第1章 液压系统

1、 第一章第一章 施工机械基础知识编者:王进 2002.8 1-4 液 压 传 动u液压传动是以液体为工作介质，利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一种传动方式。u液压传动优点很多，应用广泛。u在工程机械中普遍采用。长安大学长安大学1-4 液 压 传 动u液压传动： 原动机机械能 液体的压力能u液力传动： 原动机机械能 液体的动能 工程机械学院工程机械学院一. 液压传动的基本知识 1. 液压传动工作原理 液压传动是基于帕斯卡原理，即在密闭容器中，外力作用在液面上的压力能等值地传递到液体内部的所有各点。P2pA1P1WpA2长安大学长安大学液压千斤顶的工作原理 液压千斤顶工程机械学院工程机械

2、学院u将杠杆上下运动的机械能转换成液体的压力能，u再将液体的压力能转换成重物上升的机械能而做功。液压千斤顶的工作原理 液压千斤顶是一种能量转换装置长安大学长安大学2. 液压系统的组成 u推土机的铲刀液压系统 换向阀中位换向阀右换向阀左位工程机械学院工程机械学院2. 液压系统的组成 液压系统定义： 为了完成某种特定任务而由各种液压元件组成的回路。滤油网油箱油泵安全阀换向阀油缸油管长安大学长安大学2. 液压系统的组成 滤油网油箱油泵安全阀换向阀油缸油管 铲刀液压系统组成u动力元件液压泵u执行元件液压油缸u控制元件换向阀u辅助元件油箱、滤 油器、管路u工作介质液压油。工程机械学院工程机械学院3. 液

3、压系统图形符号u结构式表示法: 是以近似实物的剖视 图来表示各元件；u职能符号表示: 是用规定的图形符号 表示各种元件和管路。u液压系统图形符号 表1-4长安大学长安大学3. 液压系统图形符号 滤油网油箱油泵安全阀换向阀油缸油管结构式表示法职能符号表示工程机械学院工程机械学院4. 液压油的选择u液压油作用：能量传递的介质； 润滑传动部件； 冷却传动系统。u要求: 适当的粘度、良好的粘温特性、 抗氧化性、不易燃烧、无腐蚀、 无毒，消泡能力。 长安大学长安大学4.液压油的选择u根据工作压力的高低、工作速度快慢、环境温度；u泵、马达和阀等元件出厂规定；u常采用10号、20号、30号机械油及22号、3

4、0号汽轮机油。工程机械学院工程机械学院5. 液压系统设计: 就是根据机械的工作要求，合理选择和设计上述各种液压元件，并将它们正确地组合起来，使之实现预定的工作循环。长安大学长安大学二. 液压系统的主要元件 液压泵 液压马达主要液压元件 油 缸 控制阀 辅助元件工程机械学院工程机械学院. 液压泵u液压泵是将原动机的机械能转换为液体的压力能，供给系统压力油；u输入:M、n， 输出：p、Q； 齿轮泵u液压泵结构：叶片泵 柱 塞 泵泵长安大学长安大学1. 齿轮泵的结构与工作原理 工程机械学院工程机械学院 特点：u结构简单，制造容易，工作可靠;u价格低。u泄漏多，效率低。u用于中、低压系统。1. 齿轮泵

5、的结构与工作原理 长安大学长安大学 2. 柱塞泵的结构斜盘滑履柱塞缸体轴配油盘外壳工程机械学院工程机械学院 2. 柱塞泵的结构斜盘柱塞. 滑履缸体轴配油盘外壳压盘滑履压盘柱塞长安大学长安大学 2. 柱塞泵的结构斜盘柱塞. 滑履缸体轴配油盘外壳压盘斜盘压盘柱塞缸体轴 配油盘压盘工程机械学院工程机械学院3. 柱塞泵的工作原理 柱塞缸体配油盘斜盘压盘滑履轴套筒长安大学长安大学u轴向柱塞泵结构紧凑、径向尺寸小、密封性好、泄漏少、效率高、工作压力高、易实现流量的调整和流向的改变。u结构复杂、价格较贵。u用于高压大功率系统。4. 柱塞泵的特点工程机械学院工程机械学院. 液压马达u液压马达是将液体的压力能转

6、换为机械能的装置。实现机械的回转运动。u输入：p、Q； 输出：M、n， 齿轮马达u液压马达结构： 叶片马达 柱塞马达长安大学长安大学 1. 齿轮马达的工作原理uM-啮合点、 h-齿轮高、 B-齿宽、 P-油液压力ua、b-啮合点M到齿根的距离分别。u两个齿面上的作用力pB(ha)和pB(hb)，工程机械学院工程机械学院2. 泵与马达的结构特点u按工作原理，马达是泵工作的逆状态;u当原动机带动液压泵转动时，原动机的机械能转变为液体压力能；u当压力油提供给液压泵转子时，则转子被推动而旋转，液体压力能又转变为机械能，即是液压马达。u液压泵与液压马达的结构基本相同。长安大学长安大学3.泵与马达基本参数

7、:u泵输出压力p；马达输入压力p；u额定压力；u最大压力；u流量Q:理论流量和实际流量；u油泵的排量； u马达的排量。工程机械学院工程机械学院4. 泵与马达产品长安大学长安大学 油 缸u 一.油缸的作用：u 液压缸是液压系统的执行元件。u 将液体的压力能转变为机械能，使运动 部件实现往复直线运动或摆动。工程机械学院工程机械学院1. 油缸的类型u按 结 构：u按作用方式：u工程机械中常用双作用液压缸。活塞缸柱塞缸摆动缸单作用双作用长安大学长安大学 2. 双作用液压缸工程机械学院工程机械学院 3. 液压缸结构缸底缸筒缸盖活塞活塞杆油管长安大学长安大学4. 油缸的作用力u伸出的推力：u油缸缩回的拉力

8、：pDF42pdDF4)(22工程机械学院工程机械学院 控 制 阀u控制和调节液体压力、流量的大小和液流方向，保证液压执行元件完成预定的动作。u保护液压系统能安全可靠的工作。 方向控制阀u控制阀类型：压力控制阀 流量控制阀 长安大学长安大学控制阀产品工程机械学院工程机械学院1. 方向阀:u控制液压系统中液压油的流动方向，使执行元件按要求的动作进行工作。 单向阀u类型：液控单向阀 换向阀 长安大学长安大学. 单向阀u作用：使油液只向一个方向流动，反向 流动截止。 工程机械学院工程机械学院. 液控单向阀u作用：具有普通单向阀的作用外，可通过 接通控制压力油，使阀反向导通。 长安大学长安大学. 换向

9、阀u作用：利用阀芯和阀体间的相对运动 来切换油路，以改变油流方向， 接通或关闭油路。u常用的有常用的有: :手动滑阀、电磁滑阀、 机动滑阀、液动滑阀 气动滑阀。工程机械学院工程机械学院. 换向阀 u作用：利用阀芯和阀体间的相对运动来 切换油路，以改变油流方向，接 通或关闭油路。长安大学长安大学. 换向阀产品工程机械学院工程机械学院. 换向阀产品长安大学长安大学. 换向阀 手动三位四通换向阀工程机械学院工程机械学院 . 换向阀 二位三通电磁换向阀长安大学长安大学. 换向阀 三位四通电磁换向阀工程机械学院工程机械学院. 换向阀符号表示A B执行元件油口进油口回油口P O长安大学长安大学2. 压力阀

10、u作用：控制和调节液压系统的压力。u类型：溢流阀、减压阀、顺序阀。u原理：利用作用在阀芯上油液压力 和弹簧力相平衡的原理，以 控制阀口开度实现压力控制。工程机械学院工程机械学院. 溢流阀u安装在泵出口u调定系统压力u防止系统过载u保证系统安全 直动式溢流阀 长安大学长安大学. 溢流阀u安装在泵出口u调定系统压力u防止系统过载u保证系统安全 直动式溢流阀 工程机械学院工程机械学院. 减压阀 当液压系统只有一个泵源，而不同的部分需要的压力不同时，则使用减压阀。长安大学长安大学. 减压阀 利用油液流过缝隙时产生压降，使系统某一支路获得比系统压力低而平稳的压力油。工程机械学院工程机械学院 . 减压阀长

11、安大学长安大学. 顺序阀u利用油路中压力的变化控制阀口启闭，实现执行元件的顺序动作。u顺序阀的出油口与第二个执行元件的进油口连通。工程机械学院工程机械学院. 顺序阀 长安大学长安大学3. 流量控制阀 u改变通流面积的大小来调节流量，改变进入执行元件的流量以达调节执行机构的运动速度。u常用的有节流阀和调速阀等。 u类型: 节流阀、调速阀、分流阀工程机械学院工程机械学院 . 节流阀u作用：控制液压回路的流量。 长安大学长安大学 . 调速阀u 由定差减压阀和节流阀串联而成。u 用于速度稳定性要求高的液压系统。工程机械学院工程机械学院. 辅助元件 密封件 油 箱包括： 滤油器 油 管 管接头长安大学长

12、安大学辅助元件工程机械学院工程机械学院1. 油箱 作用: 贮油、散热、分离油液中的 空气和杂质。结构:长安大学长安大学2. 油管u用于连接元件，输送液压油。u常用的油管有钢管、紫铜管、橡胶软管。u根据工作压力及安装位置选择。高压橡胶软管工程机械学院工程机械学院3. 管接头u油管与油管之间连接；u油管与液压元件之间的连接；u法兰连接: 直径50mmu管接头连接：焊接式 卡套式管接头长安大学长安大学3. 管接头卡套式管接头接管螺母卡套接头体接管工程机械学院工程机械学院4. 密封装置u常用的密封装置有:O形、V形， Y形、U形等 u密封件均已标准化。长安大学长安大学. O形密封圈材 料: 耐油橡胶；

13、 密封压力: 静密封100 Mpa 动密封35 MPa 特 点: 结构简单、密封可靠、摩擦力小；使用要求: 压力大于10MPa时，要求在O形 密封圈的侧面设置挡圈。 挡圈材料: 聚四氟乙烯,尼龙1010。工程机械学院工程机械学院 . Y形密封圈材 料: 耐油橡胶；特 点: 密封压力较高，摩擦力较小， 可用于相对速度较高的场合;使用要求: 当压力高于20 MPa时，在 密封圈的背面加挡圈;长安大学长安大学5. 滤油器作用: 滤去液压系统中的杂质，使系统 清洁，保证系统正常工作，延长 液压元件的寿命。结构: 网式、线隙式、纸芯式、 粉末冶金烧结式、磁式滤油器等。工程机械学院工程机械学院u滤去液压系

14、统中的杂质，使系统清洁，u保证系统正常工作，u延长液压元件寿命。5. 滤油器长安大学长安大学 滤油器类型u 网 式u 线隙式u 纸芯式u 磁 式5. 滤油器工程机械学院工程机械学院滤油器产品长安大学长安大学滤油器的滤芯 工程机械学院工程机械学院6. 蓄能器u储蓄液压能，调节能量，均衡压力；u降低功率消耗及减少系统发热等； u缓冲、吸收压力脉动；u要求蓄能器惯性小、 灵敏，足够的容量。工程机械学院工程机械学院6. 蓄能器 类 型u 重力式u 弹簧式u 充气式u 活塞式u 气囊式长安大学长安大学6. 蓄能器 类 型u 重力式u 弹簧式u 充气式u 活塞式u 气囊式工程机械学院工程机械学院三、液力传动基本知识u液力传动以液体为工作介质，利 用液体的动能来实现能量的传递。u液力传动广泛采用在工程机械的行走机构上。长安大学长安大学1. 液力传动的原理l离心泵；2叶轮；3、8油管4蜗轮机；5蜗轮机油；6回油管7、9油槽；10进油管离心泵蜗轮机系统u原动机带动离心泵 l转动，从泵流出的高速液体推动蜗轮机4旋转。u产品：液力变矩器液力偶合器工程机械学院工程机械学院2. 液力变矩器工作原理u三个轮上按一定要求装有工作叶片。u泵轮与输入轴连接，相当于离心泵；u蜗轮与输出轴连接，相当于蜗轮机；u导向轮固