工作介质液压课件.pptx

《工作介质液压课件.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工作介质液压课件.pptx（25页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、液压传动的工作介质液压传动的工作介质液压传动及控制在工作、性能特点上和机械、电气传动之间液压传动及控制在工作、性能特点上和机械、电气传动之间的差异主要取决于载体的不同，前者采用工作介质。的差异主要取决于载体的不同，前者采用工作介质。液压传动系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取决于液压传动系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取决于系统中所使用的工作介质。系统中所使用的工作介质。第1页/共25页液压油液液压油液液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择液压油液的污染及其控制液压油液的污染及其控制第2页/共25页液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择对液压油液的要求在液压系统中，工作介质传递动

2、力和信号。同时，它还起到润滑、冷却和防锈的作用。液压系统能否可靠、有效地工作，在很大程度上取决于系统中所用的工作介质。工作介质应当具备的性质如下：可压缩性粘性润滑性安定性防锈和抗腐蚀性抗泡沫性抗乳化性阻燃性洁净性相容性其它 无毒性和臭味；比热容和热导率要大；体胀系数要小等。第3页/共25页液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择对液压油液的要求液压系统中使用的液压油液大多数是矿物油，但也有合成液体、水包油乳化液（也称为高水基，O/W）和油包水乳化液（W/O）等。第4页/共25页液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择液压油液的特性和选择液压油液的某些物理化学性质1.密度密度

3、液压油的密度 因油的牌号而异，并且随着温度上升而略有下降，随着压力的增加而略有增加。我国采用20、大气压力下的密度 20为标准密度。常用液压油的 20为850 890kg/m3（计算时可取其平均值870kg/m3）。单位体积的质量单位体积的质量第5页/共25页2.可压缩性可压缩性如图所示，对于压力为p0时体积为V0的液压油，当压力升高 p，液压油的体积减少 V时，则此液压油的可压缩性可用体体积积压压缩缩系系数数，即单位压力变化下的体积相对变化量来表示。体积压缩系数 的倒数称为体体积积弹性模量弹性模量K。即液压油液第6页/共25页2.可压缩性可压缩性体积弹性模量体积弹性模量K的物理意义：反映了油

4、柱弹簧刚度封封闭闭在在容容器器内内的的油油液液在在外外力力作作用用下下的的情情况况极极像像一一个个弹弹簧簧：外外力力增增大大，体体积积减减小小；外外力力减减小小，体积增大。体积增大。液压油液由由石石油油型型液液压压油油体体积积弹弹性性模模量量的的数数值值可可知知，它它的的可可压缩性是钢的压缩性是钢的100 150倍。倍。第7页/共25页2.可压缩性可压缩性液压油液的体积弹性模量与温度、压力有关：温度增大时，K值减小，在液压油液正常的工作范围内，K值会有525的变化；压力增大时，K值增大，但这种变化不呈线性关系，当p3MPa时，K值基本上不再增大。液压油液中如混有气泡时，K值将大大减小。液压油液

5、的可压缩性对在动态下工作的液压系统来说影响极大；但当液压系统在静态（稳态）下工作时，一般可以不予考虑。液压油液第8页/共25页3.粘性粘性粘性的概念和牛顿液体内摩擦定律液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性。液体只有在流动（或有流动趋势）时才会呈现出粘性，静止液体是不呈现粘性的。这就是牛顿的液体内摩擦定律这就是牛顿的液体内摩擦定律 液压油液动画动画第9页/共25页牛顿液体内摩擦定律牛顿液体内摩擦定律 式中为比例常数，称为粘性系数，又称为动力粘度、绝对粘度或粘度。在我国，的法定计量单位是帕秒（Pas或Ns/m2）。液压油

6、液粘性的表示方法动力粘度、绝对粘度或粘度第10页/共25页液压油液粘性的表示方法运动粘度液体动力粘度与其密度之比，称为液体的运运动动粘度粘度，即运动粘度的法定计量单位为m2/s。国际标准组织（ISO）规定统一采用运动粘度来表示油的粘度。我国生产的机械油和液压油采用40时的平均运动粘度（mm2/s）为其标号，例如YA-N32中YA是普通液压油，N32表示40时的平均运动粘度为32mm2/s。第11页/共25页液压油液粘性的表示方法条件粘度、相对粘度工业中还常采用条条件件粘粘度度来度量液体的粘性。它采用特定粘度计在规定条件下测定，又称相相对粘度对粘度。按各国的习惯，采用不同的条件粘度，如我国、德国

7、等国采用恩恩氏氏粘粘度度 E E，美国用赛赛氏氏粘粘度度SSU，英国用雷雷氏氏粘粘度度RS，等等。它们与运动粘度间有确定的换算关系，可参阅有关手册。第12页/共25页粘性的测量方法粘性的测量方法液压油液第13页/共25页液压油液粘压特性粘温特性液体的粘度随液体的压力和温度而变。对对液液压压油油来来说说，压压力力增增大大时时，粘粘度度增增大大；但但在在一一般般液液压压系系统统使使用用的的压压力力范范围围内内，增增大大的的数数值值很很小小，可以忽略不计。可以忽略不计。液压油液对温度的变化十分敏感，如如图图所所示示，温温度度升升高高，粘粘度度下下降降。这这个个变变化化率率的的大大小小直直接接影影响响

8、液液压压油油液液的的使使用用，其其重重要要性性不不亚亚于于粘粘度度本本身。身。第14页/共25页液压油液4.比热比热 流体与外界发生热量交换而使流体的温度变化，流体与外界发生热量交换而使流体的温度变化，热量交换对温度的变化率称为流体的热量交换对温度的变化率称为流体的热容量。单。单位质量流体的热容量则称为位质量流体的热容量则称为比热。如果把流体密。如果把流体密闭在容器内加热，加热时保持流体体积不变，由闭在容器内加热，加热时保持流体体积不变，由此而得的比热称为此而得的比热称为定容比热；如果流体加热时保；如果流体加热时保持压力不变，由此而得的比热称为持压力不变，由此而得的比热称为定压比热。对于液体，

9、即使在等压条件下加热，它的体积变化也是非常小的，因此定压比热基本上与定容比热相同。第15页/共25页液压油液5.饱和蒸汽压和空气分离压饱和蒸汽压和空气分离压在一定温度下，当液压油液压力低于某值时，溶解在油液中的过饱和空气将在一定温度下，当液压油液压力低于某值时，溶解在油液中的过饱和空气将会突然地迅速从油液中分离出来，产生大量气泡，这个压力称为液压油液在会突然地迅速从油液中分离出来，产生大量气泡，这个压力称为液压油液在该温度下的该温度下的空气分离压空气分离压。含有气泡的液压油液的体积弹性模量将减小含有气泡的液压油液的体积弹性模量将减小。气泡越多，液压油液的体积弹性模量越小。当液压油液在某温度下的

10、压力低于一定数值时，油液本身迅速汽化，产生大当液压油液在某温度下的压力低于一定数值时，油液本身迅速汽化，产生大量蒸汽气泡，这时的压力称为液压油液在该温度下的量蒸汽气泡，这时的压力称为液压油液在该温度下的饱和蒸汽压饱和蒸汽压。一般说来，液压油液的饱和蒸汽压相当小，比空气分离压小得多。要使液压油液不产生大量气泡，它的最低压力不得低于液压油液所在温度下的空气分离压。图图第16页/共25页液压油液的选用液压油液的选用 正确而合理地选择液压油液，对液压系统适应各种工作环境的能力、延长系统和元件的寿命、提高系统工作的可靠性等都有重要的影响。选择液压油液时，首先应根据液压传动系统的工作环境和工作条件来选择合

11、适的液压油液的类型，然后再选择液压油液的粘度。第17页/共25页液压油液在在选选择择液液压压油油液液类类型型时时，最最主主要要的的是是考考虑虑液液压压传传动动系系统统的的工工作作环环境境和和工工作作条条件件，若若系系统统靠靠近近300300以以上上高高温温的的表表面面热热源源或或有有明明火火场场合合，就就要要选选择择难难燃燃型型液液压压液液。其其中中对对液液压压液液用用量量大大的的液液压压传传动动系系统统，建建议议选选用用乳乳化化型型液液压压液液；用用量量小小的的选选用用合合成成型型液液压压液液。当当选选用用了了矿矿物物油油型型液液压压油油后后，首首选选的的是是专专用用液液压压油油；在在客客观

12、观条条件件受受到到限限制制时时，也也可可选选用用普普通通液液压压油或汽轮机油。油或汽轮机油。第18页/共25页液压油液众多的考虑因素中，最重要的因素是液压油液的粘度。粘度太大，液流的压力损失和发热大，使系统效率下降；粘度太小，泄漏增大也影响系统效率。因此，应选择使系统能正常、高效和可靠工作的油液粘度。在液压系统中，液压泵的工作条件最为严峻，不但压力大、转速高和温度高，而且油液在被吸入和由泵压出时要受到剪切作用，所以一般根据泵的要求来确定液压油液的粘度。油温对粘度的影响极大，因此应依具体情况控制油温，使系统在油液的最佳粘度范围内工作。第19页/共25页液压油液根据一定的要求选定或配置好液压油液后

13、，不能认为液压系统工作介质的问题已全部解决了。使用不当还会使油液的性质发生变化。因此在使用液压油液时，应注意以下几点：对对长长期期使使用用的的液液压压油油液液，氧氧化化、热热稳稳定定性性是是决决定定温温度度界界限限的的因因素素。因因此此，应应使使液液压压油油液液长长期期处处在低于它开始氧化的温度下工作。在低于它开始氧化的温度下工作。在在贮贮存存、搬搬运运及及加加注注过过程程中中，应应防防止止油油液液被被污污染。染。对油液定期抽样检验，并建立定期换油制度。对油液定期抽样检验，并建立定期换油制度。油箱的贮油量应充分，以利于系统的散热。油箱的贮油量应充分，以利于系统的散热。保持系统的密封，一旦有泄漏

14、，就应立即排除。保持系统的密封，一旦有泄漏，就应立即排除。第20页/共25页液压油液的污染及其控制液压油液的污染及其控制液压油液的污染是系统发生故障的主要原因之一，它严重影响着液压系统的可靠性及元件的寿命。液压油液被污染后，将对系统及元件产生下述液压油液被污染后，将对系统及元件产生下述不良后果：固体颗粒加速元件磨损，堵塞缝隙及滤油器，使泵、阀性能下降，产生噪声。固体颗粒加速元件磨损，堵塞缝隙及滤油器，使泵、阀性能下降，产生噪声。水的侵入加速油液的氧化，并和添加剂起作用产生粘性胶质，使滤芯堵塞。水的侵入加速油液的氧化，并和添加剂起作用产生粘性胶质，使滤芯堵塞。空气的混入降低油液的体积弹性模量，引

15、起气蚀，降低油液的润滑性。空气的混入降低油液的体积弹性模量，引起气蚀，降低油液的润滑性。溶剂、表面活性化合物化学物质使金属腐蚀。溶剂、表面活性化合物化学物质使金属腐蚀。微微生生物物的的生生成成使使油油液液变变质质，降降低低润润滑滑性性能能，加加速速元元件件腐腐蚀蚀。对对高高水水基基液液压压液液的危害更大。的危害更大。第21页/共25页外界侵入的污染物外界侵入的污染物工作过程中产生的工作过程中产生的污染物污染物液液压压油油液液运运输输过过程程中中带带来的污染物来的污染物液液压压装装置置组组装装时时残残留留下下来的污染物来的污染物从从周周围围环环境境混混入入的的污污染染物物液液压压装装置置中中相相

16、对对运运动动件件磨磨损损时时产产生生的污染物的污染物液液压压油油液液物物理理化化学学性性能能变变化化时时产产生生的污染物的污染物液压油液液压油液遭受污染的原因很复杂，污染物的来源如表所示。第22页/共25页液压油液液压油的污染程度可按国际标准ISO4406定量地描述和评定 对对元元件件和和系系统统进进行行清清洗洗，清清除除在在加加工工和和组组装装过过程中残留的污染物。程中残留的污染物。防止污染物从外界侵入。防止污染物从外界侵入。采采用用合合适适的的过过滤滤器器。这这是是控控制制液液压压油油液液污污染染的的重重要要手手段段，应应根根据据系系统统的的不不同同情情况况选选用用不不同同过过滤滤精度、不

17、同结构的过滤器，并定期检查和清洗。精度、不同结构的过滤器，并定期检查和清洗。控制液压油液的温度。控制液压油液的温度。定期检查和更换液压油液。定期检查和更换液压油液。为了减少液压油液的污染，常采取如下一些措施：第23页/共25页小结小结目前最广泛使用的液压传动介质是石油型液压油。要根据系统中采用的元件结构形式（主要是泵）、运动速度、使用温度和压力等因素来选用油液的品种和牌号，并注意对其污染严加控制。粘度实质上是液体的内摩擦系数，它影响液体流动时的阻力、运动副的摩擦力以及通过配合间隙的泄漏量。合适的粘度对保证液压系统正常工作有很重要的意义。油液的可压缩性约为钢的100 150倍，当油液中含有游离空气时其可压缩性将急剧增加。在高压系统中必须注意液体可压缩性的影响。由于液压油液的饱和蒸汽压比其空气分离压低得多，在液压技术中常把压力是否低于空气分离压作为产生气穴的标准。第24页/共25页感谢您的观看。第25页/共25页