挖掘機(jī)的液壓傳動是一種能量的傳遞形式:它將從原動力機(jī)械(發(fā)動機(jī)或者電動機(jī))中獲得的機(jī)械能以壓力能的形式進(jìn)行傳遞,最終再以機(jī)械能的形式對外輸出。在整個過種中,首先必須由動力原件(液壓泵)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能,經(jīng)控制元件(各種閥)分析、處理,最后再由執(zhí)行元件(液壓缸或者液壓馬達(dá))轉(zhuǎn)換后,以機(jī)械能的形式對外作功。最直接的說法就是以“運動的形式對外作功”。
由于“動力、控制、執(zhí)行”等構(gòu)成液壓系統(tǒng)的各種元件在結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造精度、調(diào)試設(shè)置、系統(tǒng)故障以及液壓傳動自身的缺陷等諸多原因,會使得在整個傳動過種中,由原動機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能無法比較理想地通過執(zhí)行元件對外輸出,通常的說法就是“速度和力量不理想”。這其中除了以現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)不可改變的因素外,通過自己的努力也可以使系統(tǒng)進(jìn)入更為良好的工作狀態(tài)。
一.速度
在液壓傳動中,影響執(zhí)行元件速度的因素有兩個:一個是執(zhí)行元件所能獲得的液壓油的流量;二是執(zhí)行元件自身的結(jié)構(gòu)。
(1)執(zhí)行元件所獲得的流量
首先,執(zhí)行元件要想獲得理想的流量,必須有一個流量源(通常是指液壓泵)為其提供一個合適的流量。泵的流量輸出等于排量和轉(zhuǎn)速的乘積(Q=q*n)。對于變量泵來說,轉(zhuǎn)速和排量都會發(fā)生變化,因轉(zhuǎn)速和原動力機(jī)同步,通常是由操作者直接控制,比較直觀,這時排量的變化就成了影響流量輸出的最主要的原因(受泵的變量機(jī)構(gòu)控制);對于定量泵來說,由于排量不可變,轉(zhuǎn)速就成了影響流量源流量輸出的唯一原因。
其次,通向執(zhí)行元件的液壓油的通道必須有一個合適的開度,這就是我們通常說的“主閥芯的打開情況”。對于換向閥來說,當(dāng)閥芯是一個單純的開關(guān)控制時,只需要確認(rèn)行程是否達(dá)到設(shè)定位置,當(dāng)閥芯隨控控制信號連續(xù)變化時,則必須確認(rèn)閥芯行程與控制信號大小是否對應(yīng)。
(2)執(zhí)行元件自身結(jié)構(gòu)
對于“自身結(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化的執(zhí)行元件(液壓油缸或者液壓馬達(dá))”,其本身所能夠獲得的液壓油的流量的大小是影響其速度的唯一原因;而對于“自身結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化的執(zhí)行元件(液壓馬達(dá))”,除其本身所能夠獲得的液壓油的流量的大小以外,自身結(jié)構(gòu)的變化(變量)也是影響其速度的十分主要的因素。
二.力量
將一個單桿雙作用油缸的AB口封閉,在活塞桿上沿軸線方向加壓時,油缸中在被壓一側(cè)的液壓油上就會產(chǎn)生一個對應(yīng)的壓力,這個壓力的大小隨著加在活塞桿的力的變化而變化。同理,要想驅(qū)動這個活塞運動,也必須有對應(yīng)大小的壓力來克服外部的阻力,也就是說液壓系統(tǒng)中,油缸之所以能夠運動,是因為有“壓力大小為能夠克服外部阻力的液壓油”源源不斷地供向?qū)?yīng)的腔體,這就要求本回路中“各個元件所能保證的最低壓力”均不小于此壓力。
能夠影響這個壓力大小的最主要的因素有:一是能夠提供流量的液壓元件(通常是由液壓泵完成)是否有能力提供這個壓力;二是本回路中的限壓裝置(通常是指安全閥或者溢流閥等)的設(shè)定值或者是其本身是否有能力達(dá)到這個壓力。
三.其他原因
從上述分析可以看出,速度和流量在某種程度上相互獨立:速度在大小取決于其獲得的流量,由流量源和通道的開度決定;而力量的大小取決于系統(tǒng)所能建立起來的最大壓力,由壓力源和限壓裝置決定。
而實際中,速度和力量都無法保證的情況是比較普遍的,在流量源、通道、壓力源和限碩壓裝置均無異常的情況下,系統(tǒng)的泄漏是造成速度和力量不能保證的主要原因。而泄漏又與密封、磨損和油品的質(zhì)量有著最直接的關(guān)系。