液壓基礎知識

液壓傳動基礎知識

2021/5/91第一章液壓傳動的定義2021/5/92流體體傳動是以流體為工作介質進行能量轉換、傳遞和控制的傳動。它包括液壓傳動、液力傳動和氣壓傳動。1、傳動機構傳動機構機械傳動電氣傳動流體傳動2021/5/93

2、液壓傳動的定義以液體作為工作介質進行能量傳遞液壓傳動液力傳動利用液體的壓力能來傳遞能量利用液體的動能來傳遞能量液壓傳動是利用密封容積內液體體積的變化來傳遞和控制能量的；液力傳動是利用非封閉的液體的動能或勢能來傳遞能量和控制能量的。由于液壓傳動有許多突出的優(yōu)點，因此被廣泛用于機械制造、工程建筑、石油化工等各個工程技術領域。2021/5/94第二章液壓傳動的組成及原理2021/5/951、液壓傳動系統(tǒng)的組成及圖形符號1—油箱；2—過濾器；3—液壓泵；4—溢流閥；5—流量控制閥；6—換向閥；7—液壓缸；8—工作臺；9、10—管道（a）典型液壓系統(tǒng)原理結構示意圖

（b）閥6閥芯位置的改變

（c）典型液壓系統(tǒng)原理圖形符號圖2021/5/962、基本的運轉方式液壓泵3由電動機驅動旋轉，從油箱1中吸油，經(jīng)過濾器2后被液壓泵吸入并輸出給系統(tǒng)。當換向閥6閥芯處于（a）所示位置時，壓力油經(jīng)閥5、閥6和管道進入液壓缸7的左腔，推動活塞向右運動。液壓缸右腔的油液經(jīng)管道、閥6、管道9流回油箱。改變閥6閥芯工作位置，使之處于左端位置時，如（b）所示，液壓缸活塞反向運動。工作臺的移動速度是通過流量控制閥來調節(jié)的。閥口開大時，進入缸的流量較大，工作臺的速度較快；反之，工作臺的速度較慢。為適應克服大小不同阻力的需要，泵輸出油液的壓力應當能夠調整。工作臺低速移動時，流量控制閥開口小，泵輸出多余的油液經(jīng)溢流閥4和管道10流回油箱，調節(jié)溢流閥彈簧的預壓力，就能調節(jié)泵輸出口的油液壓力。2021/5/973、液壓傳動系統(tǒng)的組成一個完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng)，應該由以下五個主要部分來組成：（1）動力元件：將機械能轉換成流體壓力能的裝置。常見的是液壓泵，為系統(tǒng)提供壓力油液。（2）執(zhí)行元件：將流體的壓力能轉換成機械能輸出的裝置。它可以是作直線運動的液壓缸，也可以是作回轉運動的液壓馬達、擺動缸。（3）控制元件：對系統(tǒng)中流體的壓力、流量及流動方向進行控制和調節(jié)的裝置，以及進行信號轉換、邏輯運算和放大等功能的信號控制元件，如圖a中的溢流閥、流量控制閥和換向閥。（4）輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需的上述三種以外的裝置，如圖a中的過濾器、油箱和管件。（5）工作介質：用它進行能量和信號的傳遞。液壓系統(tǒng)以液壓油液作為工作介質。2021/5/984、液壓傳動的原理

液壓千斤頂是機械行業(yè)常用的工具，常用這個小型工具頂起較重的物體。下面以它為例簡述液壓傳動的工作原理。右圖所示為液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。有兩個液壓缸1和6，內部分別裝有活塞，活塞和缸體之間保持良好的配合關系，不僅活塞能在缸內滑動，而且配合面之間又能實現(xiàn)可靠的密封。當向上抬起杠桿時，液壓缸1活塞向上運動，液壓缸1下腔容積增大形成局部真空，單向閥2關閉，油箱4的油液在大氣壓作用下經(jīng)吸油管頂開單向閥3進入液壓缸1下腔，完成一次吸油動作。當向下壓杠桿時，液壓缸1活塞下移，液壓缸1下腔容積減小，油液受擠壓，壓力升高，關閉單向閥3，液壓缸1下腔的壓力油頂開單向閥2，油液經(jīng)排油管進入液壓缸6的下腔，推動大活塞上移頂起重物。如此不斷上下扳動杠桿就可以使重物不斷升起，達到起重的目的。如杠桿停止動作，液壓缸6下腔油液壓力將使單向閥2關閉，液壓缸6活塞連同重物一起被自鎖不動，停止在舉升位置。如打開截止閥5，液壓缸6下腔通油箱，液壓缸6活塞將在自重作用下向下移，迅速回復到原始位置。

液壓千斤頂工作原理圖1—小液壓缸；2—排油單向閥；3—吸油單向閥；

4—油箱；5—截止閥；6—大液壓缸2021/5/99第三章液壓執(zhí)行元件

2021/5/9101、液壓馬達液壓馬達的特點液壓馬達是把液體的壓力能轉換為機械能的裝置，從原理上講，液壓泵可以作液壓馬達用，液壓馬達也可作液壓泵用。但事實上同類型的液壓泵和液壓馬達雖然在結構上相似，但由于兩者的工作情況不同，使得兩者在結構上也有某些差異。液壓馬達一般需要正反轉，而液壓泵一般是單方向旋轉的，沒有這一要求。為了減小吸油阻力，減小徑向力，一般液壓泵的吸油口比出油口的尺寸大。液壓泵在結構上需保證具有自吸能力，而液壓馬達就沒有這一要求。由于液壓馬達與液壓泵具有上述不同的特點，使得很多類型的液壓馬達和液壓泵不能互逆使用。

2021/5/911常用的液壓馬達的結構與同類型的液壓泵很相似，下面對葉片馬達、擺動馬達的工作原理作一介紹。當壓力油進入壓油后，在葉片1、3或5、7上，一面作用有壓力油，另一面為低壓油。由于葉片3伸出的面積大于葉片1伸出的面積，因此作用于葉片3上的總液壓力大于作用于葉片1上的總液壓力，于是壓力差使轉子產(chǎn)生時針方向旋轉。作用物其它葉片5、7的液壓力、其作用原理同上。當輸油方向改變時，液壓馬達就反轉。

液壓馬達的工作原理1.葉片馬達葉片馬達的工作原理圖1～8—葉片2021/5/912

2．齒輪液壓馬達2021/5/9132、液壓缸液壓缸又稱為油缸，它是液壓系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，其功能就是將液壓能轉變成直線往復式的機械運動。液壓缸的典型結構（單活塞桿液壓缸)2021/5/914液壓缸的組成2021/5/9151、按結構形式分：活塞式柱塞式擺動式2、按作用方式分：單作用液壓缸：活塞單向作用，由彈簧使活塞復位；柱塞單向作用，由外力使柱塞返回。雙作用液壓缸：活塞雙作用；雙柱塞雙作用。液壓缸的類型：2021/5/916常見液壓缸的種類及特點分類名稱符號說明單作用液壓缸柱塞式液壓缸柱塞僅單向運動，返回行程是利用自重或負荷將柱塞推回單活塞桿液壓缸活塞僅單向運動，返回行程是利用自重或負荷將活塞推回雙活塞桿液壓缸活塞的兩側都裝有活塞桿，只能向活塞一側供給壓力油，返回行程通常利用彈簧力、重力或外力。伸縮液壓缸他以短缸獲得長行程，用液壓由大到小逐節(jié)推出，靠外力由小到大逐節(jié)縮回。雙作用液壓缸單活塞桿液壓缸單邊有桿，兩向液壓驅動，兩向推力和速度不等雙活塞桿液壓缸雙向有桿，雙向液壓驅動，可實現(xiàn)等速往復運動伸縮液壓缸雙向液壓驅動，伸出由大到小逐步推出，由小到大逐節(jié)縮回組合液壓缸彈簧復位液壓缸單向液壓驅動，由彈簧力復位串聯(lián)液壓缸用于缸的直徑受限制，而長度不受限制處，獲得大的推力增壓缸（增壓器）由低壓室A缸驅動，使B室獲得高壓油源齒條傳動液壓缸活塞往復運動裝在一起的齒條驅動齒輪獲得往復回轉運動2021/5/9173、液壓閥

液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中被用來控制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照要求進行工作,屬控制元件。液壓閥基本結構：包括閥芯、閥體和驅動閥芯在閥體內作相對運動的裝置。驅動裝置可以是手調機構，也可以是彈簧或電磁鐵，有時還作用有液壓力。

液壓閥基本工作原理：利用閥芯在閥體內作相對運動來控制閥口的通斷及閥口的大小，實現(xiàn)壓力、流量和方向的控制。流經(jīng)閥口的流量q與閥口前后壓力差Δp和閥口面積A有關，始終滿足壓力流量方程；作用在閥芯上的力是否平衡則需要具體分析。2021/5/918二、根據(jù)用途不同分類壓力控制閥用來控制和調節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力的閥類，如溢流閥、減壓閥、順序閥等。流量控制閥用來控制和調節(jié)液壓系統(tǒng)液流流量的閥類，如節(jié)流閥、調速閥等。方向控制閥用來控制和改變液壓系統(tǒng)液流方向的閥類，如單向閥、換向閥等。2021/5/919普通單向閥方向控制閥單向閥2021/5/920方向控制閥液控單向閥液控單向閥2021/5/921換向閥：換向閥是利用閥芯對閥體的相對位置改變來控制油路接通、關斷或改變油液流動方向。一般以下述方法分類。

1．

按接口數(shù)及切換位置數(shù)分類

接口是指閥上各種接油管的進、出口，進油口通常標為P，回油口則標為R或T，出油口則以A、B來表示。閥內閥芯可移動的位置數(shù)稱為切換位置數(shù),通常我們將接口稱為“通”，將閥芯的位置稱為“位”，例如：圖所示的手動換向閥有三個切換位置，4個接口，我們稱該閥為三位四通換向閥。方向控制閥2021/5/922換向閥：換向閥是利用閥芯對閥體的相對位置改變來控制油路接通、關斷或改變油液流動方向。一般以下述方法分類。2021/5/923按接口數(shù)及切換位置數(shù)分類接口是指閥上各種接油管的進、出口，進油口通常標為P，回油口則標為R或T，出油口則以A、B來表示。閥內閥芯可移動的位置數(shù)稱為切換位置數(shù)，通常我們將接口稱為“通”，將閥芯的位置稱為“位”，各種位和通的換向閥符號見圖所示。

2021/5/924PT符號PT直動型溢流閥2021/5/925調節(jié)螺釘錐閥錐閥座調壓彈簧閥體主閥芯主閥體主閥彈簧遙控口K進油口P出油口TPT符號先導型溢流閥2021/5/926先導型溢流閥工作原理2021/5/927系統(tǒng)保壓中位為“O”型，如圖4－13所示，P口被堵塞時，此時油需從溢流閥流回油箱，增加功率消耗；但是液壓泵能用于多缸系統(tǒng)。先導型溢流閥應用2021/5/928減壓閥2021/5/929減壓閥的應用減壓回路：減壓回路的功用是使系統(tǒng)中的某一部分油路具有較系統(tǒng)壓力低的穩(wěn)定壓力。最常見的減壓回路通過定值減壓閥與主油路相連,如圖a所示?；芈分械膯蜗蜷y供主油路壓力降低(低于減壓閥調整壓力)時防止油液倒流，起短時保壓之用，減壓回路中也可以采用類似兩級或多級調壓的方法獲得兩級或多級減壓,圖b所示為利用先導型減壓閥1的遠控口接一遠控溢流閥2，則可由閥1、閥2各調得一種低壓，但要注意，閥2的調定壓力值一定要低于閥1的調定壓力值。2021/5/930節(jié)流閥2021/5/931圖（a）所示液壓系統(tǒng)未裝節(jié)流閥，若推動活塞前進所需最低工作壓力為1MPa,那么當活塞前進時，壓力表指示的壓力為1MPa；當裝了節(jié)流閥控制活塞前進速度如圖（b）所示，那么當活塞前進時，則節(jié)流閥入口壓力會上升到溢流閥所調定的壓力，溢流閥被打開，一部分油液經(jīng)溢流閥流入油箱。節(jié)流閥的應用2021/5/932順序閥的結構及動作原理：順序閥（sequencevalve）是使用在一個液壓泵要供給兩個以上液壓缸依一定順序動作場合的一種壓力閥。順序閥的構造及其動作原理類似溢流閥，有直動式和先導式兩種，目前較常用直動式。順序閥與溢流不同的是：出口直接接執(zhí)行元件，另外有專門的泄油口。順序閥的應用用于順序動作回路：圖所示為一定位與夾緊回路，其前進的動作順序是先定位后夾緊，后退是同時退后。順序閥及其應用2021/5/933調速閥：調速閥能在負載變化的狀況下，保持進口、出口壓力差恒定調速閥2021/5/934進油節(jié)流調速：就是控制執(zhí)行元件入口的流量，圖4－35所示，該回路不能承受負負載，如有負向負荷（負荷與運動方向同向者），則速度失去控制。2021/5/935對液壓閥的基本要求動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動要小。閥口全開時，液流壓力損失要?。婚y口關閉時，密封性能要好。所控制的參數(shù)（壓力或流量）要穩(wěn)定，受外干擾時變化量要小。結構緊湊，安裝、調試、維護方便，通用性要好。2021/5/936

液壓設備是由機械、液壓、電氣等裝置組合而成的，故出現(xiàn)的故障也是多種多樣的。某一種故障現(xiàn)象可能由許多因素影響后造成的，因此分析液壓故障必須能看懂液壓系統(tǒng)原理圖，對原理圖中各個元件的作用有一個大體的了解，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進行分析、判斷，針對許多因素引起的故障原因需逐一分析，抓住主要矛