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文档简介

液压传动

液压传动1一液压传动的基本原理及特征液压传动的概念液压传动是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.它先将机械能转换为液体的压力能,再将液体的压力能转换为机械能.液压传动的两个特征1、液压系统中的工作压力是由负载决定的.2、执行元件的运动速度只取决于输入流量的大小,而与负载无关。常用压力单位换算1巴(bar)=1.02公斤力/厘米2(kgf/c㎡)=0.1兆帕(mpa)=105牛顿/平方米(N/m2)

一液压传动的基本原理及特征2二液压传动的组成动力元件把原动机输入的机械能转换为液压能的装置.最常见的形式是液压泵+电机,它给系统提供压力油.执行元件把油液的液压能转换为机械能的装置.最常见的形式是液压缸和液压马达.控制元件对系统中油液压力、流量、方向进行控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀等。辅助元件保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、滤器、油管等。二液压传动的组成3三液压泵概述液压泵(容积泵)正常工作的三个必备条件:1、必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积;2、密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化,容积由小变大——吸油,由大变小——压油;3、密闭容积增大到极限时,先要与吸油腔隔开,然后才转为排油;密闭容积减小到极限时,先要与排油腔隔开,然后才转为吸油。三液压泵概述45液压泵和马达的基本性能参数

液压泵的基本性能参数主要是指液压泵的压力、排量、流量、功率和效率等。

工作压力:泵(马达)实际工作时的压力。泵指输出压力;马达指输入压力。实际工作压力取决于相应的外负载。

额定压力:泵(马达)在额定工况条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力,超过此值就是过载。

每弧度排量Vd

:泵(马达)每转一弧度所排出(吸入)液体的体积,也称角排量。

每转排量V:无内外泄漏时,泵(马达)每转一周所排出(吸入)液体的体积。5液压泵和马达的基本性能参数液压泵的基本性能参数主要是5液压泵分类按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵,叶片泵,柱塞泵,螺杆泵等。齿轮泵又分外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。叶片泵又分双作用叶片泵,单作用叶片泵。柱塞泵又分径向柱塞泵和轴向柱塞泵。按排量能否变量分定量泵和变量泵。液压泵的图形符号所示。

液压泵分类按运动部件的形状和运动方式分为齿轮泵,叶片泵,柱塞67齿轮泵

7齿轮泵

78齿轮泵是一种常用的液压泵。主要优点:结构简单,制造方便,价格低廉,体积小,重量轻,自吸性好,对油液污染不敏感,工作可靠;主要缺点:流量和压力脉动大,噪声大,排量不可调。齿轮泵按照其啮合形式的不同,有外啮合和内啮合两种,外啮合齿轮泵应用较广,内啮合齿轮泵则多为辅助泵。齿轮泵8齿轮泵是一种常用的液压泵。齿轮泵按照其啮合形式的不89图2.4齿轮泵的结构1-壳体;2.主动齿轮;3-从动齿轮;4-前端盖;5-后端盖;6-浮动轴套;7-压力盖齿轮泵的结构特点9图2.4齿轮泵的结构齿轮泵的结构特点910

泵主要由主、从动齿轮,驱动轴,泵体及侧板等主要零件构成。泵体内相互啮合的主、从动齿轮与两端盖及泵体一起构成密封工作容积,齿轮的啮合点将左、右两腔隔开,形成了吸、压油腔。外啮合齿轮泵的结构及工作原理结构及工作原理10泵主要由主、从动齿轮,驱动轴,泵体及侧板等主要零件构1011左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合,使密封腔容积减小,油液受到挤压被排往系统,这就是齿轮泵的吸油和压油过程。

当齿轮按图示方向旋转时,右侧吸油腔内的轮齿脱离啮合,密封腔容积不断增大,构成吸油并被旋转的轮齿带入左侧的压油腔。外啮合齿轮泵的结构及工作原理结构及工作原理11左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合,使密封腔容积减小,油1112齿轮泵的结构特点外啮合齿轮泵的问题

外啮合齿轮泵存在的问题有四个:外啮合齿轮泵的泄漏比较大外啮合齿轮泵的流量脉动大外啮合齿轮泵有径向不平衡力外啮合齿轮泵有困油问题12齿轮泵的结构特点外啮合齿轮泵的问题外啮合齿轮泵的泄漏比较1213径向不平衡力在齿轮泵中,油液作用在轮外缘的压力是不均匀的,从低压腔到高压腔,压力沿齿轮旋转的方向逐齿递增,因此,齿轮和轴受到径向不平衡力的作用。压力越高,径向不平衡力越大,它能使泵轴弯曲,使定子偏磨,加速轴承的磨损,降低轴承使用寿命。

常采取缩小压油口的办法减小径向不平衡力,增加模数,扫膛工艺。齿轮泵的结构特点13径向不平衡力在齿轮泵中,油液作用在轮外缘的压力是不均1314困油现象图2.5齿轮泵困油现象及消除措施AB间的死容积逐步减小AB间的死容积逐步增大AB间的死容积达到最小齿轮啮合时的重叠系数必大于1,故有一部分油液困在两对轮齿啮合时所形成的封闭油腔之内,这个密封容积的大小随齿轮转动而变化,形成困油。齿轮泵的结构特点14困油现象图2.5齿轮泵困油现象及消除措施AB间的死容积1415

困油现象

齿轮间密封容积周期性的增大减小。受困油液受到挤压而产生瞬间高压,密封容腔的受困油液若无油道与排油口相通,油液将从缝隙中被挤出,导致油液发热,轴承等零件也受到附加冲击载荷的作用;若密封容积增大时,无油液的补充,又会造成局部真空,使溶于油液中的气体分离出来,产生气穴。图2.5齿轮泵的困油现象及消除措施AB间的死容积逐步减小AB间的死容积逐步增大AB间的死容积达到最小齿轮泵的结构特点15困油现象齿轮间密封容积周期性的增大减小。图2.51516卸荷措施:在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽。开设卸荷槽的原则:两槽间距a为最小闭死容积,而使闭死容积由大变小时与压油腔相通,闭死容积由小变大时与吸油腔相通。齿轮泵的结构特点图2.5齿轮泵的困油现象及消除措施16卸荷措施:在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽。齿轮泵的结构特1617图2.5齿轮泵的困油现象及消除措施容积减小时与压油侧相通容积增大时与吸油侧相通卸荷槽困油的现象齿轮泵的结构特点17图2.5齿轮泵的困油现象及消除措施容积减小时容积增大时1718齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿

齿轮泵压油腔的压力油可通过三条途经泄漏到吸油腔:

在这三类间隙中,端面间隙的泄漏量最大,压力越高,由间隙泄漏的液压油就愈多。

三是通过齿轮两端面和侧板间的间隙——端面间隙二是通过泵体定子环内孔和齿顶间的径向间隙——齿顶间隙一是通过齿轮啮合线处的间隙——齿侧间隙齿轮泵的结构特点18齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿齿轮泵压油腔的压1819为了提高齿轮泵的压力和容积效率,实现齿轮泵的高压化,需要从结构上来取措施,对端面间隙进行自动补偿。采用自动补偿端面间隙装置:浮动轴套式或弹性侧板式。原理:引入压力油使轴套或侧板紧贴在齿轮端面上,压力愈高,间隙愈小,可自动补偿端面磨损和减小间隙。

浮动轴套式齿轮泵的泄漏通道及端面间隙的自动补偿齿轮泵的结构特点19为了提高齿轮泵的压力和容积效率,实现齿轮泵的高压化,需要1920内啮合齿轮泵InternalGearPumps内啮合齿轮泵有渐开线齿形和摆线齿形两种,其结构示意图见图2.6。图2.6内啮合齿轮泵1—外齿轮,2—内齿轮,3—隔板渐开线齿形摆线齿形220内啮合齿轮泵InternalGearPumps20齿轮泵修理要点泵前、后端盖和端面的磨损及配合间隙齿顶与泵壳之间的磨损及配合间隙这些磨损部位与泵内泄漏及温升有关,也与压力、流量下降有关。检查泵轴是否弯曲,骨架油封处是否拉毛,密封件的损坏,它与外泄漏有关轴承的磨损,它与压力波动及噪声增大有关;齿轮泵修理要点泵前、后端盖和端面的磨损及配合间隙21低压齿轮泵的间隙齿轮端面与泵盖配合间隙(0.025~0.04mm)齿顶圆与泵体内孔配合间隙(0.02~0.06mm)低压齿轮泵的间隙齿轮端面与泵盖配合间隙22叶片泵

VanePumps叶片泵

VanePumps2324叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵叶片泵包括两大类:双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵只能做成定量泵,单作用叶片泵一般是变量泵。其主要区别是定子内曲线的形状不同。曲线形状不同泵轴转一转时吸压油的次数也不同,每转吸压油一次的称单作用叶片泵,吸压油两次的称双作用叶片泵。24叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵叶片泵包括两大类:双作2425双作用叶片泵双作用叶片泵结构组成定子其内环由两段大半径R圆弧、两段小半径r圆弧和四段过渡曲线组成转子铣有N个叶片槽,且与定子同心叶片在叶片槽内能自由滑动左、右配流盘开有对称布置的吸、压油窗口传动轴25双作用叶片泵双作用叶片泵结构组成2526图中,当转子顺时针方向旋转时,密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大,为吸油区,在左下角和右上角处逐渐减小,为压油区;吸油区和压油区之间有一段封油区将吸、压油区隔开。叶片贴紧力图2.12双作用叶片泵工作原理1—定子;2—压油口;3—转子;4—叶片;5—吸油口工作原理

双作用叶片泵26图中,当转子顺时针方向旋转时,密封工作腔的容积在左上2627这种泵的转子每转一转,每个密封工作腔完成吸油和压油动作各两次,所以称为双作用叶片泵。径向力平衡图2.12双作用叶片泵工作原理1—定子;2—压油口;3—转子;4—叶片;5—吸油口工作原理

双作用叶片泵27这种泵的转子每转一转,每个密封工作腔完成吸油和压油动2728双叶片泵的特点

存在困油现象

配流盘的吸、排油窗口间的密封角略大于两相邻叶片间的夹角,而单因此,当上述被封闭的容腔发生变化时,会产生与齿轮泵相类似的困油现象。通常,通过配流盘排油窗口边缘开三角卸荷槽的方法来消除困油现象。

28双叶片泵的特点存在困油现象配流盘的吸、排油窗口2829单作用叶片泵结构特点泵由转子2定子3叶片4配流盘等组成

图2.7单作用叶片泵工作原理1—压油口;2—转子;3—定子;4—叶片;5—吸油口压油窗口吸油窗口压油口吸油口定子转子29单作用叶片泵结构特点泵由图2.7单作用叶片泵工作原理2930定子内表面是圆柱面,转子和定子中心之间存在着偏心,叶片在转子的槽内可灵活滑动,在转子转动时的离心力以及叶片根部油压力作用下,叶片顶部贴紧在定子内表面上,于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子便形成了一个密封的工作腔。单作用叶片泵工作原理变量可变排量30定子内表面是圆柱面,转子和定子中心之间存在着偏心,叶30

泵在转子转一转的过程中,吸油、压油各一次,故称单作用叶片泵。转子单方向受力,轴承负载大。改变偏心距,可改变泵排量,形成变量叶片泵。泵在转子转一转的过程中,吸油、压油各一次,故称单作用叶片泵31叶片泵修理要点定子内曲线的磨损情况,这些磨损与输出流量、压力下降,内泄漏增大,元件发热等有关,也与压力波动增大有关。定子内曲线的磨损主要发生在吸油过渡区转子端面磨损情况,转子叶片槽磨损情况,配流盘的磨损情况,定子与转子轴向配合间隙转子是否断裂叶片是否卡滞在叶片槽内,叶片的磨损情况轴承的磨损情况,它与噪声增大有关。密封件的磨损情况,它与外泄漏有关。泵内是否沉积磨屑或其他污物。叶片泵修理要点定子内曲线的磨损情况,这些磨损与输出流量、压力32柱塞泵柱塞泵3334轴向柱塞泵按变量方式可分为两大类:

斜盘式斜轴式柱塞泵柱塞泵是通过柱塞在柱塞孔内往复运动时密封工作容积的变化来实现吸油和排油的。

柱塞泵的特点是泄漏小、容积效率高,可以在高压下工作。

柱塞泵按柱塞排列形式分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵34轴向柱塞泵按变量方式可分为两大类:柱塞泵柱塞泵是3435

斜盘(SwashPlate)1和配油盘(ValvePlate)4不动,传动轴(DriveShaft)5带动缸体(CylinderBlock)3、柱塞(Piston)2一起转动。缸体每转一转,每个柱塞往复运动一次,完成一次吸油动作。改变斜盘的倾角,就可以改变密封工作容积的有效变化量,实现泵的变量。

斜盘式轴向柱塞泵柱塞2吸油口6缸体3压油口7斜盘1配油盘435斜盘(SwashPlate)1和配油盘35柱塞泵零件图柱塞泵零件图36斜盘

回程盘缸体配流盘壳体(1)结构输入轴手动变量机构柱塞

半轴结构

回程弹簧斜盘回程盘缸体配流盘壳体(1)37缸体柱塞

2.4.1.2斜盘式轴向柱塞的结构特点通轴结构

斜盘

配流盘(1)结构

中心回程弹簧

缸体柱塞2.4.1.2斜盘式轴向柱塞的结构特点通轴3839斜盘式轴向柱塞的结构特点

端面间隙的自动补偿使缸体紧压配流盘端面的作用力,除机械装置或弹簧作为预密封的推力外,还有柱塞孔底部台阶面上所受的液压力,此液压力比弹簧力大得多,而且随泵的工作压力增大而增大。斜盘1柱塞2缸体3配油盘4斜盘式轴向柱塞泵39斜盘式轴向柱塞的结构特点端面间隙的自动补偿使缸体3940

滑靴的静压支撑结构图2.19滑靴的静压支承原理为防止磨损,一般轴向柱塞泵都在柱塞头部装一滑靴。滑靴是按静压轴承原理设计的,缸体中的压力油经过柱塞球头中间小孔流入滑靴油室,使滑靴和斜盘间形成液体润滑,改善了柱塞头部和斜盘的接触情况。有利于提高轴向柱塞泵的压力。40滑靴的静压支撑结构图2.19滑靴的静压支承原理为40斜轴式柱塞泵结构图工作原理与斜盘式轴向柱塞泵类似,只是缸体轴线与传动轴不在一条直线上,它们之间存在一个摆角β,柱塞与传动轴之间通过连杆连接。传动轴旋转通过连杆拨动缸体旋转,强制带动柱塞在缸体孔内作往复运动。特点:柱塞受力状态较斜盘式好,不仅可增大摆角来增大流量,且耐冲击、寿命长斜轴式柱塞泵结构图工作原理与斜盘式轴向柱塞泵类似,只是缸体轴4142与斜盘式泵相比较,斜轴式泵由于缸体所受的不平衡径向力较小,故结构强度较高可以有较高的设计参数,其缸体轴线与驱动轴的夹角

较大,变量范围较大;但外形尺寸较大,结构也较复杂。目前,斜轴式轴向柱塞泵的使用相当广泛。

斜轴式轴向柱塞泵42与斜盘式泵相比较,斜轴式泵由于缸体所受的不平衡径向力42困油现象产生原因:配流盘间隔角大于缸体中心角解决措施:三角槽困油现象产生原因:配流盘间隔角大于缸体中心角43轴向柱塞泵修理要点配流盘是否磨损、拉槽。柱塞与缸孔之间的间隙是否过大。这些磨损与压力、流量下降,泄漏油管内泄漏增大等症状有关。中心弹簧是否疲软或折断,它与压力、流量下降有关。柱塞阻尼孔是否阻塞,它与滑靴干摩擦时泵在运行中发出尖叫声有关。滑靴与柱塞头是否松动,它与噪声增大有关。滑靴与斜盘之间的磨损情况,它与泵效率下降、发热、噪声增大有关。内部元件是否因气蚀出现表面损坏;泵内是否沉积磨屑与污物。轴向柱塞泵修理要点配流盘是否磨损、拉槽。柱塞与缸孔之间的间隙44液压传动基本知识讲座课件4546液压马达

46液压马达

4647机械输出液压输出J液压马达液压泵机械输入液压输入

液压马达是实现连续旋转运动的执行元件,从原理上讲,向容积式泵中输入压力油,迫使其转轴转动,就成为液压马达,即容积式泵都可作液压马达使用。但在实际中由于性能及结构对称性等要求不同,一般情况下,液压泵和液压马达不能互换。容积式泵和马达工作原理47机械输出液压输出J液压马达液压泵机械输入液压输入液压4748液压马达和液压泵在结构上基本相同,也是靠密封容积的变化进行工作的。常见的液马达也有齿轮式、叶片式和柱塞式等几种主要形式;从转速转矩范围分,可有高速马达和低速大扭矩马达之分。马达和泵在工作原理上是互逆的,当向泵输入压力油时,其轴输出转速和转矩就成为马达。液压马达

由于二者的任务和要求有所不同,故在实际结构上只有少数泵能做马达使用。48液压马达和液压泵在结构上基本相同,也是靠密封容积的变4849工作压力

马达入口油液的实际压力称为马达的工作压力,马达入口压力和出口压力的差值称为马达的工作压差。液压马达的主要性能参数

流量和排量马达入口处的流量称为马达的实际流量。马达密封腔容积变化所需要的流量称为马达的理论流量。实际流量和理论流量之差即为马达的泄漏量。马达轴每转一周,由其密封容腔有效体积变化而排出的液体体积称为马达的排量。

49工作压力马达入口油液的实际压力称为马达的工作压4950齿轮式液压马达

齿轮式液压马达的工作原理如右图所示。液压马达的进油口通入压力油ps,由于形成封闭容积,而且液压马达的输出轴上有一定负载力矩,所以输入的液压油形成一定的压力。压力作用在齿轮上,形成的液压力矩和负载力矩相平衡。输入一定的流量,形成了转速。工作后的低压油从液压马达的出油口排出。图2.5.1齿轮液压马达工作原理ps50齿轮式液压马达图2.5.1齿轮ps5051叶片式液压马达的工作原理见图。压力为ps的油,从马达进口经壳体中的内部流道,分别进入配流盘的通油窗口红色。工作后的油经配流窗口蓝色和壳体上的内部流道排出。设马达出口压力为零。因各叶片所受液压力叶片式液压马达图叶片式液压马达工作原理不平衡,对转子产生转矩,液压马达才能克服机械负载转矩。转子的转向如图所示。若进出油口对调,则液压马达反转。因液压马达可以正反转,所以叶片处于转子的半径方向。51叶片式液压马达图叶片式液压马达工作原理不平衡,对转子产51结构特点进出油口相等,有单独的泄油口;叶片径向放置,叶片底部设置有燕式弹簧;在高低压油腔通入叶片底部的通路上装有梭阀。应用转动惯量小,反应灵敏,能适应较高频率的换向。但泄漏大,低速时不够稳定。适用于转矩小、转速高、机械性能要求不严格的场合。结构特点应用转动惯量小,反应灵敏,能适应较高频率的换5253

当压力油输入液压马达时,处于压力腔的柱塞被顶出,压在斜盘上,斜盘对柱塞产生反力,该力可分解为轴向分力和垂直于轴向的分力。其中,垂直于轴向的分力使缸体产生转矩。柱塞式马达53当压力油输入液压马达时,处于压力腔的柱塞被顶出,压在53应用作变量马达。改变斜盘倾角,不仅影响马达的转矩,而且影响它的转速和转向。斜盘倾角越大,产生的转矩越大,转速越低。应用作变量马达。改变斜盘倾角,不仅影响马达的转矩,而5455低速大扭矩液压马达低速大扭矩液压马达是相对于高速马达而言的,通常这类马达在结构形式上多为径向柱塞式,其特点是:最低转速低,大约在5~10转/分;输出扭矩大,可达几万牛顿米;径向尺寸大,转动惯量大。

它可以直接与工作机构直接联接,不需要减速装置,使传动结构大为简化。低速大扭矩液压马达广泛用于起重、运输、建筑、矿山和船舶等机械上。

55低速大扭矩液压马达低速大扭矩液压马达是相对于高速马达55低速大扭矩马达

单作用连杆型径向柱塞马达低速大扭矩马达

单作用连杆型径向柱塞马达5657马达由壳体、曲柄-连杆-活塞组件、偏心轴及配油轴组成。壳体1内沿圆周呈放射状均匀布置了五只缸体,形成星形壳体;缸体内装有活塞2,活塞2与连杆3通过球绞连接,连杆大端做成鞍型圆柱瓦面紧贴在曲轴4的偏心圆上,液压马达的配流轴5与曲轴通过十字键连结在一起,随曲轴一起转动,马达的压力油经过配流轴通道,由配流轴分配到对应的活塞油缸。57马达由壳体、曲柄-连杆-活塞组件、偏心轴及配油轴组成5758①②③腔通压力油,活塞受到压力油的作用。④⑤腔与排油窗口接通。受油压作用的柱塞通过连杆对偏心圆中心作用一个力N,推动曲轴绕旋转中心转动,对外输出转速和扭矩;随着驱动轴、配流轴转动,配流状态交替变化。在曲轴旋转过程中,位于高压侧的油缸容积逐渐增大,而位于低压侧的油缸的容积逐渐缩小,因此,高压油不断进入液压马达,从低压腔不断排出。配流轴过渡密封间隔的方位和曲轴的偏心方向保持一致58①②③腔通压力油,活塞受到压力油的作用。配流轴过渡密封间5859液压泵及液压马达的工作特点59液压泵及液压马达的工作特点5960液压泵的工作特点

液压泵的吸油腔压力过低将会产生吸油不足、异常噪声,甚至无法工作。液压泵的工作压力取决于外负载,为了防止压力过高,泵的出口常常要采取限压措施。变量泵可以通过调节排量来改变流量,定量泵只有用改变转速的办法来调节流量。液压泵的流量脉动。液压泵“困油现象”。

60液压泵的工作特点液压泵的吸油腔压力过低将会产生吸6061马达应能正、反运转,因此,就要求液压马达在设计时具有结构上的对称性。当液压马达的惯性负载大、转速高,并要求急速制动或反转时,会产生较高的液压冲击,应在系统中设置必要的安全阀或缓冲阀。由于内部泄漏不可避免,因此将马达的排油口关闭而进行制动时,仍会有缓惯的滑转,所以,需要长时间精确制动时,应另行设置防止滑转的制动器。某些型式的液压马达必须在回油口具有足够的背压才能保证正常工作。液压泵的工作特点

61马达应能正、反运转,因此,就要求液压马达在设计时具有6162液压泵和马达图形符号单向定量双向定量单向变量双向变量泵马达62液压泵和马达图形符号单向定量双向定量单向变量双向变量泵马6263液压缸63液压缸6364

液压缸(油缸)主要用于实现机构的直线往复运动,也可以实现摆动,其结构简单,工作可靠,应用广泛。输入量:流量和压力(液压功率)输出量:速度和力(机械功率)液压缸压力p流量Q液压功率作用力F速度V机械功率注:液压缸和液压马达都是液压执行元件(Actuator),其职能是将液压能转换为机械能。

p1

p2FVdQA液压缸的类型及特点64液压缸(油缸)主要用于实现机构的直线往复运动,也可以6465液压缸的分类柱塞式液压缸单作用单杆液压缸双作用双杆液压缸双作用按供油方向分:单作用缸和双作用缸。按结构形式分:活塞缸、柱塞缸、伸缩套筒缸、摆动液压缸。按活塞杆形式分:单活塞杆缸、双活塞杆缸。65液压缸的分类柱塞式液压缸单杆液压缸双杆液压缸按供油方向分6566液压缸的结构

66液压缸的结构

6667液压缸的结构图3.9双作用单活塞杆液压缸结构图l—缸底(CapBottom);2—卡键(Stirrup);3、5、9、11—密封圈(Seals);4—活塞(Piston);6—缸筒(Barrel);7—活塞杆(RodEnd);8—导向套(GuideSleeve

);10—缸盖(Cover);12—防尘圈(ScraperSeal);13—耳轴(Trunnion)67液压缸的结构图3.9双作用单活塞杆液压缸结构图6768图3.9双作用单活塞杆液压缸结构图l—缸底;2—卡键;3、5、9、11—密封圈;4—活塞;6—缸筒;7—活塞杆;8—导向套;10—缸盖;12—防尘圈;13—耳轴液压缸的结构单活塞杆液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成。缸筒一端与缸底焊接,另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接。为了保证液压缸的可靠密封,在相应部位设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。68图3.9双作用单活塞杆液压缸结构图液压缸的结构单6869缸筒与端盖的连接图3.8缸体与缸盖的连接结构缸体组件69缸筒与端盖的连接图3.8缸体与缸盖的连接结构缸体组件6970(2)半环式连接分为外半环连接和内半环连接两种连接形式。(1)法兰式连接缸筒与端盖的连接

缸体组件70(2)半环式连接分为外半环连接和内半环连接两种连接形式7071(3)螺纹式连接外螺纹连接内螺纹连接缸筒与端盖的连接

缸体组件71(3)螺纹式连接外螺纹连接内螺纹连接缸筒与端盖的连接缸7172(5)焊接式连接(4)拉杆式连接缸筒与端盖的连接

缸体组件

72(5)焊接式连接(4)拉杆式连接缸筒与端盖的连接缸体组7273

缸筒是液压缸的主体,其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造,表面粗造度在0.1m~0.4m。

端盖装在缸筒两端,与缸筒形成封闭油腔,同样承受很大的液压力,因此,端盖及其连接件都应有足够的强度。

导向套对活塞杆或柱塞起导向和支承作用,有些液压缸不设导向套,直接用端盖孔导向。

缸体组件

73缸筒是液压缸的主体,其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或7374活塞组件活塞组件由活塞、密封件、活塞杆和连接件等组成。活塞与活塞杆的连接形式

1一活塞杆;2一活塞;3一密封圈(Sealing);4一弹簧圈(SpringCoil);5一螺母(Nut)1一卡键(SpringKey);2一套环(SockerRing);3一弹簧卡圈(SpringCollar)图3.9如图3.9所示,活塞与活塞杆的连接最常用的有螺纹连接和半环连接形式,除此之外还有整体式结构、焊接式结构、锥销式结构等。74活塞组件活塞组件由活塞、密封件、活塞杆和连接件等组成7475活塞装置上的密封件主要用来防止液压油的泄漏。对密封装置的基本要求是具有良好的密封性能,并随压力的增加能自动提高密封性。除此以外,摩擦阻力要小,耐油。油缸主要采用密封圈密封,密封圈有O形、V形、Y形及组合式等数种,其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨脂等。(1)O形密封圈O形密封圈的截面为圆形,主要用于静密封。与唇形密封圈相比,运动阻力较大,作运动密封时容易产生扭转,故一般不单独用于油缸运动密封。活塞组件上的密封活塞组件75活塞装置上的密封件主要用来防止液压油的泄漏。对密封装7576(1)O形密封圈图3.10O型密封圈的结构原理(a)普通型(b)有挡板型76(1)O形密封圈图3.10O型密封圈的结构原理7677

O形圈密封的原理:任何形状的密封圈在安装时,必须保证适当的预压缩量,过小不能密封,过大则摩擦力增大,且易于损坏。因此,安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。在动密封中,当压力大于10MPa时,O形圈就会被挤入间隙中而损坏,为此需在O形圈低压侧设置聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈,双向受高压时,两侧都要加挡圈。(a)普通型(b)有挡板型

图3.10O型密封圈的结构原理

77O形圈密封的原理:任何形状的密封圈在安装时,必须保证7778V形圈的截面为V形,如图3.11所示,V形密封装置是由压环、V形圈和支承环组成。当工作压力高于10MPa时,可增加V形圈的数量,提高密封效果。安装时,V形圈的开口应面向压力高的一侧。(2)V形密封圈

a)压环b)V型圈c)支承环图3.11V形密封圈78V形圈的截面为V形,如图3.11所示,V形密封装置是7879Y形密封圈的截面为Y形,属唇形密封圈。它是一种摩擦阻力小、寿命较长的密封圈,应用普遍。Y形圈主要用于往复运动的密封。根据截面长宽比例的不同,Y形圈可分为宽断面和窄断面两种形式,图3.12所示为宽断面Y形密封圈。(3)Y(Yx)形密封圈

图3.12Y形密封圈79Y形密封圈的截面为Y形,属唇形密封圈。它是一种摩擦阻7980

图3.12Y形密封圈Y形圈安装时,唇口端面应对着液压力高的一侧。当压力变化较大,滑动速度较高时,要使用支承环,以固定密封圈,如图3.12(b)所示。80

图3.12Y形密封圈Y形圈安装时,唇口端面应对着8081缓冲装置为了防止这种危害,保证安全,应采取缓冲措施,对液压缸运动速度进行控制。

当液压缸带动质量较大的部件作快速往复运动时,由于运动部件具有很大的动能,因此当活塞运动到液压缸终端时,会与端盖碰撞,而产生冲击和噪声。这种机械冲击不仅引起液压缸的有关部分的损坏,而且会引起其它相关机械的损伤。81缓冲装置为了防止这种危害,保证安全,应采取缓冲措施,8182图3.13液压缸缓冲装置缓冲装置当活塞移至端部,缓冲柱塞开始插入缸端的缓冲孔时,活塞与缸端之间形成封闭空间,该腔中受困挤的剩余油液只能从节流小孔或缓冲柱塞与孔槽之间的节流环缝中挤出,从而造成背压迫使运动柱塞降速制动,实现缓冲。82图3.13液压缸缓冲装置缓冲装置当活塞移至端部,缓8283排气装置因此,设计液压缸时,必须考虑空气的排除。对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸,常在液压缸的最高处设置专门的排气装置,如排气塞、排气阀等。当松开排气塞或阀的锁紧螺钉后,低压往复运动几次,带有气泡的油液就会排出,空气排完后拧紧螺钉,液压缸便可正常。

液压传动系统往往会混入空气,使系统工作不稳定,产生振动、爬行或前冲等现象,严重时会使系统不能正常工作。83排气装置因此,设计液压缸时,必须考虑空气的排除。83O型圈尺寸的测量、确定轴密封时O型圈尺寸的测量(截面直径×内径)截面直径=沟槽深度S×(1+预压缩率K)内径=轴的外径O型圈尺寸的测量、确定轴密封时O型圈尺寸的测量(截面直径×内84孔密封时O型圈尺寸的测量(截面直径×内径)截面直径=沟槽深度S×(1+预压缩率K)内径=槽底外径—0.20MM孔密封时O型圈尺寸的测量(截面直径×内径)85静密封时O型圈尺寸的测量(截面直径×外径)截面直径=沟槽深度S×(1+预压缩率K)外径比沟槽外径大1﹪静密封时O型圈尺寸的测量(截面直径×外径)86O型密封圈预压缩率K值

使用部位K值(﹪)用于液压往复运动密封处10~15用于法兰平面固定密封处20~25用于气动往复运动密封处4~8用于回转运动密封处3~5O型密封圈预压缩率K值

使用部位K值(﹪)用于液压往复运动密87液压控制阀液压传动基本知识讲座课件88液压控制阀的分类:方向控制阀——用于控制液流的流动方向;压力控制阀——用于控制液流的压力大小;流量控制阀——用于控制液流的流量大小。

1.按功能:可用于控制液流的压力、方向和流量的元件或装置称为液压控制阀液压控制阀的分类:方向控制阀——用于控制液流的流动方89滑阀——阀芯为多段圆柱体,阀芯相对阀体作轴向运动;锥阀——阀芯为锥柱体,阀芯相对阀体作轴向运动;转阀——阀芯为带圆周方向槽的圆柱体,阀芯相对阀体转动。2.按阀芯结构:3.按控制方式:有手动操作、电磁铁控制、比例电磁铁控制、液压控制等。4.按安装方式:有板式、管式、叠加式、插装式等。滑阀——阀芯为多段圆柱体,阀芯相对阀体作轴向运动;2.按阀90液压阀的连接方式有五种。(1)螺纹连接

阀体油口上带螺纹的阀称为管式阀。将管式阀的油口用螺纹管接头和管道连接,并由此固定在管路上。(2)法兰连接

它是通过阀体上的螺钉孔(每油口多为4个螺钉孔)与管件端部的法兰,用螺钉连接在一起。(3)板式连接

阀的各油口均布置在同一安装平面上,并留有连接螺钉孔,这种阀称为板式阀,如电磁换向阀多为板式阀。将板式阀用螺钉固定在与阀有对应油口的平板式或阀块式连接体上。(4)叠加式连接(5)插装式连接液压阀的连接方式有五种。91图5.29叠加阀式液压装置图5.28集成块式液压装置图5.29叠加阀式液压装置图5.28集成块式液压装置92方向控制阀液压传动基本知识讲座课件93单向阀

单向阀只允许经过阀的液流单方向流动,而不许反向流动。单向阀有

普通单向阀液控单向阀单向阀

单向阀只允许经过阀的液流单方向流动,而不许反向流动。94单向阀普通单向阀图5.10普通单向阀(b)正向导通,反向不通单向阀普通单向阀图5.10普通单向阀(b)正向导通,反95单向阀的工作原理

A-B导通,B-A不通不能作单向阀B-A导通,A-B不通普通单向阀单向阀的工作原理A-B导通,B-A不通不能作单96上图所示的阀属于管式连接阀,此类阀的油口可通过管接头和油管相连,阀体的重量靠管路支承,因此阀的体积不能太大太重。321ABAB3211—阀体;2—阀芯;3—弹簧;直通式单向阀中的油流方向和阀的轴线方向相同。上图所示的阀属于管式连接阀,此类阀的油口可通过管接头和油97

直角式单向阀的进出油口A(P1)、B(P2)的轴线均和阀体轴线垂直。ABAB图5.11所示的阀属于板式连接阀,阀体用螺钉固定在机体上,阀体的平面和机体的平面紧密贴合,阀体上各油孔分别和机体上相对应的孔对接,用“O”形密封圈使它们密封。

不但单向阀有管式连接和板式连接之分,其它阀类也有管式连接和板式连接之分。大多数液压系统都采用板式连接阀。图5.11板式连接单向阀直角式单向阀的进出油口A(P1)、B(P2)的轴线均和阀98对单向阀的要求

①开启压力要小。

②能产生较高的反向压力,反向的泄漏要小。

③正向导通时,阀的阻力损失要小。 ④阀芯运动平稳,无振动、冲击或噪声。单向阀的图形符号单向阀和其它阀组合后,成为组合阀,例如单向顺序阀、单向节流阀等。AB图5.10(C)单向阀的图形符号对单向阀的要求单向阀的图形符号AB图5.10(C)99液控单向阀(1)液控单向阀的工作原理和图形符号液控单向阀(1)液控单向阀的工作原理和图形符号100(1)简式内泄型液控单向阀此类阀不带卸荷阀芯,无专门的泄油口。

图5.12简式内泄型液控单向阀1—阀体(ValveBody);2—阀芯(Poppet);3—弹簧(BiasSpring);4—阀盖(ValveTop);5—阀座(ValveSeat);6—控制活塞(ControlPiston);7—下盖。A—正向进油口B—正向出油口K—控制口(1)简式内泄型液控单向阀此类阀不带卸荷阀芯,101(2)简式外泄型液控单向阀此类阀不带卸荷阀芯,有专门的泄油口,外泄油口通油箱,故可用于较高压力系统。

图5.13简式外泄型液控单向阀1--控制活塞;2--顶杆;3--阀芯。1—ControlPiston2—Mandril3--Spool泄油口Drainp1—正向进油口;p2—正向出油口;K—控制口(2)简式外泄型液控单向阀此类阀不带卸荷阀芯,102内泄式K(3)带卸荷阀的液控单向阀若在控制口K加控制压力,先顶开卸荷阀芯3,B腔压力降低,活塞5继续上升并顶开主阀芯2,大量液流自B腔流向A腔,完成反向导通。此阀适用于反向压力很高的场合。图5.14(a)带卸荷阀的内泄式液控单向阀2-主阀芯;3-卸荷阀芯;5-控制活塞123456AB内泄式K(3)带卸荷阀的液控单向阀若在控制口K加控制压103图5.14(b)带卸荷阀的液控单向阀(外泄式)2-主阀芯;3-卸荷阀芯;5-控制活塞A-正向进油口;B-正向出油口;K-控制口ABKKL123456AB(4)液控单向阀图形符号

ABK〈a〉内泄式ABK〈b〉外泄式图5.14(b)带卸荷阀的液控单向阀(外泄式)2-主阀芯;104534右图中,用单向阀5将系统和泵隔断,泵开机时泵排出的油可经单向阀5进入系统;泵停机时,单向阀5可阻止系统中的油倒流。普通单向阀和液控单向阀的应用(1)用单向阀将系统和泵隔断534右图中,用单向阀5将系统和泵隔断,泵开机时泵排出的105(2)用单向阀将两个泵隔断

在下图中,1是低压大流量泵,2是高压小流量泵。低压时两个泵排出的油合流,共同向系统供油。高压时,单向阀的反向压力为高压,单向阀关闭,泵2排出的高压油经过虚线表示的控制油路将阀3打开,使泵1排出的油经阀3回油箱,由高压泵2单独往系统供油,其压力决定于阀4。这样,单向阀将两个压力不同的泵隔断,不互相影响。2143普通单向阀和液控单向阀的应用(2)用单向阀将两个泵隔断2143普通单向阀和液控单向阀的106(3)用单向阀产生背压在右图中,高压油进入缸的无杆腔,活塞右行,有杆腔中的低压油经单向阀后回油箱。单向阀有一定压力降,故在单向阀上游总保持一定压力,此压力也就是有杆腔中的压力,叫做背压,其数值不高一般约为0.5MPa。在缸的回油路上保持一定背压,可防止活塞的冲击,使活塞运动平稳。此种用途的单向阀也叫背压阀背压阀pb普通单向阀和液控单向阀的应用(3)用单向阀产生背压背压阀pb普通单向阀和液控单向阀的应107(4)用单向阀和其它阀组成复合阀由单向阀和节流阀组成复合阀,叫单向节流阀。用单向阀组成的复合阀还有单向顺序阀、单向减压阀等。在单向节流阀中,单向阀和节流阀共用一阀体。当液流沿箭头所示方向流动时,因单向阀关闭,液流只能经过节流阀从阀体流出。若液流沿箭头所示相反的方向流动时,因单向阀的阻力远比节流阀为小,所以液流经过单向阀流出阀体。此法常用来快速回油。从而可以改变缸的运动速度。普通单向阀和液控单向阀的应用(4)用单向阀和其它阀组成复合阀普通单向阀和液控单向阀的应用108在右图中,通过液控单向阀往立式缸的下腔供袖,活塞上行。停止供油时,因有液控单向阀,活塞靠自重不能下行,于是可在任一位置悬浮。将液控单向阀的控制口加压后,活塞即可靠自重下行。若此立式缸下行为工作行程,可同时往缸的上腔和液控单向阀的控制口加压,则活塞下行,完成工作行程。ABKG(5)用液控单向阀使立式缸活塞悬浮普通单向阀和液控单向阀的应用在右图中,通过液控单向阀往立式缸的下腔供袖,活塞上行。停109(6)用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁将高压管A中的压力作为控制压力加在液控单向阀2的控制口上,液控单向阀2也构成通路。此时高压油自A管进入缸,活塞右行,低压油自B管排出,缸的工作和不加液控单向阀时相同。同理,若B管为高压,A管为低压时,则活塞左行。若A、B管均不通油时,液控单向阀的控制口均无压力,阀1和阀2均闭锁。这样,利用两个液控单向阀,既不影响缸的正常动作,又可完成缸的双向闭锁。锁紧缸的办法虽有多种,用液控单向阀的方法是最可靠的一种。12AB普通单向阀和液控单向阀的应用(6)用两个液控单向阀使液压缸双向闭锁既不影响缸的正常动作,110换向阀

换向阀

111换向阀用于改变液流方向,将换向阀与缸连接,可方便地改变缸的活塞运动方向。换向阀

换向阀的类型有按阀的结构形式:滑阀式(SpoolValve)、转阀式(RotationalValve)、球阀式(BallValve)、锥阀式(ConeValve)按阀的操纵方式:手动式(Manually-actuated)、机动式(Mechanically-actuated)、电磁式(Solenoid-actuated)、液动式(Hydraulicoperation)、电液动式(Electro-hydraulicoperation)和气动式(Pneumaticoperation)。按阀的工作位置数和控制的通道数:二位二通阀、二位三通阀、二位四通阀、三位四通阀、三位五通阀等。换向阀用于改变液流方向,将换向阀与缸连接,可方便地改变缸112换向阀分两部分讨论:1.主体部分:阀芯与阀体2.定位操作装置:阀芯定位与移动换向阀分两部分讨论:113换向阀的工作原理

TPAB如下图,换向阀阀体2上开有4个通油口P、A、B、T。换向阀的通油口永远用固定的字母表示,它所表示的意义如下:P—压力油口A、B—工作油口T—回油口PTBA弹簧对中型spring-centredneutralposition换向阀的工作原理TPAB如下图,换向阀阀体2上开有4114PTBAPTABTPABPTABTPABTPABPTAB换向阀的工作原理

弹簧对中型spring-centredneutralpositionPTBAPTABTPABPTABTPABTPABPTAB换115

换向机能

FunctioninNeutralPosition换向阀的“通”和“位”“位”一指阀芯的与阀体(或阀套)的相对位置,通常所说的“二位阀”、“三位阀”是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置,“位”在符号图中用方框表示。

“通”——主要油道接口所谓“二通阀”、“三通阀”、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口,不同油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。换向机能FunctioninNeutralPosi116不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀主体部分的结构形式和图形符号名称结构原理图图形符号二位二通2-position2-port

二位三通2-position3-port

二位四通2-position4-port

三位四通3-position4-port

不同的“通”和“位”的滑阀式换向阀名称结构原理图图形符号二位117表中图形符号的含义如下:用方框表示阀的工作位置,有几个方框就表示有几“位” 方框内的箭头表示油路处于接通状态,但箭头方向不一定表示液流的实际方向方框内符号“┻”或“┳”表示该通路不通方框外部连接的接口数有几个,就表示几“通”表中图形符号的含义如下:用方框表示阀的工作位置,有几个方框就118一般,阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示;阀与系统回油路连通的回油口用T(有时用O)表示;而阀与执行元件连接的油口用A、B等表示。有时在图形符号上用L表示泄漏油口。换向阀都有两个或两个以上的工作位置,其中一个为常态位,即阀芯未受到操纵力时所处的位置,图形符号中的中位是三位阀的常态位。利用弹簧复位的二位阀则以靠近弹簧的方框内的通路状态为其常态位。绘制系统图时,油路一般应连接在换向阀的常态位上。表中图形符号的含义如下:一般,阀与系统供油路连接的进油口用字母P表示;阀与系统回油路119

滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时,阀中各油口的连通方式称为换向阀的滑阀机能。

两位阀和多位阀的机能是指阀芯处于原始位置时,阀各油口的通断情况。三位阀的机能是指阀芯处于中位时,阀各油口的通断情况。三位阀有多种机能现只介绍最常用的几种。滑阀机能SpoolValveFunction

滑阀式换向阀处于中间位置或原始位置时,阀中各油口的连通方120图5.15二位二通换向阀的滑阀机能

二位阀的原始位置:若为手动控制,则是指控制手柄没有动作的位置;若为液压控制则是指失压的位置;若为电磁控制则是指失电的位置。二位二通换向阀两个油口之间的状态只有两种:通或断。滑阀机能有:常闭式(O型)、常开式(H型)。图5.15二位二通换向阀的滑阀机能二位阀的原始位置:121(2)三位四通换向阀

三位四通换向阀的滑阀机能有很多种,中间一个方框表示其原始位置,又称中位,左右方框表示两个换向位。其左位和右位各油口的连通方式均为直通或交叉相通,所以只用一个字母来表示中位的型式。PTABO型机能(2)三位四通换向阀PTABO型机能122②因P口封闭,泵不能卸荷,泵排出的压力油只能从溢流阀排回油箱。③可用于多个换向阀并联的系统。当一个分支中的换向阀处于中位时,仍可保持系统压力,不致影响其它分支的正常工作。PTABO型机能①缸的两腔被封闭,活塞在任一位置均可停住,且能承受一定的正向负载和反向负载。1)O型机能

阀芯处于中位时,P,A,B,T四个油口均被封闭,其特点是:②因P口封闭,泵不能卸荷,泵排出的压力油只能从溢流阀1232)H型机能

阀芯处于中位时,P,A,B,T四个油口互通。PTABH型机能①虽然阀芯已除于中位,但缸的活塞无法停住。中位时油缸不能承受负载。②不管活塞原来是左行还是右行,缸的各腔均无压力冲击,也不会出现负压。换向平稳无冲击,换向时无精度可言③泵可卸荷。④不能用于多个换向阀并联的系统。因一个分支的换向阀一旦处于中位,泵即卸荷,系统压力为零,其它分支也就不能正常工作了。H型机能的特点如下:2)H型机能PTABH型机能①虽然阀芯已除于中位,1243)M型机能阀芯处于中位时,A、B油口被封闭,P、T油口互通。M型机能是取O型机能的上半部,H型机能的下半部组成的,故兼有二者的特点。M型机能如下:①活塞可停在任一位置上,用能承受双向负载。②缸的两腔会出现压力冲击或负压,依活塞原来的运动方向而定。活塞有前冲。③泵能卸荷。④不宜用于多个换向阀并联的系统。PTABM型机能3)M型机能PTABM型机能125此种机能目的是构成差动连接(DifferentialConnection)油路,使单活塞杆缸的活塞增速。4)P型机能

阀芯处于中位时,P、A、B油口互通,油口T被封闭。PTABP型机能此种机能目的是构成差动连接(DifferentialC126O型机能H型M型P型O型机能H型M型P型127图5.17三位四通手动换向阀弹簧复位方式钢珠定位方式手动换向阀主要有弹簧复位和钢珠定位两种型式。图5.17(a)所示为钢球定位式三位四通手动换向阀。图5.17(b)则为弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。换向阀的操纵方式手动换向阀图5.17三位四通手动换向阀弹簧复位方式钢珠定位方式手128图5.17三位四通手动换向阀中位手柄HandLever

阀芯Spool复位弹簧图5.17三位四通手动换向阀中位手柄HandLever129三位四通手动换向阀左位手柄阀芯复位弹簧三位四通手动换向阀左位手柄阀复位弹簧130三位四通手动换向阀右位手柄阀芯复位弹簧三位四通手动换向阀右位手柄阀复位弹簧131此类控制方式的“信号源”是缸的运动件。例如将挡块固定在运动的活塞杆上,当挡块触压阀推杆2的滚滚轮1时,推杆2即推动阀芯3换向。挡块和推杆2端部的滚轮脱离接触后,阀芯即可靠弹簧复位。此种阀的控制方式因和缸的行程有关,也有管此类阀叫“行程阀”。1—滚轮Roller2—推杆Handspike3—阀芯Spool图5.18机动换向阀机动换向阀此类控制方式的“信号源”是缸的运动件。例如将挡块固定在运132电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。(1)直流电磁铁和交流电磁铁电磁换向阀阀用电磁铁根据所用电源的不同,有以下三种:①交流电磁铁。寿命较短。②直流电磁铁。需要专用直流电源,使用寿命较长。③本整型电磁铁。本整型指交流本机整流型。(2)干式、油浸式、湿式电磁铁不管是直流还是交流电磁,都可做成干式和湿式的。湿式电磁铁具有吸着声小、寿命长、温升低等优点。电磁换向阀是利用电磁铁吸力推动阀芯来改变阀的工作位置。(133(a)

图5.21电磁阀原理图1,2—线圈Winding;3,4—对中弹簧Spring;5,6—套筒Sleeve;7—阀芯Spool;8,9—衔铁ArmatureIron;10,11—推杆Handspike1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,4—对中弹簧;5,6—套筒;7—阀芯;8,9—衔铁;10,11—推杆1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,135(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,4—对中弹簧;5,6—套筒;7—阀芯;8,9—衔铁;10,11—推杆1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,136(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,4—对中弹簧;5,6—套筒;7—阀芯;8,9—衔铁;10,11—推杆1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,137(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,4—对中弹簧;5,6—套筒;7—阀芯;8,9—衔铁;10,11—推杆1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,138(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,4—对中弹簧;5,6—套筒;7—阀芯;8,9—衔铁;10,11—推杆1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,139(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,4—对中弹簧;5,6—套筒;7—阀芯;8,9—衔铁;10,11—推杆1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,140(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,4—对中弹簧;5,6—套筒;7—阀芯;8,9—衔铁;10,11—推杆1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,141(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,4—对中弹簧;5,6—套筒;7—阀芯;8,9—衔铁;10,11—推杆1542911673108APBT(b)(a)结构原理图(b)图形符号图(a)图5.21电磁阀原理图1,2—线圈;3,142液动换向阀

液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向阀。对三位阀而言,按阀芯的对中形式,分为弹簧对中型和液压对中型两种。弹簧对中型液动换向阀液动换向阀是利用控制压力油来改变阀芯位置的换向143阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当对液动滑阀换向平稳性要求较高时,还应在滑阀两端K1、K2控制油路中加装阻尼调节器。调节阻尼调节器节流口大小即可调整阀芯的动作时间。图5.22弹簧对中型三位四通液动换向阀液动换向阀

阀芯两端分别接通控制油口K1和K2。当对液动滑阀换向平稳1441、5—对中弹簧;2、4—定位套筒;3—阀芯;k1、k2—控制油口p1p2图5.22弹簧对中型三位四通液动换向阀

液动换向阀

1、5—对中弹簧;2、4—定位套筒;3—阀芯;k1、k2—145电磁换向阀起先导作用,控制液动换向阀的动作;液动换向阀作为主阀,用于控制液压系统中的执行元件。图5.23外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀电液换向阀是电磁换向阀和液动换向阀的组合。电液换向阀用在大流量的液压系统中。电液动换向阀电磁换向阀起先导作用,控制液动换向阀的动作;液动换向阀作146图5.23外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀电液换向阀有弹簧对中和液压对中两种型式。若按控制压力油及其回油方式进行分类则有:外部控制、外部回油;外部控制、内部回油;内部控制、外部回油;内部控制、内部回油等四种类型。电液动换向阀图5.23外部控制、外部回油的弹簧对中电液换向阀电液147换向阀阀芯与阀体的间隙换向阀阀芯直径小于20mm时,正常配合间隙在0.008~0.015mm范围内;阀芯直径大于20mm时,正常配合间隙在0.015~0.025mm范围内;最大间隙不能大于0.002D注:D为阀芯直径换向阀阀芯与阀体的间隙换向阀阀芯直径小于20mm时,正常配合148压力控制阀压力控制阀149压力控制阀简称压力阀。压力阀包括:(1)用来控制液压系统压力的阀类。(2)利用压力变化作为信号来控制其它元件动作的阀类。按其功能和用途不同可分为溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。压力控制阀简称压力阀。150溢流阀溢流阀的主要用途有以下两点:1)调压和稳压。如用在由定量泵构成的液压源中,用以调节泵的出口压力,保持该压力恒定。2)限压。如用作安全阀(SafetyValve),当系统正常工作时,溢流阀处于关闭状态,仅在系统压力大于其调定压力时才开启溢流,对系统起过载保护作用。溢流阀的特征是:阀与负载相并联,溢流口接回油箱,。根据结构不同,溢流阀可分为直动型和先导型两类。溢流阀溢流阀的主要用途有以下两点:溢流阀的特征是:阀与负151图6.7锥阀式直动型溢流阀

图形符号直动型溢流阀结构简单,灵敏度高,但因压力直接与调压弹簧力平衡,不适于在高压、大流量下工作。锥阀芯与面测压

调压手柄调压弹簧直动型溢流阀图6.7锥阀式直动型溢流阀图形符号直动型溢流阀结构简单152直动型溢流阀与图形符号的对应关系

溢流阀的图形符号测压孔阀口阀口测压面直动型溢流阀溢流阀的图形符号测压孔阀阀口测压面153先导控制直动型压力控制中,由力比较器直接驱动主控制阀芯,驱动力远小于弹簧力,因此驱动能力十分有限。这种控制方式导致主阀芯不能做得太大,不适合用于高压大流量系统中。所谓先导型压力控制,是指控制系统中有大、小两个阀芯,小阀芯为先导阀芯,大阀芯为主阀芯,并相应形成先导级和主级两个压力调节回路。在高压大流量系统中一般应采用先导控制。先导型溢流阀先导控制直动型压力控制中,由力比较器直接驱动主控制阀芯,154先导型溢流阀先导型溢流阀的主要特点:由主阀芯负责控制系统的压力,先导级负责向主阀提供指令力,作用在主阀芯上的主油路液压力与先导级所输出的“指令压力”相平衡。三节同心先导型溢流阀

阀口处同心活塞处同心导向处同心先导型溢流阀先导型溢流阀的主要特点:由主阀芯负责控制系统155(1)三节同心先导型溢流阀ThreeConcentricPilot-reliefValve主阀口导阀芯调压手轮调压弹簧主阀芯主阀弹簧(1)三节同心先导型溢流阀ThreeConcentri156图6.9YF型先导式溢流阀主级测压面主级指令阀口黑三角代表先导型液压控制图6.9YF型先导式溢流阀主级测压面主级指令阀黑三角代表157图6.11二节同心先导式溢流阀(2)二节同心先导型溢流阀TwoConcentricPilot-reliefValve阀口处同心导向处同心图6.11二节同心先导式溢流阀(2)二节同心先导型溢流阀158图6.11二节同心型先导式溢流阀主级测压面导阀芯阀口固定节流孔图6.11二节同心型先导式溢流阀主级测压面导阀芯阀固定节159图6.12电磁溢流阀电磁溢流阀电磁溢流阀是电磁换向阀与先导式溢流阀的组合,用于系统的多级压力控制或卸荷。电磁阀部分先导式溢流阀部分图6.12电磁溢流阀电磁溢流阀是电磁换160减压阀

减压阀

161减压阀根据“串联减压式压力负反馈”原理设计而成的液压阀称为减压阀。减压阀主要用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力,常用于夹紧、控制、润滑等油路中。减压阀的特征是:阀与负载相串联,调压弹簧腔有外接泄油口,采用出口压力负反馈,不工作时阀口常闭。减压阀根据“串联减压式压力负反馈”原理设计而成的液压阀162先导级由减压出口供油的减压阀

图6.16图6.17先导级由减压出口供油的减压阀图6.16图6.17163泄油口L(在侧面,图中看不见)泄油口L出油口P2出油口P2进油口P1进油口P1泄油口L(在侧面,图中看不见)泄油口L出油口P2出油口P2164顺序阀

顺序阀

165顺序阀顺序阀的作用是利用油液压力作为控制信号,控制油路通断。顺序阀也有直动型和先导型之分,根据控制压力来源不同,它还有内控式和外控式之分。通过改变控制方式、泄油方式以及二次油路的连接方式,顺序阀还可用作背压阀、卸荷阀和平衡阀等。顺序阀的特征是:阀的出口一般接负载(串联),调压弹簧腔有外接泄油口,采用进口测压,阀口常闭。顺序阀顺序阀的作用是利用油液压力作为控制信号,控制油路166图6.20直动型顺序阀

直动式顺序阀是作用在阀芯上的主油路液压力与调压弹簧力直接相平衡的顺序阀。图6.20直动型顺序阀直动式顺序阀是作用在阀芯上的主167顺序阀的符号调压手柄测压柱塞阀芯泄油口泄油口测

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