检修钳工 第四次课

1、 第四部分第四部分 液压传动知识液压传动知识一、一、液压传动的工作原理液压传动的工作原理 二、二、常用的液压元件常用的液压元件 三、三、液压元件的修理与装配液压元件的修理与装配 四、四、 液压系统的检修及故障处理液压系统的检修及故障处理 液压传动的工作原理液压传动的工作原理 以液压千斤顶为例，说明液压传动的工作原理。以液压千斤顶为例，说明液压传动的工作原理。4-1 液压千斤顶原理图液压千斤顶原理图一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理 图图4-1中，大小油缸互相连通着中，大小油缸互相连通着.有物理学可知，液体具有有物理学可知，液体具有两个重要两个重要特性：特性：液体几乎不可压缩液体几乎不

2、可压缩;密闭容器中静止液体的压力，以同样大小向各密闭容器中静止液体的压力，以同样大小向各方向传递。图中，用手向上扳动手柄时，小活塞向上移动，使小活塞下方向传递。图中，用手向上扳动手柄时，小活塞向上移动，使小活塞下端密封容积腔增大，形成真空，在大气作用下，油经油管端密封容积腔增大，形成真空，在大气作用下，油经油管5、单向阀、单向阀4进进入小油缸下腔。用力压下手柄，小活塞下移，密闭容积腔内的油受到挤压入小油缸下腔。用力压下手柄，小活塞下移，密闭容积腔内的油受到挤压。下腔的油经过管道。下腔的油经过管道6、单向阀、单向阀7输入大油缸下腔（此时输入大油缸下腔（此时4关闭，与油箱的关闭，与油箱的油隔断），

3、迫使大活塞油隔断），迫使大活塞8向上移动顶起重物。反复移动手柄，油液不断输向上移动顶起重物。反复移动手柄，油液不断输入，推动大活塞缓缓上升。入，推动大活塞缓缓上升。一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理 上述动力传递过程：大活塞上有负载上述动力传递过程：大活塞上有负载W，当小活塞上作用一个主动力，当小活塞上作用一个主动力N，使密闭的，使密闭的两个油腔保持力的平衡，此时，油液受压后在内部建立了压力。根据静力平衡原理：两个油腔保持力的平衡，此时，油液受压后在内部建立了压力。根据静力平衡原理：一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理 液压系统的组

4、成液压系统的组成 动力元件动力元件将机械能转换为油液压力能的能量转换元件。（如油缸）将机械能转换为油液压力能的能量转换元件。（如油缸） 执行元件执行元件将压力能转换为驱动工作部件的机械能的能量转换元件。将压力能转换为驱动工作部件的机械能的能量转换元件。 （如油缸或油马达）（如油缸或油马达） 控制元件控制元件用以控制液压传动系统所需要的力、速度、方向和工作性能的用以控制液压传动系统所需要的力、速度、方向和工作性能的 要求。（如各种阀）要求。（如各种阀） 辅助元件辅助元件指各种管件、油箱、滤油器、压力表等，起连接、输油、贮油、指各种管件、油箱、滤油器、压力表等，起连接、输油、贮油、 过滤、储存压力

5、能、测量等作用。过滤、储存压力能、测量等作用。一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理 液体的压力、速度（活塞）、功率的计算液体的压力、速度（活塞）、功率的计算 1、液体的压力计算液体的压力计算一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理2、活塞的运动速度、活塞的运动速度一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理3、功率的计算、功率的计算 功率是指单位时间内所做的功，用功率是指单位时间内所做的功，用N表示，单位为表示，单位为KW，其计算，其计算公式如下：公式如下：一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理 液压传动的主要优缺点液压传动的主要优缺点 优点优点： 一、液压传动的工作原理一、

6、液压传动的工作原理1、能进行无级调速，调速范围大。能进行无级调速，调速范围大。 2、输出功率大，结构紧凑，惯性小，且、输出功率大，结构紧凑，惯性小，且能传递大扭矩和较大的推力。能传递大扭矩和较大的推力。 3、控制和调节简单、方便、省力，易于、控制和调节简单、方便、省力，易于实现自动化控制和过载保护。实现自动化控制和过载保护。机械摩擦大，压力、泄漏损失，油液易机械摩擦大，压力、泄漏损失，油液易发热，效率较低，不宜远距离传动和高发热，效率较低，不宜远距离传动和高温下工作，过滤要求高，出故障时不易温下工作，过滤要求高，出故障时不易查找原因和及时排除。查找原因和及时排除。缺点：缺点： 液压油的选用液压

7、油的选用 选择时，除按泵、阀样本的规定外，一般可作如下考虑：选择时，除按泵、阀样本的规定外，一般可作如下考虑： a、常用的矿物油粘度为、常用的矿物油粘度为11.560m/s; b、一般液压传动中常用、一般液压传动中常用10、20、30号机械油，号机械油，8号柴油机油及号柴油机油及22、 30号汽轮机油，有的还可以用不同的机油调和；号汽轮机油，有的还可以用不同的机油调和； c、应考虑周围的环境温度。如机床冬季可以用、应考虑周围的环境温度。如机床冬季可以用10号机油，夏季可用号机油，夏季可用 20号机油，酷热时可用号机油，酷热时可用30号机油；号机油； d、一般高压时用高粘度的油，中、低压时用低粘

8、度的油；、一般高压时用高粘度的油，中、低压时用低粘度的油； e、在低压（、在低压（p=23Mp)往复运动中，当活塞速度很高时（往复运动中，当活塞速度很高时（v 8m/min）, 一般用一般用10、20号机油，在回转运动中用号机油，在回转运动中用20、30、40号机油。号机油。 一、液压传动的工作原理一、液压传动的工作原理 液压泵和液压马达（油泵和油马达）液压泵和液压马达（油泵和油马达）二、常用液压元件二、常用液压元件 1、液压泵与液压马达的作用、液压泵与液压马达的作用 液压泵：在原动机（电动机、发动机）的带动下，将输入液压泵：在原动机（电动机、发动机）的带动下，将输入 的机械能转换成流动液体的

9、压力能；的机械能转换成流动液体的压力能； 液压马达：将输入的压力能转换成机械能；液压马达：将输入的压力能转换成机械能； 它们都是能量转换装置。它们都是能量转换装置。二、常用液压元件二、常用液压元件 液压泵工作的基本条件液压泵工作的基本条件二、常用液压元件二、常用液压元件1) 结构上必须具有良好的密封工作容积。结构上必须具有良好的密封工作容积。2) 工作容积在增加或减小中循环进行。工作容积在增加或减小中循环进行。3) 吸油口和压油口不相通。吸油口和压油口不相通。 液压泵的工作特点液压泵的工作特点二、常用液压元件二、常用液压元件1) 液压泵吸油和压油的根本原因液压泵吸油和压油的根本原因 密封的工作

10、容积不断重复着由大到小、由小到大的变化。密封的工作容积不断重复着由大到小、由小到大的变化。 液压泵输出油液的量是和这个密封容积变化的大小及单位时间液压泵输出油液的量是和这个密封容积变化的大小及单位时间 内往返运动次数成正比。内往返运动次数成正比。2) 液压泵的吸、压油条件液压泵的吸、压油条件 在吸油过程中，必须使油箱与大气接触。在吸油过程中，必须使油箱与大气接触。 在压油过程中，油液压力的大小取决于油液推动单向阀遇到的在压油过程中，油液压力的大小取决于油液推动单向阀遇到的 阻力，即液压泵输出的压力取决于外界负载的大小。阻力，即液压泵输出的压力取决于外界负载的大小。叶片泵叶片泵2、液压泵和液压马

11、达的分类、液压泵和液压马达的分类二、常用液压元件二、常用液压元件液压泵的分类液压泵的分类 1）按液压泵的结构分）按液压泵的结构分齿轮泵齿轮泵柱塞泵柱塞泵二、常用液压元件二、常用液压元件2）按液压泵工作压力分）按液压泵工作压力分 低压泵工作压力低压泵工作压力 中压泵工作压力中压泵工作压力 中高压泵工作压力中高压泵工作压力 高压泵工作压力高压泵工作压力 超高压泵工作压力超高压泵工作压力 P2.58MPaP816MPaP1632MPP32MPa3）按液压泵输出流量分：定量泵、变量泵。）按液压泵输出流量分：定量泵、变量泵。二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件 液压马达的分类

12、液压马达的分类 1）按结构分为）按结构分为 2）按输出扭矩转速分）按输出扭矩转速分按结构分为按结构分为齿轮马达齿轮马达叶片马达叶片马达柱塞马达等柱塞马达等低速大扭矩低速大扭矩马达马达高速小扭矩马高速小扭矩马达达齿轮泵齿轮泵二、常用液压元件二、常用液压元件1、齿轮泵结构特点、齿轮泵结构特点 齿轮泵由于结构简单、成本较低，工作可靠，自吸能力强，对齿轮泵由于结构简单、成本较低，工作可靠，自吸能力强，对油液的污染不敏感。但流量和压力的脉动大，噪声大。油液的污染不敏感。但流量和压力的脉动大，噪声大。 排量不可调节排量不可调节是定量泵。是定量泵。 齿轮泵在液压系统中得到广泛应用。齿轮泵在液压系统中得到广泛

13、应用。 按齿轮的啮合方式，齿轮泵分有按齿轮的啮合方式，齿轮泵分有 两种。两种。外啮合式外啮合式内啮合式内啮合式二、常用液压元件二、常用液压元件 以外啮合齿轮泵为例，介绍其工作原理及结构特点。以外啮合齿轮泵为例，介绍其工作原理及结构特点。 外啮合齿轮泵允许的最高转速一般可达到外啮合齿轮泵允许的最高转速一般可达到3000r/min。 根据（其结构特点）工作压力（额定压力）齿轮泵分有：根据（其结构特点）工作压力（额定压力）齿轮泵分有： 低压齿轮泵低压齿轮泵 中高压齿轮泵中高压齿轮泵 高压齿轮泵高压齿轮泵压力为压力为2.5MPa 压力为压力为1620MPa压力为压力为32MPa二、常用液压元件二、常用

14、液压元件2、齿轮泵的组成、工作原理、齿轮泵的组成、工作原理如图所示的齿轮泵如图所示的齿轮泵是由两个相互啮合是由两个相互啮合的一对齿轮的一对齿轮I和和II、泵体、端盖、轴泵体、端盖、轴及轴承等组成。及轴承等组成。在壳体上，开设在壳体上，开设有吸油口和压油口。有吸油口和压油口。齿轮泵的组成结构齿轮泵的组成结构二、常用液压元件二、常用液压元件工作容积的位置：工作容积的位置：由两个齿轮、壳体与两侧板间、在齿轮啮由两个齿轮、壳体与两侧板间、在齿轮啮合点的两侧形成两个密封的工作腔（吸油工作腔和压油工合点的两侧形成两个密封的工作腔（吸油工作腔和压油工作腔）。作腔）。吸油过程吸油过程-发生在吸油腔，两齿脱离啮

15、合，容积增大产生真空发生在吸油腔，两齿脱离啮合，容积增大产生真空，油箱中的液体在大气压的作用下，被吸入，填满增大的，油箱中的液体在大气压的作用下，被吸入，填满增大的空间，完成吸油过程。空间，完成吸油过程。压油过程压油过程-发生在压油腔，两齿进入啮合，容积减小发生在压油腔，两齿进入啮合，容积减小 油液受油液受到挤压，产生压力，向外输压力油，完成压油过程。到挤压，产生压力，向外输压力油，完成压油过程。齿轮泵工作原理齿轮泵工作原理二、常用液压元件二、常用液压元件 一般情况下，齿轮泵均可作为齿轮马达使用。将压力油输一般情况下，齿轮泵均可作为齿轮马达使用。将压力油输入齿轮泵内，泵轴即输出转矩，这时齿轮泵

16、就形成齿轮马达。入齿轮泵内，泵轴即输出转矩，这时齿轮泵就形成齿轮马达。二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件 3、齿轮泵结构上的共性问题、齿轮泵结构上的共性问题 困油现象困油现象 （1）齿轮泵正常工作的条件）齿轮泵正常工作的条件 要使齿轮泵工作时齿轮传动平稳，不产生冲击，就要使齿轮泵工作时齿轮传动平稳，不产生冲击，就必须使齿轮啮合的重叠系数必须使齿轮啮合的重叠系数1。 （2 2）困油现象产生的原因）困油现象产生的原因 在某一段时间内就有两对轮齿同时处于啮合状态，在某一段时间内就有两对轮齿同时处于啮合状态，两啮合点之间存在有两啮合点之间存在有密封间隙密封间隙，使留在此密

17、封间隙的油，使留在此密封间隙的油液被围困在两对轮齿所形成的封闭空腔之间液被围困在两对轮齿所形成的封闭空腔之间. .二、常用液压元件二、常用液压元件图 2 - 7 齿 轮 泵 的 困 油 现 象主 动主 动主 动a )b )c )如图（如图（2-7a）所示）所示这个封闭腔的容积，这个封闭腔的容积，开始时随着齿轮的转开始时随着齿轮的转动而逐渐减小动而逐渐减小（图（图a到图到图b的过程中）的过程中） 以后又随着齿轮的以后又随着齿轮的转动而逐渐加大转动而逐渐加大（图（图b到图到图c的过程中）的过程中） 二、常用液压元件二、常用液压元件（3）困油现象定义）困油现象定义 当齿轮旋转时，困油容积由大到小，由

18、小到大变化，当齿轮旋转时，困油容积由大到小，由小到大变化，使容积中的油液压力随之急剧升高和下降使容积中的油液压力随之急剧升高和下降,这种现象称困这种现象称困油现象。油现象。（4）危害）危害 由于油液的可压缩性很小，所以封闭腔容积的减小由于油液的可压缩性很小，所以封闭腔容积的减小会使被困油液受挤压而产生很高的压力，从各处缝隙中挤会使被困油液受挤压而产生很高的压力，从各处缝隙中挤出去，造成油液发热，并使机件（如轴承等）受到额外的出去，造成油液发热，并使机件（如轴承等）受到额外的负载；而封闭腔容积的负载；而封闭腔容积的增大增大又会造成局部真空又会造成局部真空,使油液中使油液中溶解的气体分离出来，或使

19、油液本身汽化，加剧流量的不溶解的气体分离出来，或使油液本身汽化，加剧流量的不均匀。还会产生径向力，造成轴与轴承的磨损，并产生强均匀。还会产生径向力，造成轴与轴承的磨损，并产生强烈的噪声和振动。烈的噪声和振动。（5）减小方法）减小方法 减小齿轮泵上困油现象的方法：减小齿轮泵上困油现象的方法： 通常是在两端盖上（或两侧盖板、轴套上），开有通常是在两端盖上（或两侧盖板、轴套上），开有 卸荷槽。（如下图中的双点划线所示）卸荷槽。（如下图中的双点划线所示）二、常用液压元件二、常用液压元件*当密封（困油）容积减小时，通过左边的卸荷槽与压油当密封（困油）容积减小时，通过左边的卸荷槽与压油腔相通，防止压力升高

20、；腔相通，防止压力升高；*当密封容积（困油）增大时，通过右边的卸荷槽与吸油当密封容积（困油）增大时，通过右边的卸荷槽与吸油腔相通，防止气穴现象发生；腔相通，防止气穴现象发生；*两卸荷槽之间的间距则必须保证在任何时候都不能使吸两卸荷槽之间的间距则必须保证在任何时候都不能使吸油腔和压油腔相互串通。油腔和压油腔相互串通。 二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件 径向力不平衡问题径向力不平衡问题（1）产生的原因及后果）产生的原因及后果 齿轮泵工作时，作用在齿轮外圆上的力是不一样的齿轮泵工作时，作用在齿轮外圆上的力是不一样的（为什么？）（为什么？） 在齿轮泵中，液体作用在齿轮外

21、缘的压力是不均匀的，从低压腔在齿轮泵中，液体作用在齿轮外缘的压力是不均匀的，从低压腔到高压腔，压力沿齿轮旋转方向逐齿递增，因此齿轮和轴受到径向不到高压腔，压力沿齿轮旋转方向逐齿递增，因此齿轮和轴受到径向不平衡力的作用。平衡力的作用。 工作压力越高，径向不平衡力也越大。工作压力越高，径向不平衡力也越大。 这样在齿轮外圆上便产生了径向力。这样在齿轮外圆上便产生了径向力。 二、常用液压元件二、常用液压元件齿轮泵的径向不平衡力齿轮泵的径向不平衡力 二、常用液压元件二、常用液压元件 齿轮泵（特别是中高压齿轮泵）的轴承磨损是影响泵寿命主齿轮泵（特别是中高压齿轮泵）的轴承磨损是影响泵寿命主要因素之一。其磨损

22、是由于径向力造成的。要因素之一。其磨损是由于径向力造成的。 因此对齿轮上的径向作用力的了解很重要。因此对齿轮上的径向作用力的了解很重要。（2）减小径向力的方法）减小径向力的方法 缩小压油口的尺寸。缩小压油口的尺寸。(为什么？为什么？) 这样使压力油作用在齿的面积减小。这样使压力油作用在齿的面积减小。 许多高压齿轮泵的实测结果也表明：压力在径向间许多高压齿轮泵的实测结果也表明：压力在径向间隙中沿齿轮圆周的分布并非均匀下降。在靠近吸油隙中沿齿轮圆周的分布并非均匀下降。在靠近吸油腔的最后腔的最后12个齿顶间隙的压力占泵的吸、压油压个齿顶间隙的压力占泵的吸、压油压差的差的 80左右。左右。二、常用液压

23、元件二、常用液压元件 间隙泄漏问题间隙泄漏问题 齿轮泵的间隙有：齿轮泵的间隙有：（1）齿轮的端面和端盖之间称轴向间隙。）齿轮的端面和端盖之间称轴向间隙。该间隙处的泄漏占总漏的该间隙处的泄漏占总漏的7580%。（2）齿轮外圆与泵体、两齿啮合处，称径向间隙。）齿轮外圆与泵体、两齿啮合处，称径向间隙。齿轮外圆与泵体之间的泄漏占总泄漏的齿轮外圆与泵体之间的泄漏占总泄漏的5%；两齿啮合处的泄漏占总泄漏的两齿啮合处的泄漏占总泄漏的1015%。间隙泄漏只有靠工艺加工的公差和安装公差来保证。间隙泄漏只有靠工艺加工的公差和安装公差来保证。二、常用液压元件二、常用液压元件叶片泵叶片泵 1、结构特点：、结构特点：

24、流量均匀、噪声低、体积小，结构紧凑，重量轻。对流量均匀、噪声低、体积小，结构紧凑，重量轻。对油液的污染较敏感，叶片高速运动与伸缩使其转速受到限油液的污染较敏感，叶片高速运动与伸缩使其转速受到限制，有较大的径向力的作用，一般可在制，有较大的径向力的作用，一般可在6002000r/min中中使用。使用。 中低压叶片泵的压力为中低压叶片泵的压力为8MPa， 中高压的压力为中高压的压力为32MPa。 叶片泵一般用在压力为叶片泵一般用在压力为616MPa的工作环境下进行。的工作环境下进行。二、常用液压元件二、常用液压元件2、分类、组成、分类、组成 单作用叶片泵单作用叶片泵又称非卸荷式叶片泵（变量泵）。又

25、称非卸荷式叶片泵（变量泵）。 双作用叶片泵双作用叶片泵又称卸荷式叶片泵（定量泵）。又称卸荷式叶片泵（定量泵）。 组成：组成：叶片泵是由定子、转子、前后两配油盘、若干个叶片泵是由定子、转子、前后两配油盘、若干个 叶片、泵体等组成。叶片、泵体等组成。3、叶片泵的工作原理、叶片泵的工作原理 1) 单作用叶片泵的工作原理单作用叶片泵的工作原理 原理图如下：原理图如下：二、常用液压元件二、常用液压元件123压油吸油图2-12 单作用式叶片油泵的工作原理e1转子 2定子 3叶片定子的内表面是一个圆形，转子与定子之定子的内表面是一个圆形，转子与定子之间有一偏心距间有一偏心距e，两端的配盘上只开有，两端的配盘

26、上只开有一吸油窗口和一个压油窗口。当转子旋一吸油窗口和一个压油窗口。当转子旋转一周时，每一个叶片在转子槽中往复转一周时，每一个叶片在转子槽中往复滑动一次，每相邻的两叶片间的密封腔滑动一次，每相邻的两叶片间的密封腔容积发生一次增大和减小的变化，容积容积发生一次增大和减小的变化，容积增大时通过吸油口完成一次吸油，容积增大时通过吸油口完成一次吸油，容积减小时通过压油口完成一次压油由于转减小时通过压油口完成一次压油由于转子每转一转吸、压油各一次故称为单作子每转一转吸、压油各一次故称为单作用叶片泵。用叶片泵。由于泵的转子受有不平衡的径向液压力，由于泵的转子受有不平衡的径向液压力，又又称其为非卸荷式叶片泵

27、。称其为非卸荷式叶片泵。这样轴和轴承上的不平衡负荷较大，因而这种泵的工作压力受到了限制。这样轴和轴承上的不平衡负荷较大，因而这种泵的工作压力受到了限制。该泵的排量可通过该泵的排量可通过e调节，是变量泵。调节，是变量泵。二、常用液压元件二、常用液压元件2） 双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理其定子内表面形似椭圆，是由两段长半径和两段短半其定子内表面形似椭圆，是由两段长半径和两段短半径和四段过度曲线组成，定子和转子的中心重合。径和四段过度曲线组成，定子和转子的中心重合。与过渡曲线对应的配油盘上开有四个腰形窗口，两个与过渡曲线对应的配油盘上开有四个腰形窗口，两个是吸油口、两个是压油口，转子

28、每转一周，吸压油是吸油口、两个是压油口，转子每转一周，吸压油各一次故称其为双作用叶片泵。各一次故称其为双作用叶片泵。因两个吸、压油窗口是对称布置的，转子和轴承所受因两个吸、压油窗口是对称布置的，转子和轴承所受的径向力相互平衡。这种泵的排量是不可调的，因的径向力相互平衡。这种泵的排量是不可调的，因而是定量泵。而是定量泵。二、常用液压元件二、常用液压元件双作用叶片泵的工作原理示意图如下：双作用叶片泵的工作原理示意图如下：12345图 2-11 双作用式叶片油泵的工作原理吸油压油1转子 2定子 3叶片 4配油盘 5泵体二、常用液压元件二、常用液压元件4、叶片泵的两种联接方式、叶片泵的两种联接方式 1

29、）双联叶片泵）双联叶片泵 由两个单级双作用叶片泵并联组合而成的。由两个单级双作用叶片泵并联组合而成的。 在一个泵体内安装了两套转子与定子由一根轴驱动。在一个泵体内安装了两套转子与定子由一根轴驱动。 吸油口共用，有各自独立的压油口，根据流量的需要，吸油口共用，有各自独立的压油口，根据流量的需要， 也可单独使用。也可单独使用。 当快速工作时，双泵共同供油；当快速工作时，双泵共同供油； 慢速工作时，高压小流量泵单独供油。慢速工作时，高压小流量泵单独供油。 这样可以降低功耗，减少发热。这样可以降低功耗，减少发热。二、常用液压元件二、常用液压元件2）双级叶片泵）双级叶片泵 由两个单级叶片泵串联而成的。由

30、两个单级叶片泵串联而成的。 第一级泵的出油口与第二级泵的进油口相连接，这样油第一级泵的出油口与第二级泵的进油口相连接，这样油液在第一级泵内压力升高，进入第二级泵可使压力进一步液在第一级泵内压力升高，进入第二级泵可使压力进一步提高。提高。叶片马达叶片马达二、常用液压元件二、常用液压元件1、叶片马达工作原理、叶片马达工作原理当定子的长短径差值越大，转当定子的长短径差值越大，转子的直径越大，以及输入油压子的直径越大，以及输入油压越高时，马达的输出转矩越高时，马达的输出转矩也越也越大。当改变输油方向时，马达大。当改变输油方向时，马达反转。反转。叶片马达一般是双作用式的定叶片马达一般是双作用式的定量马达

31、，马达的输出转矩量马达，马达的输出转矩M决决定于输入的油压定于输入的油压p，马达的转，马达的转速速n 决定于输入的流量决定于输入的流量Q。图 2-20 叶片油马达的工作原理12345二、常用液压元件二、常用液压元件 2、叶片马达工作特点、叶片马达工作特点当定子的长短径差值越大，转子的直径越大，以及输入油压当定子的长短径差值越大，转子的直径越大，以及输入油压越高时，马达的输出转矩越高时，马达的输出转矩也越大。当改变输油方向时，马也越大。当改变输油方向时，马达反转。达反转。叶片马达一般是双作用式的定量马达，马达的输出转矩叶片马达一般是双作用式的定量马达，马达的输出转矩M决定决定于输入的油压于输入的

32、油压p，马达的转速，马达的转速n 决定于输入的流量决定于输入的流量Q。3、叶片马达结构特点叶片马达结构特点叶片马达的体积小，转动惯量小，因此动作灵敏，可叶片马达的体积小，转动惯量小，因此动作灵敏，可适应于换向频率较高系统。但泄漏较大，不能在很适应于换向频率较高系统。但泄漏较大，不能在很低转速下工作。低转速下工作。二、常用液压元件二、常用液压元件 所以叶片马达一般适用于高速、低转矩以及要所以叶片马达一般适用于高速、低转矩以及要求动作灵敏的工作场合。求动作灵敏的工作场合。与叶片泵相比较，其结构特点是：与叶片泵相比较，其结构特点是： 1）为保证叶片马达带负载启动，叶片底部装有弹簧）为保证叶片马达带负

33、载启动，叶片底部装有弹簧1，使，使叶片始终压在定子的内表面，同时叶片底部还有压力油，叶片始终压在定子的内表面，同时叶片底部还有压力油，提高马达的容积效率。提高马达的容积效率。二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件2）为了适应马达的正反转，叶片是沿半径方向布置，）为了适应马达的正反转，叶片是沿半径方向布置，在通往高压油的通路上，安装有单向阀，保证马达在通往高压油的通路上，安装有单向阀，保证马达换向时，不使各油路互通，并使叶片低部始终受有换向时，不使各油路互通，并使叶片低部始终受有高压油作用，以提高马达的容积效率。高压油作用，以提高马达的容积效率。3）叶片马达采用外泄漏结

34、构。）叶片马达采用外泄漏结构。二、常用液压元件二、常用液压元件1、柱塞式泵的分类与特点、柱塞式泵的分类与特点柱塞式泵是依靠柱塞在缸体孔内作往复运动来形成密封容积变化，柱塞式泵是依靠柱塞在缸体孔内作往复运动来形成密封容积变化，实现吸油与压油并依靠端面配油盘进行配油的。实现吸油与压油并依靠端面配油盘进行配油的。由于柱塞与缸体是圆柱形表面配合，制造精度高、密封性能好、泄由于柱塞与缸体是圆柱形表面配合，制造精度高、密封性能好、泄量小，柱塞泵的主要零件处于受压状态，使材料强度性能得到充量小，柱塞泵的主要零件处于受压状态，使材料强度性能得到充分利用，能够达到分利用，能够达到较高的压力较高的压力，再加上便于

35、进行流量的调节，故，再加上便于进行流量的调节，故适用于高压、大流量、需要调节流量的液压系统中。适用于高压、大流量、需要调节流量的液压系统中。只要改变柱塞的工作行程，就能改变泵的排量，易于实现单向或双只要改变柱塞的工作行程，就能改变泵的排量，易于实现单向或双向变量。向变量。但是其结构复杂，有些零件对材料及加工工艺的要求较高，价格较但是其结构复杂，有些零件对材料及加工工艺的要求较高，价格较贵。贵。 柱塞泵柱塞泵 分类分类二、常用液压元件二、常用液压元件径向柱塞泵径向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵 由于轴向柱塞泵的特点，其应用极为广泛，我们只由于轴向柱塞泵的特点，其应用极为广泛，我们只介绍此泵。介绍此泵

36、。二、常用液压元件二、常用液压元件特点特点轴向柱塞泵密封性能好，工作压力高（其额定压力可达到轴向柱塞泵密封性能好，工作压力高（其额定压力可达到3240MPa），高压下的容积效率一般在），高压下的容积效率一般在95%左右，易左右，易实现变量，单位功率重量较轻。但是，对油液的污染较实现变量，单位功率重量较轻。但是，对油液的污染较敏感，使用与维修时，要求比较严，价格较高，工程机敏感，使用与维修时，要求比较严，价格较高，工程机械上应用较广泛。械上应用较广泛。2、轴向柱塞泵、轴向柱塞泵轴向柱塞泵按结构分为轴向柱塞泵按结构分为斜盘式斜盘式轴向柱塞泵轴向柱塞泵斜轴式斜轴式轴向柱塞泵轴向柱塞泵二、常用液压元件

37、二、常用液压元件 斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵 1）斜盘式轴向柱塞泵的组成）斜盘式轴向柱塞泵的组成 斜盘式轴向柱塞泵由两大部分组成：主体斜盘式轴向柱塞泵由两大部分组成：主体 部分与变量部分部分与变量部分 主体部分包括主体部分包括： 变量部分包括：变量部分包括：传动轴、传动轴、缸体缸体 、手轮、手轮、斜盘、斜盘、泵体等泵体等柱塞、柱塞、丝杠、丝杠、变量活塞等变量活塞等二、常用液压元件二、常用液压元件2）斜盘式轴向柱塞泵工作原理）斜盘式轴向柱塞泵工作原理柱塞按轴向排列，沿圆周均匀分布在刚体内，斜盘与缸体之柱塞按轴向排列，沿圆周均匀分布在刚体内，斜盘与缸体之间有一个倾角，轴线不重合，引起柱塞在缸

38、体中作往复运间有一个倾角，轴线不重合，引起柱塞在缸体中作往复运动，每转一转，每只柱塞各完成一次吸油和压油。动，每转一转，每只柱塞各完成一次吸油和压油。如果改变倾角，就可改变就能改变柱塞行程长度，改变泵的如果改变倾角，就可改变就能改变柱塞行程长度，改变泵的排量。排量。改变倾角方向，就能可改变吸油和压油方向，称为双向变量改变倾角方向，就能可改变吸油和压油方向，称为双向变量泵。泵。二、常用液压元件二、常用液压元件斜盘式轴向柱塞泵示意图斜盘式轴向柱塞泵示意图二、常用液压元件二、常用液压元件 斜轴式轴向柱塞泵斜轴式轴向柱塞泵特点特点 如果将斜盘（又称圆盘）式的泵结构改变一下，圆盘与传如果将斜盘（又称圆盘

39、）式的泵结构改变一下，圆盘与传动轴同轴线，使缸体轴带动圆盘转动，并通过机械联系带动轴同轴线，使缸体轴带动圆盘转动，并通过机械联系带动缸体绕自身轴线旋转便可进行吸油与压油。动缸体绕自身轴线旋转便可进行吸油与压油。结构图结构图二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件 斜轴式轴向柱塞泵运动关系斜轴式轴向柱塞泵运动关系 缸体与传动轴之间不发生直接关系，只通过柱塞和连杆缸体与传动轴之间不发生直接关系，只通过柱塞和连杆与传动轴发生运动关系，与传动轴发生运动关系， 连杆起两个作用：连杆起两个作用： （1）当传动轴旋转时，连杆迫使柱塞相对缸体作往复运）当传动轴旋转时，连杆迫使柱塞相对缸

40、体作往复运动，并将柱塞上的压力传递到传动轴上。动，并将柱塞上的压力传递到传动轴上。 （2）传动轴旋转时，连杆的侧面与柱塞孔表面接触，以）传动轴旋转时，连杆的侧面与柱塞孔表面接触，以驱动缸体克服摩擦力旋转。驱动缸体克服摩擦力旋转。 为使连杆与柱塞内孔表面接触良好，将连杆中部做成锥为使连杆与柱塞内孔表面接触良好，将连杆中部做成锥形，液压泵在工作时，使柱塞受到较小的侧向力。形，液压泵在工作时，使柱塞受到较小的侧向力。二、常用液压元件二、常用液压元件与斜盘式泵相比与斜盘式泵相比 斜轴式泵由于柱塞及缸体所受的径向作用斜轴式泵由于柱塞及缸体所受的径向作用力较小，故其结构强度较高，因而允许的力较小，故其结构

41、强度较高，因而允许的倾角较大，变量范围较大。倾角较大，变量范围较大。 斜盘式的泵最大斜盘角度为斜盘式的泵最大斜盘角度为20左右；左右； 斜轴式的泵最大斜盘角度可达斜轴式的泵最大斜盘角度可达40左右。但左右。但斜轴式泵是依靠摆动液压缸来改变倾角而斜轴式泵是依靠摆动液压缸来改变倾角而实现变量的。实现变量的。二、常用液压元件二、常用液压元件 液压泵、液压马达的选择液压泵、液压马达的选择 及使用注意事项及使用注意事项（一）、液压泵的选择（一）、液压泵的选择选择液压泵，首先要满足液压系统所提出的要求，如工作的选择液压泵，首先要满足液压系统所提出的要求，如工作的压力和流量压力和流量，然后根椐机械的特点对泵

42、的性能、价格、使，然后根椐机械的特点对泵的性能、价格、使用维护方便与否，进行综合考虑。用维护方便与否，进行综合考虑。1. 对转速的要求对转速的要求液压泵的工作转速一定满足主机的要求，其工作转速为液压泵的工作转速一定满足主机的要求，其工作转速为20003000r/min，最低转速可达到，最低转速可达到500600r/min。泵的使用转速不能超过泵的最高转速，否则，会使泵吸油不泵的使用转速不能超过泵的最高转速，否则，会使泵吸油不足，降低使用寿命。足，降低使用寿命。二、常用液压元件二、常用液压元件2.对压力的要求对压力的要求工程机械液压系统的工作压力一般在工程机械液压系统的工作压力一般在1435MP

43、a范围，范围，提高工作压力可以减小机械的重量和结构尺寸但压力提高工作压力可以减小机械的重量和结构尺寸但压力的提高受到密封件和零件的强度、刚度的限制。的提高受到密封件和零件的强度、刚度的限制。当压力过高时，零件的强度、刚度需加强，如增加零件当压力过高时，零件的强度、刚度需加强，如增加零件的壁厚等，这样增加了系统的重量。的壁厚等，这样增加了系统的重量。液压缸（油缸）液压缸（油缸）二、常用液压元件二、常用液压元件 液压缸是液压系统的执行元件，它的作用是将液体的液压缸是液压系统的执行元件，它的作用是将液体的 压力能转换为直线往复运动的机械能压力能转换为直线往复运动的机械能 。 液压缸的分类：液压缸的分

44、类：单作用式液压缸单作用式液压缸靠重力或机械的动力回油。靠重力或机械的动力回油。双作用式液压缸双作用式液压缸活塞带动负载往返运动时，利用油液活塞带动负载往返运动时，利用油液的液体压力实现的。的液体压力实现的。油缸的使用压力一般在油缸的使用压力一般在35Mp以下。以下。下图为设有端部减速器装置的下图为设有端部减速器装置的双作用油缸双作用油缸。采用间隙密封。采用间隙密封、O型密封圈密封、型密封圈密封、V型密封圈密封、型密封圈密封、Y型密封圈等几种形型密封圈等几种形式。式。二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件二、常用液压元件 阀阀二、常用液压元件二、常用液压元件1、作用、作用 控制液流的

45、方向、压力和流量。控制液流的方向、压力和流量。2、分类、分类 按用途：按用途： 方向阀方向阀 压力阀压力阀 流量阀流量阀按连接方式：管式按连接方式：管式 板式板式 插装式插装式按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动按操纵方式：手动、机动、电动、液动和电液动 二、常用液压元件二、常用液压元件3、液压阀的共性问题、液压阀的共性问题 阀口的形式阀口的形式-锥阀、球阀、滑阀、板锥阀、球阀、滑阀、板 阀芯上的作用力阀芯上的作用力-液压力、弹簧力、液液压力、弹簧力、液动力、卡紧力动力、卡紧力方向控制阀方向控制阀二、常用液压元件二、常用液压元件1、作用、作用 控制液流方向，从而改变执行元件的运动方向。控

46、制液流方向，从而改变执行元件的运动方向。2 2、分类、分类 单向阀单向阀 换向阀换向阀二、常用液压元件二、常用液压元件 单向阀单向阀1）普通单向阀）普通单向阀结构：阀体、阀芯、弹簧等结构：阀体、阀芯、弹簧等二、常用液压元件二、常用液压元件作用：只许油液单向流动，反向不通。作用：只许油液单向流动，反向不通。要求：正向流动阻力小，反向不通，密封好。要求：正向流动阻力小，反向不通，密封好。 开启压力：开启压力：0.030.05 MPa背压阀背压阀：(单向阀的变形单向阀的变形) 弹簧较硬弹簧较硬 开启压力：开启压力：0.20.6 MPa背压：执行元件回油腔的压力。背压：执行元件回油腔的压力。 职能符号

47、：职能符号：单向阀的应用：单向阀的应用：二、常用液压元件二、常用液压元件 锁紧油缸，避免向油泵倒灌。 平衡重物二、常用液压元件二、常用液压元件2）液控单向阀）液控单向阀组成：普通单向阀+小活塞缸特点：a. 无控制油时，与普通单向阀一样 b. 通控制油时，正反向都可以流动。 职能符号：1PK2P应用：二、常用液压元件二、常用液压元件 液压锁 锁紧油缸，避免倒灌。 控制重物下放速度。 换向阀换向阀二、常用液压元件二、常用液压元件作用：改变油流方向组成主体(阀体、阀芯）操纵定位装置分类滑阀转阀组成主体(阀体、阀芯）操纵定位装置分类滑阀转阀 1) 主体部分二、常用液压元件二、常用液压元件两位两通两位两

48、通职能符号：PA作用：控制油路的通与断作用：控制油路的通与断两位三通两位三通二、常用液压元件二、常用液压元件职能符号：PAB作用：控制液流方向作用：控制液流方向二、常用液压元件二、常用液压元件职能符号：两位四通两位四通P 压力油口压力油口O 回油口回油口A、B 分别接执行元件的两腔分别接执行元件的两腔作用：控制执行元件换向作用：控制执行元件换向三位四通三位四通二、常用液压元件二、常用液压元件职能符号：PABO作用：换向、停止。作用：换向、停止。二、常用液压元件二、常用液压元件 两位五通两位五通职能符号：PABO1O2作用：换向、两种回油方式。作用：换向、两种回油方式。二、常用液压元件二、常用液

49、压元件职能符号：三位五通三位五通PABO1O2作用：换向、停止、回油不同。作用：换向、停止、回油不同。二、常用液压元件二、常用液压元件2）操纵定位装置作用：移动阀芯并使其保持在工作位置上。控制方式:手动手动机动机动电磁电磁液动液动电液电液3）中位机能三位滑阀在中间位置工作时，油路的连通方式。O O型型H H型型P P型型Y Y型型K K型型压力控制阀压力控制阀二、常用液压元件二、常用液压元件分类 按用途： 溢流阀 减压阀 顺序阀 平衡阀 卸荷阀 按阀芯结构：滑阀 球阀 锥阀 按工作原理：直动式 先导式 溢流阀溢流阀二、常用液压元件二、常用液压元件作用：防止系统过载，保持系统压力恒定。工作原理：

50、 1. 1. 直动式溢流阀直动式溢流阀 结构： 工作原理：p ps ,溢流。ps 弹簧力职能符号：二、常用液压元件二、常用液压元件2. 先导式溢流阀先导式溢流阀阻尼孔阻尼孔主阀主阀先导阀先导阀平衡弹簧平衡弹簧调压弹簧调压弹簧远程控制口K : 实现远程调压。K口打开，p 由控制油压决定；K口堵上，p 由先导阀ps 决定。职能符号新符号旧符号 减压阀减压阀二、常用液压元件二、常用液压元件作用：减低系统压力，并有稳压作用。 特点：出口压力控制阀芯动作， 有单独泄油口工作原理：节流口产生压降p p2 = p1 -p ， p1一定，p ， p2。 p1 ps ,减压、稳压。二、常用液压元件二、常用液压元件 p2 阀芯上移阀口减小 p ， p2= p1 -p ， p1一定，p ， p2； p2 阀芯下移阀口开大 p ， p， p2= ps 。职能符号：压力阀小结压力阀