CFD學(xué)習(xí):靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)簡介


關(guān)鍵要點(diǎn)

  • 靜液壓驅(qū)動是將機(jī)械動力轉(zhuǎn)換為流體動力,然后再轉(zhuǎn)換為軸動力的任何系統(tǒng)。 

  • 根據(jù)傳動比,靜液壓傳動分為兩種類型:固定排量靜液壓傳動和可變排量靜液壓傳動。

  • 靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)廣泛用于扭矩應(yīng)用的可變輸出速度。

CFD學(xué)習(xí):靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)簡介的圖1

靜液壓驅(qū)動器由液壓泵組成

在整個(gè)行業(yè)中,靜液壓驅(qū)動用于各種應(yīng)用,例如原木起重機(jī)、輸送機(jī)、離心機(jī)、移動設(shè)備、化學(xué)清洗機(jī)和刨床。靜液壓驅(qū)動,也稱為靜液壓動力傳動,通常由液壓泵-馬達(dá)組合組成。由于其無級變速,在許多應(yīng)用中靜液壓驅(qū)動優(yōu)于基于齒輪的驅(qū)動。 

動力傳輸類型

從一個(gè)點(diǎn)到另一個(gè)點(diǎn)的動力傳輸可以通過電氣、機(jī)械、液壓機(jī)械、流體動力或靜液壓驅(qū)動進(jìn)行。驅(qū)動器是一種系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)從一個(gè)系統(tǒng)到另一個(gè)系統(tǒng)的受控功率傳輸。

  • 電驅(qū)動 -在電驅(qū)動中,機(jī)械能在發(fā)電機(jī)的幫助下轉(zhuǎn)化為電能。電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)換回機(jī)械能。

  • 機(jī)械驅(qū)動 -各種方法(鏈條、皮帶、齒輪、軸、變矩器等)用于在機(jī)械驅(qū)動中將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為動能。

  • 液壓機(jī)械驅(qū)動 -液壓機(jī)械驅(qū)動中使用的功率分配方案將能量輸入轉(zhuǎn)換為機(jī)械能和靜液壓能。這些類型的驅(qū)動器最適合重型應(yīng)用。

  • 液力驅(qū)動 -在液力驅(qū)動中,動力是由于流經(jīng)通道的流體的速度變化而產(chǎn)生的。該系統(tǒng)由連接的流體動力泵和電機(jī)組成。

靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)如何工作?

靜液壓驅(qū)動是將機(jī)械動力轉(zhuǎn)換為流體動力,然后再轉(zhuǎn)換為軸動力的任何系統(tǒng)。靜液壓驅(qū)動器的工作原理依賴于使用液壓流體的能量傳遞。通常,靜液壓驅(qū)動器由液壓泵組成。泵連接到原動機(jī),它產(chǎn)生流體流來運(yùn)行與負(fù)載連接的液壓馬達(dá)。靜液壓驅(qū)動可以描述為液壓系統(tǒng),其中液壓泵使用流體驅(qū)動電機(jī)。

靜液壓傳動部件 

靜液壓驅(qū)動器包括:

  1. 變速箱 -將部件固定到位的靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)的一部分。它還保持流體傳輸。

  2. 補(bǔ)油泵 -補(bǔ)油泵用于提供初始?xì)んw流體壓力并用流體填充回路。

  3. 輸入軸 -輸入軸傳輸來自發(fā)動機(jī)的動力并旋轉(zhuǎn)補(bǔ)油泵。

  4. 軸向柱塞泵 -輸入軸旋轉(zhuǎn)由軸向柱塞泵產(chǎn)生。它還為電機(jī)提供流體,在大多數(shù)情況下為油。

  5. 軟管 -軟管用于將泵連接到電機(jī)。

  6. 泄壓閥 -在流體壓力增加的情況下,泄壓閥為流體提供備用路徑。

  7. 馬達(dá) -馬達(dá)是靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)的組成部分之一。電機(jī)驅(qū)動輸出軸。

  8. 斜盤 -活塞泵的排量可以使用斜盤來改變。

靜液壓驅(qū)動的類型

靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)有多種分類。根據(jù)液壓泵和馬達(dá)的配置,靜液壓傳動分為:

  1. 串聯(lián)配置 -變量泵和恒排量馬達(dá)直接串聯(lián)連接。

  2. U 形配置 -在這種靜液壓驅(qū)動分類中,電機(jī)位于泵下方。輸入軸和電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)方向相同。

  3. S 形配置 -與 U 形配置類似,電機(jī)位于泵或原動機(jī)下方,但位于泵的后面。

  4. 分體式配置 -高壓軟管以分體式配置將電機(jī)和泵分開。

靜液壓傳動根據(jù)傳動比可大致分為兩類:

  1. 固定排量靜液壓驅(qū)動 -在這種類型的靜液壓驅(qū)動中,泵和馬達(dá)的排量是固定的。這種靜液壓驅(qū)動可以描述為一個(gè)簡單的齒輪箱,它將機(jī)械能從原動機(jī)傳輸?shù)截?fù)載。

  2. 可變排量靜液壓驅(qū)動 -在可變排量靜液壓驅(qū)動中,泵或馬達(dá)(或兩者)產(chǎn)生可變排量。靜液壓驅(qū)動可以是變量泵和固定排量馬達(dá)、變量泵和變量馬達(dá)、或固定排量泵和變量馬達(dá)。可變排量靜液壓驅(qū)動有助于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的速度、功率和扭矩。

根據(jù)電路設(shè)計(jì),靜液壓驅(qū)動可分為:

  1. 閉路驅(qū)動 -來自電機(jī)的流體直接進(jìn)入泵。這種類型的靜液壓驅(qū)動需要一個(gè)電荷泵。

  2. 開路驅(qū)動 -泵從油箱中吸取液體。來自馬達(dá)的流體沉淀在儲液器中。

靜液壓驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)

靜液壓驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)包括:

  • 具有高功率傳輸(高功率重量比)的緊湊型驅(qū)動系統(tǒng)

  • 低慣性

  • 易于操作 

  • 安全 

  • 與機(jī)械或機(jī)電傳動相比響應(yīng)速度相對較快

  • 變速控制,與負(fù)載無關(guān) 

  • 自過載保護(hù)能力

  • 動態(tài)制動

  • 反轉(zhuǎn) 

  • 緊急情況下快速停止

  • 平穩(wěn)高效地應(yīng)用各種扭矩速度比

  • 防失速功能

  • 動力從單個(gè)原動機(jī)傳輸?shù)蕉鄠€(gè)位置,不受位置位置和方向變化的影響

  • 零速無爬行

  • 最大的設(shè)計(jì)靈活性 

靜液壓驅(qū)動的應(yīng)用

靜液壓驅(qū)動廣泛用于輸出速度可變的扭矩應(yīng)用,例如收割機(jī)、高爾夫球場維護(hù)設(shè)備、拖拉機(jī)、建筑機(jī)械和挖溝機(jī)。Cadence 的 CFD 軟件套件可以幫助您開發(fā)靜液壓驅(qū)動系統(tǒng)。Cadence 提供了一套完整的 CFD 仿真工具,可幫助仿真靜液壓驅(qū)動器中的流固相互作用。

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文章來源:cadence博客

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