液压系统基础知识培训

1、液压系统概述液压传动的工作原理液压系统的组成及分类液压系统元件的作用及图形符号液压系统常见故障的分析与排除钻机液压回路分析液压传动的工作原理1 传动类型及液压传动的定义一部完整的机器都是由原动机、传动装置和工作机组成。原动机（电 动机或内燃机）是机器的动力源；工作机是机器直接对外做功的部分; 而传动装置则是设置在原动机和和工作机之间的部分，用于实现动力 （或能量）的传递、转换与控制，以满足工作机对力（或转矩）、工 作速度（或转速）及位置的要求。按照传动件（或工作介质）的不同，有机械传动、电气传动、流体传 动（液体传动和气体传动）及复合传动等。液体传动有包括液力传动和液压传动。液力传动是以动能进

2、行工作的 液体传动。液压传动则是以受压液体作为工作介质进行动力（或能量） 的转换、传递、控制和分配的液体传动。2液压传动的工作原理及特征2.1工作原理图1-1液压传动工作原理1小活瘗；2大活塞f 3排油单向阀| 4-吸油单向阀j 5吸油管道卩排 油管an 7回油管道；8油箱 9一截止阀 L0小液压缸,11大液压缸 如图所示，小液压缸10与排油单向阀3、吸油单向阀4起构成手动液 压泵，完成吸油与排油。当向上抬起杠杆时，手动液压泵的小活塞1向上运动，小活塞的下部容腔a的容积增大形成局部真空，致使排油单向阀3关闭，油箱8中的油液在大气压的作用下经吸油管5顶开吸油单向阀4进入a腔。当大活塞2在力F1作

3、用下向下运动时，a腔的容积减小，油液因受挤压，压力升高，于是，被挤出的油液将吸油单向阀 4关闭，而将排油单向阀3顶开，经排油管6进入大液压缸11的容腔b, 推动大活塞2上移挤压工件（负载F2）。手摇泵的小活塞1不断上下往复运动，工件逐渐被挤扁。当工件被加工成型后，停止小活塞1的运 动，则大液压缸11的b腔内油液压力将使排油单向阀3关闭，b腔内的 油液被封死，大活塞2连同工件一同被闭锁不动，此时，截止阀9关闭。如打开截止阀9,贝I大液压缸11的b腔油液经排油管7排回油箱8,于是 大活塞2将在自重的作用下下移回复到起始位置。2.2工作特征归纳上述液压模型的工作原理可知，由液压缸10与排油单 向阀3

4、、吸油单向阀4一起组成的手动液压泵，将杠杆的机 械能转化为油液的压力能输出完成吸油和排油大液压 缸将油蒲的压力能转化为机械能输出，举起重物，手动 液压泵和举起重物的液压缸（简称挤压液压缸）组成了简 单的液压传动系统；实现了动力（包括力和运动）的传递 和转换。其工作特征如下： 力的传递靠液体压力实现，系统的工作压力取决于负载； 运动速度的传递靠容积变化相等原则实现，运动速度取决 于流量； 系统的动力传递符合能量守恒定律，压力和流量的乘积等 于功率。液压系统的组成及分类V液压传动与控制的机械设备或装置中，其液压系 统大部分使用具有连续流动性的液压油的工作介 质，通过液压泵将驱动泵的机械能转化成液体

5、的 压力能，经过压力、流量、方向等各种控制阀， 送至执行机构（液压缸、液压马达）中，转换成 机械能去驱动负载。这样的液压系统一般都是由 动力源、执行机构、控制阀、液压辅助件和液压 工作介质等几部分组成，各部分的功能作用见下 表：动力源原动机（电动机和 内燃机）和液压泵将原动机产生的机械能转变为液体的压力能，输 出具有一定压力的油液执行机 构液压缸、液压马达将液体的压力能转变为机械能，用以驱动工作机 构的负载做功，实现往复直线运动、连续回转运 动或*罢动控制阀压力、流量、方向 控制阀和其他控制 元件控制调节液压系统中从泵到执行机构的油液的压 力、流量和方向，从而控制执行器输出的力（力 矩）、速度

6、（转速）和方向，以保证执行器驱动 的主机工作机构完成预定的运动规律液压辅 助件油箱、油管、过滤 器、热交换器、蓄 能器及指示仪表等用来存放、提供和回收液压介质，实现液压元件 之间的连接以及载能液压介质，滤清液压工作介 质中的杂质，保持系统工作过程中所需的介质清 洁度，系统加热或散热，储存和释放液压能或吸 收液压脉动和冲击，显示系统压力和油温等液压工 作介质各类液压油（液）作为系统的载能介质，在传递能量的同时并且润 滑、冷却作用一般而言，能够实现某种特定功能的液压元件的 组合，称为液压回路。为了实现对某一机器或装 置的工作要求，将若干特定的基本功能回路连接 或复合而成的总体叫液压系统。以传递动力

7、为主，以传递信息为辅，在液压技术 中称为液压传动系统；以传递信息为主，以传递 动力为辅，在液压技术中称为液压控制系统。应该指出，传动系统和控制系统在具体结构上往 往是合在走2白勺。按液说系统中油梟的循环方式可分为开式系统和 闭式系统两类。uDvlL开式系统图闭式療姣液压系统元件的作用及图形符号1 J攵压泵液压泵作为液压系统的动力元件，将原动机（电 动机或内燃机）输入的机械能（转矩和角速度） 转换为压力能（压力和流量）输出，为执行元件 提供压力油。只有液压泵满足以下几个条件才能 够正常工作： 结构上，必须有若干个容积可变的密封工作腔； 工作中所有工作腔都能够由小到大，由大到小平 稳连续地变化；

8、必须保证吸油和排油严格分开，即要有配油机构。液压传动系统中使用的液压泵种类繁多,基本分类是:液压泵厂齿轮泵（定量泵 V 叶片泵变量泵柱塞泵叶片泵柱塞泵外啮合式内啮合式单作用式双作用式轴向柱塞式径向柱塞式单作用轴向柱塞式径向柱塞式液压泵的优缺点： 内啮合齿轮泵结构紧凑、运转平稳、噪声小、有良好的高 速性能，但加工复杂、流量脉动大、高压低速时容积效率 低；外啮合齿轮工艺简单、加工方便； 叶片泵具有结构紧凑、体积小、流量均匀、运动平稳、噪 声小、使用寿命长、容积效率高等优点。叶片泵广泛用于 完成各种中等负荷的工作。 柱塞泵的泄漏小，容积效率高，流量能调节，一般做为高 压泵，但它具有自吸能力差、对油污

9、染敏感和噪声大的缺 證，同时由于高标准的配合精度而造成加工难度大，造价 咼。2液压执行元件2.1液压马达液压马达是将液压能转换为机械能的能量转换装置，可以实现连续的 旋转运动，它是靠封闭容积变化来工作的。液压马达工作的必须条件 和液压泵的工作条件相同，从原理上讲，泵可以作为马达用，马达也 可以作为泵用。但是由于两者的功能不同，因此在结构上存在一些差 异。例如： 液压泵在结构上必须保证具有自吸能力，而液压马达无这一要求; 液压马达需要较大的启动扭矩； 液压泵的吸油腔一般为真空，为改善吸油性能和抗气蚀能力，通常进嬲盟觀大番黠濮義翳压力稍高于大气压力所以 鱷器蠶正沛蠢鸚驟豔构上具有对雅而液压泵一2.

10、2液压缸液压缸是液压系统中的一种执行元件，是将液压 能转变成直线往复式的机械能的能量转换装置， 它便运动部件实现往复直线运动衣摆云力。液压缸按其作用方式可分为单作用式和双作用两 大类；按其结构形式的不同可以分为活塞式液压 缸、柱塞式液压缸、摆动式液压缸、伸缩式液压 缸等形式，其中以活塞式液压缸应用最多。三者的图形符号见以下列表：单向定 呈液压1爭作用活塞釘泵单向定量液压取作.用活塞缸单作用性塞直单向童量液斥马达.収作用单向缓?S；冲缸找问变履液庶 泵双作用双活塞取向变量液压马达3 液压控制阀0液压控制阀是液压系统中用来控制液流的压力、流量及方 向的控制元件，是影响液压系统性能和可靠性的重要元件

11、。按照液压阀在系统的功能作用可分为以下三类： 压力控制阀。用来控制和调节液压系统中液体压力的阀类, 如溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、压力继电器等。 方向控制阀。用来控制液压系统中液流方向的阀类，如单 向阀、换向阀等。 流量控制阀。通过改变节流阀口开度来调节通过它的流量, 以实现对系统某负载流量控制的阀类，如节流阀、调速阀、 分（集）流阀等。按照阀的操纵方式可分为以下几类： 手动控制阀。用手柄及手轮、踏板、杠杆等进行控制。 机械控制阀。用挡块及碰块、弹簧等进行控制。 液压控制阀。利用液体压力所产生的力进行控制。 电液控制阀。采用电动控制（普通电磁铁）和液压控制的 组合方式进行控制。 电动控制阀

12、。用普通电磁铁。比例电磁铁。力马达、力矩 马达、步进电动机等进行控制。综上，液压控制阀的基本参数认为额定流量和额定压力。 阀的油口通径D表示其过流能力，因而也代表额定流量。直控溢流阀符 号p111 压力控制阀名 称外控彊流阀定压减压阀喀称符号单向定压减压 阀1外控减压阀1 肿i11外控顺序阀X 41iLi方向控制阀名.猗常闭式二位二 適岡二位三通阀二位四懣沟三位四通手动快向甘翔U屮乂匕Q三位四d直按幼快向阀时厂nffixM厂三位Ifflifi电咸换向阀三位四逋电磁换向阀单向元淬F液C气控单向 陶符号 H MMHB 流量控制阀礙统删元總舌鹏鵜鱷头、4 液压辅助元件滤誥、畜冃总詣、 密圭寸磧制或防

13、止液压油（或其他流体）泄漏的措施称为密封。在液压系统 中，密封的作用不仅是防止液压油的泄漏，还要防止空气和尘埃进入 液压系统。液压油的泄漏分内泄和外泄两种。内泄指油液从高压腔向 低压腔的泄漏，所泄漏的油液并没有对外做功，其压力能绝大部分转 化为热能，使油温升高，油黏度降低，又进一步增加泄漏量，从而降 低系统啟拜积效率二扌虽耗功率。外泄是指迪液泄漏于元件外部，会弄 脏周围物祥，污蕖抹境，外泄一般是不允许的。 油管和管接头油管的作用是保证液压系统工作液体的循环和能量的传输；管接头用 熬韻蠶靂油霸驢評隸醸癮翳勲軀和管接 油管的种类有以下几种：无缝钢管、橡胶软管、纯铜管、棉纶管。件铁运阻工成 条、对如

14、对完 要子相，来 重沙件道此器 的元通因滤 作物吏小。述 工留刽细灵曲 常残，塞失务 正的入堵件任 能内混或元一 统件的死制这 系元物卡控，压时出至使的保、变划定分 是物液、稳十 洁赃油损作是 清 及磨工滤 的埃速响过 油尘皮加影仃 尾口压界化面Is 諳液外氧表体 朋持于、的孔衣 过保由屑动屠的装设 油的少 功来减 把放如。 能释压用 将挚 是又、热它时量发，要能统 器需节系 能待调少 贮,1、里起及 器器能耗 压容中消 蓄压统能 称耐系功 又在压低 器存薩 能贮在、 蓄能它积油箱及冷却器a. 油箱油箱是用来贮油、散热、分离油中所含空气和杂 质的。b. 冷却器建筑机械液压系统油箱中的温度最高不

15、超过80OC。如果油箱靠自然散热作用，其最高油温超过允许 值，就应采取冷却措施。液压传动系统根据冷却 介质的不同，可分为风冷式和水冷式两种。5液压工作介质在液压系统中，液压油液是传递动力和信号的工 作介质。同时，它还起到润滑、冷却和防锈的作 用，液压系统能否有效、可靠地运行，在很大程 度上取决于系统中所用的液压油液的性能。对液压工作介质的主要要求： 黏度合适，随温度的变化小。 润滑性良好。 抗氧化。 防锈和不腐蚀金属。 同密封材料相容。 消泡抗泡性好。液压工作介质使用要点 日常维护3）保持环境整洁，正常操作，防止水分、杂 物或空气混入。 翳鏗翳蠶用温度不要超过规定僵 及时更换 安全由缸生应压力

16、管由录生成& 从灌油侵入T通过油箱 3HF 口 j-A. 1.輪油车回油詹残留IXIxAZ由陶生成油箱从虹杆侵入液压系统常见故障的分析与排除液压系统的泄露水分进入系统产生的故障和内部锈蚀液压系统的压力失常液压系统的泄漏泄露的分类泄露分内泄漏和外泄漏两种。根据泄漏的程度有油膜刮漏、 渗漏、滴漏和喷漏等多种表现形式。油膜刮漏发生在相对 运动部位之间，例如回转体的滑动副、往复运动（如液压 缸的活塞杆、手动换向阀的阀芯外伸部位等）；渗漏发生 在骑盖阀板结合等处；滴遍多发生在管接头等处；喷漏多 发生在管子破裂、漏装密昇件會处。漏油的危害外漏造成工作环境污染、浪费资源；内漏造成油温升高、 致垄疋隆、工作压

17、力上不去、系统无力、运动速度减慢等 爹种故薩。漏油的原因&密封件质量不好、装配不正确而破损、使用日久老化变质、 与工作介质不相容等原因造成密封失效。臂篤霆鬻蠶合间隙增大 内泄漏增大或配合面C.油温太咼。d. 系统使用压力过高。e. 密封部件尺寸设计不正确、加工精度不良、装配不好产生 内外消除和减少泄漏的方法可在查明产生内外泄漏原因的基础上对症采取对应措施。水分进入系统产生的故障和内部锈蚀水分等进入液压系统的危害a. 水分进入油中，会使液压油乳化，成为白浊状态。这种白浊的乳化油 进入液压系统内部，不仅使液压元件内部生锈，同时还降低摩擦运动 副的润滑性能，零件磨损加剧，降低系统效率。b. 进入水分

18、使液压系统内的铁系金属生锈，剥落的铁锈在液压系统管道 和液压元件内流动，蔓延扩散，导致整个系统内部生锈，产生更多的 剥落铁锈和氧化生成物，甚至出现很多油泥。这些水分污染物和氧化 生成物即成为进一步氧化的催化剂，更导致液压元件的堵死、卡死现 象，引起液压系统动作失常、配管堵塞、冷却器效率降低、滤油器堵 塞等一系列故障。水分进入的原因和途径a油箱盖上因冷热交替而使空气中的水分凝结，变成水珠落 油中ob. 液k回路中的水冷式冷却器因密封破坏或冷却管破裂等原 S,水漏入油申。c. 油桶中的水分、雨水、水冷却液喷溅漏入油中。d. 人的汗水。防止水分进入、防止生锈的措施a. 液压油的运输存放要有防雨水进入的措施。b. 经常检查并排除水冷式冷却器漏水、渗水故障。c. 更换液压油时应尽量避免雨天进行，油箱要严加密封