液压与气动技术 课件 液压传动 项目三 模具冲压装置压力控制回路的设计与装调

液压与气动技术目录模块二液压传动项目一液压千斤顶回路的识读与装调项目二翻斗车自动卸料装置液压回路的设计与装调项目三模具冲压装置压力控制回路的设计与装调项目四磨床工作台液压控制回路的设计与装调项目五液压压力机装置电、液控制回路的设计与装调

项目三模具冲压装置压力控制回路的设计与装调学习任务一液压元件认识与选用学习任务二高速液压冲床回路识读学习任务三高速液压冲床回路搭建学习任务一液压元件认识与选用1、

液压泵的基本工作原理

液压泵是一种能量转换装置，它将机械能转换为液压能，是液压传动系统中的动力元件，为系统提供压力油。一、液压泵以单柱塞泵为例

偏心轮旋转一转，柱塞左右往复运动一次，完成吸油与排油。

1—偏心轮2—柱塞3—泵体4—弹簧5，6—单向阀c—工作腔学习任务一液压元件认识与选用液压泵正常工作的三个必备条件必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；

密闭容积的大小随运动件的运动作周期性变化，容积由小变大—吸油，由大变小—压油；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（吸压油腔隔开）。液压泵都是依靠密封工作腔容积大小交替变化来实现吸油和压油的。学习任务一液压元件认识与选用2液压泵的主要性能参数1）液压泵的压力

(1)吸入压力——泵进口处的压力，自吸泵的吸入压力低于大气压力。

(2)工作压力P——液压泵工作时的出口压力，其大小取决于负载。

(3)额定压力PS——在正常工作条件下，按试验标准连续运转的最高压力。学习任务一液压元件认识与选用2）排量和流量排量V在无泄漏情况下，液压泵转一转所能排出的油液体积。

可见，排量的大小只与液压泵中密封工作容腔的几何尺寸和个数有关。排量可以调节的液压泵称为变量泵；排量为常数的液压泵为定量泵。学习任务一液压元件认识与选用流量：为泵单位时间内排出的液体体积

有理论流量𝑞𝑡、实际流量𝑞、额定流量理论流量𝑞𝑡：–是指在没有泄露的情况下，单位时间内根据液压泵的几何尺寸计算得到的其所排出的油液体积。一般而言，是指平均理论流量，其大小与泵轴的转速𝑛和排量𝑉有关。•实际流量𝑞：–是指当液压泵工作时，单位时间内实际排出的油液的体积。液压泵的实际流量为其理论流量减去因泄露、液体压缩等损失的流量Δ𝑞。液压泵的实际输出流量随着工作压力的升高而降低。学习任务一液压元件认识与选用•额定流量：–是指在额定压力和额定转速下，液压泵单位时间排出的油液的体积。𝑞𝑡=𝑉𝑛𝑞=𝑞𝑡−Δ𝑞学习任务一液压元件认识与选用3）液压泵的功率和效率•功率：–液压泵的输入功率𝑃𝑖：是指驱动液压泵轴的机械功率。–液压泵的输出功率P𝑜：是指液压泵实际输出的液压功率。学习任务一液压元件认识与选用由于存在轴承、密封等处的机械磨损和运动构件与液体间的摩擦损失，因此到达泵的工作构件上用来进行液体压缩的能量比输入到泵的机械功率有所减小。液压泵的功率损失分为容积损失和机械损失两部分。如果不考虑液压泵在能量转化过程中的损失，则输入功率等于输出功率：

Pi=𝑝𝑞=𝑝𝑉𝑛=𝜔𝑇𝑡=2𝜋𝑛𝑇𝑡𝑝−泵的压力；𝑞−泵的流量；𝑇𝑡−泵的转矩；𝜔−泵的角速度学习任务一液压元件认识与选用•效率：–容积损失：实际是由液压泵本身造成的能量损失，故其与泵本身的工作原理与结构合理性密切相关。液压泵内部的压力差而造成的内泄露、气穴以及油液在高压下受压缩等，都会造成液压泵实际输出的流量小于其理论流量，其中内泄漏是最主要原因。因而，液压泵的压力增高，输出的实际流量就会减小。学习任务一液压元件认识与选用–容积效率𝜂𝑣：表征容积损失大小。液压泵油液的泄漏是由于液压泵内工作构件之间存在的间隙而造成的。泄漏流量大体上与工作压力差成正比，与液体的黏度成反比，与油泵相关的工作构件间的间隙的三次方成正比。因此，工作构件泄漏通道的间隙对容积效率产生的影响最大。同时，容积效率随着液压泵转速的升高而增加。𝜂𝑣=𝑞/𝑞𝑡=(𝑞𝑡−Δ𝑞)/Vn学习任务一液压元件认识与选用•效率：–机械损失：机械损失是液压泵内部具有相对运动的构件之间的摩擦会造成转矩上的损失。–机械效率𝜂𝑚：是反映液压泵将输入到自身的机械能转换为液体压力能的效率，表征机械损失大小。学习任务一液压元件认识与选用总效率𝜂𝑝：是液压泵实际输出功率P和输入功率Pi之比。总效率等于容积效率和机械效率之积学习任务一液压元件认识与选用3液压泵的分类

液压泵按主要运动构件的形状和运动方式分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵。1）齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵；2）叶片泵分为双作用叶片泵、单作用叶片泵和凸轮转子叶片泵；3）柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵；4）螺杆泵分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵。液压泵按排量能否改变分为定量泵和变量泵，其中变量泵可以是单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵。学习任务一液压元件认识与选用4液压泵的图形符号液压泵的图形符号如图所示。

液压泵的图形符号a）单向定量液压泵b）单向变量液压泵c）双向定量液压泵d）双向变量液压泵

学习任务一液压元件认识与选用5各种不同结构泵

齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的，根据啮合形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。学习任务一液压元件认识与选用两啮合的轮齿将泵体、前后盖板和齿轮包围的密闭容积分成两部分，轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，经压油口排油，退出啮合的一侧密闭容积增大，经吸油口吸油。工作原理学习任务一液压元件认识与选用工作原理总结：1.密封容积—齿轮、泵体内表面、前后泵盖围成

齿轮退出啮合,容积↑吸油2.密封容积变化

齿轮进入啮合,容积↓压油3.吸压油腔隔开—两齿轮啮合线及泵盖学习任务一液压元件认识与选用1、双作用叶片泵结构及工作原理•结构：–由定子、转子、叶片及配流盘等组成。定子和转子中心重合，定子内表面由两段半径为R的大圆弧，两段半径为r的小圆弧以及四段连接大小圆弧的过渡曲线组成。•工作原理：–当叶片从定子内表面的小圆弧区向大圆弧区移动时，叶片伸出，叶片间的密封容积增大，吸油；当由大圆弧段移向小圆弧区时，叶片被压进槽内，密封容积减小，排油。转子每转动一周时，密封容积完成吸油、排油过程两次，因此称为双作用叶片泵。学习任务一液压元件认识与选用单作用叶片泵工作原理单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用。学习任务一液压元件认识与选用1一斜盘2一滑履3一压板4、8一套筒5一柱塞6一中心弹簧7一回转缸体9一传动轴10一配油盘柱塞泵学习任务一液压元件认识与选用1、

溢流阀

普通的压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器，它们用来控制液压系统中的油液压力或通过压力信号实现控制。

溢流阀按结构形式分：（1）直动型；（2）先导型。它旁接在液压泵的出口保证系统压力恒定或限制其最高压力，有时也旁接在执行元件的进口，对执行元件起安全保护作用。二、压力控制阀学习任务一液压元件认识与选用直动型结构及工作原理直动型溢流阀a)结构图b)图形符号1-调节螺母2-弹簧3-上盖4-阀芯5-阀体学习任务一液压元件认识与选用2、

减压阀

减压阀是一种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。

按调节要求不同有：（1）用于保证出口压力为定值的定值减压阀；（2）用于保证进出口压力差不变的定差减压阀；（3）用于保证进出口压力成比例的定比减压阀。其中定值减压阀应用最广，又简称为减压阀。

学习任务一液压元件认识与选用减压阀结构及工作原理先导型减压阀a)结构图b)图形符号

1-先导阀芯2-主阀阀芯3-阻尼孔学习任务一液压元件认识与选用减压阀功用和特点

比较减压阀与溢流阀的工作原理和结构，可以将二者的差别归纳为以下三点：

（l）减压阀保持出口压力为定值；而溢流阀则保持进口压力恒定。（2）阀不工作时，减压阀进出油口相通；而溢流阀则进出油口不通。（3）减压阀进出油口都有压力，先导阀弹簧腔的泄漏油需单独引回油箱；而溢流阀的出口直接接回油箱，因此先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口。学习任务一液压元件认识与选用3、顺序阀顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀，因用于控制多个执行元件的动作顺序而得名。

依控制压力的不同，顺序阀可分为内控和外控式两种。图4-14

顺序阀的四种控制形式a)内控外泄b)内控内泄c)外控外泄d)外控内泄

学习任务一液压元件认识与选用4、

压力继电器1.功能

2.结构特点

压力继电器是一种将液压系统的压力信号转换为电信号输出的元件。其作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或断开电气线路，实现执行元件的顺序控制或安全保护。

压力继电器按结构特点可分为柱塞式、弹簧管式和膜片式等。学习任务一液压元件认识与选用单触点柱塞式压力继电器a)结构图b)图形符号1-柱塞2-顶杆3-调节螺帽4-微动开关学习任务二高速液压冲床回路识读