气动密封行业协会专家委员会。

引言

液压气动与密封

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液压技术的概念性范围由图1所示。即它由能源领域、自动化领域、传动领域和微流控领域的四大应用领域组成。其中自动化领域是目前行业最为关注,因为市场占比最大。其他各领域应一步关注,这些领域的液压技术与数字化网络化智能化的关联也由图1表达出来。

图1 液压技术由能源领域、自动化领域、传动领域与微流控领域的四大应用领域组成

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液压技术未来十年的发展方向

液压技术发展的未来简要概括为“三能一水”,即“制能、节能、智能与水液压”。本文重点论述工业4.0下的数智液压的发展,并用三个维度概括了液压未来10年的发展主要方向和路径,对每个维度的方向、推动力、手段措施、性能提高和效益都作了描述,也都与社会需求、与应用领域相结合(表1)。

表1 液压行业(流体传动与控制)未来10年的发展方向

(1)从“流体传动与控制”学科的维度去分析液压技术,可以从流体介质、传动领域、控制领域与元件产品领域四个方面来加以区分。
(2)从社会需求与市场推动力维度去预测液压技术。液压发展的根本推动力在于:碳中和、无人化、多电化、数字孪生与绿色生态这五个方面。
(3)从应用需求维度去体现液压技术发展,与工业4.0时代的技术发展相结合,使这种发展方向具体化。

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液压必须保持三大传动与控制中无可替代的优势

与“电气传动与控制”以及“机械传动与控制”相比,液压技术有三大优势:功重比高、动态响应高、介质柔性。功重比高是液压最大特点,加上直线型执行机构,构成液压的主要强势(图2、表2)。动态响应高是功重比高优点派生的,在运动型液压控制系统特别在大功率下的优势,液压动态响应可在数~数十ms,高于其他传动至少一个数量级。介质柔性是应机器人应用的崛起成为其他技术莫属的特点。这些优势有时使某些电气化回归液压化。

图2 液压线性执行元件与其他技术的比较

表2 液压与电机功重比的比较

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液压泵主轴密封为什么会漏油?

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一、主轴密封的作用:
用于旋转相对运动副的密封,将传动部件隔离,不让润滑油渗漏,是一种旋转轴唇密封。骨架起到加强的作用,并使油封能保持形状及张力。骨架油封一般采用丁腈橡胶和钢板制作而成。
  • 防止泥沙、灰尘、水气等自外侵入轴承中
  • 限制轴承中的润滑油漏出。对油封的要求是尺寸(内径、外径和厚度)应符合规定;要求有适当的弹性,能将轴适当地卡住,起到密封作用;要耐热、耐磨、强度好、耐介质(油或水等),使用寿命长。

二、骨架密封的材质
  • 丁腈橡胶(NBR):耐磨、耐油(不能在极性介质中使用)耐温:-40~120℃
  • 氢化丁腈橡胶(HNBR):耐磨、耐油、耐老化性、耐温:-40~200℃(比NBR耐温能力强)。
  • 氟胶(FKM):耐酸碱、耐油(耐一切油)、耐温:-20~300℃(耐

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           油比上两种都要好)
  • 聚氨酯橡胶(TPU):耐磨、耐老化性、耐温:-20~250℃(耐老化性能好优异)
  • 硅橡胶(PMQ):耐热、耐寒、压缩永久变形小机械强度低、耐温:-60~250℃(耐温性能优异)
  • 聚四氟乙烯(PTFE):化学稳定性好、耐酸碱、油等各种介质、耐磨耐高温、机械强度高自润滑性好
一般来说骨架油封经常用到的材质丁腈橡胶、氟橡胶、硅橡胶,聚四氟乙烯因为有良好的自润滑性好尤其加入青铜后效果更佳,都用于制作挡圈、格莱圈、斯特封等。

三、骨架油封的密封原理
骨架油封共分三部分:自紧弹簧、密封主体、加强骨架
骨架油封的密封原理:由于在油封与轴之间存在着油封刃口控制的油膜,此油膜具有流体润滑特性。
密封原理解析:骨架油封的作用下,油膜的刚度恰好使油膜与空气接触端形成一个新月面,防止了工作介质的泄漏,从而实现旋转轴的密封。油封的密封能力,取决于密封面油膜的厚度,厚度过大,油封泄漏;厚度过小,可能发生干摩擦,引起油封和轴磨损;密封唇与轴之间没有油膜,则易引起发热、磨损。因此,在安装时,必须在密封圈上涂些油,同时保证骨架油封与轴心线垂直,若不垂直,油封的密封唇会把润滑油从轴上排干,也会导致密封唇的过度磨损。在运转中,壳体内的润滑剂微微渗出一点,以达到在密封面处形成。

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四、油封的选择与装配
用据密封介质和工作条件,密封介质需要选择材料,工作条件主要考虑使用压力、工作线速度、工作温度范围。
选择材料时,必须考虑材料对工作介质的相容性、对工作温度范围的适应性和唇缘对旋转轴高速旋转时的跟随能力。一般油封工作时其唇缘的温度高于工作介质温度20~50℃。
普通油封的使用压力一般不超过0.05MPa。当工作压力超过这个值时应选用耐压型油封。
在同一直径条件下,不同材料的油封,适应轴面旋转线速度的能力不同。油封使用的线速度范围一般小于15m/s。

五、油封安装注意事项
  • 装配之前,必须保持乾净。
  • 装配前油封检查,油封规格选择正确无误。
  • 腔体内尺寸要与油封的外径宽度相适合。 
  • 油封的唇口没有损伤、变形,弹簧没有脱落、生锈。油封在运输过程中无平放,受外力挤压和撞击等影响,会破坏其真圆度。
  • 装配前检查,尤其内倒角,不能有坡度。轴与腔体的端面加工要光洁,倒角没有损伤和毛刺,清洁装配部位,在轴的装入处(倒角)部份不能有毛刺、沙子、铁屑等杂物,会产生油封唇口不规则的损伤,建议倒角部位采用R角。
  • 可以用手感觉一下油封是否光滑、真圆。
  • 安装前不要将包装纸撕开,防止杂物附着在油封表面而带入工作中。
  • 装机前,油封应在唇口之间适量涂抹上有二硫化钼的锂基酯,涂锂基脂的手或工具一定要干净。
  • 油封要平装,不能有倾斜的现象。可采用油压设备或套筒工具安装。
  • 对此次所装油封的机器,做上标记以利追踪,用心注意整个流程。

六、油封装、拆时注意要点
  • 油封安装时应涂敷油液或润滑油,并将轴端和轴肩倒圆。

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七、泄漏及排除方法
骨架油封属于动密封元件,“临界油膜”的存在,是油封密封的充分必要条件,无泄漏的密封是不允许的,也是不可能的。因为润滑油膜的存在是保证油封刃口实现润滑摩擦锁必不可缺的,而润滑油膜的存在,使得一定量的泄漏不可避免。对旋转用油封,在使用过程中,如果在运行初期的50~100小时之内发生微量的泄漏是允许的。随着运转时间的加长,泄漏会逐渐停止,往往这样的油封寿命比较长。在有效使用期限内,微量的泄漏是允许的,否则,必须按照下述油封的常见故障原因及排除方法进行处理。

  • 安装油封,要使唇缘端朝向密封油液一侧,切忌反向装配。
  • 油封装入座孔时,应采用专用工具推入,防止位置偏斜。
  • 如果轴上有螺纹、键槽、花键,应防止唇缘损伤,用专用工具装配。
  • 拆卸油封时应避免碰伤腔体内表面和轴的表面;
  • 使用过的油封,不能再使用,必须更换新的油封;
  • 轴表面有碰伤或锈蚀时,必须进行修补;
  • 装入新油封时,为了使其离开旧的唇部接触部位,应使用垫片避开原来的摩擦痕迹。

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调速驱动/伺服驱动泵技术
——在工业系统中的应用

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技术革新,不断在变化。恒速电机驱动——变速电机驱动!

调速驱动泵技术带来的潜在优势。驱动器、电机以及泵损失所占比例很小,可利用能源占比大幅提高

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不同解决方案之间,谁优谁劣呢?

什么样的泵适合调速驱动?该有什么特性需求?

定量还是变量泵?

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不同的解决方案,供你选择

基于总效率,如何分析?

在注塑机上的应用案例,提高了效率

基于LabVIEW或C++等程序开发环境,对上位工控机进行编程,同时配合数据采集卡,完成对系统众多模拟量包括压力、流量、温度、转速、扭矩等参数的数据采集、数据处理和图形显示,并通过计算机的分析与运算,对下位机发出相关的信号,从而对系统进行自动控制。可以大幅度提升液压装备的“数智化”程度。
为降低中小企业的投入成本,我们专门开发了标准版本的测控软件。标准版软件可搭配多种数据采集模块,采集4~20mA、0~10V、PWM等多种信号,可适应RS-485总线、CAN总线、工业以太网等多种通讯方式。因此,无论您的系统使用的是什么类型、什么厂商的传感器和执行器,利用该标准版本软件都可以轻松快速的搭建远程状态监测系统。

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静液压领域新媒体 | 工程化解读最前沿的液压技术

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路甬祥 序
本书论述了行走机械对于传动装置的基本要求,分析比较了纯机械、液力、电力和静液压四种传动装置的优缺点和适用范围。

波克兰液压和静液压将于6月10日同步对王意先生的著作《车辆与行走机械的静液压驱动》进行连载,双周更新一次,敬请关注。

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第四集 · 车辆与行走机械应用静液压驱动装载机和滑移装载机

静液压驱动的轮式和履带式装载机

轮式装载机也与平衡重叉车类似,是在应用静液压驱动装置技术方面发展较快的作业机械。
其实在国际市场上,现在静液压驱动的轮式装载机机型所占的比重甚至还高于静液压驱动的平衡重叉车,只是这方面的宣传似乎没有像在叉车业那样高调和张扬。
目前,发达国家制造的轮式装载机上极少再见到“纯”机械传动,而且在中小功率的机型上,液力传动也越来越多地被静液压驱动取代。
只是在大功率机型中,液力传动仍保持着某些优势。这一趋势在欧洲市场上尤为明显。
目前业界已经基本取得共识,采用静液压驱动的行走装置是满足装载机作业特点所有要求的最好方式 。
较之曾经占有压倒优势的传统液力传动来说,静液压驱动技术为装载机带来的优越性至少有以下几点: 

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流行的液力传动的轮式装载机的综合型多相变矩器的高效区偏向变矩比小的高速段,而装载机铲取物料时,在需要强大的低速推进力的同时还必须把相当大的一部分功率提供给提升臂和铲斗臂,用以快速撕裂和提升物料,但液力变矩器的特性决定了它在此时的效率十分低下,并只有在发动机最大转速下才能输出最大转矩。
静液压驱动能够具有接近于恒功率特性的速度- 推进力特性,低速大推进力工况下仍有良好的效率,而且在发动机较低转速下同样可以达到最大输出转矩并获得最大的推进力,还能够分配足够的剩余功率供工作部件使用。
通过推进力的有效控制能减少驱动轮的滑转速度损失和轮胎的磨损;设计时选用较小的发动机即可满足功率平衡的要求,噪声及排放则能降低许多,加之变速、换向迅速,可更精确地主动控制车速,操作也更舒适。

1、静液压驱动的轮式和履带式装载机

专题文章

静液压驱动装置既能使装载机加速行驶,也能控制其减速和制动,在频繁的进退换向过程中基本无需另行操作机械制动器,不仅提高了操作舒适性,也减少了制动元件的磨损。

图1 国产静液压驱动的XG904紧凑型装载机(厦工)

2、具有良好的动力制动能力

采用静液压驱动的小型轮式装载机的发动机可以横置,大中型的可以斜置或飞轮端向后纵置。较之传统的液力机械传动的机型飞轮端向前纵置的方式,新的布局方式都有利于改善驾驶员视野和优化整车质心位置。
在同等最大倾翻载荷(系指装载机在最大转向偏角时不致发生倾翻时折算到铲斗质心处的最大载荷值)的条件下能够减轻机体结构质量,也为设计更为美观的车辆外形创造了良好的基础。

3、有利于结构优化布局

静液压驱动的轮式装载机常采用转速敏感型变量控制模式,可得到一个类似于液力变矩器的推进力和行驶速度之间的“软”特性的关系,而在起步和低速时的功率利用和分配特性却显著优于液力传动。
升级到采用电子调节装置后,更可对变量泵、变量马达、发动机转速、变速箱挡位和工作部件的操纵阀等多个参数进行综合管理,达到实时优化调节的目的。
行走机械领域中为扩大静液压驱动装置高效调速范围所采用的各种措施,很多都是首先应用在轮式装载机上,然后再推广到别的机型领域。

4、为进一步设置遥控和自动化电子调节 提供了更为友好的接口界面

图2国 Liebeherr 的全系列轮式装载机都采用了静液压驱动技术,它同样也引领着履带式装载机(下)静液压驱动技术的应用

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专题文章

主要生产厂商有Ingersoll-Rand(英格索兰)、Caterpillar、Case、New Holland (纽荷兰)、Terex(特勒克斯)、Gehl(盖尔)和Melroe(梅洛)等。
而其中最著名的则非今天Ingersoll-Rand旗下的Bobcat(山猫)莫属(图3-53)。在很多场合,Bobcat这一品牌几乎已成为了滑移转向式装载机的代名词。

滑移转向装载机

源于农业机械,而今又广泛用于市政工程及装卸作业的滑移转向式装载机可以认为基本上是在静液压驱动装置技术的基础上研制出来的。
此类装载机的装载能力一般为300 – 1360 kg,以600 – 800kg者为最多,发动机功率15-55 kW。它们的标准配置是以两套独立的静液压驱动装置分别驱动左右两侧各一对装有充气橡胶轮胎的驱动轮,依靠两侧驱动轮的转速差实现转向。
虽然是轮式车辆,却采用履带车辆的转向方式,转向过程中就不可避免地会有轮胎的侧滑,“滑移转向(skid-steer)”即由此得名。
液压驱动装置保证了这种机械不仅能无级调节进退速度,而且还能得到从零(绕车体中心)到无穷大(直线行驶)的任意转问半径。
这种结构紧凑的装载机原本是为在农场畜厩中从事垫草和粪便的装卸作业而研制的,但它的优异的通过性和灵活性立即引起了其它行业的注意,加之制造者又为它配装了推土、清雪、钻孔、凿岩、货叉和半回转挖掘装置等多种工作部件,更使它成为一种小巧灵活的多用作业平台。
现在,它除作为一种多功能农牧业机械外,也大量用于市政工程和环卫事业,并在车站、码头的装卸作业中和某些抢险工作中发挥重要作用。
目前,全世界滑移转向式装载机的年产量超过5.5万台,已在相当大的程度上取代了中小功率的履带式装载机,也成为了中小功率静液压驱动装置和其他相关液压元器件的重要市场。

图3 滑移转向装载机的履带式变种机型(Caterpillar)

一文读懂液压泵损伤难题之                   “吸空”

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 博世力士乐行走机械

这类故障发生后,处理起来往往很麻烦——不仅需要更换新泵,还涉及到滤芯更换,管路清理,油箱清理,油液更换,甚至还需要清洗和维修其他液压元件。如果处理过程中采取的措施不全面,还可能发生安装的新泵短时间内再次损坏的情况。
有业内人士将这类故障的起因归结为泵的吸空——吸油受限。听起来有一定的道理。但,这类损伤真的都是吸空导致的吗?
以博世力士乐A10VO/31系列样本为例,其中写明了“吸油压力不要低于0.8bar绝对压力,壳体泄油压力不要超过2bar绝对压力,壳体泄油压力不要高于吸油压力0.5bar”的相关提示。
想解读这些数据,需要借助下面的结构图,对泵柱塞所受的液压力进行简化分析。只有搞清楚泵是如何坏的,才能找到解决措施,杜绝这类问题。
F1和F2在正常情况下是能够使柱塞保持平衡的——在油膜对滑靴的支撑以及吸油对柱塞的作用下,滑靴与斜盘保持“贴合”。试想,如果F1和F2失衡,会发生什么?
吸油区柱塞受到额外的作用力,向吸油侧偏移,进而回程盘受力、变

你遭遇过这类液压泵故障吗?
在正常使用过程中
机器中突然传出哒哒哒~突突突的噪音
运转时间不长泵里面就一团糟

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F1:吸油在柱塞侧产生的力;F2:滑靴侧静压油膜产生的力(与壳体泄油有关)

形。滑靴与回程盘接触的边缘变形(翻边)。别忘了泵此时正高速旋转,当这种状态下的柱塞从吸油区快速转到压油区时,在泵工作油作用下,这类柱塞的滑靴会被重重“砸”向斜盘,导致滑靴与斜盘接触的边(面)变形(捣圆)甚至碎裂,进而柱塞圆头会抵住斜盘,由于有相对旋转,斜盘会被戗出“月牙”形的凹坑。

与此同时,在吸油区变形的回程盘快速得到释放,塑性范围内的会变形、超出其强度的会碎裂。有人用“吸空”来定义这类损伤:如吸油不畅,吸油滤堵,吸油管路内径不合适,吸油管路太长,弯头、变径太多导致液阻太大等等,因而导致吸油压力偏低。
其实,用吸空来定义造成这类损伤的原因并不全面。吸空会导致这些损伤,但出现这类损伤并不一定都是吸空造成的。壳体泄油压力过高会不会导致这种损伤呢?答案是肯定的。需要强调的是,吸油滤一旦堵塞,会带来吸油不畅的隐患。因此,如果你对你的油箱以及管路的加工、清洗、后续处理等工艺有信心,对压油、回油滤的配置等能有效控制系统清洁度的措施有信心,请尽量不要使用吸油滤。

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先导式比例压力阀和它的阻尼们

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 阀控系统

先导式比例压力阀的基本原理,大多还是借用普通压力阀主阀 或以二通压力插件再配以单级比例溢流阀控制的B型半桥驱动。而桥驱的核心就是阻尼。已知B型半桥至少有一个固定阻尼和一个可控变阻尼组成,当然这是极限最低数量,实际一只性能优良的比例溢流阀或减压阀,结构上阻尼位置数量可能有5-7个之多,除了比例电磁铁控制的可变阻尼④,始终充当着B桥可变阻尼,其他阻尼根据阻尼的串并联最终还是要回到B桥的两个功能阻尼上。因此了解各位置阻尼的功能对掌控先导压力阀的性能还是很有必要的。以先导式比例溢流阀为例,如图,,通常在主进油路和先导油路之间总能找到阻尼①,阀体侧面通常会有一个堵头,拆下后,孔内即可找到此阻尼。此阻尼除

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        先导式比例溢流阀的额定压力调定,一般取在流量50l/min下调定。比例溢流阀选用原则
  • 利用功率域曲线选择流量规格
  • 压力控制的高分辨率原则
  • 动态特性与应用系统的实际情况相关
  • 用其所能的80%

了充当B桥固定阻尼之外,还有限流的作用,因为压力阀有随流量的压力超调特性,单级阀也不例外。因此如果拆掉此阻尼或者孔径过大,很大概率会在启泵之后压力直接越至极限限压值,相当于液压半桥调压失效,变成了压力自举。

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        先导式比例减压阀也相类似,可以参照比例溢流阀的情况,只不过先导油引自P腔或工作油腔A.且先导控制油必与工作腔A 有关系,这点即减压阀输出必有反馈。此外需要注意的是先导油需要外排,因主阀是以A腔代替了溢流阀的T腔,也就可能没有了可以随时内排的低压腔。

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电液伺服阀
技术术语解析

液压基础

1

频率特性

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液压贼船

控制电流在某个频率范围内作正弦变化时,空载控制流量对控制电流的复数比。输入幅值大小,工作温度、供油压力和其它工作条件对阀的频率特性都有影响。通常在标准试验条件下,及控制电流峰间值为50%额定电流下标定。用幅值为-3分贝(dB)和相位角为-90°时所对应的频率来度量。阀频率特性的幅值比不应大于+2分贝(dB)。

2

额定流量

相应于额定电流和给定的供油压力及负载压力条件下,所规定的控制流量输出。通常,额定流量规定为压降等于额定供油压力时,与额定电流相对应的空载流量,以升/分表示。

3

流量增益

流量曲线的斜率,以升/分·毫安表示。

液压基础

4

压力增益

控制流量为零时,负载压降对控制电流的变化率,以兆帕/毫安(MPa/mA)表示。通常压力增益规定用±40%最大负载压降范围内,负载压降对控制电流曲线的平均斜率表示。同样,压力增益也可规定为阀在零位,输入1%额定电流时,负载压降相对于额定供油压力的百分比变化。

5

内漏

控制流量为零时,从回油窗口流出的流量,以升/分表示。随控制电流而改变,取最大值为内漏。

6

滞环

在正负额定电流之间,以小于动态特性起作用的速度循环(通常不大于0.1Hz),产生相同流量往和返的控制电流之差的最大值,对额定电流之比,以百分数表示。

7

线性度

流量曲线的不直线度。用名义流量曲线对名义流量增益线的最大偏差与额定电流之比,以百分数来表示。

8

对称度

两个极性流量增益的不一致性。取一极性的名义流量增益与另一极性的名义流量增益之差对其中较大者之比,以百分数表示。

液压基础

9

重叠

滑阀处于零位时,固定节流边与可动节流边之间的轴向位置关系。对伺服阀来说,重叠的度量方法为:对每一极性分别作出名义流量曲线近似于直线部分的延长线,两延长线的零流量点之间的总间隔,用额定电流的百分比表示。
零重叠为名义流量曲线的两个延长线不存在间隔的情况。正重叠为导致零位区域名义流量曲线斜率减小的重叠情况。负重叠为导致零位区域名义流量曲线斜率增加的重叠情况。零重叠的公差规定为2.5%正重叠至2.5%负重叠。

10

零偏

空载流量为零的状态称零位。为使阀处于零位所需输入的控制电流对额定电流之比,以百分数表示,称零偏。

11

分辨率

使阀的控制流量发生变化的控制电流最小增量。随控制电流大小和停留时间长短不同。取最大值与额定电流之比以百分数表示。

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《电液伺服阀特性参数解读》

本课程为《电液伺服阀特性参数解读》,属于电液伺服系统的基础课程。
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特别是在电液伺服控制领域,各类性能参数繁杂,不理解这些术语的含义,你可能连伺服阀的样本都看不懂,更别提去设计一套伺服系统了!
为此,液压贼船联合液界联盟学院,计划推出解读液压行业标准的系列教程!
本期主要解读《GB 10844-2007-T船用电液伺服阀通用技术条件》标准,让您彻底理解电液伺服控制技术中的相关术语和定义,主要包括什么是压力增益?什么是流量增益?
什么是分辨率?什么是零漂?什么是瞬态响应?什么是频率响应?什么是幅值比?什么是相位滞后?等等二十多个典型术语。
本专题课程主要针对电液伺服系统的初学者,所以属于保姆级的教程,希望对大家有所帮助!

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其特点是,通过数据大屏,可实时展示、查询和管理设备状态信息;快速实现故障定位、备品备件可视化管理;可对接ERP、MES、设备管理系统、维保、能源系统数据,以向设备管理人员发出预测性警告,实现全生命周期管理;可实现多终端、多设备(包括Web、PC、APP、小程序等)协同管理。

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