认证事项，第四部分：流体能力基础知识

m.10bet•m.10bet润滑管理和技术•九月十月•服务和认证

EP编辑人员|2011年10月4日

0910 -Cover1

液压系统是不同的动物。他们需要特殊的护理和喂养。

经过Ray Thibault，CLS，OMA I，OMA II，MLT，MLT II，MLA II，MLA III，贡献编辑

本文继续我们正在进行的有关由摩擦学家和润滑工程师协会（STLE）和国际机械润滑理事会（ICML）进行的润滑认证考试重要组成部分的系列。m.10bet请参阅本文有关Stle和ICML认证的更多信息。

液压学被定义为使用流体作为发射器的力从一个点到另一点的透射率。液压的优势是：

高功率与大小比率
达到高可变速度和力的能力
力可以在长距离内传播
允许小型部队移动大负载
立即可逆
高水平的灵活性和简单性
高度准确性和控制
可靠和可维护

图1. Pascal定律是基本的
管理液压的原则。

帕斯卡（Pascal）定律（如图1所示）是控制液压的基本原理。帕斯卡（Pascal）定律指出，施加到密闭液的压力在整个受限船上的各个方向都同样且未弹出。例如，在图1中，如果10磅。力的力施加在1-in2活塞的脸上，流体施加的压力在各个方向上与密闭容器的表面成直角的10 psi。由于力等于压力时间面积，因此10磅。施加的力可以产生100磅。强制容器底部。

看一个简单的液压系统
图2描绘了一个简单的液压系统。借助泵的帮助，存储在储层中的流体流过系统。阀控制图2系统中的流量。

为了防止系统过度压力的类型，可能导致安全问题和设备损坏，安装了压力浮雕阀。它旨在按预设压力打开，并将流体转移回水库。加压流体通过系统移动，并与线性执行器接触 -可以是气缸或液压电动机中的活塞。与活塞面接触的流体压力会产生移动负载的力。例如，在图2中，与5英寸接触的流体压力为1000 psi²活塞脸可以移动5000磅。加载。

图2.简单的液压
系统（单击放大）

高压流体流的方向由方向控制阀控制 -这是液压系统中最关键的组件之一。如图2所示，加压流体可以与活塞的每个脸接触，以向任一方向移动载荷。（有多种类型的定向控制阀；稍后将讨论它们。）

大多数液压系统都包含以下组件：

储层通常是泵流动流量的两到三倍
流体导体（即管道，管道，软管和配件）以通过系统运输流体
液压油
泵
一个过滤系统，以保持流体清洁，以使方向控制阀的紧密间隙
压力阀阀
方向控制阀控制执行器中高压流体流动的方向（有些也可以控制流量量）
通过控制流体流量来控制执行速度的流量控制阀

泵
液压系统的心脏是泵。普遍的误解是泵提供压力。但是，泵提供流动 -对该流动的阻力会产生压力。液压系统泵通常是正位移（PD）类型：

固定位移
- 齿轮
- 叶片
- 活塞
  - 轴向
    - 弯曲轴
    - 排队
  - 径向
可变位移
- 轴向
  - 弯曲轴
  - 排队
- 叶片

图3.叶片泵在一个
最大压力为3000 psi。
但是，严格的间隙使
这些流行的液压系统
泵很容易颗粒
污染。

齿轮类型 -压力低- 是液压系统中最简单，也是最常见的泵之一。齿轮泵紧凑，经济和低维护性，对颗粒污染具有很高的耐受性。

叶片（如图3所示）和轴向活塞（图4）泵类型也通常用于液压系统中。

Vane泵可以是固定的或可变的位移（其中可以通过调节CAM环调节流体流）。这些泵很安静，最大压力为3000 psi。根据它们的低成本和紧凑的尺寸，它们是液压系统最受欢迎的泵之一。但是，严格的间隙使这些单位易受颗粒污染的影响。由于边界润滑过程中叶片和凸轮环之间的接触，需要一种抗固定液压流体。m.10bet

轴向活塞泵有两种基本设计：内联和弯曲轴。图4是内联类型 -紧凑而经济，但也容易受到流体颗粒污染的影响。内联轴向活塞泵的压力在3000至6000 psi之间。弯曲轴轴向活塞泵既固定又是可变位移。这些高压单元是所有液压系统泵类型中最有效的，也可以在3000-6000 psi之间运行。压力最高的液压系统泵是径向活塞 - 固定位置设计。这些单元可以达到9000 psi的压力。

根据伊顿（Eaton）的说法，液压系统泵的主要故障模式是：

污染（80％）
曝气与空化（10-12％）
加压过度（5-6％），并且
其他（2-5％）。

液压液的液体清洁度对于泵和阀门对于良好性能至关重要。

图4.此内联轴向活塞泵
在3000到6000之间运行
psi。这些紧凑，经济的
但是，单位也很容易受到影响
到流体颗粒。

阀
与液压系统相关的三个主要控制阀：流动，压力控制和方向性。各种类型包括：

流量控制
- 蝴蝶
- 膜片
- 地球
- 需要
压力控制
- 压力缓解通常比正常系统压力高10-15％。
- 当较小的体积泵向系统提供流动时，卸载允许从较大的泵转移到储层。
- 序列可以防止执行器移动，然后再移动。
- 平衡维护对重力移动的负载的控制。
- 减压调节分支电路中的压力，同时在其余电路中保持较高的压力。
- 停止液压电动机时制动调节流量。
方向控制阀
- 检查阀允许沿一个方向流动。
- 电磁阀（Bang Bang）阀允许两个方向流动，并通过电气控制磁铁激活。
- 比例阀可以通过使用螺线管在无限数量的位置运动。
- 伺服阀（图5）允许在电气传感器提供控制的无限位置中运动。也控制流量的伺服阀在1-4微米处的间隙最紧。该设计提供了对任何阀门类型的最精确控制。油清洁对于维持这些组件的良好运行至关重要。（根据压力，伺服阀的最小液体清洁度需要16/13/11。）

图5.伺服阀提供
最精确的控制
任何阀门类型。

液压液
液压流体的主要功能是功率传播，然后是泵的润滑。m.10bet其他次要功能包括密封，冷却和污染物去除。液压液分为以下类型：

矿物油
耐火
- 水基
  - 高水基液体通常是95％的水和5％的油。
  - 逆向乳液通常为60％的油和40％的水。
  - 水乙二醇液通常为40-50％的水。
- 合成的
  - 磷酸酯用作航空和涡轮液压流体。
  - 多元酯用于许多不同的工业应用中。
  - 聚烷基乙二醇
- 可生物降解的流体
  - 植物油
  - 多元酯

液压液中所需的主要特性是：

满足或超过OEM规范的能力
最小粘度指数（VI）为95
良好的热和氧化稳定性
泵的良好防服保护
良好的水可分离性
低泡沫
良好的空气释放
防锈和腐蚀
与密封的兼容性
高过滤性
良好的剪切稳定性

鉴于粘度是润滑剂最重要的特性，因此选择正确的粘度是在液压系统中正确泵操作的关键。工业应用的典型粘度为ISO 32、46和68。泵OEM将建议所需的粘度。粘度根据工作温度具有最小和最大工作范围。运行液压系统的最佳温度为110-140F。还必须考虑泵启动允许的最大粘度。例如，伊顿（Eaton）在表I中发布了对工业应用中的齿轮，叶片和轴向泵的要求：

0910 -Cover8