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机械传动的效率

时间:2023-06-26 16:24:36

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇机械传动的效率,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

第1篇

液压机械传动控制系统是一种流体传动与控制技术有效结合的先进技术,其主要包括动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件[1]。该系统采用液体作为能量传动以及控制的有效介质,并由元件回路控制对能量进行传递。目前该系统已在诸多领域得到广泛应用,特别是机械设计制造领域已离不开液压机械传动控制系统的大量使用,其也促使机械设计制造领域的不断发展,因此研究液压机械传动控制系统在机械设计制造中的实际应用情况意义重大。

一、液压机械传动控制系统的优缺点

1.液压机械传动控制系统的优点

液压机械传动控制系统的优点可以归纳为以下4点:首先是功率高,液压机械传动控制系统主要由动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等组成。与传统的液压传动和机械传动相比,这种系统的液压机械传动功率相对较大,同时这种系统引入了微电子技术,使得该系统的功能集成化程度高,可在较小空间内达到功率有效控制。其次是小型化,这是由于液压机械传动控制系统的各元件高度集成化的特点,使得该系统小型化、轻质化发展。同时由于系统内部各元件的相互协作性较好,也使得该系统可操作程度高,可针对不同的工作要求进行有效的液压机械传动。接下来是稳定性好。这种液压机械传动控制系统实际应用可将机械工作过程中产生的热量通过液压油流动传递,可有效降低系统温度,避免系统局部过热的情况,进而保证机械的使用稳定性。同时由于上述原因,该系统也可用于低速重载条件的液压机械传动。最后是自动换挡功能,为了使得操作人员根据相关要求对机械进行简便灵活操作,提高机械工作效率,可使用这种液压机械传动系统。该系统具有自动换挡功能,可根据实际工作条件和机械运行要求的不同进行有效的挡位自动调节,方便操作人员进行工作装置的操作,不要考虑挡位操作的问题,可降低机械工作中的操作失误概率,进而实现整体机械的工作效率。

2.液压机械传动控制系统的缺点

液压机械传动控制系统的缺点主要包括以下5个方面:首先是液压系统漏油问题,这是液压机械传动控制系统的重要缺点之一,其严重影响整个传动控制系统的稳定性和正确性。这种液压系统漏油问题使得液压机械传动的传动比率波动性大,达不到相关液压机械传动控制要求,严重影响液压传动系统的稳定运行和传动控制的正确性,该缺点也会对整个机械工作状态造成不利效果,使得机械工作效率低,同时由于这种原因,该系统不适宜长距离传动。其次是温度变化问题,通常系统内的温度变化会直接影响到系统的运动特性。这种液压机械运动控制系统对温度要求较高,当系统温度升高时,系统内的液体粘度发生变化,使得系统的运动特性也随之改变,进而影响机械的工作稳定性。因此该系统运行过程中应对温度变化进行重点监控,防止机械运行因温度变化造成的偏差问题。再次是故障的检查和排除难度大,液压机械传动控制系统的故障检查和排除工作量和难度较大。该系统正常运行时,液压元件运行产生的金属粉末容易引起机械设备故障问题,而系统外的粉尘的大量附着到机器设备上,也会对系统的运行稳定性造成严重影响。对于系统而言,这些金属粉末和粉尘通常是不可避免,其也增加了故障的检查和排除工作量和难度。最后是清扫工作,实际运行时,液压机械运动控制系统容易由于一些外界因素干扰,使得系统的稳定性和运行结果得不到保障,因此需要在系统实际运行前进行全面的清扫工作,尽可能的避免外界因素对系统的干扰。

二、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用

1.液压机械传动控制系统的应用特点

根据液压机械传动控制系统的高度集成化特点,其可有效满足不同行业对机械设计及制造的规模、功率、精度和工作效率的严格要求。而小型化、轻质化的特点也使得该系统可应用在不同施工环境和施工条件。在机械设计和制造领域,液压机械运动控制系统可以根据自身特点有效弥补传统传动系统的不足,同时该系统的大量应用可降低机械设计和制造的难度,提高机械制造精度和缩短制造周期。液压机械传动控制系统将自动化控制技术实际应用到机械设计和制造领域,其可加快机械设计和制造的自动化进程,同时自动化也是未来机械设计和制造的研究开发的重要方向[2]。这种应用可有效控制产品质量以及提高生产效率,实际满足机械产品的行业需求。目前液压机械传动控制系统也广泛应用在国防、农业、冶金和煤矿等众多行业。

2.液压传动无级变速器

机械设计制造中,可采用液压机械传动控制系统来实现对其速度的有效控制,也就是无级变速技术。一般而言,该液压系统正常运行需要使用变量泵以及定量马达。当系统工作时,通过发动机将动力分离,其中一部分顺着离合器传送给行星架,而另一部分则是经过液压系统到达太阳轮,这两部分动力通过差动轮系部分进行有效合成后,再通过差动轮系的齿圈对外输出。通常实际机械工作前需要断开离合器C1,同时闭合C2,使得发动机的全部动力进入液压系统,从而保证机械的正常启动。而机械实际工作时,离合器C1闭合而C2断开,采用控制系统将液压马达的转速降至0,此时发动机的所有动力通过机械系统进行有效传递,其可提高机械工作过程中的动力传递效率,并对系统马达转动方向进行合理调整,进而调节机械工作的输出速度,保证系统在不同速度下的正常运行,进而实现这个机械系统的无级变速。目前这个液压传动无级变速器已实际应用在装载机和推土机上,该装置运行效果良好,可大量应用在工程机械领域。

3.纯水液压机械传动控制系统

目前机械制造业领域中,纯水液压机械传动控制系统是液压传动技术的重要发展方向之一,该系统是科技进步和环境保护的结合产物,其是一种新型的液压传动技术,其采用纯水作为能量传动以及控制的有效介质,这是该系统的最大特点。与液压油相比,纯水价格便宜、制备简单以及来源广泛,可有效降低企业的运营成本,从而提升企业的经济效益。冶金、煤矿等特殊行业,对液压机械传动控制系统要求较高,常规的液压油泄漏容易引起火灾,这严重威胁着企业的安全运营,而纯水具有良好的阻燃性,可防止液压机械传动控制系统液压油泄漏引发的安全问题。与矿物型的液压油相比,纯水的压缩系数较低,使得纯水的压缩损失相对较少。同时常规液压机械传动控制系统的液压油泄漏问题,会对水体和土壤造成严重的污染,这也制约着冶金、煤矿等行业绿色化、可持续化发展,而采用纯水液压机械传动控制系统,其可造成的环境污染程度较低。

目前纯水液压机械传动控制系统已在一些行业得到实际应用,该系统污染小、成本低等特点符合我国相关行业环境保护要求,其也是常规液压机械传动控制系统的代替技术,因此纯水液压机械传动控制系统作为机械制造业领域中的热点研究对象,该系统的研究开发以及实际应用前景广阔。

三、液压机械传动控制系统实际应用存在的问题

液压机械传动控制系统采用的技术成熟度的不断提高,也促使着该系统在诸多领域得到广泛的应用,尤其是在机械设计制造领域,其不仅可以降低人工劳动强度,同时也可有效控制相应的企业运行成本。但是当前系统的实际应用还存在一些问题,其中较为突出的问题是当前我国液压机械传动控制系统使用的各种元件基本需从国外进口,如动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等[3]。与发达国际相比,我国制造的元件在强度和精度方面均较为落后,而系统正常运行时,系统需要这些元件的相互协作才能完成相关工作,因此这些元件的质量严重影响着整个液压机械传动控制系统的完善性和功能性。如这些元件的质量达不到相关要求,可能造成系统运行的不稳定和低功能性。因此为了实现液压机械传动控制系统在各领域的大规模应用,需要对液压机械传动控制系统的各种元件实现国产化,并通过国外技术引进和自主创新,保证相关元件的强度和精度达到系统要求,有效提升相关元件的功能性和适应性,优化和改善液压机械运动控制技术,实现液压机械运动控制系统运行的稳定性,从而带动机械设计制造领域和相关领域的深入发展。

第2篇

关键词:农业机械设计制造;液压机械传动控制系统;应用范围

农业机械设计制造行业的快速发展及整体生产水平的不断提升,为我国农业经济发展带来了重要的保障作用。在此背景下,为了实现农业机械设计制造既定的生产目标,优化其生产设备性能,确保生产作业计划的深入推进,需要注重与之相关的液压机械传动控制系统应用分析,增强该系统实践的应用效果。

1农业机械设计制造中液压机械传动控制系统基本原理、优点及影响因素分析

1.1液压机械传动控制系统基本原理分析。为了增强液压机械传动控制系统在农业机械设计制造中的实践应用效果,促进农业机械设计制造行业发展,应加强该系统的基本原理分析。其基本原理为:确保平衡系统作用下的液体能够处于静止状态,并使系统中液体在不同方向所处的压强相同,且通过活塞的作用给予液压系统中的液体不同的压力,促使这些液体能够保持静止。其中,由于大活塞与小活塞所能承受的压力有所差异,需要给予其不同的压力,并通过系统中液体的传递作业,满足变换要求。与此同时,液压机械传动控制系统运行中对执行元件、动力元件等有着较强的依赖性,在这些元件的共同配合作用下,能够使系统处于稳定、高效的运行状态。1.2液压机械传动控制系统优点及影响因素分析。该系统实践应用中的优点:系统中的液压机械传动装置的工作效率高、运行速度快,且液压机械传动控制系统使用实现了高度集成化,对功率的控制效果良好;系统中的元件安装中的灵活性强,布置较为方便,且液压机械传动方式实践应用中的反应速度快、重量轻,能够进行有效控制;该系统运行中能够根据实际情况,对载荷进行必要的调整,在使用中实现了机械自动化,且控制精度高。该系统在实践应用中可能会受到某些因素影响,给系统的平稳性带来了潜在威胁。其影响因素包括:液压机械传动控制系统运行中,若温度变化较大,会使系统中的液体粘性改变,致使系统的运动特性发生变化,影响系统运行的稳定性;受元件工作性能下降、机械加工方式选择不当等因素影响,会引发系统故障;液压机械传动控制系统运行前杂质清除不彻底,会加剧其运行过程中的摩擦,影响系统运行的稳定性。

2农业机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用分析

2.1生产设备控制方面的应用。随着农业机械设计制造领域中生产计划的深入推进,需要性能可靠的生产设备发挥应有的作用,促使该领域中的整体生产水平得以提升,规定期限内的生产计划能够顺利完成。因此,在控制生产设备的过程中,应注重液压机械传动控制系统引入。具体表现:借助液压机械传动控制系统高度集成化的优势,对机械设计制造领域中的生产设备进行实时控制,促使设备能够处于稳定的工作状态;在液压机械传动控制系统的支持下,能够降低生产设备使用中故障发生几率,并在长期的实践过程中形成符合生产设备需要的控制模式。2.2生产流程控制方面的应用。相比机械传动技术,液压机械传动控制系统实践应用中融合了控制理论、计算机技术等元素,能够对机械设计制造领域内的生产流程进行控制。具体表现:该领域中各生产流程实施时,引入液压机械传动控制系统,能够降低机械制造领域中的生产流程问题发生几率;根据生产作业要求,确保控制系统作用下的生产流程设置合理性,并对机械设计制造中的运动参数、动力参数进行控制。2.3恒功率输出控制方面的应用。结合机械设计制造领域的实际概况及生产要求,可知其生产过程中注重恒功率输出控制,能够保持其生产成本的良好经济性,为设备正常工作创造出良好的运行环境。因此,需要加强液压机械传动控制系统使用,借助其传递效率高的优点,能够实现农业机械设计制造中的恒功率输出控制。在这样的控制模式作用下,机械设计制造中的整个生产环节将得到有效控制,确保设备性能的可靠性,有利于扩大液压机械传动控制技术的实际应用范围。

3结语

在新形势下农业机械设计制造中对于可靠的生产方式、生产设备等依赖性强,需要在具体的作业流程中重视液压机械传动控制系统的引入,确保其生产作业的高效性。因此,未来农业机械设计制造行业发展中应根据自身的生产需要及实际的发展概况,将功能强大的液压机械传动控制系统应用于生产环节中,在降低生产成本的同时确保自身的生产效益良好。

作者:韩宁 单位:吉林工程职业学院机电工程分院

参考文献

[1]李解冬.机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用初探[J].科技创新与应用,2017,(08).

第3篇

关键词:机械传动系统;有限元分析;扭转振动;可靠度

引言

随着现代机械工业技术的发展,越来越复杂的大型机械开始广泛应用于我们的生产和生活,在大型机械设备的设计阶段,对其动力传递系统的分析也越来越困难。在传统设计中,传动系统的分析计算往往是一项非常复杂的工作,手工调整参数计算,不仅劳动量大、效率低,而且往往因为简化过多而导致结果偏差过大。在现代设计中,人们可以借助于计算机仿真技术对其传动系统的动力学特性进行仿真模拟,对传动系统的传动型式、布局、结构等进行预估,从而以较低的制造成本获得最优的传动效果。基于这些方面的考虑,对大型机械传动系统的有限元分析,对系统的性能、传递方式、振动、固有频道等进行分析研究,具有很重要的理论价值和社会效益。文章对机械传动系统中的扭转振动进行了具体的探讨,尤其对系统的固有频率、振动以及不发生共振的可靠度等进行详细的论述,为大型机械的设计人员提供了有效的借鉴,同时为传动系统扭转振动的有限元分析的研究者提供了思路。

1 机械传动系统扭转振动的有限元分析探讨

1.1 机械传动系统扭转振动的有限元分析概述

传动系统的扭转振动问题是现代大型机械设计中的热点问题,主要是因为机械传动系统是一个连续、复杂的质量系统,很难进行模型简化和计算。目前工程机械中应用最广泛的一种扭转振动模型是当量扭转振动系统,它的建模方式是将惯量与轴段刚度向某一轴线转化,然后采用集中质量法,轴的刚度按两个集中质量件的有效长度计算,忽略齿轮以及轮齿的弹性,从而得到一个包含惯量、弹簧、阻尼的集中质量模型。

1.2 机械传动系统扭转振动的振动特性分析

一般来说,机械传动系统的振动由三个特性决定:固有频率、振型和频响,而系统共振会使系统的这三个特性得到很大改善。

对于复杂机械传动系统的扭转振动来说,共振是对传动系统破坏最大的,也是任何一个机械传动系统极力避免的。在整个传动系统中,每个元件和系统都有固有频率,传动系统本身也有自己的弯曲频率、扭转频率,一旦设计不当,就会发生严重的共振问题,对设备造成极大的损坏。通常来说解决共振问题需要从三个方面入手:振源、传递路径、振动体。其中振源的改变有两种方法,一是改变激振力的频率,二是改变激振力的大小;传递路径的改变主要是通过改变传递元件自身的大小、形状;振动体是指发生共振的元件或系统,改变振动体就是通过改变弹簧刚度、集中惯量单元的转动惯量改变振动体的固有频率,从而避免发生较大的共振。

1.3 机械传动系统扭转振动有限元分析的理论分析

对大型机械传动系统进行的有限元分析,需要对有限元模型的修改理论进行推导,其中扭转振动特征值灵敏度计算和模态匹配分析是理论推导的最重要组成部分,下面是具体的推导过程:

实践经验证明,利用这种计算机仿真方法对大型机械传动系统的扭转振动进行分析,有三个优点:(1)基于灵敏度分析的模型改变是可行的;(2)使用此种方法对模型修改,从而对系统不发生共振的可靠度进行不确定性分析,效果非常好;(3)通过模型修改和不确定性分析的机械传动系统不会发生共振。

2 结束语

文章对大型机械传动系统的扭转振动进行了有限元分析,并对系统模型的修改和不确定性分析理论进行详细的论述,为机械传动系统进行振动分析提供了一个新的思路。

参考文献

[1]项昌乐,廉晓辉,周连景.针对实际传动系统的灵敏度分析和动力学修改[J].中国机械工程,2006,17(3):325-328.

第4篇

【关键词】 机械传动技术 发展现状 发展趋势

一、引言

近些年来,随着社会经济建设规模的不断扩大,机械在社会生产领域的应用力度越来越大,以机械代替传统的人工生产,在生产效率方面显现较强优势。机械系统有原动力系统、传动系统和执行系统三大部分组成。各个部分在机械系统中发挥着不同的作用。机械的动力由动力系统提供;机械执行系统的结构比较复杂,并具有功能多样性;传动系统是联系这两个系统的桥梁。如果机械系统没有传动系统,那么机械系统也就无法运转。所以,不管是在任何时期,不管是机械技术如何的发展,都离不开机械传动系统。本文就机械传动技术发展现状进行了探讨和分析,并对其未来的发展趋势进行了展望,以期通过本论文的浅谈,能够给机械传统技术研究者提供一定的参考。

二、机械传动技术的雏形

早在我国春秋时代,先人们就已经开始研究机械。桔槔就是先人们充分利用缸盖原理设计制造的简单的机械,这是我国机械的雏形。该种机械可谓是我国机械的鼻祖,对未来我国机械技术的发展有着历史性的影响。先人们所制造的桔槔采用的是缸盖原理。缸盖原理就涉及到传动系统。与其说桔槔是机械技术的雏形,不如说是人类智慧的结晶。随着历史车轮的滚滚向前,我们的先人们又发明了指南车,该种车是利用齿轮传动系统和离合装置开控制和指示车的方向。不过对于指南车的具体叙述在现有历史文献资料上没有详尽的记载。但这也从某种意义上表明了该种车确实存在和使用过,是人类机械技术发展的重要标志。到了西汉,人类发明了齿轮,通过齿轮传动完成某个简单动作。放眼于国外,许多文献资料上都能找到有关机械的记载。从罗马国的谷物碾磨机到法国的谷物磨中率先采用了斜齿轮传动,都见证了传动技术的发展历史。不过需要提出的是,该时期的齿轮的材质是石头,耐久性不是很好。这和当时的社会生产力和科技水平有着必然的联系。从上述我们可以得知不管是我国还是外国从古代就开始研究机械传动技术。到了十四世纪,欧洲所发明的钟表中使用了齿轮系统。基于时钟对工艺要求比较严格,相应地对传动齿轮的精密度要求也比较高,如果采用原始的石材作为齿轮制作原料。那么时钟的准确性将很难得到保障。这个时期,欧洲人使用金属作为齿轮的材质,极大地提高了时钟走时的准确性。不过,我们需要注意的问题是,在第一次工业革命爆发之前,机械和齿轮只是一种概念,尤其是机械传动技术并没有进行深入发展。机械传动技术真正意义的发展是在第一次工业革命爆发后;该时期世界上的一些国家都加大了对机械传动技术的研究力度。蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命的全面爆发。第一台蒸汽机器是一个名叫纽克曼的苏格兰铁匠发明制造的,这在当时是最先进的蒸汽机了。直到20世纪初,它仍然是世界上最重要的原动机,后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。

三、现代机械传动技术的发展现状

随着社会经济的发展,机械传动技术得到了广阔的发展空间。十九世纪末,内燃机和电动机在社会领域中得以广泛的应用,相应地对机械传动技术提出了更高要求。到了二十世纪,随着科学技术的发展,传动技术更是取得了巨大进步,一些构造比较复杂的齿轮在这个时期已经出现,比如直齿轮、斜齿轮、锥齿轮及蜗杆传动。这些齿轮在机械中的应用推动了工业的发展,使工业逐渐向机械化和精密化迈进。二十世纪五十年代,出现了齿轮几何学,并逐渐发展成为一门独立学科,该学科知识在高速重载汽轮发电机传动系统中涉及的比较多。自进入二十一世纪,机械传动技术已经相当成熟,齿轮作为传动系统的重要载体,在社会多领域中都有涉足。比如齿轮在航空航天领域的应用。基于航天领域特殊性,相应地对传动系统的要求也比较高,这就促使传动系统的发展也被推向了新的高度。就我国机械传动技术发展总体情况而言,同国外发达国家技术水平相比,还存在一定的差距,这是我国机械领域需要重点研究的技术课题。

四、机械传动技术未来发展趋势

随着社会生产力的不断提高,人们对机械传动技术势必会提出更高要求,以满足社会生产需求。当今时代是信息爆炸时代,计算机技术、微电子技术、通信技术这些先进成熟技术在当今机械传动系统中的融合力度越来越大。这也必将推进机械传动技术向智能化、信息化方向发展。在这样多种技术共存的年代,机械领域的科技人员应紧握时展脉搏,结合我国机械传动技术发展现状,积极探索机械传动新技术,研究出高品质的机械传动技术,逐渐缩短我国同世界发达国家机械传动技术水平差距,促使我国同世界机械传动技术水平接轨,成为技术强国,进而提升我国的国际地位。

参 考 文 献

第5篇

行走驱动系统是工程机械的重要组成部分。与工作系统相比,行走驱动系统不仅需要传输更大的功率,要求器件具有更高的效率和更长的寿命,还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。于是,采用何种传动方式,如何更好地满足各种工程机械行走驱动的需要,一直是工程机械行业所要面对的课题。尤其是近年来,随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展,建筑施工和资源开发规模不断扩大,工程机械在市场需求大大增强的同时,更面临着作业环境更为苛刻、工况条件更为复杂等所带来的挑战,也进一步推动着对其行走驱动系统的深入研究。

这里试图从技术构成及性能特征等角度对液压传动技术在工程机械行走驱动系统的发展及其规律进行探讨。

1.基于单一技术的传动方式

工程机械行走系统最初主要采用机械传动和液力机械传动(全液压挖掘机除外)方式。现在,液压和电力传动的传动方式也出现在工程机械行走驱动装置中,充分表明了科学技术发展对这一领域的巨大推动作用。

1.1机械传动

纯机械传动的发动机平均负荷系数低,因此一般只能进行有级变速,并且布局方式受到限制。但由于其具有在稳态传动效率高和制造成本低方面的优势,在调速范围比较小的通用客货汽车和对经济性要求苛刻、作业速度恒定的农用拖拉机领域迄今仍然占据着霸主地位。

1.2液力传动

液力传动用变矩器取代了机械传动中的离合器,具有分段无级调速能力。它的突出优点是具有接近于双曲线的输出扭矩-转速特性,配合后置的动力换挡式机械变速器能够自动匹配负荷并防止动力传动装置过载。变矩器的功率密度很大而负荷应力却较低,大批生产成本也不高等特点使它得以广泛应用于大中型铲土运土机械、起重运输机械领域和汽车、坦克等高速车辆中。但其特性匹配及布局方式受限制,变矩范围较小,动力制动能力差,不适合用于要求速度稳定的场合。

1.3液压传动

与机械传动相比。液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制,而液压传动较之液力传动具有良好的低速负荷特性。由于具有传递效率高,可进行恒功率输出控制,功率利用充分,系统结构简单,输出转速无级调速,可正、反向运转,速度刚性大,动作实现容易等突出优点,液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。几乎所有工程机械装备都能见到液压技术的踪迹,其中不少已成为主要的传动和控制方式。极限负荷调节闭式回路,发动机转速控制的恒压,恒功率组合调节的变量系统开发,给液压传动应用于工程机械行走系提供了广阔的发展前景。

1.4电力传动

电力传动是由内燃机驱动发电机,产生电能使电动机驱动车辆行走部分运动,通过电子调节系统调节电动机轴的转速和转向,具有凋速范围广,输人元件(发电机)、输出元件(电动机)、及控制装置可分置安装等优点。电力传动最早用于柴油机电动船舶和内燃机车领域,后又推广到大吨位矿用载重汽车和某些大型工程机械上,近年来又出现了柴油机电力传动的叉车和牵引车等中小型起重运输车辆。但基于技术和经济性等方面的一些原因,适用于行走机械的功率电元件还远没有像固定设备用的那样普及,电力传动对于大多数行走机械还仅是“未来的技术”。

2.液压与机械和液力传动的复合

2.1串联方式

串联方式是最为简单和常见的复合方式,是在液压马达或液压变速器的输出端和驱动桥之间设置机械式变速器以扩大调速的高效区,实现分段的无级变速。目前已广泛用于装载机、联合收获机和某些特种车辆上。对其的发展是将可在行进间变换传动比的动力换挡行星变速器直接安装在驱动轮内,实现了大变速比的轮边液压驱动,因而取消了驱动桥,更便于布局。

2.2并联方式

即为通常所称的“液压机械功率分流传动”,可理解为一种将液压与机械装置“并联”分别传输功率流的传动系统,也就是是利用多自由度的行星差速器把发动机输出的功率分成液压的和机械的两股“功率流”,借助液压功率流的可控性,使这两股功率流在重新汇合时可无级调节总的输出转速。这种方式将液压传动的无级调速性能好和机械传动的稳态效率高这两方面的优点结合起来,得到一个既有无级变速性能,又有较高效率和较宽高效区的变速装置。

2.3分时方式

对于作业速度和非作业状态下转移空驶速度相差悬殊的专用车辆,采用传统机械变速器用于高速行驶、附加液压传动装置用于低速作业的方式能很好地满足这两种工况的矛盾要求。机械―液压分时驱动的方式在此类车辆上的应用已很普遍,这一技术也已被应用机除冰车和田间移栽机等需要“爬行速度”的车辆和机具上。

2.4分位方式

把液压马达直接安装在车轮内的“轮边液压驱动装置”是一种辅助液压驱动装置,可以解决工程机械需要提高牵引性能,但又无法采用全轮驱动方式,难以布置传统的机械传动装置的问题。液压传动的无级调速性能使以不同方式传动的驱动轮之间能协调同步,这在某种意义上也可视为一种功率分流传动:动力机的功率被分配到几组驱动轮上,经地面耦合后产生推动车辆运动的牵引力。目前,许多工程机械制造厂商将这一技术用于具有部分自走驱动能力的,诸如自走式平地机和铲运机这样的工程机械上。

2.5液压与电力传动的复合

由于现代技术的发展,电子技术在信号处理的能力和速度方面占有很大的优势,而液压与电力传动在各自功率元件的特性方面各有所长。因此,除了现在已普遍存在的“电子神经+液压肌肉”这种模式外,两者在功率流的复合传输方面也有许多成功的实例,如:由变频或直流调速电机和高效、低脉动的定量液压泵构成的可变流量液压油源,用集成安装的电动泵-液压缸或低速大扭矩液压马达构成的电动液压执行单元,以及混合动力工业车辆的驱动系统等。

2.6二次调节静液传动系统

二次调节静液传动技术是通过对液压元件所进行的调节来实现液压能与机械能互相转换。一般来说,它的实现是以压力耦联系统为基础的,在一次元件(泵)及二次元件(马达)间采用定压力偶合方式,依靠实时调节马达排量来平衡负荷扭矩。目前,对二次调节静液传动技术进行研究的出发点是对传动过程进行能量的回收和能量的重新利用,从宏观的角度对静液传动总体结构进行合理的配置以及改善其静液传动系统的控制特性。

为了使不具备双向无级变量能力的液压马达和往复运动的液压缸也能在二次调节系统的恒压网络中运行,出现了利用二次调节技术的“液压变压器”,它类似于电力变压器用来匹配用户对系统压力和流量的不同需求,从而实现液压系统的功率匹配。

二次调节静液传动系统与传统静液传动系统相比,其优点是更便于控制,能在四个象限中工作,可在不转变能量形式情况下回收能量,进行能量的存储,利用液压蓄能器加速可大大提高加速功率,且系统中无压力峰值,由于一次元件和二次元件分开安装,可通过一个泵站给多个液压动力元件提供油源,减少了冷却费用,设备的制造成本降低,系统效率高。

二次调节静液传动与电力传动相比,具有闭环控制动态响应快、功率密度高、重量轻、安装空间小等优点。

第6篇

关键词:限矩器 摩擦 过载保护

中图分类号:TH133.4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(c)-00-02

机械传动系统的过载保护装置种类很多,有电气的过载保护装置和机械的过载保护装置。电气的过载保护装置,作用时间滞后,无法对机械因过载产生的惯性冲击载荷实现瞬时保护;而且在工作机构突然卡死时,即使电气的过载保护装置起作用,但由于需要有一定延迟时间,此时系统所产生的惯性冲击载荷实际已施加到机械系统中。这种惯性冲击载荷力矩很大,对机械系统的破坏力极强。机械的过载保护装置,如液力偶合器、剪切销等,使用及维护有一定困难。例如,在双速电机驱动的刮板输送机中,由于特性不匹配,液力偶合器无法使用,而剪切销在其实现保护后,剪切销被剪断,机器要重新开始工作时,需更换剪切销,使用不便,影响生产,效率低。使用摩擦限矩联轴器(以下简称限矩器),在其实现保护后,不需对其进行维护,排除故障后,可直接启动电机工作,提高了生产效率。目前,限矩器的使用非常普遍,在进口设备中,双速电机驱动的刮板输送机,连续采煤机的截割部,以及连续运煤系统的运输传动系统,破碎传动系统都普遍采用限矩器。

1 过载产生的原因

刚性传动系统如图1所示。系统由电机、减速器、工作机构组成。由于电机转子转速高、质量大(相当于一个大飞轮),其惯性能占整个传动部惯性能的80%~90%,所以当工作机构瞬时过载、转速下降时,在很短的时间内会将其惯性能全部释放出来,传递到减速器第一轴。据PT Tech公司研究表明,在转速突然降低一半的情况下,电机惯性矩大小与电机功率的关系如图2所示。由于是突然卡死,过载瞬时扭矩即施加到整个机械系统。即使系统有电气的过载保护装置,但它需要一定延迟时间才能起作用,所以它无法对机械系统进行瞬时保护。

图1 刚性传动系统

图2 电机惯性矩大小与功率的关系

2 限矩器最大打滑扭矩的设定

带有限矩器的机械传动系统如图3所示。系统由电机、限矩器、减速器及工作机构组成。当工作机构突然卡死、转速下降时,电机转子产生的惯性矩传递到限矩器,限矩器主动摩擦片与从动摩擦片打滑,将电机转子的惯性能转化为热能,并输出打滑扭矩到减速器输入轴。因此,减速器输入轴所承受的最大扭矩即为限矩器打滑扭矩,故合理设置限矩器打滑扭矩,即可有效地保护减速器及整个机械传动系统,使系统扭矩小于或等于限矩器打滑扭矩。限矩器最大打滑扭矩的设定应考虑以下因素。

图3 带限矩器的传动系统

2.1 限矩器的发热

限矩器是通过主动摩擦片与从动摩擦片打滑,从而限制系统扭矩的增加,实现其保护功能的。当主从摩擦片打滑时,会产生大量的热量。限矩器为干式摩擦,散热慢。如果打滑时间过长,则会烧坏摩擦片,使限矩器失效。因此,限矩器打滑时间不能过长。在工作机构突然卡死情况下,电机转子及限矩器主动摩擦片受力状况如图4所示。M1为电机转子所受的电磁力矩;M2为限矩器从动摩擦片作用于主动摩擦片的阻转矩,即限矩器打滑扭矩;t为限矩器打滑时间,即工作机构突然卡死、电机转子转速n1降为0的时间。因为

(1)

(ε―电机转子及限矩器主动摩擦片的角加速度,

J―电机转子及限矩器主动摩擦片的转动惯量。)

(2)

(ω1―电机转子及限矩器主动摩擦片的初始角速度,

ω2―电机转子及限矩器主动摩擦片的角速度。)

(3)

所以当ω2=0时 (4)

由(4)式可见,限矩器打滑时间随转动惯量J的增大而增大,随打滑扭矩M2的增大而减小。但要求M2必须大于M1。

1-电机转子 2-限矩器主动摩擦片

图4 电机转子及限矩器主动摩擦片受力状况

电机电磁力矩的特性曲线如图5所示,其最大值为电机力矩的2.25倍。

图5 电机特性曲线

也就是说,限矩器最大打滑扭矩应大于2.25倍的电机额定扭矩,并且大得越多,限矩器打滑时间则越短,发热也就越少。

2.2 传动系统机械零件的强度

限矩器的最大打滑扭矩不应超过传动系统机械零件的最大许用扭矩,否则,会造成传动件的损坏,从而使限矩器失去保护

作用。

3 结语

在刚性的机械传动系统中,当工作机构突然被卡死、电机过载时,电气的过载保护装置需经过一定的延迟时间后才能起作用;一般的机械过载保护装置虽然能即时起作用,但其使用和维护有一定的困难;摩擦限矩联轴器可避免上述保护装置的缺点,而且具有良好的保护性能。

限矩器的最大打滑扭矩应大于2.25倍的电机额定扭矩,但应小于传动系统机械零件的最大许用扭矩。我们在实践中设定限矩器的最大打滑扭矩为电机额定扭矩的3.5倍。连续运煤系统及刮板输送机用的限矩器采用这一设定值,设备运行良好。

参考文献

[1] 韩志工,李冠坚.带式输送机综合保护控制装置的设计[J].科技信息,2008(9):1-3.

第7篇

关键词:再制造;节能

1.节能改进途径

面向再制造的节能性改进典型的途径有如下各方面:

(1)电机由传统的普通交流异步电机替代为新型的变频调速电机;

(2)传动系统部分将机械传动结构大为简化,使传动链大大缩短;

(3)提高机械结构部件如主轴、导轨等的静、动态刚度和阻尼精度,使耐磨性提高而热变形减少,适应连续的自动化加工和提高加工生产率;

(4)更多的采用了高效传动部件,如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等,减小了接触面之间的摩擦、消除了传动间隙并获得更高的加工精度;

(5)将机床导轨改造成为恒流闭式静压导轨,这种形式的导轨避免了传统复合式导轨静动摩擦系数差别大,导轨易磨损,定位精度低等缺陷,提高了导轨的刚度,延长了导轨的使用寿命。

(6)为满足静压油膜可靠建立,导轨必须根据磨损情况修复、提精,满足导轨直线性、平行性和平面度的要求。在导轨结合面进行补充加工,粘贴聚四氟乙烯导轨板,导轨面开设油槽。

(7)增加了与再制造机床自动化配套的相关装置,如刀具自动夹紧与换刀装置、自动排屑装置等辅助装置,避免了在零件制造过程中,大量的时间用于更换刀具、装卸零件、测量和搬运零件等非切削时间上等等。

为了使机床的整体能耗情况得到清晰的描述思路和机床整体节能方案得到实施,需要重点对机床主要功能模块的再制造情况及相关途径进行分析。

2.主传动系统能耗模块再制造

机床的主传动系统主要是由主轴电机、传动系统和主轴组件等构成。与再制造之前的机床相比,传动形式有较大的区别如图2.1所示。

机床经过再制造后已经大部分或全部取消了主轴箱内的齿轮传动系统,改由主轴伺服电机驱动,并能实现无极自动调速,因而省去了主轴箱内较为复杂的机械传动链,并且主传动与进给传动由数控系统协调工作互不影响,故机床经过再制造后的加工精度更高。

该部分的能耗模块一般包括电机驱动,电机和机械传动三个部分,但主要的损耗发生在电机和机械传动两部分,如图2.2所示。

图2.2主传动能耗模块的能量损耗输入功率包含了电机损耗部分,机械传动损耗部分和切削区的功率部分。电机功率的损耗主要是由于定/转子的铁损、铜损、摩擦损耗及杂散功率等引起的;而机械传动部分的损耗则是由于传动件之间的摩擦、阻尼等产生的能量消耗。因此,从能量的角度看,机床经过再制造后传动链的缩短不仅提高了传动效率和精度,也在能耗上减少了许多不必要的损耗,达到了节能降耗的效果。

3.进给系统能耗模块再制造

再制造前后的进给系统也有较大的区别,再制造之前的进给系统是由主传动系统通过挂轮等传动机构驱动,没有独立的电机及控制系统。而再制造之后都有独立的电机及能耗子系统。

进给系统的传动系统采用滚珠丝杠的传动形式,把丝杠和螺母旋合螺旋槽之间放置适量的滚珠作为中间滚动体,借助于滚珠的作用,将滑动接触变成滚动接触,从而把滑动摩擦转化为滚动摩擦,减小了摩擦损耗。

再制造之前,进给系统的传动链较长且复杂,经过再制造后若采用伺服直驱的进给方式,可取消从电动机到工作台间的中间环节,这样进给传动链缩短为零,提高了加工可靠性的同时,也减少了相应环节的能量损耗。

4.冷却系统能耗模块再制造

机床的冷却系统通过再制造后,将原有的集中形式改变为各电机分别控制的模式。根据各冷却作用处的油液压力和流量等的大小不同及功能差异,采用分开独立供油的方式。这样的好处是可以根据加工过程的实际情况按照需求供应冷却液和液。如图4.1所示为某机床再制造后的冷却系统图:

由图可知,供应各处的油和冷却液需要的排量和产生的压力都由相应的仪表进行显示,各液路按所需的油量分配到和冷却点,同时由控制器完成各自点的冷却时间、冷却次数、故障报警以及停机的控制,实现自动控制和按需分配的目的。对于机床液压部分油液温度的控制将在后续关键技术部分做更详细的介绍。

5.液压系统能耗模块再制造

将机床的液压系统由原来的集中供油的方式进行分散化处理。机床采用两套液压系统,一套负责给机床床身、滑座、主轴箱提供给静压油和油,这是主要部分。另一套功率相对较小,负责提供主轴刀具、主轴变速、主轴箱液压补偿等用油。两套系统共用一个油箱,且对应各处的油液供应都有相应的变频电机进行流量的调节。如图5.1所示为某大型机床进行再制造后的液压油箱。

6.其他能耗模块再制造

其他能耗模块的再制造内容主要是改进了用于辅助工序的自动化装置,如自动换刀装置和自动排屑装置等。

与再制造之前的机床相比,自动换刀装置一方面可避免多次定位带来的误差,另一方面减少了因多次安装造成的辅助时间,从而提高了劳动生产率和设备利用率,也减少了这段时间机床运行而产生的能耗。自动排屑装置使原有机床切屑堆积的问题得到妥善解决,及时地将机床产生的切削排除出去,从而有效保证机床的高效、可靠的稳定运行。根据机床结构的特点,自动排屑装置有平板链式、刮板式和螺旋式三种形式。如图6.1所示为一平板式排屑装置的图片:

结论

以上自动化装置的增加会对机床的能耗情况产生影响,与再制造之前无自动化装置的情况相比,再制造后机床在这一模块的能耗量将出现增加的趋势。但是这些自动化技术的提升可以减少加工过程的辅助时间,提高加工效率和能耗的使用效率。

第8篇

关键词:推土机;传动系统;对比分析

推土机是工程机械施工的重要设备,在交通、环保、建筑领域中有着比较广泛的应用。推土机传动系统设计与维护的主要目的,是为了追求动力的强劲、能耗的降低以及生产率的提高。因此,能否做好传动系统的相关研究,对施工企业的施工进度和施工质量至关重要。

1.推土机传动系统的要求

当推土机处在工作状态时,往往会受到比较强烈的负荷,负载过大时容易造成机体的振动,振动随着传动系统工作在推土机中逐级传播,并最终传到推土机的发动机之上。长时间的波动,会加剧发动机内部零件的磨损,使发动机的动力性能大打折扣,零件的长期磨损之后容易掉落,影响到发动机内部其他零件的运行,进而造成发动机的故障。发动机性能下降主要表现在动力输出不足,耗油量不断增加,动力的旋转速度以及行驶速度会变慢,降低了生产效率的同时,也放慢了工程的总体进度[1]。

为了保证发动机能够正常运行,就需要对发动机的运行环境进行调整,一方面要防止设备的长时间作业,减少设备的负载,工作一段时间后就要熄火休息,并且对发动机的运行状况进行检查,防止零件的掉落以及漏油情况的发生。另一方面,提升发动机的自我适应能力,减少人为操作对发动机运行的影响,保证发动机能够时刻对工作的负载情况有所了解,并且对转速、扭距进行自我调节。最后,对发动机进行减震处理,减震装置的使用可以有效的防止振动对发动机零件的影响,既能实现施工进度的快速推进,降低故障的发生频率。也能减少因维护工作带来的经济成本。目前,推土机传动系统都自带自我适应装置,尤其以无级变速最为明显,通过对外在作业环境的掌控,对发动机的功率进行实时掌控,发动机能够的自我调节能力,有效的减少了发动机的阻力负荷。

2.推土机常见的几种传动形式以及特点

2.1.机械式传动系统

机械式的传动系统相对比较僵化,在应用过程中缺乏自我调适的能力,灵活程度较差,长时间的处于负载作业下,加剧了机械零件的磨损程度。为了延长零件的使用寿命,就不得不采用一些先进的设备零件以降低运行过程中的磨损率。就拿离合器和变速箱为例,机械式的离合器主要是依靠人工操作的,也就是我们常说的手动档,为了提升离合器的使用年限,生产商在离合器的选择上都集中在湿式离合器的研究,湿性离合器在一定程度上减少了零件之间的摩擦,操作起来也比较灵活[2]。液态动力的应用降低了操作的难度,操控起来相对比较省力。这种传动系统的设计有着明显的优势,传动效率相较于其他系统来说比较高效,再加上结构设计较为简单,耗费的成本也比较低廉。但是啮合套换挡使用起来比较费力,并且对于外在压力的变化很难做到完全的适应,从而造成发动机的利用率逐渐降低。

离合器以及变速箱全部选用液态动力后,主离合器的作用将会省略,传动结构看起来将更加的紧凑。液态动力变速箱将大部分换挡的作用力分担到了液压设备之上,操作人员不再需要单纯的依赖自身的力量,操作起来比较省力。主离合器分离后,换挡会变得更加流畅,中间不再有切断或者卡壳的情况。由于换挡时能量全部依赖着换挡离合器的使用,尤其是在机器起步以及转向上,会散发出大量的热量,从而造成设备的热负载。这种传动装置的使用对速度有着严格的限制,工作时,推土机最高的档位也只能停留在2档,并且缺乏缓冲设备,使机器的运行非常不稳定,过载时容易出现熄火的情况。

2.2.液力机械传动系统

变矩器以及动力换挡。变矩器是一种自适应装置,能够对外界的环境进行测定,随着阻力的变化,转速也会逐渐改变,当外界的阻力过大时,发动机的功率会逐渐提升,直到达到施工的标准为止。自我适应的方式,有助于将发动机效率发挥到最高水平,即便是施工时遭遇阻力落差较大的情况,也不会轻易熄火,动力性能在原有的程度上会有大幅度的提升。虽然扭矩的自我变动能够分担一定的换挡压力,但是还是难以真正的减少换挡带来的冲击。动力换挡中平稳结合阀装置的使用缓解了这一问题,减少换挡带来的冲击。但是长时间的在低效区域工作,不仅带来了严重的能量损耗,而且是传动的总体效率大打折扣。

2.3.液压传动系统

液压传动装置有着体积小巧、自重较低的优势,装置的安装避免了对空间的占据,实现了传动装置总体布局的优化,液压传动系统最大的特点就是能够独立驱动,转向变得更为轻松。通过对马达与泵的组合进行调试,能够满足多种环境下的作业需求,无级变速的采用,降低了转向以及启动带来的冲击,负载能力有了较大程度上的提升,电气、机械、操作方面都有着自我适应的能力,体现着人工智能化的某些特点。

2.4.液压机械式传动系统

根据表面含义不难看出,该类系统将液压以及机械的相关原理进行了整合,从而实现传动的双向化。控制锁的使用可以实现两者的独立作业,当施工状况对传动装置的要求发生变动时,就可以通过关闭一种传动系统实现独立作业。当机械驱动的参数进入到零值之后,控制锁就会自行打开,传动正式进入液压模式,大大提升了传动的速率。但是液压机械传动系统设计之初就存在这结构复杂的特点,组成结构的成本相对也比较昂贵,为液压机械传动装置的推广带来了难度[3]。

结束语

综上所述,推土机的传动模式主要分为机械、液压、液力以及液压机械四种系统,单纯的从性能上看,液压机械相对比较高端,但是由于受经济情况的影响,传动系统的选择要综合多方面的因素。因此,能否对施工情况有所了解,对传动系统的应用至关重要。

参考文献

[1] 陈波.浅谈液压传动与控制[J].科技创新导报,2010(05).

[2] 姚新.推土机传动系统的研究[J].人民交通出版社,2012(14).

[3] 李兴华.四种推土机传动系统的介绍[J].施工机械化,2012(07).

第9篇

【关键词】轧辊磨床;电子手轮;PLC;611U;可编程终端显示器OP

1.前言

虽然数控型轧辊磨床以其高效率、高精度、高自动化的优势,已经在冶金、造纸等行业得到了长足的发展,但由于其造价成本偏高,不可能短时期得到大范围的使用。根据冶金、造纸等行业的发展现状,普通轧辊磨床在我国冶金、造纸等行业中仍占有主导地位。

传统的普通轧辊磨床大多数都采用纯机械结构,各种功能的操作也都是靠人工完成;对于小型的轧辊磨床,这样的传动结构和操作方式,还能实现;而对于一些大、重型的轧辊磨床,这种纯机械的传动结构和全人力的操作方式不但给轧辊磨床的加工、装配带来相当大的难度,而且使轧辊磨床的各种功能操作转换也难以实现;于是,在普通轧辊磨床的设计研发过程中,人们就提出了这样的一个问题,能不能设法给普通轧辊磨中引入电子元器件,利于简单的PLC控制来简化普通轧辊磨床的机械传动结构和人工操作方式。

伺服电动机的引入是一个突破口。现阶段,伺服电动机已发展到了一个特别成熟稳定的时期;各种普通机床中已有采用PLC控制交流伺服电动机,利用伺服电动机的转速扭矩特性,简化原机械传动结构,实现用PLC控制电子控制代替原手工搬手把操作的先例,从而使得机床的机械传动设计简单、生产加工装配难度下降、控制操作也省时省力,同时也降低了操作者的劳动强度,提高了工作效率。

下面以我公司产品M84125普通轧辊磨床进给传动系统中,利用西门子S7-300型PLC[1]、611U伺服控制、OP177B可编程显示终端、电子手轮为例,简述该技术在普通轧辊磨床的应用过程,及其所取得的效果。

2.M84125普通轧辊磨床进给系统的特点和要求

普通轧辊磨床是现代工业生产中不可缺少的一种重要生产设备,主要用于冶金、造纸等行业,磨削轧机上的工作辊和支承辊的辊面和辊径,要求砂轮纵横向移动传动平稳,不能有爬行现象,其运动特征是砂轮纵向在磨削行程范围内作往复的周期直线运动,在换向时横向进行手动进刀,同时,由于砂轮在磨削过程中有脱粒现象,要求在磨削过程中根据砂轮的脱粒情况,实时手动进刀。由于轧辊磨床的工件床身与主床身(砂轮移动用)采用分离结构,这样,就位伺服电动机的引入创造了必要的前提条件。

3.传统的普通轧辊磨床机械手轮进给传动链

如图1所示,传统的普通轧辊磨床机械进刀机构由机械手轮经3级齿轮副和蜗轮蜗杆传动,最后传到丝杠、丝母上带动砂轮横向进刀,从图1的传动原理不难发现该进给机构存在的问题及局限性:

(1)传动路线较长,操作费时费力,工作效率底下;

(2)传动间隙大,进刀不准确,易出现扎刀现象;

(3)当机床的直径规格加大时,进给箱体的规格也要作大,此结构的操作难度也随着加大,仅靠人力恐怕难以完成;

(4)加工制作箱体的难度相对较大、装配过于复杂,生产周期较长。

4.PLC控制伺服电动机驱动的进给传动链

如图2所示,由伺服电动机驱动的进给机构已相当简化,传动精度也提高了,传动结构也不受机床规格的限制;同时生产装配难度也降低。

5.采用伺服电动机的普通轧辊磨床硬件构成及主要部件的作用

由图1和图2清楚的可以看到采用伺服电动机驱动普通轧辊磨床,简化了机械结构,我们采用了先进的PLC、伺服电机、伺服驱动器等电气控制技术手段实现的,也就是用现代的电子技术取代原始的由机械结构实现的部分功能。我们采用西门子S7-300、OP177B界面[3]、611U伺服驱动、1FT6伺服电机来实现其磨削控制。其控制结构图如图3。

各部分功能:

(1)S7-300:通过编写控制程序,完成与OP177B[3]界面数据的交换、完成对611U伺服驱动的数据交换。

(2)OP177B界面:人机界面,完成磨削工艺参数的输入及状态显示。如磨削的进刀量、磨削速度、行程长度、砂轮修整量、修整速度、修整次数、轴的状态信息等,根据这些参数建立磨削、修整轴运动程序。

(3)611U伺服驱动:伺服控制器完成驱动、监控伺服电机;我们还利用611U[4]的定位功能和可以带电子手轮的功能,实现纵向的周期运动,取代传统结构用行程开关控制换向的周期运动,提高了可靠性,降低了操作者的劳动强度,提高工作效率,由于在611U带上电子手轮,取代了传统的轧辊磨床的机械手轮。

(4)1FT6伺服电机:用611U伺服驱动器驱动,完成横向进刀轴、纵向拖板轴的速度、位置的控制。

(5)采用ProfiBus总线,完成各部件间的数据交换。

6.采用PLC控制的普通轧辊磨床优点

(1)机械结构简单化,如取消机械手轮传动机构;

(2)操作简单、可靠、灵活、稳定,如在OP177B上参数输入、采用软键替代原操作按键;

(3)满足多种工艺磨削的要求,如恒电流磨削等;

(4)提高产品的加工精度及效率,如排除了原机械手轮传动引起的各种间隙;

(5)维护方便、快捷,如故障信息可直接在OP177B上显示到故障源上;

(6)满足市场对高的性能价格比的需求;

(7)遇到紧急情况,按急停按钮,可使砂轮快速离开工件表面,在可编程终端显示器OP上显示各种故障信息。

7.结语

本文介绍的普通轧辊磨床的控制,在我公司机床上推广使用,其操作控制性能稳定可靠,简化机械结构,提升了机床技术含量,使得操作更加宜人化,降低了操作者的劳动强度,提高了工作效率,属于新技术的引用和推广,经国内外数家用户使用,反映使用效果良好。

参考文献

[1]张建生,赵燕伟,郭建江,等.数控系统应用及开发[M].北京:科学出版社,2006.

[2]SINUMERIK Step7软件用户手册.

[3]SINUMERIK Wincc flexible2008软件用户手册.

第10篇

关键词:液压传动 自动化 生产应用

第一章概述

(一)液压传动技术概念

液压传动的基本原理:通过动力系统提供动能将机械能转换为液体的液压能进而传递能量,然后通过各种液压控制阀和管路的传递,由液压执行元件控制工作机构的动作,从而驱动工作机构实现各种工作的一种控制技术。随着近年来各种技术的发展,液压传动进入了一个新的发展阶段。

(二)液压传动相比电力控制的优势

(1)液压装置性价比高。相同的电液控制装置,液压装置能可以产生出更强的动力。功率相同的情况下,设备的体积小,重量轻,功率密度大。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的12%。

(2)液压装置运行平稳。相比于电力控制设备,液压装置自身的重量轻,所以能实现快速动作,加之各种新技术和新材料的使用,液压元器件的性能更加优良,可以实现频繁启动、制动和换向,这就在很大程度上满足了现代工业生产的要求。

(3)液压控制动作更加智能及方便。各种压力阀及元器件能对工作介质的流量、压力和方向进行全面调节,因而通过液压系统能实现各种需要的动作,也能实现远远距离操作。

(4)速度调节范围大。通过加装相应的流量控制阀,整个系统可以实现大范围内的无级调速,在系统运行和停机的的过程中都可以进行调速,因此应用更方便。

(5)液压装置由于具有溢流阀等压力控制元件,在控制过程中能够自动实现过载保护,所以能保证整个控制系统在长期堵非常态下工作中不会过热,保证了整个系统的安全稳定运行。

(6)液压元器件的工作介质是矿物油,因此养护更加容易方便,并且寿命较长。

(三)液压传动技术在现代化生产中取得的卓越成效。

由于液压传动技术有着如此之多突出的优点,所以这项技术被应用于生产实际中的很多方面,首先是加工机械中的控制系统,如机床的运动系统,行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等,钢铁工业的提升装置、轧辊调整装置等,矿山机械中的液压钻机、采煤机、提升机、液压支架等,水利工程用的防洪闸门、河床升降装置、大洋采矿等,船舶用的甲板起重机械、船尾推进器等,军事工业用的火炮操控系统、飞机起落架的收放装置、雷达的转向装置等。液压传动与控制是现代机械工程的基础技术,由于其在重量比、无极调速、自动控制、过载保护等方面的度独特技术优势,使其成为国民经济各行业、各类机械装备实现传动与控制的重要技术手段。

第二章

(一)自动化生产的概述

自动化技术是涉及了机械、微电子、计算机等技术领域的一门综合性科学,新科学技术促进了自动化的发展,自动化也带来了工业生产的进步,如今自动化技术已经被广泛应用到机械制造、电力、交通运输、信息技术等领域,提高了生产效率。自动化涉及三个方面的意义:①代替人的劳动,实现整个系统的协调管理控制与优化②在功能方面,形成一个有机的体系③在制造方面,自动化涉及到了产品生命周期全过程。

(二)液压在自动化生产中的应用

机械自动化发展过程中系统经历了三个阶段,从最初的纯机械传动发展到后来的机液联合控制传动,现在发展到第三个阶段,就是由电子控制系统来控制液压系统,原始的机械传动方式控制的发动机负载系数低,而且大多数只能进行有级变速,受到整个机械体积的影响,如何合理布局也是一个难题。与机械传动相比,液压传动更容易实现流量和压力的控制,既可实现机械的正反向动转,也可实现输出转速的无级别调速,使得液压传动技术在工程机械的各个部分都占有一席之地。几乎所有的机械设备都能见到液压技术的影子,有不少已经成为主要的控制和传动方式。

(三)液压传动控制发展趋势

纵观世界,液压元器件的总销售额为350亿美元,由此可以看出各个国家的液压工业的需求量都相当之大。据统计,世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的2%~3.5%,而我国只占1%左右,这充分说明我国液压技术使用率较低, 努力扩大其应用领域,将有广阔的发展前景。展望新世纪,将是信息化、网络化、知识化和全球化的时代,信息技术、纳米技术等新科技的发展将对液压传动与控制技术的研究、对各类液压产品的结构和工艺、使用领域等都带来比较深刻的影响。在社会和工程需求的强力推动及机械与电力传动的挑战下,液压传动与控制将依托科学,不断发挥自身的优势,实现机电一体化、智能化、模块化。将各种新材料以及新技术不断应用于液压元器件的开发和制造当中,这样就能不断扩大应用领域及使用效率,提高产品的性价比,同时降低能耗,提高液压产品的安全性和可靠性,如果同时能达到上述所要求的各种技术要求,那么液压元器件的市场前景必然非常广阔,同时也能将液压传动控制技术的发展提升到一个更高的层次。

第三章总结

液压传动技术是机械科学技术的一个分支,他的发展提高需要机械和其他门类科学的发展来推动,他有其独特的优势和劣势,和其他门类科学相辅相承,共同构筑了民族工业的基础。

总之,由于液压传动控制技术是一种新型便捷和廉价的自动化技术,有着良好的发展前景,有着广阔的发展空间,尤其是新材料和新的制造工艺的出现,液压系统所需要使用的液压元器件日臻完美,因此在国民工业生产中会承担越来越重要的作用,脚踏实地,放眼未来,经过各行业的共同努力,我国的液压设备一定能走进一个新天地。

参考文献:

第11篇

山西鸿基科技股份有限公司位于晋商故里、“中国纺机名城”山西省晋中市。其前身为山西鸿基实业有限公司,成立于2000年,2007年改制为山西鸿基科技股份有限公司。公司以“全球纺织业的信赖,民族纺机业的自豪”为愿景,本着“客户至上、诚信合作、不断创新”的理念,产品研发聚焦于模块化,整节装箱,智能化,信息化等方面。在整个行业市场不太景气的情况下,山西鸿基紧贴市场需求,在原有的基础上要不断改进、不断创新,引进新技术、新材料、新工艺使产品成本降低,技术水平提高,把设备做到精细化、多样化、模块化,使产品在市场中有竞争力,得到用户的好评。

专业研发 打造精品

产品研发如何和市场需求接轨?这是每个企业都需要认真考虑的问题。而山西鸿基公司为此建立了自己专业的研发团队、制定了详细的技术研发流程,确保每一个产品都能通过严格的研发流程来保证品质。据了解,公司研发项目时首先需要销售部、技术部共同提交“市场产品需求信息及分析报告”,通过技术委员会的开会讨论来确定项目是否合适,如果通过讨论,将由技术部、销售部进行调研编写《可行性分析报告》,将此项目的市场需求,销售前景,产品水平和质量目标进行具体分析,在此项目通过相关专家讨论确定后,接下来将由公司专业的研发团队应用专业的Solidworks三维软件来完成方案的设计、零件的制作,从而保证了研发产品的成功率,减少了设计风险。

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有了优质产品,还需要专业的销售及服务团队,才能将产品卖出去,才能更好地服务于客户。为此,公司培养了一批专业的售后服务人员,不仅能解决机器的机械问题还能帮助客户解决纺纱中出现的纺纱问题。通过完整的售前、售中、售后的服务体系来完成全程服务。

细纱长车 名牌品质

鸿基公司主导产品――纱机多年被评为山西省名牌产品,主要具体功能配置如下:长车系列锭数可达1200锭,短车系列锭数可达552锭;长车车头车尾采用双向传动,短车为车头单向传动,传动分别为机械传动和电子传动,机械传动是车头、车尾牵伸传动全部由齿轮传动,变换品种时需更换变换齿轮,操作困难;而电子传动时车头、车尾的牵伸传动全部由电机传动,所有更改操作全部在显示屏操作即可,不用再进行更换变换齿轮,减少了纺织厂的工作量,提高了工作效率;车身机架墙板分别为普通墙板和整体墙板,普通墙板是在装配过程中用工装来保证安装精度,装配工人工作量大;而整体墙板是通过加工来保证零件的精度从而保证安装精度;牵伸罗拉座分为分体式和整体式,分体式罗拉座在安装过程中调整,保证安装精度,装配工人工作量大;而整体式罗拉座需通过高精度加工来保证安装精度;卷绕升降系统分为机械卷绕升降和电子卷绕升降,机械卷绕升降是通过机械凸轮传动链轮来实现钢领板、导纱板的升降,并根据不同纺纱支数需调整三自动来实现卷绕成型;电子卷绕升降通过伺服电机传动链轮来实现钢领板、导纱板升降,在显示屏上操作即可调整卷绕参数,并且传动平稳,成型良好。

此外,公司自主研发的钢带托盘集体落纱装置结合钢带和托盘的优点,既提高了钢带的使用寿命,同时也提高了托盘传动的精度,提高了生产效率,减少了用户的维护保养工作。此产品的核心技术已申报专利,将会成为公司今年最具销售竞争力的产品。它不仅适用于整机配套,而且也适用于长机、短机增加机体落纱的改造。

第12篇

关键词:

液力变矩器故障检测

Abstract:

Hydraulic torque converter is hydraulic mechanical transmission of the basic components, common fault mainly has the oil temperature is higher, and oil supply pressure is too low, oil leakage, low mechanical speed or driving weakness and internal abnormal sound of a work, according to the reason for failure analysis, introduced the hydraulic torque converter failure detection and maintenance methods.

Key words:

Hydraulic torque converter fault detection

中图分类号:U226.5 文献标识码:A文章编号:

液力变矩器是液力传动系的基本部件,它利用液体为工作介质来传递动力。当前工程机械中,按其传动形式可分为机械式、液力机械式、全液压式和电传动式等四种。机械传动具有结构简单、制造容易、成本低、使用维修较容易等特点。但传动系冲击振动大,功率利用差,所以仅适用于小型机械。液力机械传动能够减轻传动系;中击,振动小,传动件寿命

高,且车速能随外载自动调节,操作方便,减少司机疲劳,为多数大中型机械所采用。全液压传动为无级变速,操作简单,但启动性差,而且液压元件寿命较短。电传动设备质量大.费用太高。所以一般大中型工程机械,如装载机、平地机、推土机、铲运机等均采用液力机械传动形式。

1液力变矩器的工作原理

液力传动系一般包括主离合器、液力变矩器、变速箱、万向传动装置、驱动桥、最终传动等几部分。变矩器是实现液力传动的主要部件。它主要由三个具有一定形状叶片的泵轮、涡轮和导轮组成。其中的泵轮一般与变矩器壳连成一体,再与发动机曲轴相连,涡轮经涡轮轴输出动力,导轮则固定不动。发动机工作时带动泵轮旋转,液力变矩器工作腔内的液压油被叶片带着一起旋转.高速液流冲击涡轮叶片,并以一定的速度冲击导轮,再从固定不动的导轮叶片流出,以一定的速度冲向泵轮。油液流过各工作轮叶片时,由于受到叶片的作用,液流方向会发生改变。因为导轮固定不动,不论工作液流对导轮叶片有无;中击力矩作用,导轮上的功率始终为零.液流在导轮叶片通道中流动时,没有能量的输入或输出。但是液流进入导轮叶片和流出导轮叶片时,其流速的大小和方向均已发生变化,即导轮要承受液流冲击力矩的作用。由于导轮叶片和涡轮叶片相反,液流;中击导轮时,导轮叶片会对涡轮叶片施加反作用力矩,使涡轮叶片实际受到来自泵轮叶片甩去的液流;中击力矩和导轮叶片反作

用力矩的总和,导致涡轮输出的扭矩不同于泵轮输入的扭矩,即所胃的“变矩”。

2 液力变矩器常见故障的检测与诊断

液力变矩器常见的故障主要有油温过高、供油压力过低、漏油、机械行驶速度过低或行驶无力以及工作时内部发出异常响声等五种。油温过高表现为机械工作时油温表超过1 20。C或用手触摸感觉烫手,主要有以下几种原因:

①变速箱油位过低。

②冷却系中水位过低。

③油管及冷却器堵塞或太脏。

④变矩器在低效率范围内工作时间太长。

⑤工作轮的紧固螺钉松动。

⑥轴承配合松旷或损坏。

⑦综合式液力变矢巨器因自由轮卡死而闭锁。

⑧导轮装配时自由轮机构缺少零l牛。

液力变矩器油温过高故障的诊断和排除方法如下:出现油温过高,首先应立即停车,让发动机怠速运转,查看冷却系有无泄露,水箱水是否加满;若冷却系正常,则应检查变速箱油位是否位于油尺两标记之间。若油位太低,应使用同一牌号的油液进行补充:若油位太高.则必须排油至适当油位。如果油位符合要求,应调整机械,使变矩器在高效区范围内工作,尽量避免在低效区长时间工作。调整机械工作状况后油温仍过高,应检查油管和冷却器的温度,若用手触摸时温度低,说明泄油管或冷却器堵塞或太脏,应将泄油管拆下,检查是否有沉积物堵塞,若有沉积物应予以清除,再装上接头和密封泄油管。触摸冷却器时温度很高,应从变矩器壳体内放出少量油液检查。若油液内有金属,说明轴承松旷或损坏,导致

工作轮磨损,应对其进行分解,更换轴承,并检查泵轮与泵轮毂紧固螺栓是束松动,若松动应予以紧固。以上检查项目均正常,油温仍高应检查导轮工作是否正常。;将发动机油门全开,使液力变矩器处于零速工况,液力变矩器出口油温上升到~定值后,再将液力变矩器换入液力耦合器工况,观察油温下降程度。若油温下降速度很慢.则可能是由于自由轮卡死而使导轮闭锁,应拆解液力变矩器检查。

供油压力过低,当发动机油门全打开时,变矩器进口油压仍小于标准值。主要由以下几种原因引起:

①供油量少,油位低于吸油口平面。

②油管泄漏或堵塞。

③流到变速箱的过多。

④进油管或滤网堵塞。

⑤液压泵磨损严重或损坏。

⑥吸油滤网安装不当。

⑦油液起泡沫。

⑧进出口压力阀不能关闭或弹簧刚度减小。

出现供油压力过低时,应首先检查油位.若油位低于最低刻度,应补充油液;若油位正常应检查进出油管有无泄露,若有漏油处应予以排除。若进出油管密封良好,应检查进出口压力阀的工作情况,若进出口压力阀不能关闭,应将压力阀拆下,检查各零件有无裂纹或伤痕,油路和油孔是否畅通,以及弹簧刚度是否变小.发现问题及时解决。如果压力阀正常,应拆下油管和滤网进行检查。如有堵塞,应进行清洗并清除沉积物:如油管畅通,则需检修液压泵,必要时更换液压泵。如果液压油起沫,应检查回油管的安装情况,如回油管的油低于油池的油位,应重新安装回油管。

变矩器漏油,主要是由于变矩器后盖与泵轮结合面、泵轮与轮毂接合处连接螺丝松动或密封件老化或损坏造成,发现漏油应启动发动机,检查漏油部位。如果从变矩器与发动机连接处漏油,说明泵轮与泵轮罩连接螺栓松动或密封圈老化,应紧固连接螺栓或更换。型密封圈。如果从与变速箱连接处甩油,说明泵轮与泵轮毂连接螺丝松动或密封圈损坏,应紧固螺栓或检查密封圈。如果漏油部位在加油口或放油口位置,应检查罗纹的松紧度以及是否有裂纹。

机械行驶速度过低或行驶无力,主要是由以下几个原因引起的:

①液力变矩器内部密封件损坏,使工作腔液流冲击力下降。

②自由轮机构卡死.造成导轮闭锁。

③自由轮磨损失效。

④工作轮叶片损坏。

⑤进出口压力阀损坏。

⑥液压泵磨损供油不足。

⑦液压油油位太低。

⑧变速箱摩擦离合器有故障。

机械挂挡起步后,如果行驶无力或行驶缓慢.应首先检查挂挡压力表指标压力是否在正常范围内.如果压力过低应予以排除。如果压力正常.则可能是自由轮摩擦失效或工作轮叶片损坏;还可能是变速箱摩擦离合器存在故障,应具体分析并予以排除。