機(jī)械基礎(chǔ)_(液壓傳動)

1、液壓傳動 第三篇第三篇 液壓傳動液壓傳動 用液體為工作介質(zhì)來實現(xiàn)能量傳遞的傳動方式稱為液體傳動。液體傳動按其工作原理的不同可以分成兩類。主要以液體動能進(jìn)行工作的稱為液力傳動；而主要以液體壓力能進(jìn)行工作的稱為液壓傳動。我們主要講液壓傳動。液壓傳動 第一節(jié)、液壓傳動的工作原理一、液壓傳動的原理和組成 液壓傳動的工作原理是以油液為工作介質(zhì)，依靠液體在密封容積變化中的壓力能實現(xiàn)運(yùn)動和動力傳遞的。液壓傳動裝置本質(zhì)上是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它首先將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為便于輸送的液壓能，然后又將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能做功，驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)完成各種動作。液壓傳動實際上就是機(jī)械能壓力能機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)化過程。液壓傳動 液壓千斤頂?shù)囊?/p>

2、壓千斤頂?shù)墓ぷ髟砉ぷ髟硪簤呵Ы镯數(shù)膭赢嬕簤呵Ы镯數(shù)膭赢嬕簤簜鲃?二、液壓傳動系統(tǒng)的組成與圖形符號 1液壓傳動系統(tǒng)的組成 圖17-2 機(jī)床工作臺液壓傳動系統(tǒng) a)、b)結(jié)構(gòu)圖c)結(jié)構(gòu)簡圖 1油箱2過濾器3液壓泵4溢流閥5節(jié)流閥6換向閥液壓傳動 液壓傳動系統(tǒng)除工作介質(zhì)（液壓油）之外，由以下四個部分組成： （1）動力元件這類元件是將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的裝置，其作用是為液壓系統(tǒng)提供壓力油，是系統(tǒng)的動力源，如各類液壓泵。 （2）執(zhí)行元件這類元件是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，其作用是在壓力油的推動下輸出力和速度（或力矩和轉(zhuǎn)速），以驅(qū)動工作部件，如各類液壓馬達(dá)和液壓缸。 （3）控制調(diào)節(jié)

3、元件這類元件的作用是用來控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件實現(xiàn)各種預(yù)期的工作運(yùn)動，如溢流閥、節(jié)流閥和換向閥等。 （4）輔助元件除上述元件之外的其他元件。其作用是保證系統(tǒng)正常工作，如油箱、油管、管接頭、過濾器、壓力計等。液壓傳動 2液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號 在繪制液壓傳動系統(tǒng)圖時，應(yīng)該以傳動原理圖來表示。液壓傳動的原理圖通常有兩種表示方法：一種是以元件的結(jié)構(gòu)圖來表示的原理圖，如上例中圖17-2a所示。另一種是為了簡化原理圖的繪制，而采用圖形符號繪制而成的原理圖，如圖10-2c所示。這種圖簡單，便于繪制，一般液壓傳動系統(tǒng)圖應(yīng)按照國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的液壓圖形符號繪制。 用圖形符號繪制

4、液壓傳動系統(tǒng)原理圖應(yīng)注意：元件的圖形符號只表示元件的職能和連通系統(tǒng)的通路，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，也不表示系統(tǒng)管路布置的實際位置和各元件的是實際安裝位置；圖形符號應(yīng)以靜態(tài)或零位置表示；當(dāng)組成系統(tǒng)的元件無法用圖形符號表示時，允許采用結(jié)構(gòu)簡圖表示。液壓傳動 一、液壓傳動的兩個基本參數(shù)壓力和流量1、壓力（213頁） 圖17-4 靜止液體內(nèi)部的壓力2、流量 （214頁）液壓傳動 二、壓力損失和流量損失 （214頁）三、液壓油 1.液壓油的可壓縮性和粘性 油液是液壓傳動系統(tǒng)中最常用的工作介質(zhì)，同時也是液壓元件的潤滑劑。油液的主要性質(zhì)有密度、可壓縮和粘性等。 液體受壓力的作用后，其體積縮小的性質(zhì)成為可

5、壓縮性。一般情況下，在液壓傳動常用的壓力范圍內(nèi)，液壓油的可壓縮性對液壓系統(tǒng)影響不大，可以忽略不計。 液體在受外力作用下流動時，液體分子之間的內(nèi)聚力會阻礙分子間的相對運(yùn)動而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，這一特性稱為液體的粘性。粘性的大小可以用粘度來表示。粘度大，內(nèi)摩擦力就大，液體就不易流動。油液的粘度是其最重要的特性之一，也是用來選擇液壓油的主要依據(jù)。油液的粘度是隨溫度變化而變化的。液壓傳動 2液壓油的性能要求 合適的粘度和良好的粘溫性能；良好的潤滑性能；純度高、雜質(zhì)少；良好的抗泡性和空氣釋放性；良好的抗氧化性、抗磨性和防腐防銹性；對金屬及密封材料有良好的相容性；閃點和燃點高，流動點和凝點低；同時還應(yīng)對人體無害

6、、對環(huán)境污染小、價格便宜、壽命長。 3液壓油的選用 正確選用液壓油對提高液壓系統(tǒng)的工作性能及可靠性，以及延長系統(tǒng)使用壽命都是十分重要的。在選用液壓油時，一般根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種及其合適的粘度。液壓傳動 四、液壓傳動特點 1液壓傳動的優(yōu)點 1）液壓傳動能實現(xiàn)較大范圍的無級調(diào)速。 2）在同等功率下，液壓傳動裝置體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。 3）液壓傳動工作平穩(wěn)，反應(yīng)快，可快速啟停和換向，換向沖擊小。 4）由于液壓元件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和系列化，故液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造、使用和維護(hù)都比較方便。 2液壓傳動的缺點 1）液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比。 2）液壓傳動對油溫變化

7、較敏感，因此不宜在很高或很低的溫度下工作。 3）液壓傳動由于存在較多的能量損失，故不宜做遠(yuǎn)距離傳動。液壓傳動 四川師范大學(xué) 工學(xué)院2022-2-3液壓傳動 行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例行業(yè)名稱行業(yè)名稱應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例工程機(jī)械工程機(jī)械礦山機(jī)械礦山機(jī)械建筑機(jī)械建筑機(jī)械冶金機(jī)械冶金機(jī)械鍛壓機(jī)械鍛壓機(jī)械機(jī)械制造輕工機(jī)機(jī)械制造輕工機(jī)械械挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)機(jī)鑿石機(jī)、開掘機(jī)、提升鑿石機(jī)、開掘機(jī)、提升機(jī)、液壓支架機(jī)、液壓支架打樁機(jī)、液壓千斤頂、打樁機(jī)、液壓千斤頂、平地機(jī)平地機(jī)軋鋼機(jī)、壓力機(jī)、步進(jìn)軋鋼機(jī)、壓力機(jī)、步進(jìn)加熱爐加熱爐壓力機(jī)、橫鍛機(jī)、空氣壓力機(jī)、橫鍛機(jī)、空氣錘錘組合機(jī)床、沖

8、床、自動組合機(jī)床、沖床、自動線線打包機(jī)、注塑機(jī)打包機(jī)、注塑機(jī)灌裝機(jī)械灌裝機(jī)械汽車工業(yè)汽車工業(yè)鑄造機(jī)械鑄造機(jī)械紡織機(jī)械紡織機(jī)械智能機(jī)械智能機(jī)械食品包裝機(jī)、化肥包裝食品包裝機(jī)、化肥包裝機(jī)機(jī)自卸式汽車、汽車起重自卸式汽車、汽車起重機(jī)機(jī)砂型壓實機(jī)、加料機(jī)、砂型壓實機(jī)、加料機(jī)、壓鑄機(jī)壓鑄機(jī)織布機(jī)、拋砂機(jī)、印染織布機(jī)、拋砂機(jī)、印染機(jī)機(jī)折臂式小汽車裝卸器、折臂式小汽車裝卸器、數(shù)字式體育鍛煉機(jī)、模數(shù)字式體育鍛煉機(jī)、模擬駕駛艙、機(jī)器人等擬駕駛艙、機(jī)器人等液壓傳動 液壓傳動系統(tǒng)由以下五個部分組成1.動力元件 功用是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體壓力能，一般是液壓泵。2.執(zhí)行元件 功用是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，一般指作直線

9、運(yùn)動的液壓缸和作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)。3.控制調(diào)節(jié)元件 功用是控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動方向。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等。4.輔助元件 各種油管、油箱、濾油器等元件它們是保證系統(tǒng)正常工作不可缺少的組成部分。 5.工作介質(zhì) 傳遞能量的液體，通常指液壓油。液壓傳動 1圖17-1中液壓千斤頂?shù)男「讓?轉(zhuǎn)換 。2液壓系統(tǒng)由 、 、 、 和 五部分組成。3液壓泵的輸入 ，輸出 。4液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)?的能量轉(zhuǎn)換元件，液壓馬達(dá)是將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)?的能量轉(zhuǎn)換元件。5液壓閥功用是控制液壓系統(tǒng)中液體的 、 和 。液壓傳動 一、液壓泵和液壓馬達(dá) 液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，是將輸入的機(jī)

10、械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置，是系統(tǒng)的動力源。 液壓泵按照結(jié)構(gòu)可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等；按照泵的額定壓力又可分為低壓泵、中壓泵和高壓泵；按泵的吸、排液口能否互換，可分為單向泵和雙向泵；在工作過程中輸出的流量可以調(diào)節(jié)的液壓泵叫變量泵，不能調(diào)節(jié)的泵叫定量泵。 液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，是把輸入的液壓能轉(zhuǎn)換成輸出的機(jī)械能，驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)做功。 1液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理及分類 液壓傳動系統(tǒng)中使用的液壓泵和液壓馬達(dá)都是容積式的。圖18-1所示為單柱塞液壓泵的結(jié)構(gòu)原理圖。 偏心輪由電動機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，在偏心輪1和彈簧4的作用下，柱塞2做直線往復(fù)運(yùn)動。缸體孔和柱塞形成一個密封的工作腔，凸

11、輪每轉(zhuǎn)動一圈，柱塞就吸油和壓油一次。密封工作腔工作容積的變化是能實現(xiàn)吸、排油液的根本原因，所以又被稱為容積式液壓泵。液壓傳動 工作原理動圖圖18-1液壓傳動 液壓泵的圖形符號如圖10-4所示 圖10-4 液壓泵的圖形符號 a)一般液壓泵b)單向定量泵c)單向變量泵 液壓馬達(dá)和液壓泵一樣，也是依靠密封工作容積的變化實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。 從工作原理上來說，液壓泵和液壓馬達(dá)是可逆的液壓元件。但是由于液壓泵和液壓馬達(dá)的使用目的和性能要求不同，所以同類型的液壓泵和液壓馬達(dá)之間，仍然存在許多差別。大部分不能互逆工作。液壓傳動 2齒輪泵 齒輪泵是一種常用的液壓泵。它結(jié)構(gòu)簡單，體積小，制造方便，價格低廉，重量輕，

12、自吸性能好，對油的污染不敏感；但流量和壓力脈動大，噪聲大，排量不可調(diào)，一般做成定量泵。齒輪泵被廣泛用于各個行業(yè)。 齒輪泵按照嚙合形式的不同，有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種結(jié)構(gòu)形式。其中外嚙合齒輪泵應(yīng)用較廣。 （1）外嚙合齒輪的工作原理。如圖10-5所示。 圖10-5 外嚙合齒輪泵的工作原理圖 1、3齒輪2、4傳動軸5泵體齒輪泵原理圖液壓傳動 泵體內(nèi)相互嚙合的一對齒輪1和3、兩端蓋和泵體一同構(gòu)成了密封工作容積。同時兩齒輪輪齒的嚙合接觸線又將密封工作容積分成左右兩隔開的工作腔，形成了吸油腔（輪齒退出嚙合）和排油腔（輪齒進(jìn)入嚙合）兩部分。當(dāng)齒輪按圖105所示方向旋轉(zhuǎn)時，右側(cè)吸油腔內(nèi)的齒輪脫離嚙合，容積不斷增大

13、，形成了局部真空，油液在大氣壓力的作用下被從油箱經(jīng)吸油管吸入吸油腔。在左側(cè)壓油腔工作容積逐漸減小，油液受到擠壓經(jīng)壓油管排出進(jìn)入系統(tǒng)。這就是齒輪泵的吸油和排油過程。 外嚙合齒輪泵由于結(jié)構(gòu)上的原因，存在以下幾個問題： 1)困油現(xiàn)象：齒輪泵在工作過程中就會有一部分油液被圍困在兩對齒輪所形成的密封的油腔之中。這個密封的容積大小隨著齒輪的轉(zhuǎn)動不斷發(fā)生變化。當(dāng)容積由大變小時，被封閉的油液受到擠壓作用，油液發(fā)熱，使齒輪和軸承受到很大的額外的徑向載荷。當(dāng)密閉的容積由小變大時，又會形成局部真空，使得油液中的氣體分離出來，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。困油現(xiàn)象會使齒輪泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和振動，從而影響工作的平穩(wěn)性和使用壽命。 為消

14、除困油現(xiàn)象，通常在泵兩側(cè)蓋板上開卸荷槽，使封閉腔容積減少時與壓油腔相通，容積增大時與吸油腔相通。液壓傳動 2)徑向不平衡力：徑向不平衡作用力，使齒輪和軸承承受載荷。當(dāng)徑向不平衡力很大時，會使軸彎曲變形，導(dǎo)致齒頂與殼體內(nèi)表面接觸摩擦，產(chǎn)生磨損。同時也會加速軸承的磨損，降低軸承的壽命。 為減小徑向不平衡力的影響，通常采取縮小壓油口同時適當(dāng)增大徑向間隙的方法。 3)泄漏：齒輪泵在工作時，即存在軸向間隙、徑向間隙和嚙合處間隙，這會使液壓油從壓油腔泄漏。端面軸向間隙是主要泄漏渠道。泵的壓力越高，間隙泄漏就會越大。為減小泄漏，通常采用端面間隙自動補(bǔ)償裝置來減小端面軸向間隙泄漏。液壓傳動 3葉片泵 葉片泵具

15、有流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、體積小、重量輕等優(yōu)點。它多用于對速度平穩(wěn)性要求較高的中低壓系統(tǒng)。 按照工作原理，葉片泵可分為單作用式和雙作用式兩類。 圖10-7 單作用葉片泵的工作原理圖 1壓油口2轉(zhuǎn)子3定子 4葉片5吸油口葉片泵機(jī)構(gòu)原理圖液壓傳動 （1）單作用葉片泵圖107所示為單作用葉片泵的工作原理圖。由傳動軸帶動泵的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。這種泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，每個密封容積完成一次吸油和壓油過程，故稱單作用泵。由于轉(zhuǎn)子上受到不平衡作用力，所以單作用葉片泵又稱為非平衡式葉片泵。其徑向不平衡力隨泵的工作壓力提高而提高，因此軸承負(fù)載較大，泵的工作壓力不能太高，一般不超過7MPa。只要改變轉(zhuǎn)子和定子中心之間的偏

16、心距的大小和偏心方向，就可改變泵的排量和輸油方向，而變成變量泵。 圖10-8 雙作用葉片泵的工作原理 1定子2壓油口3轉(zhuǎn)子4葉片5吸油口液壓傳動 雙作用葉片泵 如圖10-8所示，為雙作用葉片泵的工作原理圖。 轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)過一周，葉片在槽內(nèi)往復(fù)運(yùn)動兩次，完成吸油和壓油，故稱為雙作用式葉片泵。 由于雙作用葉片泵的兩個吸油和兩個壓油口呈對稱分布，作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力平衡，因此這種葉片泵又稱為平衡式葉片泵。雙作用葉片泵排量不可調(diào)，是定量泵。液壓傳動 4柱塞泵 柱塞泵是依靠柱塞在缸體柱塞孔內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，使密封容積產(chǎn)生變化來實現(xiàn)吸油、壓油的。由于柱塞和缸體孔的配合表面為圓柱面，工藝性能好，容易獲得較高的配合精度

17、，因此密封性能好，泄漏小，容積效率高；同時柱塞泵主要零件處于受壓狀態(tài)，受力狀態(tài)好，材料的強(qiáng)度性能得到充分利用，能承受很高的壓力，故柱塞泵在高壓系統(tǒng)中應(yīng)用很普遍。 軸向柱塞泵 軸向柱塞泵是指柱塞軸線平行于缸體軸線的一種多柱塞泵。它分為斜盤式和斜軸式兩種。 如果改變斜盤傾角，就可以改變柱塞的往復(fù)行程長度，因而也就改變了泵的排量。如果改變斜盤傾角的方向，就能改變吸、壓油的方向，這就成為雙向變量軸向柱塞泵。液壓傳動 圖10-10 軸向柱塞泵的工作原理圖 1斜盤2柱塞3缸體4配流盤5傳動軸 圖10-10所示為斜盤式軸向柱塞泵的工作原理圖。它主要由斜盤1、柱塞2、缸體3、配流盤4等組成。缸體每轉(zhuǎn)動一次，每

18、個柱塞完成一次吸油和壓油過程。液壓傳動 二、液壓缸 液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件之一。液壓缸是將油液的壓力能轉(zhuǎn)換成為機(jī)械能，用以驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)做往復(fù)直線運(yùn)動或往復(fù)擺動的一種能量轉(zhuǎn)換裝置。 液壓缸有多種形式：按結(jié)構(gòu)特點可分為活塞式、柱塞式和組合式三大類；按作用方式又可分為單作用式和雙作用式兩種。 液壓缸結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維修方便，可單獨使用，也可組合使用。如與其他機(jī)構(gòu)（杠桿、齒輪齒條、連桿、棘輪棘爪、凸輪等）配合使用還可以實現(xiàn)多種機(jī)械運(yùn)動。 活塞上所固定的活塞桿從某一側(cè)伸出的液壓缸，稱為單活塞桿缸；而如活塞桿從液壓缸的兩側(cè)伸出，則稱為雙活塞桿缸。 液壓傳動 1單活塞桿缸 圖10-12所示是一種工程

19、用的單活塞桿缸的結(jié)構(gòu)圖。 圖10-12雙作用單活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu)圖 1缸體2彈簧擋圈3卡環(huán)帽4軸用卡環(huán)5活塞6O形密封圈7支承環(huán) 8擋圈9、14Y形密封圈10缸筒11管接頭12導(dǎo)向套13缸蓋 15防塵圈16活塞桿17緊定螺釘18耳環(huán)液壓傳動 單活塞桿液壓缸的特點是：由于只在液壓缸的一個腔中有活塞桿，所以兩腔有效工作面積不等，活塞桿的直徑愈大，兩腔有效工作面積也相差愈大。因此，當(dāng)向兩腔輸入油液的流量相同時，活塞在兩個方向的運(yùn)動速度也就不相等；同樣在向兩腔輸入的油壓相同時，活塞在兩個方向所產(chǎn)生的推力也不相等，如圖1013a、b所示。1013c為單活塞桿缸的有桿腔和無桿腔同時接通壓力油的情況，稱為差動

20、連接。 圖10-13 單活塞桿缸 a)無桿腔進(jìn)油b)有桿腔進(jìn)油c)差動連接液壓傳動 2雙活塞桿缸 如圖10-14所示為機(jī)床上所用的一種雙活塞桿缸。 圖10-14 雙活塞桿缸 1壓蓋2V形密封圈3導(dǎo)向套4銷5活塞6缸體 7活塞桿8端蓋9工作臺10螺母液壓傳動 雙活塞杠桿兩個方向的速度和力均相等，適用于雙向負(fù)載和速度基本相等的場合，它的固定方式有缸體固定和活塞桿固定兩種。圖10-15a為缸筒固定、活塞桿移動的情況，一般用于中小型設(shè)備。圖10-15b為活塞桿固定、缸體移動的情況，常用于大中型設(shè)備中。 圖10-15 雙活塞桿缸運(yùn)動范圍 a) 缸筒固定b) 活塞桿固定液壓傳動 三、液壓閥 液壓閥是液壓系

21、統(tǒng)的控制元件。用來控制液壓系統(tǒng)中油液的流動方向、壓力和流量。所以一般將閥按照此三種作用劃分為三大類：方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。 1方向控制閥 方向控制閥主要用來控制液壓系統(tǒng)中油液的流動方向或油路的通與斷，它分為單向閥和換向閥兩類。 圖10-16單向閥 a) 結(jié)構(gòu)原理 b) 圖形符號 1閥體2閥芯3彈簧液壓傳動 （1）單向閥單向閥的作用是使油液只能向一個方向流動，不能反向倒流。單向閥分普通單向閥和液控單向閥兩種。圖10-16所示為普通單向閥。 除了普通單向閥之外，還有液控單向閥。圖10-17所示為液控單向閥的結(jié)構(gòu)原理及圖形符號。 圖10-17 液控單向閥 a)結(jié)構(gòu)原理b)圖形符號 1活

22、塞2杠桿3閥芯液壓傳動 （2） 換向閥 1）工作原理：換向閥的作用是利用閥芯和閥體的相對運(yùn)動來變換油液流動的方向、接通和關(guān)閉油路，從而改變液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的啟動、停止或變換運(yùn)動方向。按操作方式的不同，換向閥可分為手動換向閥、機(jī)動換向閥、電磁換向閥、液動換向閥、電液動換向閥等；根據(jù)工作位數(shù)的不同，換向閥可分為兩位、三位、四位等；根據(jù)控制的通道數(shù)不同，換向閥可分為兩通、三通、四通等。表10-1所示是幾種最常見的滑閥式換向閥的機(jī)構(gòu)原理和圖形符號。液壓傳動 表10-1 滑閥式換向閥的機(jī)構(gòu)原理和圖形符號液壓傳動 2）換向閥的圖形符號含義 位數(shù)圖形符號的方格數(shù)，表示換向閥的工作位置，二格即代表二位，三格即

23、代表三位等。 在一個方格內(nèi)，箭頭或“”符號與方格的相交點數(shù)為油口的通路數(shù)，即“通”數(shù)。箭頭表示兩油路連通，但不表示流向，“”表示該油口不通流。 P表示進(jìn)油口，T表示通油箱的回油口，A、B表示與其他元件或與執(zhí)行元件兩腔連接的油口。 控制方式和復(fù)位彈簧的符號畫在方格的兩側(cè)。 3）三位換向閥的中位機(jī)能： 三位閥常態(tài)位（中位）各油口的連通方式稱為中位機(jī)能。中位機(jī)能不同，中位時對系統(tǒng)的控制性能也不同。表10-2列出了常用的三位四通閥的中位機(jī)能、結(jié)構(gòu)原理和中位機(jī)能符號及特點。液壓傳動 表10-2 三位四通閥的中位機(jī)能液壓傳動 4）幾種常見的換向閥 圖10-19手動換向閥 a)自動復(fù)位式b)彈簧鋼珠定位式

24、c)自動復(fù)位式符號d)彈簧鋼珠定位式符號 1手柄2閥芯3彈簧 手動換向閥：手動換向閥是依靠手動杠桿的作用力驅(qū)動閥芯的運(yùn)動來實現(xiàn)油路的控制或切斷的液壓閥。圖1019a為三位四通自動復(fù)位式手動換向閥。液壓傳動 機(jī)動換向閥：機(jī)動換向閥又稱行程換向閥。它是通過機(jī)器上的擋塊或凸輪推動閥芯運(yùn)動來實現(xiàn)油液換向的。圖10-20是一種二位二通常閉式機(jī)動換向閥的結(jié)構(gòu)和符號。 圖10-20 二位二通機(jī)動換向閥 a)結(jié)構(gòu)原理 b)圖形符號 1閥體2閥芯3彈簧4前蓋 5后蓋6頂桿7滾輪液壓傳動 電磁換向閥：電磁換向閥是利用電磁鐵吸力操縱閥芯換位的方向控制閥。一般有兩位兩通、兩位三通、兩位四通、三位四通和三位五通等多種形

25、式。圖10-21所示為三位四通電磁換向閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號。 圖10-21 三位四通電磁換向閥 a)結(jié)構(gòu)原理b)圖形符號 1銜鐵2線圈3閥體4閥芯5定位套6彈簧7推桿液壓傳動 液動換向閥：液動換向閥是利用控制油路的壓力油來控制閥芯換位的換向閥。圖1022為三位四通液動閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號。當(dāng)控制油路的壓力油從閥右邊的控制油口K2進(jìn)入滑閥右腔時，閥芯向左移動，使壓力油口P和B接通，A和T接通。 圖10-22 三位四通液動閥 a)結(jié)構(gòu)原理b)圖形符號液壓傳動 電液換向閥：電液換向閥是由電磁換向閥和液動換向閥組合而成的一組合式換向閥。其中電磁換向閥起先導(dǎo)作用，它可以改變控制液流的方向，從而改變液

26、動換向閥閥芯的位置，液動閥則控制主油路的換向。電液換向閥可以用較小的電磁鐵來控制較大的液流。圖1023為電液換向閥的結(jié)構(gòu)原理圖。 圖10-23 電液換向閥的結(jié)構(gòu)原理圖液壓傳動 2壓力控制閥 控制油液壓力高低或利用壓力變化實現(xiàn)某種動作的閥統(tǒng)稱為壓力控制閥。常用的壓力閥有：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。 （1） 溢流閥 溢流閥的作用主要是溢去系統(tǒng)多余油液，同時使液壓泵的供油壓力得到調(diào)整并保證基本恒定。按其結(jié)構(gòu)原理，溢流閥分為直動式和先導(dǎo)式兩種。 圖10-24所示為錐閥型直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)原理圖和符號。 圖10-24 直動式溢流閥 a)結(jié)構(gòu)原理b)圖形符號 1閥體2閥芯3調(diào)壓彈簧 4調(diào)壓螺母

27、5上蓋液壓傳動 （2）減壓閥 減壓閥主要用來降低液壓系統(tǒng)的某一支路的油液壓力，使同一系統(tǒng)能有兩個或多個不同壓力的回路。多用于液壓系統(tǒng)的潤滑、夾緊、控制回路中。 按工作原理，減壓閥可以分成直動式和先導(dǎo)式兩種。先導(dǎo)式減壓閥應(yīng)用較多。圖10-25所示為一種先導(dǎo)式減壓閥的典型結(jié)構(gòu)和符號。 圖10-25 先導(dǎo)式減壓閥 a)結(jié)構(gòu)原理b)圖形符號 1下端蓋2主閥芯3閥體 4先導(dǎo)閥5上端蓋6閥座液壓傳動 （3）順序閥 順序閥是利用油液壓力來控制油路的通與斷。從而實現(xiàn)對多個執(zhí)行元件的動作順序進(jìn)行控制。順序閥也有直動式和先導(dǎo)式兩種結(jié)構(gòu)。圖10-26a為直動式順序閥，圖10-26b為先導(dǎo)式順序閥。 圖10-26 順

28、序閥 a)直動式結(jié)構(gòu)原理b)先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)原理 c)直動式符號d)先導(dǎo)式符號液壓傳動 （4）壓力繼電器 壓力繼電器是一種液電信號轉(zhuǎn)換元件。圖10-27為單柱塞式壓力繼電器的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號。壓力油從油口P進(jìn)入作用于柱塞的底部，當(dāng)其壓力達(dá)到彈簧的調(diào)定值時，推動柱塞克服阻力上升，通過頂桿2觸動微動開關(guān)4發(fā)出電信號，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的自動控制。 圖10-27 壓力繼電器 a)結(jié)構(gòu)原理b)圖形符號 1柱塞2頂桿3彈簧4微動開關(guān)液壓傳動 3流量控制閥 流量控制閥是借改變閥口（截流口）的通流面積來調(diào)節(jié)閥口的流量，從而改變由節(jié)流閥所控制的執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。流量控制閥有多種形式， （1）節(jié)流閥 如圖10-28所示

29、。為普通節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號。壓力油從進(jìn)油口P1流入，經(jīng)節(jié)流口從出油口P2流出。調(diào)節(jié)手柄1，從而改變節(jié)流口通油截面的面積，實現(xiàn)調(diào)整流量的目的。 圖10-28 普通節(jié)流閥 a)結(jié)構(gòu)原理b)圖形符號 1調(diào)節(jié)手柄2調(diào)節(jié)螺母3推桿4閥套 5閥體6閥芯7彈簧8閥座液壓傳動 （2）調(diào)速閥 調(diào)速閥是由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)組合而成的組合閥。其工作原理及圖形符號。 調(diào)速閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用與節(jié)流閥相似，適用執(zhí)行元件的負(fù)載變化大，運(yùn)動速度的穩(wěn)定性要求高的液壓系統(tǒng)。液壓傳動 四、常用液壓附件 1油箱 油箱用于儲油、散熱和澄清油液，此外還有分離出油中空氣的作用。 油箱有總體式和分離式兩種?？傮w式利用主機(jī)機(jī)體內(nèi)

30、腔作為機(jī)箱，結(jié)構(gòu)緊湊，漏油易于回收，但是油液的溫升和液壓源的振動會影響機(jī)器的工作性能。分離式由于與主機(jī)分離減少了油溫與振動對主機(jī)的影響，多用于精密機(jī)械上。分離式油箱的結(jié)構(gòu)簡圖如圖10-30所示。 圖10-30 分離式油箱結(jié)構(gòu)簡圖1吸油管2過濾器3空氣過濾器4回油管5蓋板6油面指示器7、9隔板8放油閥液壓傳動 2過濾器 過濾器的作用是過濾油液中的雜質(zhì)，使液壓系統(tǒng)的液壓油保持一定的清潔度，阻止雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)和精密的液壓元件內(nèi)，以免劃傷、磨損和堵塞小孔和間隙，影響系統(tǒng)正常工作或造成故障。 過濾器常用類型有網(wǎng)式過濾器、線隙式過濾器、燒結(jié)式過濾器、紙芯式過濾器和磁性過濾器。 在液壓泵的吸油路上，為了濾去較

31、大的雜質(zhì)顆粒及保護(hù)液壓泵，一般都安裝粗過濾器，可選用網(wǎng)式或線隙式過濾器。在壓力油路上安裝的過濾器，主要是為了濾除可能浸入閥類元件的雜質(zhì)，一般采用各種形式的精過濾器。為防止由于過濾器堵塞而引起液壓泵過載或濾芯損壞，過濾器應(yīng)安裝在溢流閥或安全閥的分支油路之后或并聯(lián)一個壓力閥。當(dāng)過濾器堵塞，使得油壓升高時，安全閥打開，對系統(tǒng)中的液壓元件起到保護(hù)作用。液壓傳動 3油管和管接頭 液壓系統(tǒng)采用油管來輸送液壓油，管接頭是連接油管與油管、油管與液壓元件之間的可拆卸連接件。油管分為硬管和軟管，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等多種類型。應(yīng)從液壓元件的工作壓力、使用安裝環(huán)境來具體考慮加以選擇。 管接頭種類很多

32、，管接頭已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選用時可查閱相關(guān)液壓手冊。液壓傳動 液壓基本回路是指由液壓元件組成并能完成各種規(guī)定功能的典型回路。按基本回路的功能可分為：方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路和多缸工作控制回路等。熟悉并掌握典型基本液壓回路的組成、工作原理和性能，將為分析和使用已有液壓系統(tǒng)和設(shè)計新的液壓系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。一、方向控制回路 在液壓系統(tǒng)中，方向控制回路是控制工作機(jī)構(gòu)的啟、停和變換運(yùn)動方向的回路。這類回路包括換向回路和鎖緊回路。 1換向回路 換向回路用來改變執(zhí)行元件的運(yùn)動方向。各種操縱方式的換向閥可以組成換向回路。對于換向頻繁且對換向的平穩(wěn)性、換向精度和可靠性要求較高的場合，可采用機(jī)動閥換向。在自

33、動化要求較高的液壓系統(tǒng)中普遍采用電磁換向閥進(jìn)行換向。液壓傳動 2 鎖緊回路 鎖緊回路是使執(zhí)行元件可以在任意位置停留，且停留后不受外力的影響而移動位置的回路。液控單向閥構(gòu)成的鎖緊回路。當(dāng)換向閥處于中位時。液控單向閥不再導(dǎo)通，液壓缸中的壓力油被封死。 二、壓力控制回路 壓力控制回路是對液壓系統(tǒng)整體或某一部分壓力進(jìn)行控制的回路。壓力控制回路可以實現(xiàn)調(diào)壓、減壓、增壓、卸荷保壓、平衡等多種功能。下面就多級調(diào)壓、保壓、卸荷回路作相應(yīng)介紹。 1調(diào)壓回路 當(dāng)執(zhí)行元件在不同工作階段時需要兩種或兩種以上不同壓力時，可以采用二級調(diào)壓或多級調(diào)壓回路。液壓傳動 如圖10-32 所示為二級調(diào)壓回路。圖10-32中先導(dǎo)式溢

34、流閥2的遠(yuǎn)程控制口串聯(lián)了一個二位二通換向閥3和調(diào)壓閥4。當(dāng)換向閥處于圖10-32所示位置時，系統(tǒng)壓力由溢流閥2調(diào)定。當(dāng)換向閥3處于右位工作時，系統(tǒng)壓力則由調(diào)壓閥4確定。 圖10-32 二級調(diào)壓回路 1液壓泵2溢流閥3換向閥4調(diào)壓閥液壓傳動 2保壓回路 液壓系統(tǒng)在其工作循環(huán)的某一階段，若需要保持一定的工作壓力就需要采用保壓回路。在保壓階段，液壓缸不動作，為保持其工作壓力及補(bǔ)償缸內(nèi)泄漏，可在回路中增設(shè)蓄能器。 圖10-33 有蓄能器的保壓回路 如圖10-33所示為有蓄能器的保壓回路，當(dāng)主換向閥左位工作時，液壓缸前進(jìn)夾緊工件，進(jìn)油路壓力上升至調(diào)定值，壓力繼電器發(fā)出訊號使二通閥通泵卸荷，液壓缸由蓄能器

35、保壓。保壓時間長短取決于蓄能器的能量和系統(tǒng)的泄漏量。液壓傳動 3卸荷回路 圖10-34 用電磁換向閥中位卸荷回路 當(dāng)液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件停止運(yùn)動后，卸荷回路可以在液壓泵不停轉(zhuǎn)的情況下使泵在功率損耗接近于零的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖10-34所示用電磁換向閥中位卸荷回路，可采用中位機(jī)能為M、H、K型三位四通電磁換向閥實現(xiàn)卸荷。當(dāng)換向閥的中位（圖10-34所示位置）接入系統(tǒng)工作時，泵輸出的油液經(jīng)過換向閥直接回油箱。液壓傳動 三、速度控制回路 速度控制回路是調(diào)節(jié)和變換執(zhí)行元件速度的回路。 1調(diào)速回路 調(diào)速回路有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速三種。 （1）節(jié)流調(diào)速回路 節(jié)流調(diào)速是利用定量泵供油，用節(jié)流閥或調(diào)速閥改變進(jìn)入執(zhí)行元件的流量來實現(xiàn)變速的。 圖10-35所示為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，在液壓缸的進(jìn)油路上串接一個節(jié)流閥，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小就可以改變油缸的流量q1，即可調(diào)節(jié)缸的速度。進(jìn)油節(jié)流調(diào)速只適用于低速、輕載、負(fù)載變化不大且對速度、穩(wěn)定性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)。液壓傳動 圖10-35 進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 （2）容積調(diào)速回路 容積調(diào)速回路是通過改變回路中液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來實現(xiàn)調(diào)速的。其主要優(yōu)點是由于沒有節(jié)