機(jī)械基礎(chǔ) 第2版 教學(xué)課件 第十二章 液 壓 傳 動(dòng)

在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：教材其余課件及動(dòng)畫(huà)素材請(qǐng)查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187

或者直接輸入下面地址：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http://www.shangfuwang第十二章

液壓傳動(dòng)主編第十二章

液壓傳動(dòng)主編液壓傳動(dòng)是工業(yè)中常用的控制方式，它采用液壓完成能量的轉(zhuǎn)換。液壓傳動(dòng)應(yīng)用的基本原理是帕斯卡原理。圖12-1帕斯卡原理如圖12-1所示，在連通的液流平衡系統(tǒng)中，液體各處的壓強(qiáng)是相同的，此時(shí)，比較小的活塞1上面施加的相對(duì)壓力比較小，而較大的活塞2施加的壓力就比較大。因此，通過(guò)液體的傳遞，可以在不同端得到不同的壓力，從而達(dá)到傳遞及變換力的目的。液壓千斤頂就依此原理達(dá)到增力的目的。液壓傳動(dòng)是工業(yè)中常用的控制方式，它采用液壓完成能量的第十二章液壓傳動(dòng)第一節(jié)液壓泵

第二節(jié)液壓缸

第三節(jié)液壓控制閥

第四節(jié)輔助元件

第五節(jié)液壓基本回路及系統(tǒng)實(shí)例分析第十二章液壓傳動(dòng)第一節(jié)液壓泵

第二節(jié)液壓一、液壓泵的工作原理以單柱塞液壓泵為例，圖12-2所示為這種泵的工作原理和圖形符號(hào)。柱塞2安裝在泵體4內(nèi)，柱塞在彈簧5的作用下和偏心輪1接觸。當(dāng)偏心輪在外力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柱塞向下運(yùn)動(dòng)，柱塞頂端和泵體所形成的密封容積增大，形成局部真空，油箱3中的油液在大氣壓作用下，通過(guò)單向閥6進(jìn)入泵體內(nèi)，單向閥7處于關(guān)閉狀態(tài)封住回油，防止系統(tǒng)油液回流，這時(shí)液壓泵完成吸油。當(dāng)柱塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封容積減小，這時(shí)單向閥6封住吸油口，避免油液流回油箱3，泵體內(nèi)的油液則經(jīng)單向閥7被壓入系統(tǒng)，完成壓油。若偏心輪不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞就不停地上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，泵就不斷地從油箱吸油向系統(tǒng)供油。泵的輸油量與密封工作容積變化的大小、柱塞每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)成正比。一、液壓泵的工作原理以單柱塞液壓泵為例，圖12-2上述分析表明，液壓泵的工作由吸油過(guò)程和壓油過(guò)程兩部分組成。因此，保證液壓泵正常工作的必備條件為：

1)應(yīng)具備密封工作容積，且密封容積應(yīng)能交替變化。

2)要有完善的配油裝置(由圖中單向閥6、7組成)，以確保密封容積增大時(shí)從油箱吸油，容積減小時(shí)向系統(tǒng)壓油。

3)吸油過(guò)程中，油箱必須與大氣相通，確保液壓泵吸油充分。上述分析表明，液壓泵的工作由吸油過(guò)程和壓油過(guò)程兩部分一、液壓泵的工作原理圖12-2液壓泵工作原理和圖形符號(hào)

a)原理圖b)圖形符號(hào)

1—偏心輪2—柱塞3—油箱4—泵體5—彈簧6、7—單向閥

8—單向定量泵9—雙向定量泵10—單向變量泵11—雙向變量泵一、液壓泵的工作原理圖12-2液壓泵工作原理和圖形符號(hào)

a二、常用液壓泵簡(jiǎn)介圖12-3外嚙合式齒輪泵工作原理圖

1—外嚙合齒輪(2個(gè))2—泵體

3—吸油腔4—壓油腔液壓泵的種類很多，按其結(jié)構(gòu)不同可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、轉(zhuǎn)子泵和螺桿泵等；按供油方向能否改變，可分為單向泵和雙向泵；按排油量(無(wú)泄漏時(shí)，泵軸轉(zhuǎn)一周的排油量)是否能調(diào)節(jié)，可分為變量泵和定量泵；按額定壓力的高低可分為低壓泵、中壓泵和高壓泵三類。這里只介紹齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的工作原理與應(yīng)用特點(diǎn)。(一)齒輪泵

齒輪泵廣泛應(yīng)用于汽車、汽車修理和鈑金設(shè)備液壓系統(tǒng)中，作為動(dòng)力元件，向系統(tǒng)供給充足的液壓油。齒輪泵分為外嚙合式和內(nèi)嚙合式兩種，常用的是外嚙合式齒輪液壓泵，分為低壓式、中壓式、高壓式三種，工作原理基本相同。二、常用液壓泵簡(jiǎn)介圖12-3外嚙合式齒輪泵工作原理圖

1—2.齒輪泵的特點(diǎn)和應(yīng)用

齒輪泵的特點(diǎn)如下：

1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，工作可靠，自吸能力強(qiáng)，對(duì)油液污染不敏感，工作流量大。

2)缺點(diǎn)是噪聲較大，流量、壓力脈動(dòng)量大。

3)壓油腔壓力(系統(tǒng)工作壓力)大于吸油腔壓力(局部真空)，造成徑向力不平衡，使軸變形、軸承偏磨，泄漏加大(因徑向間隙增大)。為減小這種影響，常采取減小壓油口(一般齒輪泵壓油口均小于吸油口)的方法，減小高壓油在齒輪上的作用面積，降低徑向不平衡力。2.齒輪泵的特點(diǎn)和應(yīng)用

齒輪泵的特點(diǎn)如下：

二、常用液壓泵簡(jiǎn)介圖12-4葉片泵

a)單作用式葉片泵工作原理圖b)雙作用式葉片泵工作原理圖

1—轉(zhuǎn)子2—定子3—泵體4—葉片5—傳動(dòng)軸6—配油盤(pán)(二)葉片泵

1.單作用式葉片泵

圖12-4a所示為單作用式葉片泵的工作原理。傳動(dòng)軸5帶動(dòng)轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片4裝在轉(zhuǎn)子1的徑向槽內(nèi)，并可在槽內(nèi)滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子裝在定子2內(nèi)，兩者有一偏心距e，在轉(zhuǎn)子兩側(cè)裝有固定的配油盤(pán)6。二、常用液壓泵簡(jiǎn)介圖12-4葉片泵

a)單作用式葉片泵工作二、常用液壓泵簡(jiǎn)介(三)柱塞泵

柱塞泵分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩種。這里只介紹目前較多采用的軸向柱塞泵。

1.軸向柱塞泵的工作原理

軸向柱塞泵的柱塞平行于缸體軸心線。如圖12-5所示，它主要由柱塞5、缸體7、配油盤(pán)10和斜盤(pán)1等零件組成。斜盤(pán)1和配油盤(pán)10固定，斜盤(pán)法線和缸體軸線交角為γ。圖12-5軸向柱塞泵工作原理圖

1—斜盤(pán)2—滑履3—壓板4、8—套筒5—柱塞6—彈簧7—缸體

9—軸10—配油盤(pán)二、常用液壓泵簡(jiǎn)介(三)柱塞泵

柱塞泵分為2.軸向柱塞泵的特點(diǎn)和應(yīng)用

由于軸向柱塞泵的柱塞與缸體均為圓柱表面，因此加工方便，配合精度高，密封性能好，容積效率高；同時(shí)，柱塞處于受壓狀態(tài)，能使材料的強(qiáng)度性能充分發(fā)揮，只要改變柱塞的工作行程就能改變泵的排量。2.軸向柱塞泵的特點(diǎn)和應(yīng)用

由于軸向柱塞泵二、常用液壓泵簡(jiǎn)介在設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的工作情況和系統(tǒng)要求的壓力、流量、工作性能合理選擇液壓泵。表12-1各類液壓泵的性能及應(yīng)用二、常用液壓泵簡(jiǎn)介在設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的一般在負(fù)載小、功率小的液壓設(shè)備，可采用齒輪泵、雙作用泵；精度較高的機(jī)械設(shè)備(磨床)，可選用雙作用葉片泵、螺桿泵；在負(fù)載較大，并有快速和慢速工作行程的機(jī)械設(shè)備(組合機(jī)床)，可選用限量式變量葉片泵和雙聯(lián)葉片泵；負(fù)載大、功率大的設(shè)備(刨床、拉床、壓力機(jī))可選用柱塞泵；機(jī)械設(shè)備的輔助裝置，如物料輸送等不重要場(chǎng)合，可選用價(jià)格低廉的齒輪泵。一般在負(fù)載小、功率小的液壓設(shè)備，可采用齒輪泵、雙作用泵；第二節(jié)液壓缸液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，它是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行元件，運(yùn)動(dòng)形式一般為直線往復(fù)式。汽車的液壓制動(dòng)器、液壓翻斗車、單臂剪床刀口的移動(dòng)控制等均用到各式液壓缸。

按結(jié)構(gòu)不同，液壓缸可分為活塞式、柱塞式、伸縮式等形式；按油壓作用形式可分為單作用式和雙作用式。第二節(jié)液壓缸液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能一、活塞式液壓缸圖12-6單桿活塞式液壓缸

a)單桿單作用式b)單桿雙作用式

c)雙作用式職能符號(hào)

1、8—密封圈2—蓋板3、9—端蓋4—墊圈

5—活塞桿6—缸體7—活塞活塞式液壓缸分為單桿(單作用和雙作用)式、雙桿式。

1.單桿單作用式液壓缸

圖12-6a所示為單桿單作用活塞式液壓缸的圖形符號(hào)，其工作進(jìn)給時(shí)靠油壓作用移動(dòng)，退回時(shí)靠彈簧力或其他外力作用移動(dòng)。缸體上只有一個(gè)油孔(進(jìn)出油兼用)。這種液壓缸適用于自卸汽車的液壓翻斗和汽車起重機(jī)吊臂變幅機(jī)構(gòu)。2.雙作用活塞式液壓缸

圖12-6b、c所示為單桿雙作用活塞式液壓缸結(jié)構(gòu)原理和圖形符號(hào)。一、活塞式液壓缸圖12-6單桿活塞式液壓缸

a)單桿單作用設(shè)進(jìn)入兩腔油液的流量為q(m3/s)，進(jìn)入兩腔油液的壓力均為p(Pa)，活塞與活塞桿直徑分別為D、d(mm)，則根據(jù)帕斯卡原理，容易導(dǎo)出活塞速度v1、v2(m/s)及產(chǎn)生的推力F1、F2(N)為設(shè)進(jìn)入兩腔油液的流量為q(m3/s)，進(jìn)入兩腔油液的一、活塞式液壓缸圖12-7液壓缸工作原理

a)左移b)右移c)差動(dòng)連接一、活塞式液壓缸圖12-7液壓缸工作原理

a)左移b)右連接v１＝qA１＝4qπD2v2＝qA2＝4qπ(D2-d２)F1=pA1F2=pA2(１２-１)

分析可知，因?yàn)锳１＞A２，所以v２＞v１、F１＞F２。這種單桿雙作用式液壓缸的特點(diǎn)常被用于實(shí)現(xiàn)機(jī)床的快速退回及工作進(jìn)給。

當(dāng)單桿雙作用活塞式液壓缸連成如圖12-7c所示形式時(shí)，由于用一個(gè)液壓泵同時(shí)供油于兩腔，會(huì)形成差動(dòng)速度v3的特殊性能，因此稱之為差動(dòng)連接。連接v１＝qA１＝4qπD2v2＝qA2＝4qπ(D一、活塞式液壓缸圖12-8雙桿活塞式液壓缸3.雙桿活塞液壓缸

圖12-8所示為雙桿活塞式液壓缸結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)。該液壓缸均為雙作用式，與單桿式相比，液壓缸兩端均有活塞桿，使兩腔有效作用面積相等。其特點(diǎn)是：活塞左右移動(dòng)速度、推力均相等，活塞帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)范圍大，因此常用于工作范圍要求大的機(jī)構(gòu)中，如平面磨床的工作臺(tái)液壓缸。一、活塞式液壓缸圖12-8雙桿活塞式液壓缸3.雙桿活塞液壓二、其他典型液壓缸圖12-9其他典型液壓缸結(jié)構(gòu)原理圖及圖形符號(hào)

a)柱塞式液壓缸b)伸縮套筒式液壓缸

1、8—缸體2、9—端蓋3—導(dǎo)向套4—柱塞5—壓蓋6—二節(jié)活塞7—一節(jié)活塞其他常用的液壓缸主要有柱塞式和伸縮式液壓缸。圖12-9所示為兩種液壓缸結(jié)構(gòu)原理。圖12-9a所示為柱塞式液壓缸的結(jié)構(gòu)原理及其圖形符號(hào)，圖12-9b所示為伸縮式液壓缸的結(jié)構(gòu)原理及其圖形符號(hào)。二、其他典型液壓缸圖12-9其他典型液壓缸結(jié)構(gòu)原理圖及圖形1.柱塞式液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

如圖12-9a所示，柱塞4(受油壓作用面與傳力直徑相等，并制成一體)較粗，不易變形，而且柱塞在缸體1內(nèi)與缸體內(nèi)壁不相接觸(一般靠導(dǎo)向套3導(dǎo)向)，因此，缸體內(nèi)壁不需要精加工，簡(jiǎn)化了缸體的加工工藝，適用于長(zhǎng)行程液壓缸。為了減輕質(zhì)量，柱塞一般制成空心。柱塞缸一般制成單作用式，伸出靠壓力作用，縮回靠外載或自重作用。常用于叉車起升液壓缸、起重機(jī)變幅缸和伸縮套筒式缸。2.伸縮套筒式液壓缸的特點(diǎn)

伸縮套筒式液壓缸由多個(gè)柱塞套裝而成，各節(jié)伸出時(shí)行程大，縮回時(shí)結(jié)構(gòu)體積小。有單作用和雙作用兩種。此缸伸縮順序?yàn)椋荷斐鲇纱蠊?jié)到小節(jié)逐次進(jìn)行(大缸有效作用面積大，同等壓力下推力大)；空載縮回時(shí)，由小節(jié)到大節(jié)(小節(jié)柱塞柱面積小，摩擦阻力小，易復(fù)位)逐次進(jìn)行。伸縮套筒式液壓缸常用于起重機(jī)的懸臂和自卸汽車翻斗等處。其圖形符號(hào)如圖12-9b所示，為雙作用式伸縮液壓缸。1.柱塞式液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

如圖12-9第三節(jié)液壓控制閥液壓控制閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)油液壓力、流量和流動(dòng)方向的，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力、速度和運(yùn)動(dòng)方向符合要求。

液壓控制閥的類型很多，按功用可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。從結(jié)構(gòu)上看，各類閥均由閥體、閥芯、閥芯控制件三部分組成。其中閥芯控制件有手動(dòng)式、機(jī)動(dòng)式、電動(dòng)式、液動(dòng)式、電液式等結(jié)構(gòu)。第三節(jié)液壓控制閥液壓控制閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)油液壓一、方向控制閥方向控制閥是用來(lái)控制油液流動(dòng)方向的閥類，按類型分為單向閥和換向閥。

1.單向閥

單向閥是控制油液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)的方向閥，按閥芯結(jié)構(gòu)分為球閥式、錐閥式，如圖12-10所示。

圖12-10b所示為錐閥式單向閥，閥的原始狀態(tài)是閥芯2在彈簧3作用下輕壓在閥座上。工作中隨著進(jìn)油口P1處壓力的升高使其克服彈簧3的壓力將閥芯頂起，使閥門(mén)口打開(kāi)，接通油路，這樣油便從進(jìn)油口流入，從出油口流出。反之，當(dāng)出油口處油壓高于進(jìn)油口處的壓力時(shí)，油的壓力使閥芯緊緊壓在閥座上，油路不通。彈簧的作用是，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)協(xié)助反流油液壓緊閥口，加強(qiáng)密封。彈力不能過(guò)大，以防油液正向流動(dòng)時(shí)壓力損失太大。一般單向閥的開(kāi)啟壓力為0.035～0.05MPa；全部流量通過(guò)時(shí)的壓力損失一般不超過(guò)0.1～0.3MPa，并要求單向閥工作靈敏可靠。一、方向控制閥方向控制閥是用來(lái)控制油液流動(dòng)方向的閥一、方向控制閥圖12-10單向閥

a)球閥式b)、c)錐閥式d)圖形符號(hào)

1—閥體2—閥芯3—回位彈簧一、方向控制閥圖12-10單向閥

a)球閥式b)、c)錐一、方向控制閥圖12-11滑閥結(jié)構(gòu)

1—滑閥2—閥體3—閥孔

4—凸肩5—環(huán)形槽換向閥是用來(lái)改變油液流動(dòng)路線以改變工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向。它是利用閥芯相對(duì)閥體移動(dòng)，接通或關(guān)閉相應(yīng)的油路，從而改變液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)的。

按閥芯運(yùn)動(dòng)方式不同，換向閥可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩類，其中滑閥式換向閥使用較多。一般所說(shuō)的換向閥是指滑閥式換向閥。(1)換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和換向原理滑閥式換向閥是靠閥芯在閥體內(nèi)沿軸向作往復(fù)滑動(dòng)而實(shí)現(xiàn)換向作用的。因此，這種閥芯又稱滑閥。一、方向控制閥圖12-11滑閥結(jié)構(gòu)

1—滑閥2—閥體3下面以三位四通閥為例說(shuō)明換向閥是如何實(shí)現(xiàn)換向的。如圖12-12所示，三位四通換向閥有三個(gè)工作位置四個(gè)通路口。三個(gè)工作位置就是滑閥在中間以及滑閥移到左、右兩端時(shí)的位置，四個(gè)通路口即壓力油口P、回油口T和通往執(zhí)行元件兩端的油口A和B。由于滑閥相對(duì)閥體作軸向移動(dòng)，改變了位置，所以各油口的連通關(guān)系就改變了，這就是滑閥式換向閥的換向原理。(2)手動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥一般有二位二通、二位四通和三位四通等多種形式。圖12-13所示為手動(dòng)換向閥，其中圖12-13a所示為三位四通自動(dòng)復(fù)位式手動(dòng)換向閥。如果要滑閥在三個(gè)位置上都能定位，可以將右端的彈簧3改為如圖12-13b所示的定位式結(jié)構(gòu)。在閥芯右端的一個(gè)徑向孔中裝有一個(gè)彈簧和兩個(gè)鋼球，可以在三個(gè)位置上實(shí)現(xiàn)定位，如圖12-13a、b所示，換向閥的圖形符號(hào)，分別如圖12-13c、d所示。下面以三位四通閥為例說(shuō)明換向閥是如何實(shí)現(xiàn)換向的。如圖一、方向控制閥圖12-12滑閥式換向閥的換向原理

a)滑閥處于中位b)滑閥移到右端c)滑閥移到左端d)圖形符號(hào)一、方向控制閥圖12-12滑閥式換向閥的換向原理

a)滑閥一、方向控制閥圖12-13手動(dòng)換向閥

1—手柄2—閥芯3—彈簧一、方向控制閥圖12-13手動(dòng)換向閥

1—手柄2—閥芯二、壓力控制閥圖12-14直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)原理圖

a)原理圖b)結(jié)構(gòu)圖c)職能符號(hào)

1—調(diào)壓螺母2—調(diào)壓彈簧3—閥芯4—阻尼孔壓力控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液壓力的一種控制元件。根據(jù)結(jié)構(gòu)和作用不同可分為溢流閥、減壓閥、順序閥等類型，在此著重研究溢流閥的結(jié)構(gòu)、工作原理。

溢流閥的作用主要是溢流調(diào)壓和穩(wěn)壓，常用于定量液壓泵控制的系統(tǒng)中。圖12-14所示為直動(dòng)式溢流閥原理和結(jié)構(gòu)圖。二、壓力控制閥圖12-14直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)原理圖

a)原理二、壓力控制閥圖12-15變量泵系統(tǒng)圖

a)穩(wěn)壓作用b)安全閥作用直動(dòng)式溢流閥只適用于低壓油路，在中高壓以上的油路中要采用其他形式的溢流閥。溢流閥的圖形符號(hào)如圖12-14c所示。二、壓力控制閥圖12-15變量泵系統(tǒng)圖

a)穩(wěn)壓作用b)三、流量控制閥圖12-16普通節(jié)流閥

a)結(jié)構(gòu)圖b)節(jié)流口形式c)圖形符號(hào)

1—閥芯(三角槽式節(jié)口)2—推桿3—調(diào)壓螺母4—彈簧5—閥體流量控制閥是靠改變節(jié)流口的大小來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)閥口的流量，以改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的液壓控制元件，簡(jiǎn)稱流量閥。常見(jiàn)的流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥等。這里主要介紹節(jié)流閥的工作原理和結(jié)構(gòu)。普通節(jié)流閥常用的節(jié)流口形式如圖12-16b所示，有針閥式、偏心式、軸向三角槽式等。三、流量控制閥圖12-16普通節(jié)流閥

a)結(jié)構(gòu)圖b)節(jié)流第四節(jié)輔助元件一、油箱

二、過(guò)濾器

三、蓄能器

四、油管和管接頭第四節(jié)輔助元件一、油箱

二、過(guò)濾器

三、蓄能器

四、一、油箱圖12-17油箱結(jié)構(gòu)示意圖

1—吸油管2—加油濾網(wǎng)3—蓋4—回油管

5—蓋板6—油標(biāo)7、9—隔板8—放油塞油箱用來(lái)儲(chǔ)油、散熱，以及分離油液中空氣和雜質(zhì)。汽車液壓系統(tǒng)中一般采用單獨(dú)油箱，汽車修理設(shè)備中一般可利用設(shè)備座作為油箱，這樣可使結(jié)構(gòu)緊湊。一、油箱圖12-17油箱結(jié)構(gòu)示意圖

1—吸油管2—加油濾二、過(guò)濾器圖12-18過(guò)濾器安裝位置

a)粗濾器裝于液壓泵吸油管路b)、c)精濾器裝于節(jié)流閥之前

d)精濾器裝于回油管路上e)圖形符號(hào)

1—一般符號(hào)2—帶磁性濾芯的過(guò)濾器3—帶堵塞指示器的過(guò)濾器過(guò)濾器的作用是凈化工作油液，清除油液中雜物(灰塵、磨屑、油液氧化變質(zhì)的析出物等)，防止油路堵塞和元件磨損，確保系統(tǒng)正常工作。過(guò)濾器分為粗濾器(濾去雜物直徑d≥100μm)和精濾器(濾去雜質(zhì)直徑d=5～10μm)兩類。粗濾器用于吸油管路或一些普通元件之前，濾掉粗雜質(zhì)；精濾器主要用于流量控制元件之前的油路中，保護(hù)精密元件。

分為網(wǎng)式、線隙式、紙濾式、燒結(jié)式和磁性紙濾芯式等形式。二、過(guò)濾器圖12-18過(guò)濾器安裝位置

a)粗濾器裝于液壓泵二、過(guò)濾器圖12-19蓄能器

1—充氣閥2—?dú)饽?—?dú)んw

4—提升閥5—油口蓄能器是一種把壓力油儲(chǔ)存在耐壓容器內(nèi)，待需要時(shí)將其釋放出來(lái)的一種儲(chǔ)能裝置。

圖12-19所示為氣囊式蓄能器及圖形符號(hào)，這種蓄能器由充氣閥1、合成橡膠制成的氣囊2、殼體3、提升閥4組成，5是油口。二、過(guò)濾器圖12-19蓄能器

1—充氣閥2—?dú)饽?—?dú)に摹⒂凸芎凸芙宇^

四、油管和管接頭

油管和管接頭是各元件組成系統(tǒng)時(shí)必需的連接和輸油元件。

油管分為銅管、鋼管、塑料管、尼龍管、橡膠軟管(內(nèi)布鋼絲加固網(wǎng))等，均為無(wú)縫管?？筛鶕?jù)系統(tǒng)工作壓力和額定流量來(lái)選擇適應(yīng)系統(tǒng)要求的油管。

油管與管接頭的連接方式分為：焊接式、卡套式、管端擴(kuò)口式、扣壓式等。四、油管和管接頭

四、油管和管接頭

油管和第五節(jié)液壓基本回路及系統(tǒng)實(shí)例分析一、液壓基本回路

二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析液壓基本回路指的是由有關(guān)液壓元件組成的用來(lái)完成特定功能的典型油路結(jié)構(gòu)。用基本回路組成系統(tǒng)，完成較復(fù)雜的動(dòng)作。圖12-20換向回路按油路功能不同，基本回路可分為壓力控制、速度控制、方向控制和多缸配合動(dòng)作等回路。分析基本回路時(shí)，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，油路中只畫(huà)與回路，其余部分均省略不畫(huà)。

1.換向回路

此回路屬于方向控制回路，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方向的變換，工作機(jī)構(gòu)的換向大部分是由各類換向閥來(lái)控制的。第五節(jié)液壓基本回路及系統(tǒng)實(shí)例分析一、液壓基本回路

二、液壓一、液壓基本回路圖12-20換向回路圖12-20所示為采用二位四通電磁式換向閥控制的換向回路。當(dāng)換向閥的電磁鐵YA通電時(shí)，左位接入系統(tǒng)，液壓泵輸出油液經(jīng)換向閥P、A進(jìn)入液壓缸左腔推活塞右移，右腔油經(jīng)B、T回油箱；當(dāng)電磁鐵YA斷電時(shí)，滑閥在彈簧作用下復(fù)位(圖示位置)，右位接入系統(tǒng)，油液經(jīng)P、B進(jìn)入液壓缸右腔，推活塞左移，左腔油液經(jīng)A、T回油箱。隨著電磁鐵的通電與斷電，可控制液壓缸中活塞改變移動(dòng)方向。一、液壓基本回路圖12-20換向回路圖12-20所一、液壓基本回路圖12-21調(diào)壓和限壓回路

a)單級(jí)調(diào)壓回路b)雙壓力回路

1—高壓溢流閥2—低壓溢流閥3.調(diào)壓和限壓回路

調(diào)壓和限壓回路均屬壓力控制回路，利用壓力控制閥控制系統(tǒng)或一支路上的油壓，以滿足執(zhí)行元件的要求。(1)單級(jí)調(diào)壓回路圖12-21a所示為單級(jí)調(diào)壓回路，(2)雙壓力回路圖12-21b所示為雙壓力回路，應(yīng)用于壓力機(jī)液壓系統(tǒng)中，一、液壓基本回路圖12-21調(diào)壓和限壓回路

a)單級(jí)調(diào)壓回一、液壓基本回路圖12-22滑閥控制的卸載回路

a)三位四通電磁滑閥控制b)二位二通閥控制3.卸荷回路

在定量泵供油的液壓系統(tǒng)中，當(dāng)執(zhí)行元件需短暫停留(如裝卸工件或測(cè)量)時(shí)，使液壓泵輸來(lái)的油直接回油箱，處于卸載空運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的控制油路稱為卸荷回路。卸荷的目的是節(jié)省功率、減少油液發(fā)熱、避免經(jīng)常起閉電動(dòng)機(jī)，功率較大的液壓泵可利用此回路實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)輕載起動(dòng)。一、液壓基本回路圖12-22滑閥控制的卸載回路

a)三位四一、液壓基本回路圖12-23速度控制回路

a)速度換接b)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速c)回油節(jié)流調(diào)速d)旁路節(jié)流調(diào)速

1—液壓泵2—溢流調(diào)壓閥3—三位四通換向閥4—節(jié)流閥5—單向閥

6—二位三通電磁閥7—液壓缸4.速度控制回路

速度控制回路包括調(diào)節(jié)工作行程速度的調(diào)速回路和使不同速度相互轉(zhuǎn)換的速度換接回路。

(1)速度換接回路圖12-23a所示為快慢速度換接回路。一、液壓基本回路圖12-23速度控制回路

a)速度換接b一、液壓基本回路圖12-24串、并聯(lián)液壓缸的同步回路

a)串聯(lián)b)汽車制動(dòng)系統(tǒng)液壓并聯(lián)結(jié)構(gòu)c)并聯(lián)同步

1—制動(dòng)踏板2—制動(dòng)主缸3—輪轂4—輪缸5—制動(dòng)蹄同步回路屬多缸配合工作回路，是使兩個(gè)或兩個(gè)以上的液壓缸在運(yùn)動(dòng)中保持相同位移或相同速度的回路。

圖12-24所示為串聯(lián)、并聯(lián)液壓缸的同步回路。圖12-24a所示為兩雙桿液壓缸串聯(lián)，由同一液壓泵供油，要求兩液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)相同。一、液壓基本回路圖12-24串、并聯(lián)液壓缸的同步回路

a)二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析圖12-25QD351自動(dòng)汽車液壓舉升系統(tǒng)原理圖

a)后傾式自卸汽車b)側(cè)傾式自卸汽車c)雙缸式自卸汽車

d)多級(jí)式自卸汽車e)系統(tǒng)原理圖

1—液壓泵2—粗濾器3—精濾器4—油箱5—限壓安全閥

6—四位四通手動(dòng)滑閥7—伸縮液壓缸8—操縱桿1.QD351型自卸汽車液壓系統(tǒng)

圖12-25所示為某品牌QD351型自卸汽車液壓舉升系統(tǒng)原理圖。汽車翻斗傾斜的方式如圖12-25a、b、c、d所示。其液壓系統(tǒng)如圖12-25e所示，用來(lái)控制車廂的翻傾。油路中以外嚙合式齒輪泵(額定壓力10MPa，最大極限壓力13MPa)為動(dòng)力源，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；采用兩個(gè)規(guī)格相同的雙作用伸縮套筒式液壓缸7(兩節(jié))控制車廂升降；由四位四通手動(dòng)滑閥6來(lái)控制油路變化，使液壓缸完成空位、舉升、中停、下降等四個(gè)動(dòng)作(兩液壓缸動(dòng)作應(yīng)同步)，系統(tǒng)的工作壓力為8.5MPa，由限壓安全閥5調(diào)定；精濾器3裝于回油路上間接保護(hù)各元件，粗濾器2保護(hù)液壓泵等元件。二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析圖12-25QD351自動(dòng)汽車液壓舉升二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析圖12-26單臂剪床結(jié)構(gòu)及油路示意圖

a)結(jié)構(gòu)示意圖b)液壓油路圖

1—油管2—液壓缸3—活塞桿4—機(jī)架5—壓緊板6—上剪口7—下剪口8—控制手柄9—液壓泵

2.單臂剪床液壓系統(tǒng)圖12-26所示為一臺(tái)鈑金工使用的單臂剪床結(jié)構(gòu)及油路示意圖，主要由剪刀、機(jī)架、液壓和操縱系統(tǒng)組成。利用液壓進(jìn)行動(dòng)力控制，液壓油路如圖12-26b所示，油路中選用齒輪泵(額定壓力10MPa、流量45L/min)為液壓動(dòng)力源，由電動(dòng)機(jī)(7.5kW、1440r/min)驅(qū)動(dòng)；采用單桿雙作用活塞式液壓缸(直徑210mm，活塞行程350mm)；由壓力閥限定最大工作壓力；三位四通M型手動(dòng)換向閥控制液壓缸換向。二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析圖12-26單臂剪床結(jié)構(gòu)及油路示意圖

二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析表格在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：教材其余課件及動(dòng)畫(huà)素材請(qǐng)查閱在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)QQ:349134187

或者直接輸入下面地址：在線教務(wù)輔導(dǎo)網(wǎng)：http://www.shangfuwang第十二章

液壓傳動(dòng)主編第十二章

液壓傳動(dòng)主編液壓傳動(dòng)是工業(yè)中常用的控制方式，它采用液壓完成能量的轉(zhuǎn)換。液壓傳動(dòng)應(yīng)用的基本原理是帕斯卡原理。圖12-1帕斯卡原理如圖12-1所示，在連通的液流平衡系統(tǒng)中，液體各處的壓強(qiáng)是相同的，此時(shí)，比較小的活塞1上面施加的相對(duì)壓力比較小，而較大的活塞2施加的壓力就比較大。因此，通過(guò)液體的傳遞，可以在不同端得到不同的壓力，從而達(dá)到傳遞及變換力的目的。液壓千斤頂就依此原理達(dá)到增力的目的。液壓傳動(dòng)是工業(yè)中常用的控制方式，它采用液壓完成能量的第十二章液壓傳動(dòng)第一節(jié)液壓泵

第二節(jié)液壓缸

第三節(jié)液壓控制閥

第四節(jié)輔助元件

第五節(jié)液壓基本回路及系統(tǒng)實(shí)例分析第十二章液壓傳動(dòng)第一節(jié)液壓泵

第二節(jié)液壓一、液壓泵的工作原理以單柱塞液壓泵為例，圖12-2所示為這種泵的工作原理和圖形符號(hào)。柱塞2安裝在泵體4內(nèi)，柱塞在彈簧5的作用下和偏心輪1接觸。當(dāng)偏心輪在外力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柱塞向下運(yùn)動(dòng)，柱塞頂端和泵體所形成的密封容積增大，形成局部真空，油箱3中的油液在大氣壓作用下，通過(guò)單向閥6進(jìn)入泵體內(nèi)，單向閥7處于關(guān)閉狀態(tài)封住回油，防止系統(tǒng)油液回流，這時(shí)液壓泵完成吸油。當(dāng)柱塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封容積減小，這時(shí)單向閥6封住吸油口，避免油液流回油箱3，泵體內(nèi)的油液則經(jīng)單向閥7被壓入系統(tǒng)，完成壓油。若偏心輪不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞就不停地上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，泵就不斷地從油箱吸油向系統(tǒng)供油。泵的輸油量與密封工作容積變化的大小、柱塞每分鐘往復(fù)運(yùn)動(dòng)的次數(shù)成正比。一、液壓泵的工作原理以單柱塞液壓泵為例，圖12-2上述分析表明，液壓泵的工作由吸油過(guò)程和壓油過(guò)程兩部分組成。因此，保證液壓泵正常工作的必備條件為：

1)應(yīng)具備密封工作容積，且密封容積應(yīng)能交替變化。

2)要有完善的配油裝置(由圖中單向閥6、7組成)，以確保密封容積增大時(shí)從油箱吸油，容積減小時(shí)向系統(tǒng)壓油。

3)吸油過(guò)程中，油箱必須與大氣相通，確保液壓泵吸油充分。上述分析表明，液壓泵的工作由吸油過(guò)程和壓油過(guò)程兩部分一、液壓泵的工作原理圖12-2液壓泵工作原理和圖形符號(hào)

a)原理圖b)圖形符號(hào)

1—偏心輪2—柱塞3—油箱4—泵體5—彈簧6、7—單向閥

8—單向定量泵9—雙向定量泵10—單向變量泵11—雙向變量泵一、液壓泵的工作原理圖12-2液壓泵工作原理和圖形符號(hào)

a二、常用液壓泵簡(jiǎn)介圖12-3外嚙合式齒輪泵工作原理圖

1—外嚙合齒輪(2個(gè))2—泵體

3—吸油腔4—壓油腔液壓泵的種類很多，按其結(jié)構(gòu)不同可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、轉(zhuǎn)子泵和螺桿泵等；按供油方向能否改變，可分為單向泵和雙向泵；按排油量(無(wú)泄漏時(shí)，泵軸轉(zhuǎn)一周的排油量)是否能調(diào)節(jié)，可分為變量泵和定量泵；按額定壓力的高低可分為低壓泵、中壓泵和高壓泵三類。這里只介紹齒輪泵、葉片泵和柱塞泵的工作原理與應(yīng)用特點(diǎn)。(一)齒輪泵

齒輪泵廣泛應(yīng)用于汽車、汽車修理和鈑金設(shè)備液壓系統(tǒng)中，作為動(dòng)力元件，向系統(tǒng)供給充足的液壓油。齒輪泵分為外嚙合式和內(nèi)嚙合式兩種，常用的是外嚙合式齒輪液壓泵，分為低壓式、中壓式、高壓式三種，工作原理基本相同。二、常用液壓泵簡(jiǎn)介圖12-3外嚙合式齒輪泵工作原理圖

1—2.齒輪泵的特點(diǎn)和應(yīng)用

齒輪泵的特點(diǎn)如下：

1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，工作可靠，自吸能力強(qiáng)，對(duì)油液污染不敏感，工作流量大。

2)缺點(diǎn)是噪聲較大，流量、壓力脈動(dòng)量大。

3)壓油腔壓力(系統(tǒng)工作壓力)大于吸油腔壓力(局部真空)，造成徑向力不平衡，使軸變形、軸承偏磨，泄漏加大(因徑向間隙增大)。為減小這種影響，常采取減小壓油口(一般齒輪泵壓油口均小于吸油口)的方法，減小高壓油在齒輪上的作用面積，降低徑向不平衡力。2.齒輪泵的特點(diǎn)和應(yīng)用

齒輪泵的特點(diǎn)如下：

二、常用液壓泵簡(jiǎn)介圖12-4葉片泵

a)單作用式葉片泵工作原理圖b)雙作用式葉片泵工作原理圖

1—轉(zhuǎn)子2—定子3—泵體4—葉片5—傳動(dòng)軸6—配油盤(pán)(二)葉片泵

1.單作用式葉片泵

圖12-4a所示為單作用式葉片泵的工作原理。傳動(dòng)軸5帶動(dòng)轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動(dòng)，葉片4裝在轉(zhuǎn)子1的徑向槽內(nèi)，并可在槽內(nèi)滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子裝在定子2內(nèi)，兩者有一偏心距e，在轉(zhuǎn)子兩側(cè)裝有固定的配油盤(pán)6。二、常用液壓泵簡(jiǎn)介圖12-4葉片泵

a)單作用式葉片泵工作二、常用液壓泵簡(jiǎn)介(三)柱塞泵

柱塞泵分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩種。這里只介紹目前較多采用的軸向柱塞泵。

1.軸向柱塞泵的工作原理

軸向柱塞泵的柱塞平行于缸體軸心線。如圖12-5所示，它主要由柱塞5、缸體7、配油盤(pán)10和斜盤(pán)1等零件組成。斜盤(pán)1和配油盤(pán)10固定，斜盤(pán)法線和缸體軸線交角為γ。圖12-5軸向柱塞泵工作原理圖

1—斜盤(pán)2—滑履3—壓板4、8—套筒5—柱塞6—彈簧7—缸體

9—軸10—配油盤(pán)二、常用液壓泵簡(jiǎn)介(三)柱塞泵

柱塞泵分為2.軸向柱塞泵的特點(diǎn)和應(yīng)用

由于軸向柱塞泵的柱塞與缸體均為圓柱表面，因此加工方便，配合精度高，密封性能好，容積效率高；同時(shí)，柱塞處于受壓狀態(tài)，能使材料的強(qiáng)度性能充分發(fā)揮，只要改變柱塞的工作行程就能改變泵的排量。2.軸向柱塞泵的特點(diǎn)和應(yīng)用

由于軸向柱塞泵二、常用液壓泵簡(jiǎn)介在設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的工作情況和系統(tǒng)要求的壓力、流量、工作性能合理選擇液壓泵。表12-1各類液壓泵的性能及應(yīng)用二、常用液壓泵簡(jiǎn)介在設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的一般在負(fù)載小、功率小的液壓設(shè)備，可采用齒輪泵、雙作用泵；精度較高的機(jī)械設(shè)備(磨床)，可選用雙作用葉片泵、螺桿泵；在負(fù)載較大，并有快速和慢速工作行程的機(jī)械設(shè)備(組合機(jī)床)，可選用限量式變量葉片泵和雙聯(lián)葉片泵；負(fù)載大、功率大的設(shè)備(刨床、拉床、壓力機(jī))可選用柱塞泵；機(jī)械設(shè)備的輔助裝置，如物料輸送等不重要場(chǎng)合，可選用價(jià)格低廉的齒輪泵。一般在負(fù)載小、功率小的液壓設(shè)備，可采用齒輪泵、雙作用泵；第二節(jié)液壓缸液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，它是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行元件，運(yùn)動(dòng)形式一般為直線往復(fù)式。汽車的液壓制動(dòng)器、液壓翻斗車、單臂剪床刀口的移動(dòng)控制等均用到各式液壓缸。

按結(jié)構(gòu)不同，液壓缸可分為活塞式、柱塞式、伸縮式等形式；按油壓作用形式可分為單作用式和雙作用式。第二節(jié)液壓缸液壓缸是將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能一、活塞式液壓缸圖12-6單桿活塞式液壓缸

a)單桿單作用式b)單桿雙作用式

c)雙作用式職能符號(hào)

1、8—密封圈2—蓋板3、9—端蓋4—墊圈

5—活塞桿6—缸體7—活塞活塞式液壓缸分為單桿(單作用和雙作用)式、雙桿式。

1.單桿單作用式液壓缸

圖12-6a所示為單桿單作用活塞式液壓缸的圖形符號(hào)，其工作進(jìn)給時(shí)靠油壓作用移動(dòng)，退回時(shí)靠彈簧力或其他外力作用移動(dòng)。缸體上只有一個(gè)油孔(進(jìn)出油兼用)。這種液壓缸適用于自卸汽車的液壓翻斗和汽車起重機(jī)吊臂變幅機(jī)構(gòu)。2.雙作用活塞式液壓缸

圖12-6b、c所示為單桿雙作用活塞式液壓缸結(jié)構(gòu)原理和圖形符號(hào)。一、活塞式液壓缸圖12-6單桿活塞式液壓缸

a)單桿單作用設(shè)進(jìn)入兩腔油液的流量為q(m3/s)，進(jìn)入兩腔油液的壓力均為p(Pa)，活塞與活塞桿直徑分別為D、d(mm)，則根據(jù)帕斯卡原理，容易導(dǎo)出活塞速度v1、v2(m/s)及產(chǎn)生的推力F1、F2(N)為設(shè)進(jìn)入兩腔油液的流量為q(m3/s)，進(jìn)入兩腔油液的一、活塞式液壓缸圖12-7液壓缸工作原理

a)左移b)右移c)差動(dòng)連接一、活塞式液壓缸圖12-7液壓缸工作原理

a)左移b)右連接v１＝qA１＝4qπD2v2＝qA2＝4qπ(D2-d２)F1=pA1F2=pA2(１２-１)

分析可知，因?yàn)锳１＞A２，所以v２＞v１、F１＞F２。這種單桿雙作用式液壓缸的特點(diǎn)常被用于實(shí)現(xiàn)機(jī)床的快速退回及工作進(jìn)給。

當(dāng)單桿雙作用活塞式液壓缸連成如圖12-7c所示形式時(shí)，由于用一個(gè)液壓泵同時(shí)供油于兩腔，會(huì)形成差動(dòng)速度v3的特殊性能，因此稱之為差動(dòng)連接。連接v１＝qA１＝4qπD2v2＝qA2＝4qπ(D一、活塞式液壓缸圖12-8雙桿活塞式液壓缸3.雙桿活塞液壓缸

圖12-8所示為雙桿活塞式液壓缸結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)。該液壓缸均為雙作用式，與單桿式相比，液壓缸兩端均有活塞桿，使兩腔有效作用面積相等。其特點(diǎn)是：活塞左右移動(dòng)速度、推力均相等，活塞帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)范圍大，因此常用于工作范圍要求大的機(jī)構(gòu)中，如平面磨床的工作臺(tái)液壓缸。一、活塞式液壓缸圖12-8雙桿活塞式液壓缸3.雙桿活塞液壓二、其他典型液壓缸圖12-9其他典型液壓缸結(jié)構(gòu)原理圖及圖形符號(hào)

a)柱塞式液壓缸b)伸縮套筒式液壓缸

1、8—缸體2、9—端蓋3—導(dǎo)向套4—柱塞5—壓蓋6—二節(jié)活塞7—一節(jié)活塞其他常用的液壓缸主要有柱塞式和伸縮式液壓缸。圖12-9所示為兩種液壓缸結(jié)構(gòu)原理。圖12-9a所示為柱塞式液壓缸的結(jié)構(gòu)原理及其圖形符號(hào)，圖12-9b所示為伸縮式液壓缸的結(jié)構(gòu)原理及其圖形符號(hào)。二、其他典型液壓缸圖12-9其他典型液壓缸結(jié)構(gòu)原理圖及圖形1.柱塞式液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

如圖12-9a所示，柱塞4(受油壓作用面與傳力直徑相等，并制成一體)較粗，不易變形，而且柱塞在缸體1內(nèi)與缸體內(nèi)壁不相接觸(一般靠導(dǎo)向套3導(dǎo)向)，因此，缸體內(nèi)壁不需要精加工，簡(jiǎn)化了缸體的加工工藝，適用于長(zhǎng)行程液壓缸。為了減輕質(zhì)量，柱塞一般制成空心。柱塞缸一般制成單作用式，伸出靠壓力作用，縮回靠外載或自重作用。常用于叉車起升液壓缸、起重機(jī)變幅缸和伸縮套筒式缸。2.伸縮套筒式液壓缸的特點(diǎn)

伸縮套筒式液壓缸由多個(gè)柱塞套裝而成，各節(jié)伸出時(shí)行程大，縮回時(shí)結(jié)構(gòu)體積小。有單作用和雙作用兩種。此缸伸縮順序?yàn)椋荷斐鲇纱蠊?jié)到小節(jié)逐次進(jìn)行(大缸有效作用面積大，同等壓力下推力大)；空載縮回時(shí)，由小節(jié)到大節(jié)(小節(jié)柱塞柱面積小，摩擦阻力小，易復(fù)位)逐次進(jìn)行。伸縮套筒式液壓缸常用于起重機(jī)的懸臂和自卸汽車翻斗等處。其圖形符號(hào)如圖12-9b所示，為雙作用式伸縮液壓缸。1.柱塞式液壓缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

如圖12-9第三節(jié)液壓控制閥液壓控制閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)油液壓力、流量和流動(dòng)方向的，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)的推力、速度和運(yùn)動(dòng)方向符合要求。

液壓控制閥的類型很多，按功用可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。從結(jié)構(gòu)上看，各類閥均由閥體、閥芯、閥芯控制件三部分組成。其中閥芯控制件有手動(dòng)式、機(jī)動(dòng)式、電動(dòng)式、液動(dòng)式、電液式等結(jié)構(gòu)。第三節(jié)液壓控制閥液壓控制閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)油液壓一、方向控制閥方向控制閥是用來(lái)控制油液流動(dòng)方向的閥類，按類型分為單向閥和換向閥。

1.單向閥

單向閥是控制油液?jiǎn)畏较蛄鲃?dòng)的方向閥，按閥芯結(jié)構(gòu)分為球閥式、錐閥式，如圖12-10所示。

圖12-10b所示為錐閥式單向閥，閥的原始狀態(tài)是閥芯2在彈簧3作用下輕壓在閥座上。工作中隨著進(jìn)油口P1處壓力的升高使其克服彈簧3的壓力將閥芯頂起，使閥門(mén)口打開(kāi)，接通油路，這樣油便從進(jìn)油口流入，從出油口流出。反之，當(dāng)出油口處油壓高于進(jìn)油口處的壓力時(shí)，油的壓力使閥芯緊緊壓在閥座上，油路不通。彈簧的作用是，閥門(mén)關(guān)閉時(shí)協(xié)助反流油液壓緊閥口，加強(qiáng)密封。彈力不能過(guò)大，以防油液正向流動(dòng)時(shí)壓力損失太大。一般單向閥的開(kāi)啟壓力為0.035～0.05MPa；全部流量通過(guò)時(shí)的壓力損失一般不超過(guò)0.1～0.3MPa，并要求單向閥工作靈敏可靠。一、方向控制閥方向控制閥是用來(lái)控制油液流動(dòng)方向的閥一、方向控制閥圖12-10單向閥

a)球閥式b)、c)錐閥式d)圖形符號(hào)

1—閥體2—閥芯3—回位彈簧一、方向控制閥圖12-10單向閥

a)球閥式b)、c)錐一、方向控制閥圖12-11滑閥結(jié)構(gòu)

1—滑閥2—閥體3—閥孔

4—凸肩5—環(huán)形槽換向閥是用來(lái)改變油液流動(dòng)路線以改變工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向。它是利用閥芯相對(duì)閥體移動(dòng)，接通或關(guān)閉相應(yīng)的油路，從而改變液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)的。

按閥芯運(yùn)動(dòng)方式不同，換向閥可分為滑閥式和轉(zhuǎn)閥式兩類，其中滑閥式換向閥使用較多。一般所說(shuō)的換向閥是指滑閥式換向閥。(1)換向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和換向原理滑閥式換向閥是靠閥芯在閥體內(nèi)沿軸向作往復(fù)滑動(dòng)而實(shí)現(xiàn)換向作用的。因此，這種閥芯又稱滑閥。一、方向控制閥圖12-11滑閥結(jié)構(gòu)

1—滑閥2—閥體3下面以三位四通閥為例說(shuō)明換向閥是如何實(shí)現(xiàn)換向的。如圖12-12所示，三位四通換向閥有三個(gè)工作位置四個(gè)通路口。三個(gè)工作位置就是滑閥在中間以及滑閥移到左、右兩端時(shí)的位置，四個(gè)通路口即壓力油口P、回油口T和通往執(zhí)行元件兩端的油口A和B。由于滑閥相對(duì)閥體作軸向移動(dòng)，改變了位置，所以各油口的連通關(guān)系就改變了，這就是滑閥式換向閥的換向原理。(2)手動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥一般有二位二通、二位四通和三位四通等多種形式。圖12-13所示為手動(dòng)換向閥，其中圖12-13a所示為三位四通自動(dòng)復(fù)位式手動(dòng)換向閥。如果要滑閥在三個(gè)位置上都能定位，可以將右端的彈簧3改為如圖12-13b所示的定位式結(jié)構(gòu)。在閥芯右端的一個(gè)徑向孔中裝有一個(gè)彈簧和兩個(gè)鋼球，可以在三個(gè)位置上實(shí)現(xiàn)定位，如圖12-13a、b所示，換向閥的圖形符號(hào)，分別如圖12-13c、d所示。下面以三位四通閥為例說(shuō)明換向閥是如何實(shí)現(xiàn)換向的。如圖一、方向控制閥圖12-12滑閥式換向閥的換向原理

a)滑閥處于中位b)滑閥移到右端c)滑閥移到左端d)圖形符號(hào)一、方向控制閥圖12-12滑閥式換向閥的換向原理

a)滑閥一、方向控制閥圖12-13手動(dòng)換向閥

1—手柄2—閥芯3—彈簧一、方向控制閥圖12-13手動(dòng)換向閥

1—手柄2—閥芯二、壓力控制閥圖12-14直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)原理圖

a)原理圖b)結(jié)構(gòu)圖c)職能符號(hào)

1—調(diào)壓螺母2—調(diào)壓彈簧3—閥芯4—阻尼孔壓力控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液壓力的一種控制元件。根據(jù)結(jié)構(gòu)和作用不同可分為溢流閥、減壓閥、順序閥等類型，在此著重研究溢流閥的結(jié)構(gòu)、工作原理。

溢流閥的作用主要是溢流調(diào)壓和穩(wěn)壓，常用于定量液壓泵控制的系統(tǒng)中。圖12-14所示為直動(dòng)式溢流閥原理和結(jié)構(gòu)圖。二、壓力控制閥圖12-14直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)原理圖

a)原理二、壓力控制閥圖12-15變量泵系統(tǒng)圖

a)穩(wěn)壓作用b)安全閥作用直動(dòng)式溢流閥只適用于低壓油路，在中高壓以上的油路中要采用其他形式的溢流閥。溢流閥的圖形符號(hào)如圖12-14c所示。二、壓力控制閥圖12-15變量泵系統(tǒng)圖

a)穩(wěn)壓作用b)三、流量控制閥圖12-16普通節(jié)流閥

a)結(jié)構(gòu)圖b)節(jié)流口形式c)圖形符號(hào)

1—閥芯(三角槽式節(jié)口)2—推桿3—調(diào)壓螺母4—彈簧5—閥體流量控制閥是靠改變節(jié)流口的大小來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)閥口的流量，以改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的液壓控制元件，簡(jiǎn)稱流量閥。常見(jiàn)的流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥等。這里主要介紹節(jié)流閥的工作原理和結(jié)構(gòu)。普通節(jié)流閥常用的節(jié)流口形式如圖12-16b所示，有針閥式、偏心式、軸向三角槽式等。三、流量控制閥圖12-16普通節(jié)流閥

a)結(jié)構(gòu)圖b)節(jié)流第四節(jié)輔助元件一、油箱

二、過(guò)濾器

三、蓄能器

四、油管和管接頭第四節(jié)輔助元件一、油箱

二、過(guò)濾器

三、蓄能器

四、一、油箱圖12-17油箱結(jié)構(gòu)示意圖

1—吸油管2—加油濾網(wǎng)3—蓋4—回油管

5—蓋板6—油標(biāo)7、9—隔板8—放油塞油箱用來(lái)儲(chǔ)油、散熱，以及分離油液中空氣和雜質(zhì)。汽車液壓系統(tǒng)中一般采用單獨(dú)油箱，汽車修理設(shè)備中一般可利用設(shè)備座作為油箱，這樣可使結(jié)構(gòu)緊湊。一、油箱圖12-17油箱結(jié)構(gòu)示意圖

1—吸油管2—加油濾二、過(guò)濾器圖12-18過(guò)濾器安裝位置

a)粗濾器裝于液壓泵吸油管路b)、c)精濾器裝于節(jié)流閥之前

d)精濾器裝于回油管路上e)圖形符號(hào)

1—一般符號(hào)2—帶磁性濾芯的過(guò)濾器3—帶堵塞指示器的過(guò)濾器過(guò)濾器的作用是凈化工作油液，清除油液中雜物(灰塵、磨屑、油液氧化變質(zhì)的析出物等)，防止油路堵塞和元件磨損，確保系統(tǒng)正常工作。過(guò)濾器分為粗濾器(濾去雜物直徑d≥100μm)和精濾器(濾去雜質(zhì)直徑d=5～10μm)兩類。粗濾器用于吸油管路或一些普通元件之前，濾掉粗雜質(zhì)；精濾器主要用于流量控制元件之前的油路中，保護(hù)精密元件。

分為網(wǎng)式、線隙式、紙濾式、燒結(jié)式和磁性紙濾芯式等形式。二、過(guò)濾器圖12-18過(guò)濾器安裝位置

a)粗濾器裝于液壓泵二、過(guò)濾器圖12-19蓄能器

1—充氣閥2—?dú)饽?—?dú)んw

4—提升閥5—油口蓄能器是一種把壓力油儲(chǔ)存在耐壓容器內(nèi)，待需要時(shí)將其釋放出來(lái)的一種儲(chǔ)能裝置。

圖12-19所示為氣囊式蓄能器及圖形符號(hào)，這種蓄能器由充氣閥1、合成橡膠制成的氣囊2、殼體3、提升閥4組成，5是油口。二、過(guò)濾器圖12-19蓄能器

1—充氣閥2—?dú)饽?—?dú)に摹⒂凸芎凸芙宇^

四、油管和管接頭

油管和管接頭是各元件組成系統(tǒng)時(shí)必需的連接和輸油元件。

油管分為銅管、鋼管、塑料管、尼龍管、橡膠軟管(內(nèi)布鋼絲加固網(wǎng))等，均為無(wú)縫管?？筛鶕?jù)系統(tǒng)工作壓力和額定流量來(lái)選擇適應(yīng)系統(tǒng)要求的油管。

油管與管接頭的連接方式分為：焊接式、卡套式、管端擴(kuò)口式、扣壓式等。四、油管和管接頭

四、油管和管接頭

油管和第五節(jié)液壓基本回路及系統(tǒng)實(shí)例分析一、液壓基本回路

二、液壓系統(tǒng)實(shí)例分析液壓基本回路指的是由有關(guān)液壓元件組成的用來(lái)完成特定功能的典型油路結(jié)構(gòu)。用基本回路組成系統(tǒng)，完成較復(fù)雜的動(dòng)作。圖12-20換向回路按油路功能不同，基本回路可分為壓力控制、速度控制、方向控制和多缸配合動(dòng)作等回路。分析基本回路時(shí)，為了簡(jiǎn)明起見(jiàn)，油路中只畫(huà)與回路，其余部分均省略不畫(huà)。

1.換向回路

此回路屬于方向控制回路，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方向的變換，工作機(jī)構(gòu)的換向大部分是由各類換向閥來(lái)控制的。第五節(jié)液壓基本回路及系統(tǒng)實(shí)例分析一、液壓基本回路

二、液壓一、液壓基本回路圖12-20換向回路圖12-20所示為采用二位四通電磁式換向閥控制的換向回路。當(dāng)換向閥的電磁鐵YA通電時(shí)，左位接入系統(tǒng)，液壓泵輸出油液經(jīng)換向閥P、A進(jìn)入液壓缸左腔推活塞右移，右腔油經(jīng)B、T回油箱；當(dāng)電磁鐵YA斷電時(shí)，滑閥在彈簧作用下復(fù)位(圖