第8章液壓傳動(dòng)8-1

液壓傳動(dòng)概述8-2

液壓泵8-3

液壓缸8-4

液壓閥8-5

液壓輔件8-6

液壓基本回路8-7

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例8-8

氣壓傳動(dòng)簡(jiǎn)介

8.1.1

液壓傳動(dòng)原理8.1.2

液壓傳動(dòng)的兩個(gè)基本參數(shù)8.1.3壓力損失和流量損失8.1.4液壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成8.1.5液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用

8.1液壓傳動(dòng)概述

液壓傳動(dòng)發(fā)展概況17世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳遞原理18世紀(jì)末英國(guó)制成第一臺(tái)水壓機(jī)19世紀(jì)炮塔轉(zhuǎn)位器、六角車床和磨床第二次世界大戰(zhàn)兵器（功率大、反應(yīng)快）戰(zhàn)后轉(zhuǎn)向民用機(jī)械、工程、農(nóng)業(yè)、汽車

60年代后發(fā)展為一門完整的自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)在國(guó)外95%工程機(jī)械、90%數(shù)控加工中心、

95%以上的自動(dòng)線采用液壓傳動(dòng)。采用液壓傳動(dòng)的程度成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志8.1.1

液壓傳動(dòng)原理實(shí)例：液壓千斤頂工作原理（吸油、壓油、卸載）液壓傳動(dòng)是以有壓流體為工作介質(zhì)的一種實(shí)現(xiàn)能量傳遞的傳動(dòng)方式。

液壓傳動(dòng)裝置本質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它首先是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，之后又把液體的壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能來做功。１-杠桿；２、６-活塞；３、７-液壓缸；４、８-單向閥；５-重物；９-放油閥；１０-油箱8.1.2

液壓傳動(dòng)的兩個(gè)基本參數(shù)1.

壓力單位面積上受到的液體的作用力2.

流量單位時(shí)間內(nèi)通過管道某一截面液體的體積

結(jié)論：液壓系統(tǒng)中工作壓力的大小決定于外負(fù)載結(jié)論：活塞的運(yùn)動(dòng)速度只決定于輸入液壓缸的流量，而與其他參數(shù)無關(guān)液壓傳動(dòng)的基本特性1、力的傳遞與變換結(jié)論：實(shí)現(xiàn)了力的放大液壓千斤頂利用這一特征，通過在手柄上輸入極小機(jī)械力而將重物舉起

液壓傳動(dòng)的基本特性2、速度的傳遞與變換流量相等結(jié)論：實(shí)現(xiàn)了速度變換執(zhí)行元件工作速度<<

原動(dòng)機(jī)的工作速度速度的變換包括大小、方向和速度類型的變換液壓傳動(dòng)的基本特性3、能量的轉(zhuǎn)換與守恒結(jié)論：從能量轉(zhuǎn)換角度來看，液壓傳動(dòng)經(jīng)歷了：機(jī)械能（由原動(dòng)機(jī)提供）→液壓能→機(jī)械能（由執(zhí)行元件來實(shí)現(xiàn)）液壓缸2和2的內(nèi)徑分別為20mm、50mm，活塞1上施加作用力F，活塞5向右運(yùn)動(dòng)需克服的阻力FR

=1960N。不考慮活塞與缸筒內(nèi)表面之間的摩擦力以及液體的泄漏，計(jì)算下列情況下液體的壓力，并分析兩缸運(yùn)動(dòng)情況：1）當(dāng)活塞1上作用力F為314N；2）當(dāng)F為157N；3）當(dāng)F為628N。解：1）當(dāng)活塞1上作用力F為314N時(shí)，活塞1的有效面積為密封腔內(nèi)液體壓力為作用在活塞5上液體總壓力為由于活塞５運(yùn)動(dòng)阻力為1960N,所以剛好能推動(dòng)2）當(dāng)F為157N？3）當(dāng)F為628N。自己思考8.1.3

壓力損失和流量損失1.

壓力損失（壓力差）由于液體具有粘性，液體流動(dòng)時(shí)其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)以及液體與固體壁面之間存在著摩擦、碰撞，會(huì)造成能量的損耗，表現(xiàn)為壓力的降低，叫做壓力損失，用Δp表示。可分為：沿程壓力損失

——液體流過等截面長(zhǎng)直管造成的損失局部壓力損失

——液體流經(jīng)管道某些障礙處時(shí)，各質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)方向突然發(fā)生改變?cè)斐傻膿p失8.1.3

壓力損失和流量損失1.

壓力損失（壓力差）流量方程—描述其流量、孔口的幾何形狀及壓力差之間關(guān)系q—通過孔口的流量；K—與孔口形狀、油液性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)；A0—孔口的通流截面積；Δp—孔口前后壓力差；m—指數(shù)，薄壁孔取0.5，細(xì)長(zhǎng)孔取１。結(jié)論：在孔口幾何形狀及孔口通流截面不變的情況下，壓差大，則通過的流量大；在系數(shù)K及壓差不變的情況下，孔口通過的流量與其通流截面積成正比。8.1.3

壓力損失和流量損失2.

流量損失泄露—正常情況下，從液壓元件密封間隙漏出少量油液現(xiàn)象結(jié)果—流量損失液壓系統(tǒng)中的泄漏總是不同程度地存在。只要間隙兩端存在壓力差，就會(huì)造成泄漏。壓力差越大，泄漏也越大。泄漏分類：內(nèi)泄漏（元件內(nèi)部高、低壓區(qū)之間的泄漏）外泄漏（液壓系統(tǒng)內(nèi)部向外部（大氣）的泄漏）

結(jié)論：流量損失是一種能量損失，使液壓系統(tǒng)的效率降低，同時(shí)也影響液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的速度，還會(huì)污染環(huán)境8.1.4

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成機(jī)床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)油箱濾油器液壓泵溢流閥節(jié)流閥換向閥手柄液壓缸工作臺(tái)油管8.1.4

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)組成動(dòng)力元件

—液壓泵（機(jī)械能液壓能）執(zhí)行元件

—液壓缸、馬達(dá)（液壓能

機(jī)械能）控制元件

—液壓閥（控制方向、壓力及流量）輔助元件

—油箱、油管、濾油器工作介質(zhì)—液壓油液壓泵輔助元件8.1.5

液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：1、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，反應(yīng)快；2、在同等功率條件下，體積小重量輕3、實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；4、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；5、易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；6、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。8.1.5

液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用缺點(diǎn)1、不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比（液壓油的可壓縮性和泄漏造成）；2、對(duì)油溫較敏感，會(huì)影響工作穩(wěn)定性；3、能量損失大4、制造精度要求較高；5、液壓系統(tǒng)故障不易查找。8.1.5

液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)和應(yīng)用應(yīng)用工程機(jī)械推土機(jī)、挖掘機(jī)、壓路機(jī)起重運(yùn)輸汽車吊、叉車、港口龍門吊礦山機(jī)械鑿巖機(jī)、提升機(jī)、液壓支架建筑機(jī)械打樁機(jī)、平地機(jī)、液壓千斤頂農(nóng)業(yè)機(jī)械拖拉機(jī)、聯(lián)合收割機(jī)冶金機(jī)械壓力機(jī)、軋鋼機(jī)輕工機(jī)械打包機(jī)、注塑機(jī)汽車工業(yè)汽車的轉(zhuǎn)向器和減振器、自卸汽車智能機(jī)械模擬駕駛艙、機(jī)器人

8.2液壓泵8.2.1

液壓泵的工作原理8.2.2

液壓泵的主要性能參數(shù)8.2.3常用液壓泵8.2.4

液壓泵的選用8.2.5

泵用電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算8.2.1

液壓泵的工作原理

液壓泵是液壓動(dòng)力元件，它是將電動(dòng)機(jī)（或其他原動(dòng)機(jī)）輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓能的能量轉(zhuǎn)換裝置（1）齒輪泵（外嚙合、內(nèi)嚙合齒輪泵）（2）葉片泵（單作用、雙作用葉片泵）（3）柱塞泵（軸向、徑向柱塞泵）

工程上分類作用：向液壓系統(tǒng)提供壓力油

。8.2.1

液壓泵的工作原理１—偏心輪；２—柱塞；３—泵體；４—彈簧；５、６—單向閥圖形符號(hào)？液壓泵是靠密封容積的周期性變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的，稱為容積式。其排油量的大小取決于密封腔的容積變化。容積式泵工作的兩個(gè)必要條件是：（１）有周期性的密封容積周期變化。密封容積由小變大時(shí)吸油，由大變小時(shí)壓油（２）有配流裝置。它保證密封容積由小變大時(shí)只與吸油管連通；密封容積由大變小時(shí)只與壓油管連通。隨著偏心輪的旋轉(zhuǎn)及彈簧的作用→柱塞來回移動(dòng)→形成吸、壓油過程

（1）理論流量（2）實(shí)際流量（3）額定流量：額定壓力、額定轉(zhuǎn)速下泵輸出的流量8.2.2

液壓泵的主要性能參數(shù)1.壓力3.流量(1)工作壓力p實(shí)際工作壓力，取決于負(fù)載(2)額定壓力pn

允許的最大工作壓力2.排量V（ml/r）泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由密封幾何尺寸變化計(jì)算而得的排出液體體積4．液壓泵的功率（1）液壓泵的理論功率（以泵為研究對(duì)象）

Pt=2πnTt(輸入)=pqt

(輸出)（2）液壓泵的實(shí)際功率液壓泵的實(shí)際輸入功率：

Pi=2πnT（大于理論值Pt）液壓泵的實(shí)際輸出功率：

P0=pqv

（小于理論值Pt）5．液壓泵的效率（1）容積效率：ηv=q/qt(因內(nèi)泄存在)

(實(shí)際流入/理論流入)（2）機(jī)械效率：ηm=Tt/T(因摩擦存在)（3）總效率：η=ηv·ηm=P0/Pi

液壓泵的輸出功率<輸入功率功率損失分為容積損失(泄漏造成)

機(jī)械損失(摩擦造成)8.2.3

常用液壓泵1.

齒輪泵8.2.3

常用液壓泵1.

齒輪泵外嚙合內(nèi)嚙合

分類按齒向線按齒廓曲線按嚙合形式直齒斜齒人字齒漸開線擺線1.齒輪泵的結(jié)構(gòu)基本組成結(jié)構(gòu)：泵體、左右兩蓋板、一對(duì)齒輪、滾針軸承及主、從動(dòng)軸等2.齒輪泵的工作原理（1）密封容積的形成泵體、蓋板和齒輪的各齒槽形成（2）配流裝置齒頂與內(nèi)圓、齒輪端面與蓋板、輪齒嚙合線使高低壓腔隔開（3）工作原理齒輪旋轉(zhuǎn)，吸油腔（右側(cè)）內(nèi)的輪齒不斷脫開嚙合，使其密封容積不斷增大而形成一定真空，→吸油；齒槽內(nèi)的油液被帶到壓油腔（左側(cè)），壓油腔內(nèi)的輪齒進(jìn)入嚙合，密封容積不斷減小→壓油3.結(jié)構(gòu)特征（1）軸承潤(rùn)滑：

內(nèi)部泄油方式：壓油腔→軸承→泄油通道→吸油腔（2）閉死容積及困油現(xiàn)象、消除措施：閉死容積：為了使吸油腔與壓油腔被嚙合線隔開，要求齒輪的重疊系數(shù)ε大于1，出現(xiàn)同時(shí)有兩對(duì)輪齒進(jìn)入嚙合，在它們之間形成一個(gè)封閉的容腔困油現(xiàn)象：閉死容積在嚙合過程中大小是變化的，當(dāng)容積減小時(shí)，會(huì)造成液體壓力的急劇升高而產(chǎn)生瞬時(shí)壓力沖擊，而當(dāng)容積增大時(shí)，會(huì)形成局部真空危害：齒輪泵工作時(shí)產(chǎn)生噪聲，容積效率降低，并影響齒輪泵的工作平穩(wěn)性和壽命采取措施：為減輕困油現(xiàn)象造成的危害，可在側(cè)板或軸套上開卸荷溝槽4.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，自吸性能好，對(duì)油液污染不敏感，便于制造、維修。缺點(diǎn)：效率低，噪聲高5.典型結(jié)構(gòu)8.2.3

常用液壓泵2.

葉片泵8.2.3

常用液壓泵2.

葉片泵優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、使用壽命較長(zhǎng)分類定量葉片泵、變量葉片泵單作用葉片泵、雙作用葉片泵缺點(diǎn)：自吸性能差、對(duì)油液污染敏感、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。1.單作用葉片泵

（1）基本組成：定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤和端蓋等組成定子具有圓柱形內(nèi)表面，轉(zhuǎn)子具有圓柱形外表面，定子和轉(zhuǎn)子間偏心距e，葉片裝在轉(zhuǎn)子槽中，并可在轉(zhuǎn)子槽中滑動(dòng)（2）工作原理當(dāng)轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)時(shí)，由于離心力等的作用，使葉片緊壓在定子內(nèi)壁在定子內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子外表面、葉片和配油盤之間形成若干個(gè)閉密的工作容腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些密閉的工作容積，上下葉片變化方向相反，分別形成吸、壓油過程，配油盤上的吸壓油的窗口分別與之對(duì)應(yīng)（3）特點(diǎn)分析1）轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)工作容腔完成一次吸油和排油→“單作用式”2）缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子受到來自排油腔的單向壓力，使軸承上所受的載荷較大即徑向力不平衡—非卸荷式葉片泵∴這種泵不宜用在高壓。3）優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)e↑→排量↑因而可制成變量泵2.雙作用葉片泵

旋轉(zhuǎn)一周，完成二次吸油、二次壓油－－雙作用泵徑向力平衡－－卸荷式葉片泵兩個(gè)吸油區(qū)，兩個(gè)壓油區(qū)轉(zhuǎn)子和定子中心重合，定子內(nèi)表面近似橢圓形，內(nèi)兩段長(zhǎng)半徑為R和兩段外半徑為r的圓弧和四組過渡曲線組成由于這種泵的轉(zhuǎn)子與定子是保持同心的∴排量是固定的。與單作用比較，同樣體積可吸到較大流量，且流量均勻配流盤環(huán)形槽通過小孔與壓油區(qū)連通，保證葉片頂部與定子內(nèi)表面可靠密封配油盤腰形孔上“三角形”小槽－－斜荷槽，作用：避免發(fā)生困油現(xiàn)象配流盤8.2.3

常用液壓泵3.

柱塞泵8.2.3

常用液壓泵3.

柱塞泵柱塞泵是依靠柱塞在缸體的柱塞孔內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過密封容積產(chǎn)生變化來實(shí)現(xiàn)泵的吸油和壓油的分類徑向柱塞泵軸向柱塞泵1、徑向柱塞泵基本組成：包括柱塞、定子、轉(zhuǎn)子及配油軸（固定）柱塞在轉(zhuǎn)子的徑向孔中可徑向移動(dòng)轉(zhuǎn)子與定子存在偏心配油軸將吸、壓油腔分開※轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞各實(shí)現(xiàn)一次吸、壓油過程

特點(diǎn)：不足：徑向尺寸大、自吸能力差。目前少見※調(diào)整偏心距大小和方向?qū)崿F(xiàn)雙向變量泵2、軸向柱塞泵（斜盤式）

基本組成缸體（轉(zhuǎn)動(dòng)）、柱塞、斜盤、配油盤（固定）及傳動(dòng)軸等，配油盤將吸、壓油腔分開2、軸向柱塞泵（斜盤式）

工作原理密封工作腔（缸體孔、柱塞底部、配油盤）由于斜盤傾斜放置，使得柱塞隨缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)沿軸線作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，底部密封容積變化，實(shí)現(xiàn)吸油、壓油。吸油過程：柱塞伸出→ΔV↑→p↓→吸油；壓油過程：柱塞縮回→ΔV↓→p↑→壓油。做單向變量泵：通過斜盤傾角大小的變化做雙向變量泵：通過斜盤傾角大小和方向的變化；各類液壓泵主要性能與選用范圍液壓泵是標(biāo)準(zhǔn)元件，可根據(jù)實(shí)際工作的需要合理地加以選擇選用時(shí)，主要是確定液壓泵的額定壓力、額定流量和結(jié)構(gòu)類型，然后查手冊(cè)確定其型號(hào)規(guī)格。8.2.4

泵的選用確定液壓泵的額定壓力確定液壓泵的額定流量確定液壓泵的額定流量確定液壓泵的類型8.2.4

泵的選用根據(jù)液壓系統(tǒng)中的最大工作壓力和從泵口到執(zhí)行元件間的壓力損失來決定

1、確定液壓泵的額定壓力———液壓泵的額定壓力，應(yīng)符合壓力等級(jí)系列；———系統(tǒng)壓力損失系數(shù)（取1.3~1.5）；———系統(tǒng)中液壓執(zhí)行元件最大工作壓力，MPa。8.2.4

泵的選用根據(jù)液壓系統(tǒng)工作的最大流量和系統(tǒng)中的泄漏情況來確定

2、確定液壓泵的額定流量———液壓泵額定流量，應(yīng)符合各類泵的額定流量系列；———系統(tǒng)的泄漏系數(shù)（取1.3~1.5）；———系統(tǒng)工作時(shí)所需最大流量，L/min。8.2.4

泵的選用綜合考慮工況、環(huán)境、可靠性和經(jīng)濟(jì)性等因素3、確定液壓泵的類型一般負(fù)載小、功率小的液壓系統(tǒng)，工作壓力低，應(yīng)選用齒輪泵；某些自動(dòng)線上的送料、夾緊等要求不高的場(chǎng)合也常用齒輪泵。中等功率時(shí)，可選用葉片泵。負(fù)載大、功率大的液壓系統(tǒng)宜采用柱塞泵。在執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度相差很多時(shí)，可選用變量泵或雙泵供油。8.2.5

泵用電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算液壓泵的輸出功率

PB—液壓泵的輸出功率，Wp—液壓泵的工作壓力，Paq—液壓泵的輸出流量，m3/s電動(dòng)機(jī)的功率

P—電動(dòng)機(jī)的功率，kWpn—液壓泵的額定壓力，Paqn—液壓泵的額定流量，m3/s

η—液壓泵的總效率

8.3液壓缸8.3.1

液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理8.3.2

液壓馬達(dá)液壓缸作用：壓力能→機(jī)械能輸入為壓力和流量，輸出為力和速度液壓執(zhí)行元件可分為兩大類：作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的液壓缸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)活塞式單桿雙桿柱塞式擺動(dòng)式分類單作用雙作用按作用方式按結(jié)構(gòu)8.3.1液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理8.3.1液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理1、活塞式液壓缸

結(jié)構(gòu)：缸體、活塞、活塞桿、密封、缸蓋等單桿式、雙桿式液壓缸運(yùn)動(dòng)情況分析8.3.1液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理

a雙桿活塞式液壓缸

（1）

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩側(cè)有效工作面積相等（2）基本參數(shù)：（3）應(yīng)用兩個(gè)方向力和速度一樣的場(chǎng)合。8.3.1液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理

a雙桿活塞式液壓缸

（4）

行程l—活塞有效工作行程缸固定L=3l桿固定

L=2l8.3.1液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理

b單桿活塞式液壓缸

工作原理：因兩側(cè)有效作用面積或油液壓力不等，活塞在液壓力的作用下，作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)無桿腔進(jìn)油腔回油腔有桿腔應(yīng)用：往返運(yùn)動(dòng)速度及推力不同的場(chǎng)合8.3.1液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理

b單桿活塞式液壓缸

應(yīng)用：液壓刨床

工程機(jī)械8.3.1液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理C差動(dòng)液壓缸

液壓缸的兩腔同時(shí)接通壓力油時(shí)，由于活塞兩端有效作用面積不相等，作用在活塞兩端的推力就不相等，它們的合力使活塞產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)分析：活塞只有一個(gè)，設(shè)此時(shí)速度為v3帶入整理得推力：速度：特點(diǎn)：v3>v1；F3<F1結(jié)論：差動(dòng)連接后，速度大，推力小8.3.1液壓缸的類型和結(jié)構(gòu)原理2、柱塞式液壓缸

結(jié)構(gòu)：缸體、柱塞等工作原理1.單柱塞缸●單向液壓驅(qū)動(dòng)，回程靠外力。2.

雙柱塞缸●雙向液壓驅(qū)動(dòng)8.3.2液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)是液壓執(zhí)行元件，它是將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置作用：輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速

。（1）高速液壓馬達(dá)和低速液壓馬達(dá)分類（2）定量液壓馬達(dá)和變量液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)和葉片泵主要不同之處：液壓馬達(dá)是在油壓作用下轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以葉片式馬達(dá)的葉片要始終外伸，其端部應(yīng)緊頂在定子內(nèi)表面上。否則，進(jìn)油腔將和回油腔連通，液體不能形成壓力，馬達(dá)也就無法轉(zhuǎn)動(dòng)起來。

8.4液壓閥8.4.1

概述8.4.2方向閥8.4.3

壓力閥8.4.4流量閥8.4.1概述液壓控制元件作用

在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液壓控制元件主要用來控制液壓執(zhí)行元件起動(dòng)、停止、運(yùn)動(dòng)的方向、承載的能力和運(yùn)動(dòng)速度的大小以滿足機(jī)械設(shè)備工作性能的要求?？刂埔毫鞯姆较?、壓力和流量方向閥壓力閥流量閥換向閥液壓控制閥液壓控制閥1.控制方向2.控制壓力3.控制流量液壓能源液壓泵油液儲(chǔ)存裝置油箱液壓執(zhí)行元件

1.液壓缸

2.液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)工作流程圖

利用閥心在閥體內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來控制閥口的通斷及開口大小，來實(shí)現(xiàn)壓力、流量和方向的控制。結(jié)構(gòu)：原理：

(1)閥體：閥體孔(閥座孔)、進(jìn)出油口(2)閥心：滑閥、錐閥、球閥(3)驅(qū)動(dòng)裝置：手動(dòng)、彈簧、電磁、液壓力1、液壓閥的基本結(jié)構(gòu)與原理2、液壓控制閥的分類1）.按結(jié)構(gòu):

滑閥、錐閥、球閥2）.按機(jī)能:

方向閥、壓力閥、流量閥3）.按控制原理:

開關(guān)閥、比例閥、伺服閥、數(shù)字閥4）.按連接方式：管式、板式、疊加式、插裝式5）.按操縱方式：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)和電液動(dòng)

滑閥錐閥球閥8.4.2方向閥8.4.2方向閥作用：控制液流方向，從而改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向或液流的接通與關(guān)斷分類：?jiǎn)蜗蜷y和換向閥a普通單向閥

1、單向閥控制油液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)的液壓閥

含義：只允許油液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)，而不允許油液反方向流動(dòng)結(jié)構(gòu)：閥體閥芯彈簧a普通單向閥

工作原理：實(shí)物圖：職能符號(hào)：a普通單向閥

要求：正向流動(dòng)阻力小，反向不通，密封好。開啟壓力：0.04~0.1MPa背壓閥：（單向閥的變形）

彈簧較硬開啟壓力：0.2~0.6MPa（背壓：執(zhí)行元件回油腔的壓力。）安裝：泵的出口1)防止系統(tǒng)的壓力沖擊影響泵的正常工作；2)泵不工作時(shí)防止系統(tǒng)的油液倒流回油箱。a普通單向閥

應(yīng)用：8.4.2方向閥B液控單向閥

1、單向閥控制油液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)的液壓閥

含義：利用控制油液的壓力打開閥口，使進(jìn)、出油口互通。

結(jié)構(gòu)：活塞頂桿閥芯閥體彈簧B液控單向閥

組成：普通單向閥+小活塞缸特點(diǎn)：a.無控制油時(shí)，與普通單向閥一樣，

b.通控制油時(shí)，正反向都可以流動(dòng)。B液控單向閥

職能符號(hào)：應(yīng)用：平衡8.4.2方向閥2、換向閥使液流接通或斷開，以及能變換液流流動(dòng)方向的液壓閥分類：按結(jié)構(gòu)：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式按閥體連通主油路數(shù)分：二通、三通、四通等按閥心在閥體內(nèi)的工作位置分：二位、三位等按操作閥心運(yùn)動(dòng)的方式分：手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)等a換向閥的工作原理（主體部分）

1）二位二通PA作用：控制油路的通與斷2）二位三通作用：控制液流方向PAB3）二位四通職能符號(hào)：作用：控制執(zhí)行元件換向P-壓力油口T-

回油口A、B-接執(zhí)行元件兩腔4）三位四通職能符號(hào)：作用：換向、停止。PABT5）二位五通職能符號(hào)：PABT1T2作用：換向、兩種回油方式。6）三位五通職能符號(hào)：作用：換向、停止、回油不同PABT1T2b換向閥的中位機(jī)能

O型回路口全封閉，執(zhí)行元件雙向鎖緊，泵不卸荷。H型油口全通，油缸浮動(dòng)，泵卸荷Y型油缸浮動(dòng)，泵不卸荷P型差動(dòng)連接，泵不卸荷M型執(zhí)行元件雙向鎖緊，油泵卸荷c電磁換向閥

二位四通電磁換向閥c電磁換向閥

三位四通電磁換向閥c電磁換向閥（實(shí)物）d液動(dòng)換向閥

三位四通液動(dòng)換向閥液體操縱彈簧復(fù)位應(yīng)用：高壓，大流量的場(chǎng)合e電液換向閥

電液換向閥結(jié)構(gòu)原理e電液換向閥

電液聯(lián)合控制，彈簧復(fù)位?！耠姶趴刂葡葘?dǎo)閥動(dòng)作，●液體控制主閥芯動(dòng)作，●節(jié)流閥控制閥芯移動(dòng)速度。三位四通電液換向閥應(yīng)用：高壓、大流量的場(chǎng)合。（qV≤1200L/min)e電液換向閥

f手動(dòng)換向閥

f手動(dòng)換向閥

g機(jī)動(dòng)換向閥

換向閥小結(jié)職能符號(hào):位:閥芯的工作位置;通:閥體上油路的通道數(shù);機(jī)能:中位時(shí)油路的連通方式。控制方式:O型H型P型Y型手動(dòng)機(jī)動(dòng)電磁液動(dòng)電液M型8.4.3壓力閥8.4.3壓力閥定義：通過控制油液壓力高低或利用壓力變化來實(shí)現(xiàn)某種動(dòng)作的閥。分類：1)按用途：溢流閥減壓閥順序閥壓力繼電器2)按工作原理：直動(dòng)式先導(dǎo)式1)保證系統(tǒng)壓力恒定或限制其最高壓力2)執(zhí)行元件安全保護(hù)作用作用：8.4.3壓力閥1、溢流閥主要功用是調(diào)整和控制液壓系統(tǒng)的壓力，以保證系統(tǒng)在一定壓力下工作類型：直動(dòng)溢流閥和先導(dǎo)溢流閥a直動(dòng)溢流閥

工作原理：當(dāng)進(jìn)口壓力下降到一定值,閥關(guān)閉;

當(dāng)進(jìn)口壓力克服彈簧阻力時(shí)，閥導(dǎo)通①當(dāng)回油口T接油箱,進(jìn)油壓力不會(huì)繼續(xù)升高②擰動(dòng)調(diào)壓螺釘改變彈簧預(yù)壓縮量,可調(diào)整溢流閥的溢流壓力(即開啟壓力)

③液壓油直接作用于閥芯

④一般只能用于低壓小流量:控制較高壓力或較大流量時(shí)需要安裝剛度較大的硬彈簧,不但手動(dòng)調(diào)節(jié)難且閥口開度略有變化引起較大壓力波動(dòng)，不能穩(wěn)定a直動(dòng)溢流閥

8.4.3壓力閥1、溢流閥b先導(dǎo)溢流閥

結(jié)構(gòu)：先導(dǎo)閥+主閥

1)閥門關(guān)閉2)先導(dǎo)閥閥口開3)主閥閥口開4)壓力恒定b先導(dǎo)溢流閥

溢流閥的應(yīng)用

（1）溢流穩(wěn)壓

溢流的同時(shí)穩(wěn)定了泵的供油壓力,閥口常開狀態(tài)（2）過載保護(hù)作安全閥（閥口常閉）作用：防止系統(tǒng)過載溢流閥的應(yīng)用

（3）遠(yuǎn)程調(diào)壓（4）泵卸荷8.4.3壓力閥2、減壓閥利用液流流過縫隙液阻產(chǎn)生壓力損失得到出口壓力小于進(jìn)口壓力分類：按調(diào)節(jié)要求不同分

1)定值減壓閥（出口壓力值不變）

2)定差減壓閥（進(jìn)、出口壓力差不變）

3)定比值減壓閥（進(jìn)、出口壓比不變）8.4.3壓力閥2、減壓閥減壓閥與溢流閥比較（1）控制油不同減壓閥為出口控制，保證出口壓力恒定溢流閥為進(jìn)口控制，保證進(jìn)口壓力恒定（2）閥口開閉不同減壓閥閥口常開，進(jìn)、出口互通溢流閥閥口常閉，（3）油的用途減壓閥出口油可用于工作，壓力不為零溢流閥出口直接接油箱減壓閥實(shí)物8.4.3壓力閥3、順序閥作用：控制多個(gè)執(zhí)行元件動(dòng)作順序定義：利用液壓系統(tǒng)中壓力變化來控制油路通斷，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)元件按一定的順序動(dòng)作分類：按結(jié)構(gòu)分：直動(dòng)式先導(dǎo)式

按控制液壓油來源分：內(nèi)控式外控式

按泄油方式分：外泄式內(nèi)泄式3、順序閥1）內(nèi)控順序閥職能符號(hào)：結(jié)構(gòu)：出油口接二次油路，有單獨(dú)泄油口。工作原理：p<ps,進(jìn)出口不通；

p>ps,接通。特點(diǎn)：內(nèi)部控制，外部泄油。2）外控順序閥職能符號(hào)：結(jié)構(gòu)：控制油口。工作原理：pK

<ps

,不通；

pK

>ps

,進(jìn)出口接通特點(diǎn)：外部控制，外部泄油順序閥的四種控制、泄油型式順序閥的特點(diǎn)：(1)內(nèi)控外泄式與溢流閥的相同點(diǎn)是閥口常閉,由進(jìn)口壓至控制閥口的開啟1)出口壓力(負(fù)載導(dǎo)致)>調(diào)定壓力時(shí),

閥的進(jìn)口壓力=出口壓力,閥口全開;2)當(dāng)出口壓力<閥的調(diào)定壓力時(shí),

閥的進(jìn)口壓力=調(diào)定壓力閥開口的大小一定,滿足壓力流量方程3)彈簧腔的泄露油需單獨(dú)(外泄方式)引回油箱(2)內(nèi)控內(nèi)泄順序閥的圖形符號(hào)和動(dòng)作原理與溢流閥相同,但實(shí)際使用時(shí),前者串在系統(tǒng)回油路使回油具有一定的壓力,而溢油閥則旁接在主油路中:存在差異－－不能混用(3)外控內(nèi)泄順序閥在功能上等同于液動(dòng)二位二通閥.出口接油箱(4)外控外泄順序閥1)液動(dòng)開關(guān)閥2)限速瑣順序閥應(yīng)用：8.4.3壓力閥4、壓力繼電器定義：壓力繼電器是一種液－電信號(hào)轉(zhuǎn)換元件。它是利用油液壓力操縱電氣開關(guān)發(fā)出電信號(hào)，控制電氣元件（如電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、時(shí)間繼電器等）動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)泵的加載或卸載，執(zhí)行元件順序動(dòng)作，系統(tǒng)過載保護(hù)等。8.4.4流量閥作用：控制流量，調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度分類：節(jié)流閥調(diào)速閥定義：通過改變閥口大小，改變液阻，實(shí)現(xiàn)輸出流量調(diào)解，從而控制執(zhí)行元件。8.4.4流量閥1、節(jié)流閥節(jié)流閥工作原理職能符號(hào)：8.4.4流量閥節(jié)流口的形式針閥式偏心式軸向三角槽式最小穩(wěn)定流量節(jié)流閥有正常工作最小流量限制，限制執(zhí)行元件最低穩(wěn)定速度。節(jié)流閥小開口，qv會(huì)出現(xiàn)周期脈動(dòng)現(xiàn)象開口越小，脈動(dòng)現(xiàn)象越嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)間歇式斷流，從而出現(xiàn)節(jié)流閥堵塞。

原因：1)油液中會(huì)有污物堵塞節(jié)流口，污物時(shí)堵時(shí)沖走；

2)油液中極化分子和金屬表面吸附使節(jié)流縫隙表面形成吸附層，節(jié)流口大小和形狀發(fā)生改變。8.4.4流量閥2、調(diào)速閥節(jié)流閥工作原理組成：節(jié)流閥定差式減壓閥

8.5液壓輔件8.5.1

油管及管接頭8.5.2濾油器8.5.3

蓄能器8.5.4油箱

液壓系統(tǒng)的輔助元件包括油箱、溫控裝置、過濾器、蓄能器、密封件和管件等。它們是保證液壓元件和系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行和延長(zhǎng)使用壽命的重要輔助裝置。油管傳送工作液體，管接頭連接油管及油管與元件性能要求：足夠的強(qiáng)度、良好的密封性能壓力損失要小、拆裝方便8.5.1

油管與管接頭油管的種類油管安裝要求8.5.1

油管與管接頭1)管路盡量短、布置整齊、轉(zhuǎn)彎少，避免過小的轉(zhuǎn)彎半徑2)管路最好平行布置，盡量少交叉3)安裝前管子酸洗，再用蘇打水中和，再用溫水洗凈后，進(jìn)行干燥、涂油，并做預(yù)壓試驗(yàn)4)安裝軟管時(shí)不允許擰扭，直線安裝要有余量管接頭形式8.5.1

油管與管接頭職能符號(hào)8.5.2

過濾器組成：濾芯和殼體。原理：利用濾芯上面的微小間隙或小孔來阻隔混入油液中的雜質(zhì)基本要求：

1)滿足液壓系統(tǒng)對(duì)過濾精度的要求；2)滿足液壓系統(tǒng)對(duì)過濾功能的要求；3)過濾器要有一定的機(jī)械強(qiáng)度。過濾器的類型及特點(diǎn)1.網(wǎng)式過濾器濾芯：一層或兩層銅絲網(wǎng)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油性能好，壓力??；但過濾精度低，銅會(huì)使油液氧化加劇經(jīng)常清洗濾芯：銅絲繞成，靠間隙過濾油液雜質(zhì)。分類：吸油管路用過濾器壓油管路用過濾器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力大精度較高不易清洗應(yīng)用：常用于低壓回路。2.線隙過濾器3.紙芯式過濾器濾芯：平紋或皺紋的酚醛樹脂或木漿微孔濾紙組成。結(jié)構(gòu)：分為三層特點(diǎn)：過濾精度高，結(jié)構(gòu)緊湊質(zhì)量輕，通油能力大工作壓力可達(dá)38MPa

不易清洗，要常換濾芯4.燒結(jié)式過濾器濾芯：金屬粉末壓制后燒結(jié)而成依靠金屬小顆粒間的間隙濾油特點(diǎn)：該濾油器強(qiáng)度大，抗腐蝕，耐高溫，是一種廣泛采用的精濾油器。

安裝位置及使用與維護(hù)1.安裝位置1)安裝在液壓泵的吸油管路上；2)安裝在壓油管路上3)安裝在回油路上；4)安裝在輔助泵的輸油路上2.使用維護(hù)1)吸油管路上必須安裝過濾器；2)重要元件前安裝精過濾器，且安裝在回油管路上；3)過濾器只能單向使用，因此不能安裝在液流方向經(jīng)常變的油路上，否則加單向閥；

4)經(jīng)常觀察、清洗過濾器，設(shè)置過濾器堵塞報(bào)警裝置。濾油器實(shí)物8.5.3蓄能器

在液壓系統(tǒng)中，蓄能器既是儲(chǔ)存能量（油液壓力能）的裝置，又是液壓緩沖裝置。1．蓄能器的功用蓄能器的主要功用有以下幾方面：（1）作輔助動(dòng)力源（2）用作應(yīng)急動(dòng)力源（3）補(bǔ)償泄漏和保持恒壓（4）吸收液壓沖擊（5）吸收壓力脈動(dòng)活塞式特點(diǎn)：1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)；2)不夠靈敏；3)密封不好，影響穩(wěn)定性。

2.蓄能器的結(jié)構(gòu)與原理

常用的蓄能器是利用氣體膨脹和壓縮進(jìn)行工作的充氣式蓄能器（1）活塞式蓄能器有活塞式和氣囊式特點(diǎn)：1)密封可靠，反應(yīng)靈敏2)工藝性差（2）氣囊式蓄能器氣囊式蓄能器的各種工作狀態(tài)8.5.4

油箱1、油箱的用途及其容積的確定作用：儲(chǔ)存油液、散熱、雜質(zhì)沉淀、使油液中的空氣逸出。分類：開式和閉式容積：必須保證在設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)中的油液在自重作用下能全部返回液壓油油箱。2、液壓油箱的結(jié)構(gòu)1.基本結(jié)構(gòu)：油箱外形以立方體或長(zhǎng)六面體為宜。2.油管的設(shè)置3.隔板的設(shè)置4.空氣濾清器與液位計(jì)的設(shè)置5.放油口與清洗窗的設(shè)置

8.6液壓基本回路8.6.1

方向控制回路8.6.2壓力控制回路8.6.3

速度控制回路8.6.4

多缸工作控制回路液壓傳動(dòng)系統(tǒng)無論如何復(fù)雜，都是由一些簡(jiǎn)單的液壓基本回路組成。液壓基本回路，是指由若干液壓元件和油路組成，能完成某一特定功能的液壓回路單元壓力控制回路速度控制回路方向控制回路多缸工作控制回路8.6.1

方向控制回路控制液壓系統(tǒng)油路的通斷或換向，以實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)的起動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向的回路，稱為方向控制回路。組成方向控制回路的主要液壓元件是方向閥。常見的方向控制回路換向回路鎖緊回路8.6.1

方向控制回路換向回路換向磨床換向回路的主要元件是換向閥。在回路里利用換向閥來改變油液流動(dòng)的方向，以實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。8.6.1

方向控制回路鎖緊回路能使液壓缸在任意位置上停留，且停留后不會(huì)在外力作用下移動(dòng)位置的回路稱鎖緊回路。這種回路可以提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作精度，確保安全。

思考并分析下面液壓回路（a）（b）（c）8.6.2

壓力控制回路能夠控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)或系統(tǒng)中某一部分液體壓力的回路稱為壓力控制回路。這種回路通常用以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、保壓、減壓、增壓或卸荷等功能。1、調(diào)壓回路是液壓系統(tǒng)的壓力保持恒定或不超過某一數(shù)值。調(diào)壓回路類型單級(jí)調(diào)壓回路雙向調(diào)壓回路調(diào)壓回路類型溢流閥調(diào)壓回路調(diào)壓回路類型多級(jí)調(diào)壓回路8.6.2

壓力控制回路2、減壓回路當(dāng)主系統(tǒng)壓力較高，而某個(gè)子系統(tǒng)需要壓力較低時(shí)，可以用減壓閥組成減壓回路。主系統(tǒng)的壓力由溢流閥調(diào)定，而子系統(tǒng)的壓力則由減壓閥調(diào)定。這種回路一般多用于潤(rùn)滑或工件夾緊等子系統(tǒng)。8.6.2

壓力控制回路減壓回路應(yīng)用8.6.2

壓力控制回路3、卸載回路液壓執(zhí)行元件停止運(yùn)動(dòng)后，如停止時(shí)間較長(zhǎng)，為了節(jié)省能量消耗，減少系統(tǒng)發(fā)熱，應(yīng)使液壓泵在無壓力或很小壓力下運(yùn)轉(zhuǎn)，這就是泵的卸荷（壓力卸荷）。使液壓泵處于卸荷狀態(tài)的液壓回路稱為卸荷回路。常見的卸荷方法有換向閥卸荷、先導(dǎo)式溢流閥卸荷等。利用三位換向閥中位機(jī)能的卸荷回路M型、H型、K型8.6.2

壓力控制回路3、卸載回路三位四通換向閥卸載回路二位二通換向閥卸載回路8.6.2

壓力控制回路4、保壓回路用蓄能器和換向閥的保壓卸荷回路液壓執(zhí)行元件在工作過程中的某一階段需要保持恒定壓力一段時(shí)間，可采用保壓回路8.6.2

壓力控制回路5、平衡回路使執(zhí)行元件保持一定背壓力，以便與重力負(fù)載相平衡單向順序閥組成的平衡回路液控單向順序閥組成平衡回路8.6.3

速度控制回路速度控制回路是用來控制或變換液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的回