靜壓機液壓系統通常由以下部分組成并按相應原理工作:
一、組成部分
動力源:一般采用電機或發動機驅動液壓泵,為系統提供動力,將機械能轉化為液壓油的壓力能。液壓泵常見的有柱塞泵、齒輪泵等。柱塞泵通過柱塞在泵缸內的往復運動實現吸油和壓油;齒輪泵則依靠兩個嚙合齒輪的旋轉,在輪齒脫開嚙合的一側形成低壓吸油,在輪齒進入嚙合的一側形成高壓壓油。
液壓油箱:用于儲存液壓油,為系統提供足夠的油液儲備,并起到散熱、沉淀雜質等作用。油箱上通常還設有液位計、油溫表、空氣濾清器等附件,以便監測和維護油液狀態。
二、控制閥組
換向閥:控制液壓油的流動方向,從而改變執行元件(如液壓缸)的運動方向,實現靜壓機的加壓、回程等動作。
溢流閥:限制系統最高壓力,當系統壓力超過設定值時,溢流閥打開,將多余的油液返回油箱,保護系統元件免受過高壓力的損壞。
節流閥或調速閥:調節液壓油的流量,進而控制執行元件的運動速度,使靜壓機能夠根據不同的工作需求,以合適的速度進行加壓或回程操作。
執行元件:通常為液壓缸,是將液壓油的壓力能轉化為機械能的部件,通過活塞在缸筒內的往復運動,產生直線推力或拉力,對工件施加靜壓力。有些大型靜壓機可能會采用多個液壓缸同步工作,以保證壓力均勻分布。
輔助元件
油管和管接頭:用于連接液壓系統的各個部件,形成完整的液壓油流通回路,使液壓油能夠在系統中順利傳輸。油管的材質和規格需根據系統的壓力、流量等要求進行選擇,常見的有橡膠管、鋼絲編織橡膠管、金屬管等。
過濾器:安裝在液壓系統中,用于過濾液壓油中的雜質、顆粒等污染物,保持油液清潔,防止雜質進入液壓元件,影響系統的正常工作和使用壽命。
壓力表及壓力傳感器:用于顯示系統壓力,以便操作人員了解系統的工作狀態,同時也可為控制系統提供壓力信號,實現對壓力的精確控制。
三、工作原理
基于帕斯卡原理,即加在密閉液體上的壓力會等量地傳遞到液體中的所有點。具體過程如下:
加壓過程:啟動動力源,驅動液壓泵運轉,液壓泵從液壓油箱中吸入低壓液壓油,通過其內部的工作機制將油液加壓,形成高壓液壓油。高壓油經油管輸送到換向閥等控制閥組,當換向閥處于加壓工位時,高壓油進入液壓缸的無桿腔,推動活塞及與活塞相連的壓頭向下運動,對放置在工作臺上的工件施加靜壓力,使工件在壓力作用下發生變形或達到所需的加工效果。
保壓過程:當液壓缸達到所需的壓力后,通過控制系統使液壓泵進入卸荷狀態或保持低流量輸出,維持系統壓力穩定,使工件在一定時間內保持受到穩定的靜壓力,以滿足工藝要求,如材料的成型、固化等。
回程過程:保壓完成后,操作換向閥切換到回程工位,使液壓缸有桿腔通入高壓油,無桿腔的油液通過換向閥流回油箱,活塞在壓力差的作用下向上運動,帶動壓頭回程,回到初始位置。
循環與散熱:在整個工作過程中,液壓油不斷循環流動。由于液壓系統在工作時會產生熱量,一部分熱量通過液壓油在油箱中的散熱以及油管與周圍空氣的熱交換等方式散發出去,以保證系統油溫在正常范圍內,確保系統的性能和可靠性。