Hydraulisches Getriebe 101: Grundsätze und Systemkomponenten

I. Arbeitsprinzip des hydraulischen Getriebes

In Abbildung 1 ist das hydraulische Übertragungssystem einer einfachen Werkzeugmaschine schematisch dargestellt. Der Hydraulikzylinder 8 ist auf dem Bett befestigt, und der Kolben 9 treibt zusammen mit der Kolbenstange den Arbeitstisch 10 linear hin und her. Der Motor treibt die Hydraulikpumpe 3 zur Drehung an, und die Hydraulikpumpe 3 saugt Öl aus dem Öltank 1 durch den Filter 2. Das Öl fließt durch das Drosselventil 4 zum Wegeventil 6. Wenn sich der Griff 7 in der in Abbildung 1-1a gezeigten Stellung befindet, ist P nicht mit A, B oder T verbunden, so dass der Hydraulikzylinder 8 kein Öl erhält und der Arbeitstisch anhält.

1-Öltank
2-Filter
3-Hydraulikpumpe
4-Drosselklappe
5-Entspannungsventil
6-Wege-Ventil
7-Griff
8-Hydraulik-Zylinder
9-Kolben
10-Arbeitsplatz

Wenn der Griff 7 in die in Abbildung 1b gezeigte Position gedrückt wird, fließt das Öl von P→A→linke Kammer des Hydraulikzylinders 8; rechte Kammer des Hydraulikzylinders 8→B→T, und der Arbeitstisch 10 bewegt sich nach rechts.

Wenn der Griff 7 in die in Abbildung 1c gezeigte Position gedrückt wird, fließt das Öl von P→B→rechte Kammer des Hydraulikzylinders 8; linke Kammer des Hydraulikzylinders 8→A→T, und der Arbeitstisch 10 bewegt sich nach links.

Es ist ersichtlich, dass durch die Einstellung des Wegeventils 6 und die Positionierung seines Steuerkolbens in verschiedenen Stellungen der Ölweg geändert werden kann, so dass der Hydraulikzylinder kontinuierlich seine Richtung ändern kann, wodurch die Hin- und Herbewegung des Arbeitstisches erreicht wird.

Die Geschwindigkeit des Arbeitstisches v wird über das Drosselventil 4 eingestellt. Die Funktion des Drosselventils besteht darin, den Durchfluss des durch das Ventil fließenden Öls zu steuern, indem die Größe seiner Öffnung verändert wird, wodurch die Geschwindigkeit des Arbeitstisches gesteuert wird.

Wenn sich der Arbeitstisch bewegt, muss er Widerstände überwinden, darunter die Schnittkraft und die Reibung zwischen den Oberflächen der relativ beweglichen Teile. Diese Widerstände werden durch die Druckenergie des von der Hydraulikpumpe abgegebenen Öls überwunden. Je nach den Arbeitsbedingungen sollte der Druck des von der Hydraulikpumpe abgegebenen Öls einstellbar sein.

Außerdem fördert die Hydraulikpumpe in der Regel mehr Öl, als der Hydraulikzylinder benötigt. Das überschüssige Öl fließt durch den Öltank zurück Überdruckventil 5. Der Filter 2 ist ein Netzfilter, der das Öl filtert.

Aus der obigen Analyse geht hervor, dass:

• Die hydraulische Kraftübertragung beruht auf der Druckenergie der sich bewegenden Flüssigkeit, um Leistung zu übertragen, im Gegensatz zum "hydraulischen Antrieb", der auf der kinetischen Energie der Flüssigkeit beruht, um Leistung zu übertragen.
• Wenn die Hydrauliksystem arbeitet, wandelt die Hydraulikpumpe mechanische Energie (vom Motor) in Druckenergie um; die Betätigungselemente (Hydraulikzylinder oder Hydraulikmotor) wandeln Druckenergie in mechanische Energie um.
• Das Öl im hydraulischen Übertragungssystem arbeitet unter geregelten und kontrollierten Bedingungen.
• Das hydraulische Übertragungssystem muss den Anforderungen der angetriebenen beweglichen Teile in Bezug auf Kraft und Geschwindigkeit entsprechen.
• Die hydraulische Kraftübertragung nutzt eine unter Druck stehende Flüssigkeit als Arbeitsmedium zur Übertragung von Signalen und Leistung.

II. Komponenten des hydraulischen Übertragungssystems

Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass das hydraulische Übertragungssystem aus fünf Teilen besteht:

1. Aggregat

Sie wandelt die zugeführte mechanische Energie in die Druckenergie des Öls um. Die gebräuchlichste ist die Hydraulikpumpe, die Hydrauliköl für das Hydrauliksystem bereitstellt und damit den Betrieb des gesamten Systems ermöglicht.

2. Betätigungseinheit

Wandeln die Druckenergie des Öls in mechanische Energie um und verrichten Arbeit nach außen, indem sie die beweglichen Teile in Bewegung setzen, z. B. Hydraulikzylinder und Hydraulikmotoren.

3. Steuer- und Regelungseinrichtungen

Dies sind Vorrichtungen, die den Druck, den Durchfluss und die Flussrichtung des Öls im Hydrauliksystem steuern. In dem in Abbildung 1-1 dargestellten hydraulischen Übertragungssystem gehören Hydraulikkomponenten wie Überdruckventile, Drosselventile und Wegeventile zu dieser Kategorie.

4. Hilfsgeräte

Dazu gehören neben den drei bereits erwähnten Geräten auch der Öltank, der Filter und die Ölleitung, die in Abbildung 1 dargestellt sind. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Gewährleistung eines zuverlässigen, stabilen und dauerhaften Betriebs des Hydrauliksystems.

5. Arbeitsmedium

Hydrauliköl oder andere synthetische Flüssigkeiten.