液压与气压传动中职PPT完整全套教学课件

液压与气压传动1单元1液压传动基础.pptx2单元2液压元件识别.pptx3单元3液压控制阀与基本回路认知.pptx4单元4典型液压系统应用.pptx5单元5气压传动基础.pptx6单元6气动控制阀与基本回路认知.pptx7单元7典型气动系统应用.pptx全套PPT课件本课件是可编辑的正常PPT课件单元一液压传动基础学习目标1.具备简单液压系统的识读和绘图能力。2.具备简单液压系统的安装与调试能力。3.具备资料的搜集、查找及应用能力。单元导引将导入液压传动基本概念。通过学习，掌握压力和流量两个重要参数、液压系统基本组成、液压职能符号、借助液压仿真软件简单液压回路绘制和仿真以及安装与调试。本课件是可编辑的正常PPT课件学习任务1液压传动初步认识本课件是可编辑的正常PPT课件一、液压千斤顶液压回路仿真用FluidSIM-H软件进行液压回路的设计与仿真，如图1-3所示。（a）工作原理图

（b）活塞杆伸出（c）活塞杆收回图1-3

液压回路仿真示意图本课件是可编辑的正常PPT课件二、千斤顶液压系统安装与调试如图1-4为液压教学实训台。选用表1-1中的液压元件，在液压实训台上构建液压千斤顶的液压系统，实现液压千斤顶活塞杆伸出和收回动作。图1-3

液压回路仿真示意图二、千斤顶液压系统安装与调试序号元件序号元件1324电动机和液压泵直控式溢流阀单电控电磁阀单活塞液压缸表1-1液压元件明细表1.液压千斤顶的工作原理一、液压传动原理液压千斤顶的工作原理如图1-5所示。千斤顶使用时，手柄将杠杆1提起或压下，实现重物的起升或下降。核心知识（a）工作原理图（b）外形图1－杠杆；2－小活塞；3、6－液压缸；4、5－钢球；7－大活塞；8－重物；9－放油阀；10－油箱图1-5

液压千斤顶工作原理示意图2.液压传动原理一、液压传动原理从图1-5（a）所示的液压千斤顶的工作过程可以看出，液压传动实质上是一种能量转换装置，它将杠杆上下运动的机械能转换成液体的压力能，随后又将液体的压力能转换成重物上升的机械能而做功。由此可见，液压传动是基于帕斯卡原理，实现一种能量转换装置。核心知识3.帕斯卡原理一、液压传动原理如图1-6所示，在密闭容器内的液体，当外力F变化引起外加压力p。发生变化时，只要液体仍保持原来的静止状态不变，则液体内任一点的压力将发生同样大小的变化。这就是说，即在密闭容器中，由外力作用所产生的压力将等值地传递到液体内部的所有点(不计液体自重)。这就是帕斯卡原理，或称静压传递原理。核心知识图1-6

帕斯卡原理应用1．压力二、压力与静压传递原理（静力学方程）（1）压力的概念液体单位面积上所受的法向作用力称为压力。这一定义在物理学中称为压强，但在液压传动中习惯称为压力，压力通常以p表示，单位为Pa，其表达式为（1-1）式中：F——作用面积上的法向作用力，N；

A——作用力下的作用面积，m2。液体的压力有如下特性：①液体的压力沿着内法线方向作用于承压面。②静止液体内任一点的压力在各个方向上都相等。核心知识1．压力二、压力与静压传递原理（静力学方程）（2）压力的表示方法及单位①压力的表示方法绝对压力=相对压力＋大气压力真空度=大气压力－绝对压力②压力的单位（a）在国际单位制（SI）中，用液体在单位面积上所受到的作用力大小表示 压力的单位为N/m2，即Pa（帕），由于单位太小，因而常采用kPa（千帕）和MPa（兆帕）。1MPa=kPa=Pa（b）用大气压力表示 工程大气压（at）、标准大气压（atm）。（c）用液柱高度表示 米水柱（mH2O）、毫米汞柱（mmHg）。核心知识2．静压传递原理（静力学方程）二、压力与静压传递原理（静力学方程）如图1-10所示，密闭容器内盛有液体，作用在液面上的压力为P0,现在求离液面h深处A点压力。在液体内取一个底面包含A点的小液柱，设其底部面积为，高为h。这个小液柱在重力及周围液体的压力作用下，处于平衡状态，其受力情况如图1-10b所示。则A点所受到的压力为：

（1-2）式中：

—压力，Pa；

—密度，kg/m3；

—重力加速度，m/s2；

—水位高度，m。核心知识图1-10重力作用下的静止液体1.流量三、流量与能量守恒定律（动力学方程）单位时间内流过某通流断面的液体的体积称为流量，常用q表示，单位为m3/s、L/min或mL/s。核心知识2.能量守恒定律（动力学方程）三、流量与能量守恒定律（动力学方程）（1）连续性方程流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。根据质量守恒定律，在单位时间内流过两个断面的液体质量相等，即如图1-11所示，液体在管内作恒定流动，若任取1、2两个通流截面，根据质量守恒定律，在单位时间内流过两个截面的液体流量相等，不考虑液体的压缩性,则:核心知识图1-11液流的连续性原理2.能量守恒定律（动力学方程）三、流量与能量守恒定律（动力学方程）(2）伯努利方程伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种表达形式。理想液体无黏性在管道内作恒定流动时，没有能量损失。根据能量守恒定律，无论液流的能量如何转换，在任何位置上总的能量都是相等的。在液压传动中，流动的液体除具有压力能，还具有动能和位能，如图1-12所示。它们的关系分析如下：核心知识图1-12伯努利方程示意图1．主要优点液压传动与其他传动方式相比较，有如下主要优缺点。（1）液压与气压传动能方便地实现无级调速，调速范围大。（2）在相同功率情况下，液压传动能量转换元件的体积较小，重量较轻。（3）液压与气压传动工作平稳，反应速度快，冲击小，能高速启动、制动和换向。（4）液压与气动系统便于实现过载保护。（5）液压与气动系统操纵简单，便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时，易于实现复杂的自动工作循环。（6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，故便于设计、制造。任务拓展2．主要缺点液压传动与其他传动方式相比较，有如下主要优缺点。（1）由于泄漏及流体的可压缩性，使它们无法保证严格的传动比。（2）液压传动对油温的变化比较敏感，不宜在很高和很低的温度下工作，且易污染环境。任务拓展学习任务2液压系统初步认识一、液压滑台液压回路仿真用FluidSIM-H软件，绘制液压滑台液压系统，如图1-15所示。软件的仿真功能可以实时显示液压缸活塞杆的伸出与收回动作，如图1-16所示。在软件界面窗口，点击界面上部工具栏选项中的黑色三角型仿真按钮，完成系统仿真。一、液压滑台液压回路仿真图1-15 用FluidSIM-H软件绘制液压回路一、液压滑台液压回路仿真图1-16

液压回路仿真（ａ）活塞杆伸出（ｂ）活塞杆收回二、液压滑台液压系统安装调试选择液压元件并组装与运行机床液压滑台液压系统，如图1-14所示。工作滑台双作用液压缸电磁换向阀节流阀液压泵电动机过滤器油箱溢流阀图1-14机床工作滑台液压系统装调一、液压传动系统的组成1．动力元件2．执行元件3．控制元件4．辅助元件5．工作介质核心知识1．结构原理图二、液压传动系统的图形符号如图1-14所示，液压系统的各个元件用半结构式图形画出来的这种图形称为结构原理图。结构原理图直观性强，较易理解，但难于绘制。在工程实际中，除某些特殊情况外，结构原理图已逐渐被淘汰。核心知识想一想，工作滑台靠什么移动呢？1－油箱；2－过滤器；3－液压泵；4－溢流阀；5－节流阀；6－换向阀；7－液压缸；8－工作台图1-14

机床液压滑台工作原理2．职能符号二、液压传动系统的图形符号如图1-18所示，对于图1-14结构原理图，可以用液压图形符号绘制，这种图形符号称为职能符号。图中的符号只表示元件的功能，不表示元件的结构和安装位置，使用图形符号，可使液压系统图简单明了，便于绘制。目前仍常用的液压图形符号见附录A。核心知识1－油箱；2－过滤器；3－液压泵；4－节流阀；5－溢流阀；6－换向阀；7－液压缸；8－工作台图1-18

机床液压滑台液压系统学习任务3工作介质（液压油）

认知液压油的选用液压油的选择，首先根据液压元件说明书所推荐的油类品种或性能要求，确定液压油的品种，然后按照液压系统的工作压力、环境温度和运动速度来选择液压油的黏度。液压油的选用选择黏度时应注意以下几方面：（1）按工作机械的不同要求选用精密机械为了避免温度升高而引起机件变形，影响工作精度，宜采用较低黏度的液压油。（2）按液压泵的类型选用黏度选择考虑液压泵类型不同，否则,泵磨损快，容积效率降低，甚至可能破坏泵的吸油条件。（3）按液压系统工作压力选用当工作压力较高时，宜选用黏度较高的油，以免系统泄漏过多，效率过低；工作压力较低时，宜用黏度较低的油，减少压力损失。（4）考虑液压系统的环境温度当温度高时，宜采用黏度较高的油液；周围环境温度抵时，宜采用黏度较低的油液。（5）考虑液压系统中的运动速度当工作部件运动速度很高时，油液的流速也高，液压损失随着增大，而泄漏相对减少，因此宜用黏度较低的油液；反之，当运动速度较低时，每分钟所需的油量很小，这时泄漏相对较大，所以宜选用黏度较高的油液。1.矿油型液压油一、液压油的种类与特性矿油型液压油是以全损耗系统用油为基础原料，精炼后按需要加入适当的添加剂制得而成的。如：普通液压油、抗磨液压油、低温液压油等。全损耗系统用油是一种机械润滑油，它价格较低，但抗氧化稳定性较差，一般适用于低压系统。矿油型液压油主要缺点是可燃。在一些高温、易燃、易爆的工作场合，为了安全起见，液压系统常使用难燃性液体，如乳化型液压油或合成型液压油。核心知识2．乳化型液压油一、液压油的种类与特性乳化型液压油简称乳化液。它由两种互不相容的液体（如水和油）构成。主要有水包油乳化液（油约占5%~10%）和油包水乳化液（含油约60%）两类。在煤矿综采机械中，液压支架的工作介质通常采用乳化型液压油，即乳化液作为压力的传动。核心知识3．合成型液压油合成型液压油有水—乙二醇液和磷酸酯液等。1．密度二、液压油主要性质单位体积液体的质量称为该液体的密度，用符号

表示，即（1-6）式中：

——液体的体积；

——体积为的液体的质量；

——液体的密度。密度是液体重要的物理参数之一。随着液体温度或压力的变化，其密度也会发生变化，但这种变化量很小，可以忽略不计。一般液压油的密度为900㎏/m3。核心知识2．可压缩性二、液压油主要性质液体受压力作用而发生体积减小的性质称为液体的可压缩性。体积为V的液体，当压力增大

时，体积减小

，则液体在单位压力变化下的体积相对变化量，表示为（1-7）式中：k——液体的体积压缩系数。由于压力增大时液体的体积`减小，因此式的右边须加一负号，以使k为正值。另外，也可以表示为（1-8）K为体积弹性模量，简称体积模量，常用值说明液体抵抗压缩能力的大小。在常温下，纯净油液的体积模量MPa，数值很大，故一般可以认为油液是不可压缩的。核心知识3．粘性二、液压油主要性质（1）粘性的物理本质液体在外力作用下流动时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动，因而产生一种内摩擦力，这一特性称为液体的粘性。粘性是液体的重要物理性质，也是选择液压油的主要依据之一。（2）黏度液体粘性的大小用黏度值来表示，称为黏度。常用的黏度分为三种，即动力黏度，运动黏度和相对黏度。核心知识想一想，运动粘度大，说明粘性大吗？4．黏度和温度的关系二、液压油主要性质油液的黏度对温度的变化极为敏感，温度升高，油液的黏度下降。黏度随温度变化的性质成为油液的粘温特性。不同种类的液压油有不同的粘温特性，粘温特性较好的液压油，黏度随温度的变化较小，因而油温变化对液压系统性能的影响较小。国际和国内常采用黏度指数VⅠ值来衡量油液粘温特性的好坏。黏度指数VⅠ值较大，表示油液黏度随温度的变化率较小，即粘温特性较好。一般液压油的VⅠ值要求在90以上，优异的在100以上。液压油的黏度和温度的关系可用粘温图来查找。核心知识5．黏度和压力的关系二、液压油主要性质液体所受的压力增大时，其分子间的距离减小，内聚力增大。黏度亦随之增大。但对于一般的液压系统，当压力在32MPa以下时，压力对黏度的影响不大，可以忽略不计。核心知识6．其他性质二、液压油主要性质液压油还有其他一些物理化学性质，如抗燃性、抗凝性、抗氧化性、抗泡沫性、抗乳化性、防锈性、润滑性、导热性、相容性（主要是指对密封材料不侵蚀、不容胀的性质）以及纯净性等，都对液压系统工作性能有重要影响。对于不同品种的液压油，这下性质的指标也有不同，具体可见液压油产品手册。核心知识单元小结知识点睛Ø帕斯卡原理；Ø压力：单位为Pa、Mpa、bar；压力的大小取决于负载；Ø流量：单位为L/min；流量的大小与速度的关系；Ø液压系统组成：五大部分；Ø职能符号；Ø常用液压油型号意义：通过学习，掌握基本概念，液压系统组成、工作原理及液压回路图的绘图、专业绘图软件应用和简单液压系统的安装、调试和控制操作。THANKS液压与气压传动单元二液压元件识别学习目标1.具备液压元件性识别与功能分析能力。2.具备液压元件性能测试及应用能力。单元导引液压元件包括液压动力元件如液压泵、液压执行元件如液压马达和液压缸、液压控制元件如液压阀和液压辅助元件。本单元将介绍液压泵、液压马达、液压缸及辅助元件的用途与应用知识。学习任务1液压泵的识别一、齿轮泵的拆装齿轮泵的拆装示意图，如图2-2所示。图2-2

齿轮泵拆卸示意图一、齿轮泵的拆装元件的拆装步骤及注意事项如下：（1）拆卸之前分析元件的产品铭牌，了解元件的型号和基本参数，分析它的结构特点，制定出拆卸工艺过程。然后进行元件的解体。（2）记录解体零件的拆卸顺序和方向。（3）拆卸下来的零件要做到不落地、不划伤、不锈蚀。（4）拆装个别零件需要专用工具，如拆轴承需要用轴承起子，拆卡环需要用内卡钳等。（5）在需要敲打某一零件时，最好用木棒、铜棒，切忌用铁或钢棒。（6）拆卸下来的全部零件必须用煤油或柴油清洗，干燥后用不起毛的布擦拭干净，用细锉或油石去除各加工面的毛刺。（7）元件的装配按照与拆卸相反的顺序进行，安装时不要将零件装反，注意零件的安装位置，有些零件有定位槽孔，一定要对准。（8）安装完毕检查现场有无漏装元件。（9）装配后应向元件的进出油口注入机油，对于有转动部件的液压件，还要用手转动主轴，检查是否有不均匀过紧现象。二、液压泵的选用合理选择液压泵对于降低液压系统的能耗、提高系统的效率、降低噪声、和保证系统工作的可靠性等十分重要。1.液压泵的工作原理一、液压泵的工作原理及性能参数通常液压传动系统中，液压泵一般称之为容积式液压泵。它借助配流装置，依靠密闭容积的周期性变化来工作的。如图2-3所示为容积式液压泵的工作原理。液压泵主要由偏心轮、柱塞、缸体、弹簧和单向阀等组成。核心知识1—偏心轮；2—柱塞；3—缸体；4—弹簧；5、6—单向阀图2-3 液压泵工作原理图2.液压泵的性能参数一、液压泵的工作原理及性能参数（1）压力 ①工作压力 ②额定压力 ③最高允许压力核心知识2.液压泵的性能参数一、液压泵的工作原理及性能参数（2）排量和流量①排量V②理论流量③实际流量④额定流量核心知识2.液压泵的性能参数一、液压泵的工作原理及性能参数（3）功率 ①输入功率 ②理论输出功率 ③实际输出功率核心知识2.液压泵的性能参数一、液压泵的工作原理及性能参数（4）效率①容积效率②机械效率③总效率核心知识3.液压泵的图形符号一、液压泵的工作原理及性能参数液压泵的图形符号，如图2-4所示。核心知识（a）单向定量泵；（b）单向变量泵；（c）双向定量泵；（d）双向变量泵图2-4

液压泵图形符号1.齿轮泵二、液压泵的结构齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的，按照齿轮啮合形式，齿轮泵可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两大类。齿轮泵的最高转速一般可达3000r/min左右。  其优点是：结构简单、工作可靠、自吸能力强、对油液的污染不敏感。其缺点是：流量和压力的脉动大、噪声大和排量不可变。因此齿轮泵多用于油压不很高，工作机构运动速度要求不精确的各种机械的润滑系统、辅助泵、中低压系统中。核心知识2.叶片泵二、液压泵的结构叶片泵按转子每转吸、压油次数的不同，可分为单作用式和双作用式两种；按输出流量是否可调，又分为定量式和变量式两种；单作用叶片泵多用于变量泵，工作压力最大为7.0MPa，双作用叶片泵均为定量泵，一般最大工作压力亦为7.0MPa，结构经改进的高压叶片泵最大工作压力可达16.0MPa～21.0MPa。叶片泵与齿轮泵相比，具有流量均匀、工作平稳、噪声较小、压力脉动小，其工作压力较高等优点。但其结构复杂、自吸能力差，对油液的污染也比较敏感等缺点。所以被广泛应用于机械制造中的专用机床、自动线等中低压液压系统中。核心知识图2-9

单作用叶片泵的工作原理1—转子；2—定子；3—叶片3.柱塞泵二、液压泵的结构柱塞泵是依靠柱塞在缸体中作往复运动，使密封容积发生变化来实现吸油与压油的。由于柱塞和缸体内孔均为圆柱形，因此加工方便，配合精度高，密封性能好，容积效率高。只需改变柱塞的工作行程就能改变泵的流量，易于实现变量。柱塞泵具有压力高、结构紧凑、效率高、流量调节方便等优点，常应用于需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合。柱塞泵按柱塞的排列和运动方向不同，可分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵两大类。核心知识图2-11

直轴式轴向柱塞泵的工作原理1—缸体；2—配油盘；3—柱塞；4—斜盘；一、液压冲击在液压系统中，由于某种原因引起油液的压力在某一瞬间突然急剧上升，形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。产生液压冲击时，液压系统的瞬时压力峰值有时比正常工作压力高好几倍，因此引起设备振动和噪声，影响系统正常工作；液压冲击还会损坏液压元件、密封装置，甚至使油管破裂，因而造成工作中的事故。任务拓展二、气穴现象在液压系统中，如果某处的压力低于空气分离压时，原先溶解在液体中的空气就会分离出来，导致液体中出现大量气泡的现象，称为气穴现象。如果液体中的压力进一步降低到饱和蒸气压时，液体将迅速气化，产生大量蒸气泡，大量的气泡破坏了液流的连续性，造成流量和压力脉动，气泡随液流进入高压区时又急剧破灭，当附着在金属表面上的气泡破灭时，它所产生的局部高温和高压会使金属剥蚀，这种由气穴造成的腐蚀作用称为气蚀。气蚀会使液压元件的工作性能变坏，并大大地缩短使用寿命。气穴多发生在阀口和液压泵的进口处。任务拓展学习任务2液压马达的识别一、液压马达的识别分组完成液压马达性能参数测定以及结构拆装实训。从而掌握液压执行元件识别、应用基本技能。(a)

叶片式液压马达(b)低速大扭矩液压马达(c)摆线式液压马达图2-14液压马达二、液压马达的选用液压马达的种类很多，针对不同的工况进行选择。首先应根据液压系统的工作特点选择类型，然后再根据要求输出的扭矩和转速选择合适的型号和规格。1.液压马达的工作原理一、液压马达的工作原理及性能参数液压马达工作原理也是依靠密封工作容积的变化实现能量转换，也具有配流机构。液压马达在输入高压液体作用下，进液腔由小变大，并对转动部件产生扭矩，以克服负载阻力矩，实现转动；叶片式液压马达的结构工作原理图，如图2-15所示。当压力油进入压油腔后，在叶片1、3（或5、7）上，一面作用有压力油，另一面则为低压回油。由于叶片1、5受力面积大于叶片3、7，所以液体作用于叶片1、5上的作用力大于作用于叶片3、7上的作用力，从而由叶片受力差构成的力矩推动转子和叶片作顺时针方向的旋转。核心知识1.液压马达的工作原理一、液压马达的工作原理及性能参数核心知识图2-15叶片式液压马达工作原理1.液压马达的工作原理一、液压马达的工作原理及性能参数结构上一个主要特点是，叶片在转子中是径向放置的，因为马达要求正反转。另外，为了使叶片的底部始终都通压力油，不受液压马达回转方向的影响，在吸、压油腔通人叶片根部的通路上应设置单向阀（图中未示出）。叶片除靠压力油作用外，还要靠弹簧的作用力使叶片压紧在定子内表面上。叶片式液压马达结构紧凑，外形尺寸小，运动平稳，噪声小，负载转矩小，一般用于转速高、转矩小和动作要求灵敏的场合，如磨床回转工作台，机床操纵机构等。核心知识2．液压马达的性能参数一、液压马达的工作原理及性能参数（1）压力

①工作压力是指液压马达输入油液的压力。用表示，常用单位：MPa。

②额定压力是指液压马达在额定转数范围内连续运转所允许达到的最大输入压力。用表示，常用单位：MPa。

③最高允许压力是指液压马达短时间内所允许超载使用的极限压力。用表示，常用单位：MPa。核心知识2．液压马达的性能参数一、液压马达的工作原理及性能参数（2）排量和流量

①排量是指在不考虑泄漏情况下，马达轴每转一周，所需要输人的液体体积。用表示，常用单位：mL/r。

②理论流量是指液压马达的理论流量是指液压马达在不考虑泄漏情况下，单位时间内所需输人的油液体积。使用的极限压力。用表示，常用单位：L/min。

③实际流量是指液压马达工作时的输人流量，用表示

，常用单位：L／min，计算实际流量必须考虑马达的泄漏量。

④额定流量是指在额定转速和额定压力下马达输人的流量。用表示

，常用单位：L／min。核心知识2．液压马达的性能参数一、液压马达的工作原理及性能参数（3）容积效率和转速

①容积效率是指液压马达的理论流量与实际流量的比值，用表示。

②额定转速是指在额定压力下，能保证长时间正常运转的最高转速，用表示

，常用单位：r／min。

③最高转速是指在额定压力下，允许马达在短时间内超过额定转速运转时的最高转速：用表示

，常用单位：r／min。

④转速ｎ。在考虑液压马达的泄漏后，转化为液压马达输出的转速为（2－14）

⑤调速范围（2-15）核心知识2．液压马达的性能参数一、液压马达的工作原理及性能参数（4）机械效率和转矩

①机械效率。②理论转矩。③输出转矩。核心知识2．液压马达的性能参数一、液压马达的工作原理及性能参数（５）总效率总效率是指马达的输出功率与输入功率的比值，等于机械效率和容积效率的乘积，用表示

，常用单位：kW。（2－19）核心知识3．液压马达图形符号一、液压马达的工作原理及性能参数液压马达的图形符号，如图2-16所示。核心知识（a）单向定量马达；（b）单向变量马达；（c）双向定量马达；（d）双向变量马达图2-16

液压马达图形符号1．高速小扭矩液压马达二、液压马达的结构高速液压马达有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等多种形式。如图2-17所示为斜盘式轴向柱塞马达的工作原理图。核心知识图2-17

轴向柱塞马达工作原理2．低速大扭矩液压马达二、液压马达的结构常见的低速大扭矩液压马达都属于不可调节的或是有级调节的径向柱塞马达，一般又可分为曲轴连杆式、静力平衡式和多作用内曲线式等不同结构形式。如图2-18所示为内曲线液压马达结构工作原理图。核心知识图2-18 内曲线马达工作原理1－柱塞；2－滚轮；3－定子；4－转子（缸体）；5－配流轴学习任务3液压缸的识别一、液压缸的识别分组完成液压缸性能参数测定以及结构拆装实训。从而掌握液压执行元件识别、应用基本技能。活塞式和柱塞式液压缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动式液压缸则实现往复摆动，输出角速度（转速）和转矩。单作用液压缸利用液压力推动活塞向一个方向运动，而反向运动则靠外力实现。双作用液压缸则是利用液压力推动活塞作正反两方向的运动，这种形式的液压缸应用最广泛。二、液压缸的选用液压系统中选择合适的液压缸，首先应考虑工况及安装条件，然后再确定液压缸的主要参数及标准密封附件和其他附件。1．液压缸的工作原理一、液压缸的工作原理及性能参数活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构，其固定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。（1）双杆活塞式液压缸如图2-20所示为双杆活塞式液压缸原理图，其液压缸活塞两端都有活塞杆伸出，图2-20(a)所示为缸体固定，图2-20(b)所示为活塞杆固定。当两活塞杆直径相同，缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞（或缸体）两个方向的运动速度和推力也都相等。因此，这种液压缸常用于要求往复运动速度和负载都相同的场合。核心知识(a）缸体固定(b）活塞杆固定图2-20双活塞杆液压缸1．液压缸的工作原理一、液压缸的工作原理及性能参数图2-20(b)所示为活塞杆固定的液压缸。液压油经空心活塞杆的中心孔及靠近活塞处的径向孔进、出液压缸。当缸的左腔进压力油，右腔回油时，缸体带动工作台向左移动；反之，右腔进压力油，左腔回油时，缸体带动工作台向右移动。其运动范围略大于缸有效行程的2倍。在有效行程相同的情况下，其所占空间比缸体固定的要小。核心知识(a）缸体固定(b）活塞杆固定图2-20双活塞杆液压缸想一想，单作用液压缸和单活塞杆液压缸有不同吗？1．液压缸的工作原理一、液压缸的工作原理及性能参数（2）单杆活塞式液压缸如图2-21所示为单杆活塞式液压缸原理图，其液压缸只有活塞一端有活塞杆伸出，因此两腔的有效工作面积不相等。当向缸两腔分别供油，且供油压力和流量相同时，活塞（或缸体）在两个方向的推力和运动速度不相等。（3）单杆活塞式液压缸差动连接如图2-21（c）所示为液压缸差动连接示意图。当单杆活塞两腔同时通入压力油时，由于无杆腔工作面积比有杆工作面积大，活塞向右的推力大于向左的推力，故其向右移动。液压缸差动连接时，当液压缸输入流量和工作压力相同的情况下，单杆活塞差动连接时能使其速度提高，同时其推力下降。核心知识（a）无杆腔进油(b）有杆腔进油（c）差动连接图2-21单杆活塞式液压缸2．液压缸的性能参数一、液压缸的工作原理及性能参数（1）双杆活塞式液压缸如图2-20所示，双杆活塞液压缸的推力

和速度

分别为（设回油压力为零）（2—20）

（2—21）核心知识2．液压缸的性能参数一、液压缸的工作原理及性能参数（2）单杆活塞式液压缸

①液压缸活塞杆伸出②液压缸活塞杆退回③液压缸差动连接核心知识算一算：差动液压缸为什么能把速度加快呢？3．液压缸图形符号一、液压缸的工作原理及性能参数液压缸的图形符号，如图2-22、如图2-23所示。核心知识（a）双作用（b）单作用（c）单作用带弹簧复位

图2-22单活塞杆缸

图2-23

双活塞杆缸1．活塞式液压缸二、液压缸的结构活塞式液压缸可分为双杆式和单杆式两种结构，其固定方式有缸体固定和活塞杆固定两种，如图2-24和2-25所示。核心知识（a）结构图（b）图形符号图2-24

双杆活塞式液压缸1－活塞杆；2－压盖；3－缸盖；4－缸体；5－活塞；6－密封圈1．活塞式液压缸二、液压缸的结构核心知识图2-25

单杆活塞式液压缸1－缸底；2－活塞；3－O型密封圈；4－Y型密封圈；5－缸筒；6－活塞杆；

7－导向套；8－缸盖；9－防尘圈；10－缓冲柱塞2．柱塞式液压缸二、液压缸的结构由于活塞式液压缸内壁精确度要求很高，当缸体较长时，孔的精加工较困难，故改用柱塞缸。因柱塞缸内壁不与柱塞接触，缸体内壁可以粗加工或不加工，只要求柱塞精加工即可。如图2-26所示，柱塞缸由缸体1、柱塞2、导向套3、弹簧卡圈4等组成。核心知识（a）结构图(b)图形符号图2-26

柱塞式液压缸

1－缸体；2－柱塞；3－导向套；4－弹簧卡圈3．摆动式液压缸二、液压缸的结构摆动式液压缸是输出转矩并实现往复摆动的执行元件，也称为摆动液压马达，分为单叶片和双叶片两种。如图2-27所示，定子块固定在缸体上，叶片和叶片轴（转子）连接在一起，当油口A、B交替输入压力油时，叶片便带动转子作往复摆动，输出转矩和角速度。 单叶片缸的摆动角度一般不超过280°；而双叶片缸的摆动角度不超过150°，其输出转矩是单叶片缸的2倍，角速度是单叶片缸的一半。核心知识图2-27摆动缸a）单叶片式b）双叶片式c）图形符号1－叶片轴；2－缸体；3－定子块；4－回转叶片1、增压缸增压缸又称增压器，如图2-28所示，是由活塞和柱塞组合而成。由于活塞的有效面积大于柱塞面积，所以向活塞缸无杆腔输入低压油时，可以在柱塞缸得到高压油，其关系为（2-29）式中：——增压比；、——输入压力和输出压力。任务拓展图2-28

增压缸原理图2、伸缩缸伸缩缸又称多级缸，由两级或多级活塞缸套装而成，如图2-29所示。它的前一级活塞缸的活塞就是后一级的缸体，这种伸缩缸的各级活塞依次伸出，可获得很长的行程。活塞伸出的顺序从大到小，相应的推力也是由大变小，而伸出速度则由慢变快。空载缩回的顺序一般从小到大，缩回后缸的总长较短、结构紧凑，常用在工程机械上。任务拓展图2-29

伸缩式液压缸学习任务4液压辅助元件的识别一、液压辅助元件的识别分组完成液压辅助元件的识别、功能分析以及图形符号的认知等。(a)橡胶管(b)蓄能器(c)压力表图2-30液压辅助元件二、液压辅助元件的选用1.油箱的选用油箱的容量可用油箱的有效容积表示。油箱的有效容积指是油面高度为油箱高度80%时的容积。低压系统油箱的有效容积为液压泵每分钟排油量的2～4倍，中压系统为5～7倍，高压系统为10～12倍。2.滤油器的选用滤油器应根据液压系统的技术要求，按过滤精度、通流能力、工作压力、油液黏度、工作温度等条件选定其型号。3.蓄能器的选用根据系统的需要可选用蓄能器，蓄能器在系统中主要有以下几个方面作用。（1）作辅助动力源（2）保压和补充泄漏（3）缓和冲击、吸收压力脉动（4）作应急能源1．油箱一、油箱及其附件油箱有整体式和分离式两种。整体式油箱利用主机的内腔作为油箱，这种油箱散热条件不好。分离式油箱单独设置，减少了油箱发热，因此得到了普遍的应用。按油箱液面是否与大气相通，油箱还可分为开式油箱和闭式油箱。核心知识a)示意图b)结构图图2-31

开式油箱1－吸油管；2－过滤器；3－空气过滤器；4－回油管；5－上盖；6－油面指示器；7、9－隔板；8－放油阀2．冷却器一、油箱及其附件液压系统一般要求工作温度保持在30～50℃的范围之内，最高不超过65℃，最低不低于15℃。因此，系统中经常安装冷却器或加热器来满足液压油温的调节。常用的冷却器有水冷和风冷两类。冷却器一般应安放在回油管或低压管路上。如溢流阀的出口，系统的主回流路上或单独的冷却系统。冷却器所造成的压力损失一般约为0.01～0.1MPa。核心知识(a)蛇形管(b)多管式(c)图形符号图2-32冷却器1－出水口；2－端盖；3－出油口；4－隔板；5－端盖；6－进水口；3．加热器一、油箱及其附件加热器一般常采用结构简单、能按需要自动调节最高和最低温度的电加热器。加热器应安装在箱内油液流动处，以有利于热量的交换。由于油液是热的不良导体，单个加热器的功率容量不能太大，以免其周围油液过度受热后发生变质现象。核心知识1．活塞式蓄能器二、蓄能器如图2-33（a）所示为活塞式蓄能器，它利用缸筒2中浮动的活塞1把缸中液压油和气体隔开。被压缩的气体经充气阀3充入，压力油由油口a进出。活塞1随蓄能器中油压的增减而在缸筒2中上下移动。这种蓄能器的活塞上装有密封圈，活塞的凹槽面向气体，以增加气体室的容积。这种蓄能器结构简单，易安装，维修方便。但因活塞的密封问题，压力气体容易漏入液压系统中，活塞的动作也不够灵敏。它的最高工作压力为17MPa，总容量为1～39L，温度适用范围为-4℃～80℃。核心知识1．活塞式蓄能器二、蓄能器核心知识

外形图结构图外形图结构图图形符号（a）活塞式（b）充气式图2-33蓄能器1－活塞；2－缸筒；3－充气阀；4－壳体；5－皮囊；6－限位2．气囊式蓄能器二、蓄能器如图2-33（b）所示为NXQ型皮囊折合式蓄能器，它由壳体4、皮囊5、充气阀3，限位阀6等组成，工作压力为3.5MPa～35MPa，容量范围为0.6L～200L，温度适用范围为-10℃～+65℃。工作前，从充气阀向皮囊内充入一定压力的气体，然后将充气阀关闭，使气体封在皮囊内。压力液体从壳体底部限位阀处引到皮囊外腔，使皮囊受压缩而储存液压能。当系统需要时，气囊膨胀，输出压力液体，其优点是惯性小，反应灵敏，且结构小、质量轻，一次充气后能长时间保存气体，充气也较方便，故在液压系统中得到广泛的应用。核心知识三、滤油器滤油器是用来过滤混在液压油液中的杂质，降低进入系统中油液的污染度，保证系统正常地工作。滤油器按滤芯材质和过滤方式分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性滤油器等。核心知识1．油管一、油管及管接头油管是用来连接液压系统中的各种液压元件。油管分为硬管和软管两类。硬管用于连接无相对运动的液压元件，常用的种类有无缝钢管和紫铜管。软管用于连接有相对运动的液压元件，通常为耐油橡胶软管，可分为高压和低压两种。任务拓展2.管接头一、油管及管接头管接头是用来连接油管与油管、油管与液压元件之间的可拆式连接件。油管与管接头的常见连接方式有金属管的接头和软管的接头两大类。任务拓展1．间隙密封二、密封件间隙密封是靠相对运动件配合面之间的微小间隙来进行密封的，常用于柱塞、活塞或阀的圆柱配合副中，一般在阀芯的外表面开有几条等距离的均压槽，均压槽一般宽0.3～0.5mm，深为0.5～1.0mm。圆柱面配合间隙与直径大小有关，对于阀芯与阀孔一般取0.005～0.017mm。这种密封的优点是摩擦力小，缺点是磨损后不能自动补偿，主要用于直径较小的圆柱面之间，如液压泵内的柱塞与缸体之间，滑阀的阀芯与阀孔之间的配合。任务拓展2．密封件密封二、密封件密封件密封是在配合表面之间用专门的弹性密封元件进行密封的。密封件密封工作可靠，密封性能好，易于维修，应用广泛。按其结构工作原理可分为O形密封圈、唇形密封圈（Y型、V型、U型、L型等）、组合式密封装置和回转轴的密封装置等几种。任务拓展三、压力表及流量计压力表用来观测系统中各工作点的压力，以便调整和控制液压系统的压力。流量计用来检测系统的流量。测量仪器仪表压力表和流量计的外形图2-34所示。任务拓展（a）数显式压力表（b）压力表开关（c）涡轮流量计图2-34压力表及流量计单元小结知识点睛Ø液压元件的功能；Ø液压元件的职能符号:单向、双向、定量、变量、单作用、双作用；Ø主要性能参数:压力与流量、转矩与转速、推力与速度以及功率；Ø铭牌意义：额定压力、额定流量；Ø压力等级：低压、中压、中高压、高压、超高压。通过学习，了解液压元件在工程中的应用，掌握液压元件的用途、工作原理、性能参数以及正确应用液压元件的基本技能。THANKS液压与气压传动单元三液压控制阀与基本回路认知学习目标1.具备液压控制阀与基本回路的功能及识读能力。2.具备液压控制阀与基本回路的应用能力。3.具备典型液压基本回路安装与调试能力。单元导引液压控制阀是液压传动系统中的控制元件。它用来控制液压系统中油液的压力、流量和流动方向，从而满足液压执行元件对压力、速度和换向的要求。对它们的基本要求是动作灵敏，使用可靠，密封性能好，结构紧凑，通用性强等。学习任务1

方向控制阀与换向

回路的认知一、用换向阀换向回路装调（1）用仿真软件绘制回路，模拟仿真。如图3-2所示，选用二位二通电磁换向阀绘制换向阀换向回路，实现双作用液压缸活塞杆的伸出与收回。(a)活塞杆伸出（V=0.17m/s）(b)活塞杆收回（V=0.27m/s）(c)控制回路图3-2用换向阀的换向回路一、用换向阀换向回路装调（2）换向回路安装与调试

①按照设计要求，选取液压元件并检查型号是否正确。

②按照液压系统要求，搭接液压回路。在联接液压元件时，将各元件安装到插件板的适当位置上，注意查看元件各油口的标号，逐一联接各元件。

③选择导线连接，把相应的电磁铁插头插到电磁阀插孔内，调试控制回路。（3）可采用手动、电磁、夜动换向阀或二位、三位等不同的换向阀完成换向回路功能，总结不同点。二、用液控单向阀锁紧回路装调（1）用仿真软件绘制回路，模拟仿真如图3-3所示，选用液控单向阀、单向阀绘制液压回路，实现双作用液压缸活塞杆的伸出与收回。观察液控单向阀和单向阀的功能。(a)活塞杆伸出(b)活塞杆收回(用液控单向阀)(c)活塞杆不能收回(用单向阀)图3-3用液控单向阀的锁紧回路二、用液控单向阀锁紧回路装调（2）锁紧回路安装与调试①按照设计要求，选取液压元件，搭接液压回路。②按照控制要求，选择相关连接导线，调试控制回路。三、FESTO液压综合液压实训台安全操作注意事项（1）需先启动电源，然后再启动液压泵；（2）液压泵关闭或拆卸液压回路之前，需确保液压元件中的压力已释放，只能在压力为0以下的情况下，才能拔掉液压接头或关闭液压泵电源；（3）FESTO液压实验设备，出厂时所有元件的最大压力设计为12MPa(120bar)，所有的阀、元件和油管都带有自锁式快插连接装置。为了安全起见，系统压力控制在6MPa(60bar)左右，建议最大压力设定在5MPa(50bar)。分析液压支架液压回路，找出换向回路和锁紧回路1.换向阀分类一、换向阀的工作原理换向阀种类很多，换向阀按阀芯的运动方式、控制方式、工作位置数和通路数等特征进行分类，其分类见表3-1。由于滑阀式换向阀在液压系统中应用广泛，因此本节主要介绍滑阀式换向阀。核心知识分类方式名称按阀芯运动方式滑阀、转阀按操纵阀芯方式手动、机动、电动、液动、电液动按阀的工作位置数二位、三位、四位按阀的通路数二通、三通、四通、五通按阀的安装方式管式、板式、法兰式表3-1换向阀的类型换向阀的主要性能要求是：阀芯换位时动作灵敏、终止位置准确、平稳无撞击；内部泄漏和压力损失要小。2.滑阀工作原理及图形符号一、换向阀的工作原理（1）滑阀工作原理。滑阀的工作原理如图3-4所示。在图示位置，液压缸两腔不通压力油，液压缸停止运动。当阀芯1左移，阀体2上的油口P和A连通，B和T连通。压力油经P、A进入液压缸左腔，其活塞右移，右腔油液经B、T回油箱。反之，若阀芯右移，则P和B连通，A和T连通，油缸活塞左移。核心知识图3-4

换向阀的工作原理1－阀芯；2－阀体2.滑阀工作原理及图形符号一、换向阀的工作原理（2）图形符号一个换向阀完整的图形符号包括工作位置数、通路数、在各个位置上油口连通关系、操纵方式、复位方式和定位方式等。核心知识2.滑阀工作原理及图形符号一、换向阀的工作原理（2）滑阀的中位机能当换向阀没有操纵力的作用处于静止状态时，称为常态。换向阀都有两个或两个以上的工作位置，其中有一个是常态位，即阀芯未受到外部作用时所处的位置。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符号的一个方框内的通路状态为其常态位。对于各种操纵方式的三位换向阀，使阀芯处于中间（常态）位置时，各油口间有不同的连通情况。这种连通方式称为换向阀的中位机能或称滑阀机能。核心知识1．单向阀的工作原理二、单向阀与锁紧回路单向阀分为普通单向阀和液控单向阀两种。（1）普通单向阀普通单向阀控制油液只能按一个方向流动而反向截止，故简称单向阀,又称止回阀。普通单向阀有直通式和直角式两种形式，直通式为管式连接，如图3-5（a）所示；直角式为板式连接，如图3-5（b）所示。  核心知识1．单向阀的工作原理二、单向阀与锁紧回路核心知识(a)管式连接(b)板式连接(c)图形符号图3-5

单向阀1－阀体；2－阀芯；3－弹簧1．单向阀的工作原理二、单向阀与锁紧回路（2）液控单向阀液控单向阀除了实现一般单向阀的功能外，还可根据需要由外部油压控制，实现逆向流动。液控单向阀的结构原理图，如图3-6(a)所示，它与普通单向阀相比，增加了一个控制油口X，当控制油口X处无压力油通入时，液控单向阀起普通单向阀的作用，主油路上的压力油经口输入，口输出，不能反向流动。当控制油口X通入压力油时，活塞1的左侧受压力油的作用，右侧a腔与泄油口相通，于是活塞1向右移动，通过顶杆2将阀芯3打开，使进、出油口接通，油液可以反向流动，不起单向阀的作用。控制油口X处的油液与进、出油口不通。通入控制油口X的油液压力最小不应低于主油路压力的30％～50％。核心知识1．单向阀的工作原理二、单向阀与锁紧回路核心知识(a)结构图；(b)图形符号（c）工作原理图图3-6

液控单向阀1－控制活塞；2－顶杆；3－阀芯2．锁紧回路二、单向阀与锁紧回路锁紧回路是执行元件在停止运动时，为了防止因外界因素而发生漂移或窜动，把液压缸的活塞锁定在任意位置的回路。最常用的是液控单向阀的锁紧回路。如图3-7所示为用两个液控单向阀（液压锁）的锁紧回路。此回路的锁紧精度只受液压缸泄漏和油液压缩性的影响，使用液控单向阀的锁紧回路其换向阀的中位机能不宜采用O型，而宜采用H型和Y型机能换向阀，以便在中位时，液控单向阀的控制压力能立即释放，单向阀立即关闭，活塞停止运动。该回路锁紧可靠、经得起负载变化的干扰。核心知识图3-7用两个单向阀的锁紧回路1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路（1）手动换向阀手动换向阀是用手动杠杆操纵阀芯换位的方向控制阀。手动换向阀有钢球定位式和弹簧复位式两种。弹簧复位式手动换向阀适用于动作频繁、工作持续时间短的场合。手动换向阀结构简单，动作可靠，但需人力操纵，故只适用于间歇动作且要求人力控制的场合。如图3-8（a）所示为三位四通自动复位手动换向阀的结构原理图。如图3-8（b）为自动复位手动阀的图形符号。如图3-8（c）为钢球定位式，当用手柄拨动阀芯移动时，阀芯右边的两个定位钢球在弹簧作用下，可定位在左、中、右任何一个位置上。如图3-8（d）为钢球定位式手动阀的图形符号。核心知识1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路核心知识图3-8手动换向阀1－手柄；2－阀体；3－阀芯；4－复位弹簧1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路（2）机动换向阀机动换向阀也称行程阀，它是用安装在工作台上的挡铁或凸轮使阀芯移动，从而控制液流方向。机动换向阀通常为二位阀，它有二通、三通、四通等几种。机动换向阀结构简单，动作可靠，换向位置精度高。如图3-9（a）所示，在图示位置，阀芯2在弹簧3作用下处于左端位置使P与A相通，油口B被堵死。当挡铁压迫滚轮1使阀芯2右移到右端位置时，使油口P和B相通，这时油口A被堵死。核心知识1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路核心知识图3-9 机动换向阀1－滚轮；2－阀芯；3－弹簧1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路（3）电磁换向阀电磁换向阀是利用电磁铁吸力，使阀芯移动来控制液流方向的阀。它的电气信号由设备上的按钮开关、限位开关、行程开关或其他电气元件发出电讯号，来控制电磁铁的通电与断电，实现各种操作及自动顺序动作。它操作方便，有利于提高设备的自动化程度。由于电磁换向阀受到电磁铁尺寸和推力的限制，只适用于小流量的场合。图3-10(a)所示，在图示位置，即电磁铁断电时，阀芯2在弹簧3的作用下推向左端，使油口P与A相通，油口B被断开；当电磁铁通电时，衔铁通过推杆1将阀芯2推向右端，使油口P与B相通，油口A被断开；当电磁铁断电时，弹簧3推动阀芯复位。图3-11(a)所示，阀的两端各有一个电磁铁和一个对中弹簧，阀芯在常态时，即两端电磁铁均断电处于中位，使油口P、A、B和T互不通。当右端电磁铁通电吸合时，衔铁通过推杆将阀芯推至左端，使油口P与B相通，A与T相通。当左端电磁铁通电吸合时，衔铁通过推杆将阀芯推至右端，使油口P与A相通，B与T相通。核心知识1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路核心知识(a)结构原理；(b)图形符号图3-10 二位三通电磁换向阀1－推杆；2－阀芯；3―弹簧1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路核心知识(a)结构原理；(b)图形符号图3-11 三位四通电磁换向阀1－阀体；2－弹簧；3－弹簧座；4－阀芯；5－线圈；6－衔铁；7－隔套；8－壳体；9－插头组件1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路（4）液动换向阀电磁换向阀由电信号操纵，不论操纵位置远近，控制起来都很方便。但当通过滑阀流量较大，阀芯行程较长，换向速度要求可调时，采用电磁换向阀就不适宜了，应采用液动换向阀。图3-12(a)所示，在图示位置（中位）时，P、A、B、T互不相通，为O型机能的液动换向阀。核心知识1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路核心知识(a)结构图；(b)图形符号图3-12 三位四通液动换向阀1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路（5）电液换向阀电液换向阀由电磁阀和液动换向阀两部分组成。电磁阀起先导阀的作用，通过它改变控制油路的液流方向，从而控制液动换向阀，实现换向要求，故液动换向阀为主阀。由于电液换向阀既能实现换向的缓冲（换向时间可调），又能使电液换向阀的流量不受电磁铁限制，因此可用较小的电磁换向阀来控制较大流量的液动换向阀的换向。所以，电液换向阀特别适用于高压、大流量以及换向精度要求较高的液压系统中。图3-13(a)所示，当左电磁铁通电时，控制油路的压力油由通道a经左单向阀进入主阀阀芯左端，阀芯右端油液经右端节流阀的三角槽，通道b和电磁换向阀的回油口流回油箱。所以主阀阀芯向右移动的速度受右端节流口的控制。核心知识1.换向阀的工作原理三、换向阀与方向控制回路核心知识(a)结构图；(b、c)图形符号图3-13电液换向阀1－弹簧；2－电磁铁；3－电磁阀阀芯；4－右节流阀；5－右单向阀；6－左节流阀；7－左单向阀；8－液动阀阀芯2.方向控制回路三、换向阀与方向控制回路（1）液压系统启、停回路在执行元件需要频繁启动或停止的液压系统中，为了对液压泵、电动机和电网的保护，一般不采用启动或停止液压泵或电动机的方法，经常采用启、停回路来实现。液压系统的启、停回路一般常用二位三通电磁阀或二位三通电磁阀实现，如图3-1所示。核心知识2.方向控制回路三、换向阀与方向控制回路核心知识图3-14启、停回路图3-14（a）所示为用二位二通电磁阀的启、停回路。图3-14(b)所示为用二位三通电磁阀的启、停回路。2.方向控制回路三、换向阀与方向控制回路（2）换向回路换向回路主要由三位（或二位）四通（或五通）换向阀实现（如：三位四通手动换向阀或电磁换向阀等）；图3-15所示为采用三为四通电磁换向阀的换向回路，中位机能是H型。核心知识图3-15换向回路1．液压支架的组成四、液压支架如图3-16所示，液压支架“支”的功能是由立柱、顶梁和底座来共同实现的；“护”的功能则是由掩护梁和前、后连杆一起保证的；“自移”的功能是靠推移装置来完成的。它依靠高压液体、立柱和相应的动力千斤顶可实现升架、降架、推溜、移架等四个基本动作。核心知识图3-16液压支架的组成1—前立柱；2—后立柱；3—顶梁；4—掩护梁；5—前连杆6—后连杆；7—底座；8—操纵阀；9—推移装置2．液压支架的液压回路四、液压支架液压支架的工作原理图，如图3-17所示。核心知识图3-17液压支架工作原理图1—刮板输送机；2—推移千斤顶；3—立柱；4—安全阀；5—液控单向阀；6—操纵阀；学习任务2压力控制阀与压力控制回路认知一、用溢流阀调压回路装调（1）用仿真软件绘制溢流阀调压回路，模拟仿真。如图3-20所示，在定量泵进油节流调速回路中，溢流阀处于常开状态，用来保持液压泵出口压力恒定，并将液压泵多余的油液溢回油箱，即起定压和溢流作用。(b)溢流阀（常开）、活塞杆伸出(c)溢流阀（常开）、活塞杆收回图3-20用溢流阀调压回路一、用溢流阀调压回路装调（2）溢流阀调压回路安装与调试①按照设计要求，选取液压元件，搭接液压回路。②按照控制要求，选择连接导线，调试控制回路。一、用溢流阀调压回路装调（3）三级调压回路装调步骤，【参见图3-24（c）】

1）放松溢流阀1、2、3，启动液压泵，调节1的压力为4MPa。2）将电磁铁开关1打开，调节溢流阀2的压力为3MPa，调整完毕，将电磁铁开关1关闭。3）将电磁铁开关2打开，调节溢流阀3压力为2MPa，调整完毕，将电磁铁开关2关闭。4）调整完毕回路就能达到三种不同压力，重复上述循环，观察各压力表数值。5）实验完毕后，首先要旋松回路中的溢流阀手柄，然后将电机关闭。二、用减压阀减压回路装调（1）减压阀的减压回路绘制与模拟仿真用仿真软件绘制减压阀的减压回路，模拟仿真。如图3-21所示，溢流阀的调定压力为4MPa、减压阀的调定压力为2MPa。当活塞杆伸出或收回时，观察溢流阀和减压阀压力值的变化。溢流阀保持出口压力恒定，减压阀保持出口压力恒定。二、用减压阀减压回路装调（a）活塞杆伸出（b）活塞杆伸出或收回过程图3-21减压回路仿真二、用减压阀减压回路装调（c）活塞杆收回图3-21减压回路仿真二、用减压阀减压回路装调（2）减压阀减压回路安装与调试①按照设计要求，选取液压元件，搭接液压回路。②按照控制要求，选择连接导线，调试控制回路。1．溢流阀的工作原理一、溢流阀与调压回路溢流阀主要有两个作用：一是在定量泵节流调速系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，并将液压泵多余的油液溢回油箱，溢流阀处于常开状态，即起定压和溢流作用；二是在变量泵调速系统中起安全保护作用，在液压系统正常工作时溢流阀处于关闭状态，只是在系统压力大于或等于其调定压力时溢流阀才打开，使系统压力不再增加，对系统起过载保护作用。根据结构不同，溢流阀可分为直动式和先导式两类。直动式用于低压系统，先导式用于中、高压系统。核心知识(a)结构原理；(b)图形符号(c)原理图图3-22

直动式溢流阀1－螺帽；2－弹簧；3－阀芯(a)结构图；(b)图形符号(c)原理图图3-23 先导式溢流阀1－调节螺帽；2－弹簧座；3－弹簧；4－锥阀；5－弹簧；6－阀芯；7－阀座(a)单级调压回路(b)二级调压回路(c)三级调压回路(d)先导型比例电磁溢流阀调压回路图3-24调压回路2.调压回路一、溢流阀与调压回路（1）单级调压回路如图3-24(a)所示为单级调压回路，在液压泵出口处设置并联溢流阀2即可组成单级调压回路。它是用来控制液压系统工作压力的。（2）二级调压回路如图3-24(b)所示为二级调压回路，它可实现两种不同的系统压力控制。由溢流阀2和溢流阀4各调一级：当二位二通电磁阀3处于如图所示的位置时，系统压力由阀2调定；当阀3得电后，处于右位时，系统压力由阀4调定。（3）多级调压回路如图3-24(c)所示的由溢流阀1、2、3分别控制系统的压力，从而组成了三级调压回路。当两电磁铁均不带电时，系统压力由阀1调定，当1YA得电时，由阀2调定系统压力；当2YA得电时，系统压力由阀3调定。（4）连续、按比例进行压力调节的回路如图3-24(d)所示为先导型比例电磁溢流阀调压回路。调节先导型比例电磁溢流阀1的输入电流I，即可实现系统压力的无级调节，这样不但回路结构简单，压力切换平稳，而且容易使系统实现远距离控制或程控。核心知识1．减压阀的工作原理二、减压阀与减压回路减压阀用来使液压系统中某一支路的压力低于系统压力且保持压力恒定。当液压系统只有一个液压油源，而不同的部分需压力不同时，则使用减压阀。减压阀按结构不同也有直动式和先导式两类。按调节要求的不同，可分为定值减压阀、定比减压阀和定差减压阀三种。其中定值减压阀应用最广，简称减压阀。它使液压系统中某一支路的压力低于系统压力且保持压力恒定。这里只介绍先导式定值减压阀。核心知识(a)结构原理图(b)直动式减压阀图形符号（c）先导式减压阀图形符号(d)直动式原理图图3-25 先导式减压阀1－压手轮；2－调节螺钉；3－锥阀；4－锥阀座；5－阀盖；6－阀体；7－主阀芯；8－端盖；9－阻尼孔；10－主阀弹簧；11－调压弹簧(b)(c)(d)2.减压回路二、减压阀与减压回路减压回路主要由减压阀实现，用来减小（减压）系统某一支路的工作压力。在液压系统中，当某个执行元件或某一支油路所需要的工作压力低于系统的工作压力或要求有较稳定的工作压力时，可采用减压回路。（1）一级减压回路，如图3-26（a）所示为最常见的一级减压回路。（2）二级减压回路，如图3-26（b）所示为一种可远程控制的二级减压回路，其中利用先导型减压阀1的远控口接一远控溢流阀2，液压泵的最大工作压力由溢流阀3调定。图示位置，减压油路的压力由减压阀1调定。（3）单向减压阀的减压回路，如图3-27所示为使用单向减压阀的减压回路。泵同时向液压缸1和2供油，工作时缸2压力较高，缸1所需的压力由减压阀获得。核心知识（a）一级减压回路（b）二级减压回路图3-26减压回路图3-27单向减压阀的减压回路1．顺序阀的工作原理三、顺序阀与顺序控制回路顺序阀是用来控制系统中某几个执行元件（例如两个液压缸）先后动作顺序的。控制顺序阀动作的作用力可以是进油路自身压力，也可以是外来油源压力。因此按控制压力的不同，顺序阀可分为内控式和外控式两种。按结构不同，顺序阀又分为直动式和先导式两种。一般先导式顺序阀用于中高压系统。如图3-28(a)所示为直动式顺序阀的结构原理图。如图3-28(b)所示为内控式顺序阀的职能符号图，内控式是用阀的进油口压力控制阀芯的启闭。而外控式是用外来的控制压力油控制阀芯的启闭（即液控顺序阀），如图3-28(c、d)所示。图3-29(a)所示为先导式顺序阀的结构原理图，图3-29(b)为内控外泄式先导顺序阀的图形符号。核心知识(a)结构原理图；(b)内控式顺序阀的图形符号（c）液控顺序阀的图形符号（d）卸荷阀的图形符号(e)原理图图3-28 直动式顺序阀1－螺堵；2－下阀盖；3－控制活塞；4－阀体；5－阀芯；6－弹簧；7－上阀盖(a)结构原理图；(b)图形符号图3-29 先导式顺序阀2．顺序阀控制多缸顺序动作回路三、顺序阀与顺序控制回路如图3-30所示为一使用顺序阀的压力控制顺序动作回路。当换向阀左位接入回路，且顺序阀3的调定压力大于液压缸的最大前进工作压力时，压力油先进入液压缸的左腔，实现动作①；当液压缸行至终点时，压力上升，压力油打开顺序阀3，进入液压缸的左腔，实现动作②；同样地，当换向阀右位接入回路，且顺序阀2的调定压力大于液压缸的最大返回工作压力时，两液压缸则按③和④的顺序返回。核心知识图3-30压力控制多缸顺序阀控制顺序动作回路1．压力继电器的工作原理四、压力继电器与卸荷回路压力继电器是将液压信号转换为电信号的转换装置。即当其进口油压达到压力继电器调整压力时，能自动接通或断开电路，发出电信号，使电磁阀、中间继电器，电动机等电气元件通电或断开，以实现对液压系统有关回路的控制。如图3-31(a)为单柱塞式压力继电器的结构原理图。压力油从油口P进入，并作用于柱塞1的底部，当压力达到弹簧的调定值时，便克服弹簧阻力和柱塞表面摩擦力，推动柱塞上升，通过顶杆2触动微动开关4发出电信号。核心知识(a)结构原理；(b)图形符号图3-31 单柱式压力继电器结构原理图1－柱塞；2－顶杆；3－调节螺钉；4－微动开关2.卸荷回路四、压力继电器与卸荷回路液压泵的卸荷有流量卸荷和压力卸荷两种。流量卸荷使用的是变量液压泵，使泵仅为补偿泄漏而以最小流量运转，而压力卸荷的方法是使泵在接近零压下运转。卸荷回路用来在系统只需要输出少量功率或不需输出功率时，使液压泵停止运转或使它在很低压差下运转，以减少系统功率损耗和噪声，降低系统发热，延长泵的工作寿命。常见的卸荷回路有以下几种：（1）用换向阀卸荷回路（2）用先导型溢流阀卸荷的卸荷回路（3）用压力继电器卸荷的卸荷回路核心知识液压压碎机利用液压传动技术，挤压小汽车。压碎机液压回路图，如图3-34所示。五、液压压碎机核心知识图3-34压碎机液压回路1－油箱；2－液压泵；3－电动机；4－溢流阀；5－过滤器；6－节流阀；7－电磁阀；8－液压缸学习任务3流量控制阀与速度控制回路的认知一、节流调速回路装调（1）进油节流调速回路绘制与模拟仿真用仿真软件绘制进油节流调速回路，模拟仿真。如图3-38所示，当节流阀开口度调节为70%时，活塞杆伸出时速度显示为V=0.11m/s，通过节流阀可完成进油路节流调速，如图3-38(a)(b)所示。活塞杆收回时速度显示为V=0.27m/s，此时液压油经单向阀流回油箱，如图3-38(c)(d)所示。（2）节流调速回路安装与调试①按照设计要求，选取液压元件，搭接液压回路。②按照控制要求，选择连接导线，调试控制回路。一、节流调速回路装调(a)活塞杆伸出调速（V=0.11m/s）(b)活塞杆伸出(c)活塞杆收回过程（V=0.27m/s）(d)活塞杆伸出图3-38进油节流调速回路二、机床液压滑台液压缸差