液压传动基础

1No.1液压传动基础山推营销部冯跃华No.1液压传动油路液压传动元件主要内容No.2液压传动原理液压千斤顶的工作原理基本概念:压力及压力分布在密闭的容器中，液体所受到的力，会大小不变地向各个方向传递由于液体内有摩擦力的存在,液体在流动过程中,要损失掉一部分能量,压力会逐步降低压强（压力）：单位面积所受的力P=F/A。单位MPa液压系统负载决定压力FA结论：液压系统的工作压力取决于负载并且随着负载的变化而变化。

p=F/A

p-压强F-力A-液体容积F=0p=0p↑F↑p↓F↓

液压系统中的流量流量(q)—单位时间内，流过某通流截面液体的体积dq

=v/t=udA

整个过流断面的流量：q

=∫AudA排量和流量:排量V:液压泵轴旋转一周，由其密封容腔排出液体的体积之和,单位(m3/r)或(mL/r)理论流量q:单位时间内理论上可排出的液体体积.q=v/t液压缸活塞杆的运动速度A

vq=v/tA=V=容积v=q.tq=0v=0q

q↑v↑q↓v↓结论：液压缸活塞杆的运动速度，取决于液压油进入液压缸的流量，并且随着流量的变化而变化。液压传动系统的组成动力元件——将机械能转变为液压能执行元件——将液压能转变为机械能控制调节元件——控制和调节液体的压力、流量和流向辅助元件——液压系统中的其他装置工作介质——传递动力的媒介（1）动力元件:液压泵－－能量转换，提供压力油液压传动系统的组成（2）执行元件:---能量转换带动机构做功液压传动系统的组成（3）控制调节元件:各种阀－控制压力、方向、流量三液压传动系统的组成

（4）辅助元件－各种液压辅件四液压传动系统的组成液压传动系统小结：1、液压传动的概念液压传动是以液体为工作介质，基于帕斯卡原理，利用液体的压力能传递运动和动力的一种传动方式。2、液压传动系统的组成部分能源装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置、工作介质3、液压传动的特性压力决定于负载；速度决定于流量。液压系统的常用表示方法1-滤油器2-液压泵3.5.6.8-油管4-换向阀7-液压缸9-溢流阀10-油箱液压传动系统图形符号由GB/786.1-1993规定的图形符号为液压元件标准职能符号。以此符号所标示的液压系统图为液压系统原理图。在液压系统原理图中，职能符号只表示液压元件的种类，不表示元件的实际安装位置。职能符号不表示元件的具体结构和参数，并规定各符号所表示的都是相应元件的静止位置或零位置（初始位置）对于具有特殊性能的非标准液压元件,允许用半结构图表示其结构特征。半结构图与职能符号图的区别半结构图1、对每个液压元件只表示其内部结构原理，外部形状一律不表示。2、优点：直观性强，容易理解；3、缺点：图形复杂，绘制不便职能符号图1、每个液压元件都用国标(GB/T786.1-93)规定的图形符号来表示。2、优点：图面简洁，油路走向清楚，设计、分析方便3、缺点：直观性不如半结构图强

液压系统图形符号工作管路控制管路管路连接点软管连接装配套件管路连接堵头油箱蓄能器油过滤器油冷却器压力表流量表泵和执行元件符号泵,单向定量泵泵,双向定量泵

双向变量泵

电动机液压马达活塞缸(摆缸)双作用活塞缸液流方向单向变量泵

流量/压力控制阀符号手动截止阀

定量节流器

可调节流器单向阀预压单向阀双向梭阀可调限压阀

方向控制阀符号

A,BPT121023个油口二位三通阀4个油口

三位四通阀6个油口

三位六通二位控制阀三位控制阀，中间位置是零位伺服阀油口名称P来自液压泵T通向液压油箱液压油流动通道通道封堵

执行元件动力符号手动操作按钮2档锁定液控气控电磁线圈弹簧按钮和电磁阀动力符号说明推动阀内阀芯移动的动力有人力、机械、液压、电磁、电液等方法。常用的滑阀式换向阀操纵方式符号：三位四通和三位五通换向阀的常态位，即中位时各油口的连通方式。换向阀不同的中位机能,可以满足液压系统的不同要求，中位机能是通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。常用的中位机能：O、H、P、Y、K、M、X等。滑阀中位机能：中位机能举例pABTKpppppAAAAABBBTTTTTBKyPO小结在液压系统原理图中，职能符号只表示液压元件的种类，不表示元件的实际安装位置。职能符号不表示元件的具体结构和参数，并规定各符号所表示的都是相应元件的静止位置或零位置（初始位置）对于具有特殊性能的非标准液压元件,允许用半结构图表示其结构特征。液压系统基本元件轴向柱塞泵（马达）因柱塞与缸体轴线平行或接近于平行而得名。它具有工作压力高（额定压力一般可达32~40MPa），密封性好，容积效率高（一般在95%左右），易实现变量等优点，因而广泛用于中高压液压系统。结构较复杂，价格高，对油液的污染比较敏感，使用、维修的要求也较为严格。轴向柱塞泵及轴向柱塞马达

柱塞泵(1):组成元件柱塞杆柱塞滑靴斜盘回程压力板偏动弹簧柱塞缸体活塞孔轴孔驱动轴进油端(入口)出油端(出口)配流盘基本工作原理液压系统基本元件轴向柱塞泵混凝土推送缸轴向柱塞泵用于S阀摆缸和阀组先导油供给齿轮砂用于搅拌马达和水泵轴向柱塞泵的工作原理液压系统基本元件组成:前、后泵盖，泵体，一对齿数、模数、齿形完全相同的渐开线外啮合。齿轮泵齿轮泵工作原理工作原理1、相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封容积↑，形成局部真空，在大气压力作用下——吸油2、随着齿轮旋转，油液带到左侧的压油腔，轮齿逐渐啮合，使密封容积↓，齿槽间的油液被挤压排出泵外——压油液压系统基本元件方向控制阀单向阀换向阀普通单向阀液控单向阀二通、三通阀二位、三位阀电磁换向阀液控换向阀手动换向阀机动换向阀

液压系统基本元件方向控制阀——单向阀单向阀作用：使液体只能沿一个方向流动，不允许反向倒流。用于泵的出口处，防止系统液压冲击影响不泵的工作；分割通道，防止管路间的压力相互干扰。单向阀主要性能：最小开启压力、压力损失和反向泄漏量。开启压力0.03-0.05MPa，作背压阀时开启压力0.2-0.6MPa。P1P2液压系统基本元件液控单向阀：可以实现逆向流动的单向阀，由普通单向阀和液控控制组成P1P2液压系统基本元件1-单向阀芯2-单向阀芯3-控制活塞双液控单向阀（液压锁）插装阀：又叫逻辑阀或开关阀，具有功率损失小、重量轻、体积小、冲击小、稳定性好、通油能力大等特点，和其它先导阀可实现多种控制功能。

元件—液压系统基本方向控制阀换向阀：通过阀芯与阀体之间的相对位置的改变，接通或断开阀体内的各油流通道，使通过阀体的油流改变流动方向。可以使执行元件启动、停止、变换运动方向的阀。元件—液压系统基本方向控制阀液压系统基本元件—方向控制阀液压系统基本元件—方向控制阀中位机能例：中位为“O”型，系统保压：如图所示，P口被堵塞时，此时油需从溢流阀流回油箱。滑阀机能：液压系统基本元件—方向控制阀电磁换向阀电磁换向阀是利用电磁铁通电吸合后产生的吸力推动阀芯来改变阀的工作位置，它是电气系统与液压系统之间的信号转换元件。根据阀用电磁铁使用电源分为交流型和直流型。根据衔铁工作腔是否有油液可分为干式和湿式。37米泵车摆缸换向阀液压系统基本元件—方向控制阀液动换向阀液动换向阀是利用控制油路的压力油在阀芯端部所产生的液动力来推动阀芯移动，从而改变阀芯位置，常用于大流量。液压系统基本元件电液换向阀电液换向阀由电磁换向阀和液动换向阀组成，液动换向阀实现主油路的换向，为主阀；电磁换向阀改变液动换向阀的控制油路的方向，推动液动换向阀阀芯移动，为先导阀。换向阀处于中位，液压缸停在当前位置换向阀处于左位，液压缸伸出换向阀处于右位，液压缸退回如图所示：根据换向阀工作的三个位置，画出其职能符号答案：换向阀不动作的原因有哪些？电磁铁吸力不足，不能推动阀芯运动直流电磁铁剩磁大，使阀芯不复位；阀芯被拉毛，在阀体内卡死；对中弹簧轴线歪斜，使阀芯在阀内卡死；由于阀芯、阀体加工精度差，产生径向卡紧力，使阀芯卡死；油液污染严重，堵塞滑动间隙，导致阀芯卡死。小结：滑阀式换向阀是通过有人力、机械、液压、电磁、电液等方法移动阀芯来改变油流方向的.液压系统基本元件压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、溢流阀减压阀顺序阀电控溢流阀电控顺序阀电控换向选择阀减压阀行程调节截止阀手动换向杆液压系统基本元件PT符号PT直动式溢流阀压力控制阀－溢流阀液压系统基本元件锥阀锥阀座调压弹簧阀体主阀芯主阀体主阀弹簧遥控口K进油口P出油口TP先导式溢流阀压力控制阀－溢流阀溢流阀的作用溢流阀的遥控口，可以实现远程多级调压，。将溢流阀接在系统主油路上可以实现定压、安全的作用，接在回油路上，作背压阀用。液压系统基本元件压力控制阀－减压阀减压阀亦称压力调节阀，是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。1-阀体2-主阀芯3-阀套4-单向阀5-主阀弹簧6-控制油流量恒定器7-先导阀8-调压弹簧I-固定阻尼孔II-可变阻尼液压系统基本元件液控减压阀工作原理压力控制阀－减压阀液压系统基本元件直动式减压阀工作原理液压系统基本元件压力控制阀－顺序阀直动式顺序阀工作原理液压系统基本元件X－控制油口Y－泄漏口A－进油口B-出油口I－进油腔II－出油腔1-先导阀体2-主阀芯3-先导级测压孔4-先导阀芯5-阻尼孔6-调压弹簧7-喷管8-控制管路液控式顺序阀液压系统基本元件溢流阀、减压阀和顺序阀的区别液压系统基本元件节流阀：在相同的流量断面情况下，流量随着节流口压差变化而变化。流量控制阀-通过改变节流口通流面积或通流通道的长短，来改变局部阻力的大小，以实现对流量的控制，从而控制执行元件的速度。有流量控制功能的有节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀，节流阀工作原理针式节流阀口偏心式节流阀口节流阀

液压系统基本元件主泵流量调节阀

液压锁(1):与换向阀相连的接口(St)与油箱相连的接口(T)与布料杆油缸相连接的接口(Z)先导控制油路(VST)液压锁(2):液压图有杆腔一侧的液压锁无杆腔一侧的液压锁液压系统基本元件

油缸活塞无杆腔一侧的面积大于有杆腔一侧的面积液压系统基本元件液压油液压油传递能技术数据:黏度HLP46工作温度摄氏60°最高工作温度摄氏90°液压系统基本元件液压油箱液压系统基本元件油滤清器布料杆高压过滤器滤芯污染显示器为使指示正确,液压油必须在工作温度范围内油泵的吸油过滤器为使指示正确,液压油必须在工作温度范围内滤芯污染显示器(真空表)液压系统基本元件油滤清器：过滤精度应满足预定要求。能在较长时间内保持足够的通流能力。滤芯具有足够的强度，不因液压的作用而损坏。滤芯抗腐蚀性能好，能在规定的温度下持久地工作。清洗、更换滤芯简便，拆装维护方便。过滤器类型 能滤去杂质的最大直径粗过滤器 100μm普通过滤器 10～100μm精密过滤器 5～10μm特精密过滤器 1～5μm液压系统基本元件液压硬管：钢管---能承受任意高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，低压用焊接管，中、高压用无缝管，超高压用合金钢管，腐蚀场合处用不锈钢管。纯铜管---易弯曲成各种形状，承压能力一般不超过6.5～10MPa，抗振能力较弱，又易使油液氧化；通常用在液压装置内配接不便之处液压软管：尼龙管---加热后可以随意弯曲成形或扩口，冷却后又能定形不变，承压能力因材质而异，从2.5MPa至8MPa不等塑料管---质轻耐油，装配方便，承压能力低，长期使用会变质老化，只宜用作压力低于0.5MPa的回油管、泄油管高压橡胶管---橡胶管安装方便，能吸收部分液压冲击，为液压系统首选油管。高压管由耐油橡胶夹几层钢丝编织网制成，钢丝网层数越多，耐压越高，承压能力40MPa，使用温度－40～＋100℃。液压系统基本元件常用的高压橡胶管橡胶管油管接头按通路方向管接头分直通、直角、三通、四通等；按与油管的连接方式管接头分扩口式、卡套式、焊接式、扣压式等。扣压式软管接头快速装拆管接头对管接头的要求：连接牢固，密封可靠，拆装方便，外形尺寸小，通油能力大，压力损失小，工艺性好气囊式蓄能器蓄能器的类型包括：气囊式、活塞式、弹簧式、重力式、隔膜式等。其中气囊式最为常用。组成：充气阀1、气囊2、壳体3、提升阀4等。蓄能器中使用惰性气体（氮气）

蓄能器(2):工作过程释放过程油量排空压力油充入危险!!!在与蓄能器相关的部位作业时,必须要先释放蓄能器压力液压控制阀的基本概念、原理及图形符号；液压控制阀的功用、分类和结构；小结位、通、中位机能及常态位的概念；图形符号及含义。液控单向阀、电液动换向阀的原理；任何机械设备的液压传动系统都是由一些基本回路组成。基本回路，就是由相关元件组成的用来完成特定功能的典型管路结构。它是液压传动系统的基本组成单元。

用来控制执行元件运动方向的基本回路

方向控制回路

用来控制系统或某支路压力的基本回路

压力控制回路

用来调节执行元件运动速度的基本回路

速度控制回路

多缸动作回路

用来控制多个执行元件运动的基本回路

液压传动基本回路液压的应用开式回路闭式回路液压基本回路1方向控制回路

方向控制回路是控制和改变执行元件运行方向的基本回路。一般在动是力元件与执行元件之间，安装使用换向阀。一般换向回路由三位四通M型电磁换向阀控制液压缸换向，电磁铁Y1通电时，液压力推动活塞向右运动；电磁铁Y2通电时，油液压力推动活塞向左运动；两个磁铁断电时换向阀在中位，这时液压缸停止运动，液压泵卸荷。液压基本回路压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统或系统某一部分压力的基本回路。压力控制回路的主要类型如下：一、调压回路二、减压回路三、蓄能器保压快速运动回路四、卸荷回路五、平衡与锁紧回路液压基本回路一、调压回路调压回路使系统整体或某一部分的压力保持恒定数值。单级或多级

液压基本回路二、减压回路减压回路使系统某一部分（或子系统）具有较低的恒定数值。

液压缸B的工作压力比液压缸A的工作压力高，为使液压缸A能够正常工作，在回路中并联了一个减压阀3，使液压缸A得到一稳定的、比液压缸B压力低的压力。为使减压回路工作可靠，减压阀的最低调整压力不应低于0.5MPa，最高调整压力至少比系统压力低0.5MPa。液压基本回路三、蓄能器保压快速运动回路使执行机构在一定的驱动力下快速运行的液压回路液压基本回路蓄能快速回路换向阀移到右位，恒压泵和蓄能器所释放出来的液压油，合流后进入液压缸，使活塞快速推进。液压基本回路四、卸荷回路卸荷回路目的是当执行元件短时停止工作时，使泵在接近零压的工况下运转，，以减少功耗和发热，延长泵和电机的使用寿命。用三位换向阀中位机能卸荷：当三位四通M型换向阀处于中位时，液压泵卸荷。用H型、K型中位机能也可以实现卸荷。液压基本回路五、平衡与锁紧回路平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。？液压基本回路锁紧回路臂架油缸平衡回路一、顺序动作回路顺序动作回路的功用是使多缸液压系统中的各个液压缸严格地按规定的顺序动作。压力控制顺序动作回路压力顺序控制回路行程控制顺序动作回路液控换向阀活塞杆行程信号油取出阀液压基本回路速度控制回路节流调速回路容积调速回路容积节流调速回路液压基本回路节流调速回路进油节流调速回路旁路节流调速回路液压基本回路二、容积调速回路变量泵-定量执行元件容积调速回路P=pmaxQ=qmin~qmaxW=PxQ6008Z液压系统图液压传动的工作介质

一.种类二.液压油的物理性质三.液压油的选用原则四.液压油的污染及其控制液压传动的工作介质－是传递动力和信号的工作介质，同时起到润滑，冷却和防锈的作用。液压油的种类1.石油型液压油：HH液压油、HL抗氧防锈型液压油HM抗磨液压油2.乳化型液压液：HFAE水包油乳化液HFB油包水乳化液3.合成型：HFC水-乙二醇液HFD磷酸酯液二、液压油的物理性质1.密度:20℃时的密度为标准密度P20=850-890kg/m,可取870kg/m2.可压缩性液压油的可压缩性是钢的100—170倍，高压时需考虑3.粘性液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力要阻止分子相对运动而产生一种内摩擦力，这种现象叫做液体的粘性4.其他性质稳定性,抗泡沫性,抗乳化性,防锈性,润滑性,相容性.三.液压油的选用原则1.工作环境----油液的某些特性的容许范围2.系统的工作条件----压力范围,温度范围3.经济性液压油液的污染及其控制液压系统的故障75%以上是由于液压油的污染造成的，所以，液压油清洁与否直接影响液压系统的工作状况和元件的寿命。液压系统能否可靠地工作在很大程度上取决于系统中所用的液压油。因此，在掌握液压系统之前，必须先对液压油有一清晰的了解。1、污染的原因液压油污染的原因是很复杂的，污染物的来源如表所示。外界侵入的污染：物液压油液运输过程中带来的污染物，液压装置组装时残留下来的污染物，从周围环境混入的污染物。工作过程中产生的污染物：液压装置中相对运动件磨损时产生的污染物，液压油液物理化学性能变化时产生的污染物。液压油液的污染及其控制2、污染度的等级为了描述和评定液压油污染的程度，以便对它进行控制，有必要规定出液压油的污染度等级。1)美国NAS1638污染度等级