油壓分裂器

油壓分裂器液壓系統(tǒng)組成

一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和工作介質(zhì)。

動(dòng)力元件的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。動(dòng)力元件指液壓系統(tǒng)中的液壓泵，它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。

執(zhí)行元件的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。執(zhí)行元件有液壓缸和液壓馬達(dá)。

控制元件（即各種液壓閥）在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。

根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥（安全閥）、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。

輔助元件包括蓄能器、過(guò)濾器、冷卻器、加熱器、油管、管接頭、油箱、壓力計(jì)、流量計(jì)、密封裝置等,它們起連接、儲(chǔ)油、過(guò)濾和測(cè)量油液壓力等輔助作用，可參考《液壓傳動(dòng)》《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)叢書》。

工作介質(zhì)是指各類液壓傳動(dòng)中的液壓油或乳化液，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。液壓系統(tǒng)就是通過(guò)其實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的。

液壓元件可分為動(dòng)力元件和控制元件以及執(zhí)行元件三大類。盡管都是液壓元件，它們的自身功能和安裝使用的技術(shù)要求也不盡相同，現(xiàn)分別介紹如下：

動(dòng)力元件：指的是各種液壓泵，齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。

1、齒輪油泵和串聯(lián)泵（包括外嚙合與內(nèi)嚙合）兩種結(jié)構(gòu)型式。

2、葉片油泵（包括單級(jí)泵、變量泵、雙級(jí)泵、雙聯(lián)泵）。

3、柱塞油泵，又分為軸向柱塞油泵和徑向柱塞油泵，軸向柱塞泵有定量泵、變量泵、（變量泵又分為手動(dòng)變量與壓力補(bǔ)償變量、伺服變量等多種）從結(jié)構(gòu)上又分為端面配油和閥式配油兩種配油方式，而徑向柱塞泵的配油型式，基本上為閥式配油。）；

執(zhí)行元件：液壓缸和液壓馬達(dá)，液壓缸有活塞液壓缸、柱塞液壓缸、擺動(dòng)液壓缸、組合液壓缸；液壓馬達(dá)有齒輪式液壓馬達(dá)、葉片液壓馬達(dá)、柱塞液壓馬達(dá)；

控制元件：方向控制閥、單向閥、換向閥；

壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；

流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥；

輔助元件：除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件{主要包括： 各種管接頭（擴(kuò)口式、焊接式、卡套式，sae法蘭）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測(cè)壓接頭、管夾等}及油箱等，它們同樣十分重要。

油壓分裂器優(yōu)點(diǎn)

與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、液壓傳動(dòng)的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置。

2、重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快[2]。

3、操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá)2000：1）。

4、可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。

5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。

6、很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)。

7、很容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。

油壓分裂器缺點(diǎn)

1、由于流體流動(dòng)的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當(dāng)，泄露不僅污染場(chǎng)地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。

2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。

3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價(jià)格較貴。

4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的傳動(dòng)比。

5、液壓傳動(dòng)出故障時(shí)不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平。

油壓分裂器系統(tǒng)形式

液壓元件逐步實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，其規(guī)格、品種、質(zhì)量、性能都有了很大提高，尤其是采用電子技術(shù)、伺服技術(shù)等新技術(shù)新工藝后，液壓系統(tǒng)的質(zhì)量得到了顯著的提高，其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)及軍事工業(yè)中發(fā)揮了重大作用。從不同的角度出發(fā)，可以把液壓系統(tǒng)分成不同的形式。

（1）按油液的循環(huán)方式，液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，油經(jīng)各種控制閥后，驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行元件，回油再經(jīng)過(guò)換向閥回油箱。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，可以發(fā)揮油箱的散熱、沉淀雜質(zhì)作用，但因油液常與空氣接觸，使空氣易于滲入系統(tǒng)，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)等后果。開式系統(tǒng)油箱大，油泵自吸性能好。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的進(jìn)油管直接與執(zhí)行元件的回油管相連，工作液體在系統(tǒng)的管路中進(jìn)行封閉循環(huán)。其結(jié)構(gòu)緊湊，與空氣接觸機(jī)會(huì)少，空氣不易滲入系統(tǒng)，故傳動(dòng)較平穩(wěn)。工作機(jī)構(gòu)的變速和換向靠調(diào)節(jié)泵或馬達(dá)的變量機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，避免了開式系統(tǒng)換向過(guò)程中所出現(xiàn)的液壓沖擊和能量損失。但閉式系統(tǒng)較開式系統(tǒng)復(fù)雜，因無(wú)油箱，油液的散熱和過(guò)濾條件較差。為補(bǔ)償系統(tǒng)中的泄漏，通常需要一個(gè)小流量的補(bǔ)油泵和油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等，在工作過(guò)程中會(huì)使功率利用下降，所以閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達(dá)。

（2）按系統(tǒng)中液壓泵的數(shù)目，可分為單泵系統(tǒng)，雙泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)。

（3）按所用液壓泵形式的不同，可分為定量泵系統(tǒng)和變量泵系統(tǒng)。變量泵的優(yōu)點(diǎn)是在調(diào)節(jié)范圍之內(nèi)，可以充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，但其結(jié)構(gòu)和制造工藝復(fù)雜，成本高，可分為手動(dòng)變量、盡可能控變量、伺服變量、壓力補(bǔ)償變量、恒壓變量、液壓變量等多種方式。

（4）按向執(zhí)行元件供油方式的不同，可分為串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)。串聯(lián)系統(tǒng)中，上一個(gè)執(zhí)行元件的回油即為下一個(gè)執(zhí)行元件的進(jìn)油，每通過(guò)一個(gè)執(zhí)行元件壓力就要降低一次。在串聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)主泵向多路閥控制的各執(zhí)行元件供油時(shí)，只要液壓泵的出口壓力足夠，便可以實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)的復(fù)合。但由于執(zhí)行元件的壓力是疊加的，所以克服外載能力將隨執(zhí)行元件數(shù)量的增加而降低。并聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)一臺(tái)液壓泵向一組執(zhí)行元件供油時(shí)，進(jìn)入各執(zhí)行元件的流量只是液壓泵輸出流量的一部分。流量的分配隨各件上外載荷的不同而變化，首先進(jìn)入外載荷較小的執(zhí)行元件，只有當(dāng)各執(zhí)行元件上外載荷相等時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)同時(shí)動(dòng)作。全液壓傳動(dòng)機(jī)械性能的優(yōu)劣，主要取決于液壓系統(tǒng)性能的好壞，包括所用元件質(zhì)量?jī)?yōu)劣，基本回路是否恰當(dāng)?shù)取Ｏ到y(tǒng)性能的好壞，除滿足使用功能要求外，應(yīng)從液壓系統(tǒng)的效率、功率利用、調(diào)速范圍和微調(diào)特性、振動(dòng)和噪聲以及系統(tǒng)的安裝和調(diào)試是否方便可靠等方面進(jìn)行。現(xiàn)代工程機(jī)械幾乎都采用了液壓系統(tǒng)，并且與電子系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)結(jié)合，成為現(xiàn)代工程機(jī)械的重要組成部分。

油壓分裂器原理

它是由兩個(gè)大小不同的液缸組成的，在液缸里充滿水或油。充水的叫“水壓機(jī)”；充油的稱“油壓機(jī)”。兩個(gè)液缸里各有一個(gè)可以滑動(dòng)的活塞，如果在小活塞上加一定值的壓力，根據(jù)帕斯卡定律，小活塞將這一壓力通過(guò)液體的壓力傳遞給大活塞，將大活塞頂上去。設(shè)小活塞的橫截面積是S1，加在小活塞上的向下的壓力是F1。于是，小活塞對(duì)液體的壓強(qiáng)為P=F1/SI，能夠大小不變地被液體向各個(gè)方向傳遞”。大活塞所受到的壓強(qiáng)必然也等于P。若大活塞的橫截面積是S2，壓強(qiáng)P在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力F2=PxS2，截面積是小活塞橫截面積的倍數(shù)。從上式知，在小活塞上加一較小的力，則在大活塞上會(huì)得到很大的力，為此用液壓機(jī)來(lái)壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等[1]。

液壓原理在一定的機(jī)械、電子系統(tǒng)內(nèi)，依靠液體介質(zhì)的靜壓力，完成能量的積壓、傳遞、放大，實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能的輕巧化、科學(xué)化、最大化。

利用液壓原理，可以構(gòu)建液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，也可以構(gòu)建液壓控制系統(tǒng)。

油壓分裂器清洗

對(duì)于小型潤(rùn)滑系統(tǒng)，可利用和設(shè)備規(guī)定的液壓油相同的油品進(jìn)行清洗工作。清洗過(guò)后的油不再符合潤(rùn)滑的要求，而且包含雜質(zhì)太多，清洗完畢后必須徹底排除。經(jīng)清洗后的潤(rùn)滑系統(tǒng)再加入規(guī)定的液壓油。

有些液壓設(shè)備維修后，用金屬清洗劑或肥皂水清洗系統(tǒng)，再加液壓油進(jìn)行試機(jī)，發(fā)現(xiàn)泡沫大，油壓不穩(wěn)，認(rèn)為該品牌的液壓油質(zhì)量差，把油排凈后換另一品牌的油工作正常，就斷定前一油差后一油好，其實(shí)這是冤案，前油替后油“受了過(guò)”，由于系統(tǒng)中殘存的金屬清洗劑中的表面活性劑組分污染了前油而使其抗泡性變差，使設(shè)備工作異常，前油排凈時(shí)也同時(shí)把系統(tǒng)沖刷干凈，后油也就正常了，類似情況經(jīng)常發(fā)生。濾油就用油性濾紙，幾塊錢一張，將近半平方米。省事點(diǎn)就用汽車機(jī)油濾清器改裝。做或買一個(gè)夠大的油箱，側(cè)面下部裝濾紙或?yàn)V清器，箱上部裝個(gè)氣嘴接頭，接上氣泵加壓，就能濾了。其他部分可以自己想了。

液壓系統(tǒng)主要有以下缺點(diǎn)：

1、發(fā)熱 由于傳力介質(zhì)（液壓油）在流動(dòng)過(guò)程中存在各部位流速的不同，導(dǎo)致液體內(nèi)部存在一定的內(nèi)摩擦，同時(shí)液體和管路內(nèi)壁之間也存在摩擦，這些都是導(dǎo)致液壓油溫度升高的原因。溫度升高將導(dǎo)致內(nèi)外泄漏增大，降低其機(jī)械效率。同時(shí)由于較高的溫度，液壓油會(huì)發(fā)生膨脹，導(dǎo)致壓縮性增大，使控制動(dòng)作無(wú)法很好的傳遞。解決辦法：發(fā)熱是液壓系統(tǒng)的固有特征，無(wú)法根除只能盡量減輕。使用質(zhì)量好的液壓油、液壓管路的布置中應(yīng)盡量避免彎頭的出現(xiàn)、使用高質(zhì)量的管路以及管接頭、液壓閥等。

2、振動(dòng) 液壓系統(tǒng)的振動(dòng)也是其痼疾之一。由于液壓油在管路中的高速流動(dòng)而產(chǎn)生的沖擊以及控制閥打開關(guān)閉過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊都是系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)的原因。強(qiáng)的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)控制動(dòng)作發(fā)生錯(cuò)誤，也會(huì)使系統(tǒng)中一些較為精密的儀器發(fā)生錯(cuò)誤，導(dǎo)致系統(tǒng)故障。解決辦法：液壓管路應(yīng)盡量固定，避免出現(xiàn)急彎。避免頻繁改變液流方向，無(wú)法避免時(shí)應(yīng)做好減振措施。整個(gè)液壓系統(tǒng)應(yīng)有良好的減振措施，同時(shí)還要避免外來(lái)振源對(duì)系統(tǒng)的影響。

3、泄漏 液壓系統(tǒng)的泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏。內(nèi)泄漏指泄漏過(guò)程發(fā)生在系統(tǒng)內(nèi)部，例如液壓缸活塞兩邊的泄漏、控制閥閥芯與閥體之間的泄漏等。內(nèi)泄漏雖然不會(huì)產(chǎn)生液壓油的損失，但是由于發(fā)生泄漏，既定的控制動(dòng)作可能會(huì)受到影響，直至引起系統(tǒng)故障。外泄漏是指發(fā)生在系統(tǒng)和外部環(huán)境之間的泄漏。液壓油直接泄漏到環(huán)境中，除了會(huì)影響系統(tǒng)的工作環(huán)境外，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不夠引發(fā)故障。泄漏到環(huán)境中的液壓油還有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。解決辦法：采用質(zhì)量較好的密封件，提高設(shè)備的加工精度[1]。

另：對(duì)于液壓系統(tǒng)這三大頑疾，有人進(jìn)行了總結(jié)：“發(fā)燒、拉稀帶得瑟”（這位總結(jié)者是東北人）。液壓系統(tǒng)用于升降機(jī)，挖掘機(jī)，泵站，強(qiáng)夯機(jī)，起重機(jī)，等等大型工業(yè)，建筑，工廠，企業(yè)，還有升降機(jī)，升降平臺(tái)，登車橋等等行業(yè)。 2100433B

液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來(lái)的一門新興技術(shù)，1795年英國(guó)約瑟夫·布拉曼（Joseph Braman,1749-1814），在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。1905年將工作介質(zhì)水改為油，又進(jìn)一步得到改善。

第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918）后液壓傳動(dòng)廣泛應(yīng)用，特別是1920年以后，發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的20年間，才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers）發(fā)明了壓力平衡式葉片泵，為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動(dòng)的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初康斯坦丁o尼斯克（GoConstantimsco）對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究；1910年對(duì)液力傳動(dòng)（液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等）方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。

第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945）期間,在美國(guó)機(jī)床中有30%應(yīng)用了液壓傳動(dòng)。應(yīng)該指出，日本液壓傳動(dòng)的發(fā)展較歐美等國(guó)家晚了近 20 多年。在 1955 年前后，日本迅速發(fā)展液壓傳動(dòng)，1956 年成立了“液壓工業(yè)會(huì)”。近20~30 年間，日本液壓傳動(dòng)發(fā)展之快，居世界領(lǐng)先地位。

液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。

通常被破碎的物體（如混凝土、巖石等）的抗壓強(qiáng)度很高，而抗拉強(qiáng)度卻低于其抗壓強(qiáng)度的10%。破碎器正是利用脆性材料抗拉強(qiáng)度低的這一特性，運(yùn)用楔塊組的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將油壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，使楔塊組產(chǎn)生擴(kuò)張分裂力，讓混凝土和巖石從內(nèi)部分裂，可進(jìn)行有效破裂。油壓分裂機(jī)主要由油壓泵、脹裂油缸和高壓油管組成。工作時(shí)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)油壓泵工作，油壓泵輸出的油壓油通過(guò)控制閥進(jìn)入脹裂油缸，使脹裂油缸的活塞前進(jìn)，推動(dòng)活塞所帶的中間楔形插頭外伸，并將兩個(gè)反向楔形塊向兩邊撐開，在被破壞物內(nèi)部產(chǎn)生巨大的脹裂力，使被破壞物脹裂 。

(1)安全性

分裂器在油壓力的作用下可控性好，不會(huì)像爆破和其它沖擊性地拆除存在安全隱患，它無(wú)需采用其它的安全措施。

(2)環(huán)保性

分裂器工作時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)、沖擊、噪聲、粉塵、飛屑，周圍的環(huán)境不會(huì)受到影響。即使在人口稠密地區(qū)或室內(nèi)，以及精密設(shè)備旁邊，都可以無(wú)干擾地進(jìn)行施工。

(3)經(jīng)濟(jì)性

分裂器在數(shù)秒即可完成分裂過(guò)程，并且可以連續(xù)不間斷的工作，效率高;運(yùn)行及其維護(hù)保養(yǎng)成本低；無(wú)需像爆破作業(yè)那樣采用隔離或其它的安全措施，避免因破裂而使周圍暫停施工。

(4)易操作性

分離器的人性化設(shè)計(jì)，確保了其使用簡(jiǎn)單易學(xué)，僅需單人操作；維護(hù)保養(yǎng)便捷，使用壽命長(zhǎng)；分裂器和泵站搬運(yùn)方便。

(1)分裂器以其巨大的分裂力廣泛應(yīng)用于隊(duì)沖擊、震動(dòng)要求嚴(yán)格的基礎(chǔ)、地面和鋼筋混凝土墻體的拆除以及局部的改造。

(2)在采石場(chǎng)的放料開采中具有很大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。與爆破或其它的人工方式相比，具有安全、環(huán)保、成材率也得到了很大地提高，并且降低了開采成本。

(3)在地震、礦難等各種災(zāi)難的搶險(xiǎn)中，可利用穿破墻體，破碎山體塌方滾落在公路上的巨石，到達(dá)快速清除路障的目的 。