液压传动基础知识

液压传动基础知识231.0液压与气压传动系统的组成液压传动系统回路图用国家标准图形符号绘制液压传动系统回路图4

气压系统的组成原理图5液压与气压传动系统主要组成

（1）动力装置把机械能转换成流体的压力能的装置，一般最常见的是液压泵或空气压缩机。

（2）执行装置把流体的压力能转换成机械能的装置，一般指液（气）压缸或液（气）压马达。

（3）控制调节装置对液（气）压系统中流体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀等。

（4）辅助装置指除以上三种以外的装置，如油箱、过滤器、分水滤气器、油雾器、蓄能器等，它们对保证液（气）压系统可靠和稳定地工作有重大作用。

（5）传动介质传递能量的流体，即液压油或压缩空气。61.1液压传动工作介质一、对液压油的要求

液压油在液压系统中要完成传递能量和信号，润滑元件和轴承，减少摩擦和磨损，密封对偶摩擦副中的间隙，减少泄漏、散热、防锈、传输、分离和沉淀系统中的非可溶性污染物质，为元件和系统失效提供和传递诊断信息等一系列重要功能。71.1液压传动工作介质二、液压系统的污染控制1、污染的根源已被污染的新油新油在储存和运输过程中受到储油罐、管道和油桶的污染，其污染物为灰尘、砂土、锈垢、水分和其他液体等。残留污染指液压系统和液压元件在装配和清洗过程中的残留物，如毛刺、切屑、型砂、涂料、焊渣等。侵入污染由于油箱密封不完善以及元件密封装置损坏由系统外部侵入的污染物。生成污染指液压系统运行过程中系统自身所生成的污染物。既有元件磨损剥离、被冲刷和腐蚀的金属颗粒或橡胶末，又有油液老化产生的污染物。81.1液压传动工作介质2、污染引起的危害液压系统的故障有75%以上是由工作介质的污染引起的。突发失效当大颗粒进入液压泵或液压阀时，可能使液压泵或液压阀卡死，引起突发失效。退化失效当小颗粒与元件表面相互作用时，会产生磨粒磨损和表面疲劳。这会加速元件磨损、使内漏增加、降低液压元件的效率和精度，最终引发不可恢复的退化失效。振动、噪声和爬行现象当颗粒、污染物和油液氧化变质产生的粘性胶质堵塞过滤器，会使液压泵运转困难，产生噪声。当水分和空气混入时，会使液压油的润滑性能降低，并加速其氧化变质，产生气蚀，液压系统出现振动和爬行现象。91.1液压传动工作介质3、污染的控制控制污染源，清除元件和系统在加工和组装过程中残留的污染物。防止污染物从外界侵入油箱呼吸孔上应装设高效的空气过滤器或采用密封油箱。液压油应通过过滤器注入系统，活塞杆端应装防尘密封。控制液压油的温度液压油温度过高会加速其氧化变质，产生各种污染物，缩短使用期限。定期检查和更换工作介质液压动力元件112.1液压泵概述一个完整的液压系统中包含有多种液压元件，如动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件等。先介绍液压动力元件，液压泵。液压泵将原动机（电动机和内燃机）输出的机械能转换成工作液体的压力能，是一种能量转换装置。电动机用于固定设备，如机床、油压机等。内燃机用于移动设备，如液压铲车、叉车等工程机械。121、液压泵的工作原理（以一个单柱塞泵为例）主要形式有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵。如图是单柱塞液压泵的工作原理图。柱塞装在缸体中形成密封工作容积。当原动机驱动凸轮旋转时，在凸轮和弹簧的作用下，柱塞便在缸体内做往复运动。柱塞右移时，缸体中密封工作容积变大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀（吸油阀）进入缸体内，实现吸油。柱塞左移时，缸体中密封工作容积变小，油液受挤压，通过单向阀（压油阀）输送到系统中去，实现压油。当偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油，从而不断地向液压系统供油。

一、液压泵的工作原理及特点13

齿轮泵的分类：按结构不同，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。以外啮合齿轮泵应用最广。按齿形不同，可分为渐开线齿轮泵和摆线齿轮泵。以渐开线齿轮泵应用最多。2.2齿轮泵141、特点优点结构简单，制造方便尺寸小，重量轻价格低廉工作可靠自吸能力强抗油液污染能力强，维护容易2.2齿轮泵

缺点承受径向不平衡力，磨损严重内部泄漏大，工作压力提高受到限制流量脉动大，压力脉动和噪声大排量不能调节

齿轮泵通常被用于工作环境比较恶劣的各种低压、中压系统中。152.3叶片泵叶片泵按结构可分为单作用叶片泵和双作用叶片泵。单作用叶片泵，是指转子旋转一周，密封工作容积完成一次吸油和一次压油；双作用叶片泵，是指转子旋转一周，密封工作容积完成两次吸油和两次压油。162.3叶片泵

一、单作用叶片泵2、工作原理配油方式为盘式配油，也称端面配油。配油盘上开有两个腰圆形的窗口，即一个吸油窗口和一个压油窗口。在吸油窗口和压油窗口之间有一段封油区，用于把吸油腔和压油腔隔开。配油盘装在前端盖或后端盖内侧。当转子按图示顺时针方向旋转时，在泵的左半部，叶片逐渐外伸，叶片间的工作容积逐渐增大，从吸油口吸油；在泵的右半部，叶片被定子内壁压进槽内，叶片间的工作容积逐渐减小，从压油口排油。转子旋转一周，每个工作容积完成一次吸油和一次压油。转子不停地旋转，泵就不停地吸油和压油。172、工作原理密封的工作容积当转子旋转时，叶片在离心力和根部压力油的作用下，在叶片槽内向外移动而紧靠定子内壁，这样在相邻叶片之间就形成了若干个

密封的工作容积。当转子按图示逆时针方向旋转时，在泵的第一、三象限，叶片从小半径圆弧经过渡曲线运动到大半径圆弧，叶片逐渐外伸，叶片间的工作容积逐渐增大，从吸油口吸油；在泵的第二、四象限，叶片从大半径圆弧经过渡曲线运动到小半径圆弧，叶片逐渐回缩，叶片间的工作容积逐渐减小，从压油口排油。转子旋转一周，每个工作容积完成两次吸油和两次压油。转子不停地旋转，泵就不停地吸油和压油。2.3叶片泵

二、双作用叶片泵182.4柱塞泵1、工作原理柱塞在缸体中作往复运动造成密封工作容积的周期性变化来实现吸、压油。2、特点优点工作压力高容积效率高构成密封容积的零件为圆柱形的柱塞和缸孔，加工方便，容易得到较高的配合精度，密封性能好。易于实现变量通过改变柱塞的工作行程流量范围大

缺点自吸能力差对油污染敏感价格较昂贵2.5螺杆泵19液压控制元件213.1概述1、液压阀分类按用途分：压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀按连接和安装方式分：管式阀、板式阀、叠加式阀、插装式阀2、液压阀的共同性能参数公称通径：代表阀通流能力的大小，对应于阀的额定流量。额定压力：液压阀长期工作所允许的最高压力。3、液压系统对阀的基本要求工作可靠，动作灵敏，冲击振动小压力损失小结构紧凑，安装调整维护使用方便，通用性好221、作用控制液流方向，从而改变执行元件的运动方向。2、分类单向阀换向阀3.2方向控制阀233.2.1单向阀

一、普通单向阀24组成普通单向阀+小活塞缸特点无控制油时，与普通单向阀一样；通控制油时，正反向都可以流动职能符号3.2.1单向阀

二、液控单向阀25功能利用阀芯对阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向。分类按阀芯相对于阀体的运动方式：滑阀和转阀按操作方式：手动、机动、电磁动、液动和电液动等按阀芯工作时在阀体中所处的位置：二位和三位等按换向阀所控制的通路数不同：二通、三通、四通和五通等

3.2.2换向阀26滑阀主要由构成圆柱配合副的阀体和阀芯及操纵机构组成。重要概念位：阀芯相对阀体的稳定工作位置几格即几位通：阀体上主油口的个数，箭头↑↓或堵塞符号“⊥”与方格的交点数为油口通路数,即“通”数；“↑”、“↓”表示两油口相通,但不表示流向;“⊥”表示油口不通。常态位：阀芯未受到操纵力作用时所处的位置。三位阀的常态位是中位。绘制液压系统时，油路一般应连接在换向阀的常态位上。3.2.2换向阀

一、换向阀的结构P－进油口;“T”－回油口;“A”、“B”－出油口。271、手动换向阀利用手动杠杆来改变阀芯位置实现换向。分弹簧自动复位(a)和弹簧钢珠定位(b)两种。应用于小流量，需徒手操作的场合。3.2.2换向阀

三、换向阀的操纵方式282、机动换向阀它借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮迫使阀芯运动，从而控制液流方向。主要用于控制机械运动部件的行程，又称行程阀。3.2.2换向阀

三、换向阀的操纵方式293、电磁换向阀它利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向。它是电气系统和液压系统之间的信号转换元件。它可借助于按钮开关、行程开关、限位开关、压力继电器等发生的电信号进行控制，易于实现动作转换和自动化，应用广泛。通常应用于小流量场合。（q≤63L/min)3.2.2换向阀

三、换向阀的操纵方式304、液动换向阀利用控制油路的压力油来改变阀芯位置的换向阀。液体操纵，弹簧复位。应用于高压大流量场合。（q≤160L/min)阀芯是由其两端密封腔中油液的压差来移动的。当K2接压力油，K1接回油，阀芯左移，P、B相通，A、O相通；当K1接压力油，K2接回油，阀芯右移，P、A相通，B、O相通；当K1和K2都通回油时，阀芯回到中间位置。3.2.2换向阀

三、换向阀的操纵方式315、电液换向阀它是电磁换向阀(先导阀)与液动换向阀(主阀)组合而成的复合阀。具有用小功率电磁铁控制大功率主阀的优点。先导阀的油源和回油可单独设立，也可与主油路共用。应用于高压大流量的场合。（q≤1200L/min)3.2.2换向阀

三、换向阀的操纵方式323.2.2

换向阀

四、换向阀的中位机能33特点在液压传动系统中，用来控制油液压力高低。利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作。分类按用途：溢流阀、减压阀、顺序阀按工作原理：直动式、先导式3.3压力控制阀343.3压力控制阀

一、溢流阀

作用1）溢流定压2）作安全阀（过载保护）3）作背压阀1、直动式溢流阀2、先导式溢流阀353.3压力控制阀

二、减压阀

工作原理减压阀不工作时，阀芯在弹簧力作用下处于最下端位置，阀的进出油口相通，阀口常开。当出口油压增大，使作用在阀芯下端的液压力大于等于弹簧力时，阀芯上移，关小阀口，减压阀处于工作状态。调节弹簧预紧力，可调定出口油压。特点定出口油压出口接工作回路常开弹簧腔油液外泄363.4流量控制阀

一、节流阀

职能符号结构节流通道轴向三角槽式节流阀的进出油口可互换工作原理压力油从进油口P1流入孔道a和阀芯左端的三角槽进入孔道b，再从出油口P2流出。调节手柄3，可通过推杆2使阀芯作轴向移动，改变节流口的通流截面积来改变流量。37执行元件：油缸、马达辅助元件：蓄能器

主要分为：弹簧式和充气式。 蓄能器的功用 ：（1）短期大量供油 （2）系统保压 （3）应急能源 （4）缓和冲击压力 （5）吸收脉动压力 

38辅助元件：过滤器冷却器

加热器液压基本回路404液压基本回路机械设备的液压传动系统，都是由一些液压基本回路组成的。液压基本回路就是能够完成某种特定控制功能的液压元件和管道的组合。如：用来调节液压泵供油压力的调压回路改变液压执行元件工作速度的调速回路使多个液压缸按规定先后顺序动作的顺序控制回路414.1压力控制回路压力控制回路是指利用压力控制阀来控制系统整体或部分压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。一、调压回路二、减压回路三、增压回路四、卸荷回路五、保压回路六、平衡回路42功用使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。1、单级调压在液压泵的出口处并联溢流阀，即可组成单级调压回路，从而控制液压系统的最高压力值。4.1压力控制回路

一、调压回路432、二级调压4.1压力控制回路

一、调压回路443、多级调压4.1压力控制回路

一、调压回路745功用使系统中某一部分油路具有较低的