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全國(guó)高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材

液壓與氣動(dòng)主編馬廉潔副主編單淑梅韓廷水參編張文祥趙春紅機(jī)械工業(yè)出版社第一章液壓與氣動(dòng)技術(shù)概論第一節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展第二節(jié)液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理、組成及圖形符號(hào)第三節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)第一節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展一、液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng),液壓傳動(dòng)技術(shù)起步較晚,自18世紀(jì)末英國(guó)制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起,液壓傳動(dòng)技術(shù)只有二三百年的歷史。直到20世紀(jì)30年代才較普遍地用于起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械。第二次世界大戰(zhàn)期間,由于戰(zhàn)爭(zhēng)需要,出現(xiàn)了由響應(yīng)迅速、精度高的液壓控制機(jī)構(gòu)所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè),不斷應(yīng)用于各種自動(dòng)機(jī)械及自動(dòng)生產(chǎn)線,從而使它在機(jī)械制造、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)得到推廣應(yīng)用。第一節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展1829年出現(xiàn)了多級(jí)空氣壓縮機(jī),為氣壓傳動(dòng)的發(fā)展創(chuàng)造了條件,1871年風(fēng)鎬開(kāi)始用于采礦,1868年美國(guó)人發(fā)明了氣動(dòng)制動(dòng)裝置,并在1872年用于鐵路車輛的制動(dòng),20世紀(jì)50年代氣動(dòng)技術(shù)成功用于導(dǎo)彈尾翼控制的高壓氣動(dòng)伺服機(jī)構(gòu),60年代發(fā)明射流和氣動(dòng)邏輯元件,使氣動(dòng)技術(shù)得到了很大發(fā)展。我國(guó)的液壓工業(yè)開(kāi)始于20世紀(jì)50年代,最初只應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備上,后來(lái)又用于拖拉機(jī)和工程機(jī)械。現(xiàn)在,我國(guó)的液壓與氣動(dòng)技術(shù)隨著從國(guó)外引進(jìn)一些液壓氣動(dòng)元件、生產(chǎn)技術(shù)以及進(jìn)行自行設(shè)計(jì),現(xiàn)已形成了系列,并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。第一節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展液壓與氣動(dòng)技術(shù)隨著原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展?jié)B透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中,開(kāi)始向高速、高壓、大功率、高效率、低噪聲、高度集成化的方向發(fā)展。液壓與氣動(dòng)技術(shù)已成為工業(yè)機(jī)械、工程建筑機(jī)械及國(guó)防尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)。液壓與氣動(dòng)技術(shù)革新主要體現(xiàn)在液壓現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、自動(dòng)化控制軟件技術(shù)、水壓元件及系統(tǒng)、液壓節(jié)能技術(shù)等方面。二、液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第一節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展1.液壓現(xiàn)場(chǎng)總線與氣動(dòng)智能化技術(shù)液壓系統(tǒng)是在液壓總線的供油路和回油路間安裝數(shù)個(gè)開(kāi)關(guān)液壓源,其與各自的控制閥、執(zhí)行器相連接。氣動(dòng)技術(shù)的智能化指的是具有集成微處理器,并具有處理指令和程序控制功能的單元或元件。最典型的智能氣動(dòng)是內(nèi)置可編程控制器的閥島。二、液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第一節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展液壓與氣壓技術(shù)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。有的設(shè)備是利用其能傳遞大的動(dòng)力、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn),如工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械等;有的設(shè)備是利用它操縱控制方便,能較容易地實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜工作循環(huán)的優(yōu)點(diǎn),如各類金屬切削機(jī)床、輕工機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、軍工機(jī)械、各類裝載機(jī)等。三、液壓與氣動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用五、液壓傳動(dòng)的應(yīng)用1.進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置2.往復(fù)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置3.回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置4.仿形裝置5.輔助裝置6.步進(jìn)傳動(dòng)裝置7.靜壓支承第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常分為機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)和流體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。流體傳動(dòng)是以流體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的傳動(dòng)。它包括液體傳動(dòng)和氣體傳動(dòng)。液體傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)的流體傳動(dòng)。它包括液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。液力傳動(dòng)是主要利用液體動(dòng)能的液體傳動(dòng)。液壓傳動(dòng)是主要利用液體壓力能的液體傳動(dòng)。氣壓傳動(dòng)是以壓縮氣體為工作介質(zhì),靠氣體的壓力傳遞動(dòng)力或信息的流體傳動(dòng)。傳遞動(dòng)力的系統(tǒng)是將壓縮氣體經(jīng)由管道和控制閥輸送給氣動(dòng)執(zhí)行元件,把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能而作功;傳遞信息的系統(tǒng)是利用氣動(dòng)邏輯元件或射流元件以實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算等功能,亦稱氣動(dòng)控制系統(tǒng)。第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)以液體作為工作介質(zhì),而氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)則以氣體作為工作介質(zhì)。兩種工作介質(zhì)的不同在于:液體幾乎不可壓縮,氣體卻有較大的可壓縮性。液壓與氣壓傳動(dòng)在基本工作原理、元件的工作機(jī)理、以及回路的構(gòu)成等多方面是相似的。下面就分別以液壓千斤頂和氣動(dòng)剪料機(jī)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)明液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)的工作原理。

一、液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成工作原理動(dòng)畫演示一、

液壓傳動(dòng)的工作原理1-手柄2-泵缸3-吸油單向閥4-排油單向閥5-油箱6-截止閥7-液壓缸8-重物

液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟淼诙?jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)圖1-1所示液壓千斤頂,當(dāng)手柄1帶動(dòng)活塞上提時(shí),泵缸2容積擴(kuò)大形成真空,排油單向閥4關(guān)閉,油箱5中的液體在大氣壓力作用下,經(jīng)油管、吸油單向閥3進(jìn)入泵缸2內(nèi);當(dāng)手柄1帶動(dòng)活塞下壓時(shí),吸油單向閥3關(guān)閉,泵缸2中的液體推開(kāi)排油單向閥4、經(jīng)油管進(jìn)入液壓缸7,迫使活塞克服重物8的重力上升而做功;一、液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成1.液壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)當(dāng)需液壓缸7的活塞停止時(shí),使手柄1停止運(yùn)動(dòng),液壓缸7中的液壓力使排油單向閥4關(guān)閉,液壓缸7的活塞就自鎖不動(dòng);工作時(shí)截止閥6關(guān)閉,當(dāng)需要液壓缸7的活塞放下時(shí),打開(kāi)此閥,液體在重力作用下經(jīng)此閥排往油箱5。一、液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成1.液壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成

液壓傳動(dòng)裝置由以下幾部分組成:(1)液壓動(dòng)力元件:把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的元件。如液壓泵。(2)液壓執(zhí)行元件:把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。如液壓缸、液壓馬達(dá)等元件。(3)液壓控制元件:通過(guò)對(duì)液體的方向、壓力、流量的控制,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向、作用力、速度等的控制。如換向閥、減壓閥等元件。(4)液壓輔助元件:上述三個(gè)組成部分以外的其它元件,如管道、管接頭、油箱、濾油器等為輔助元件。第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)以氣動(dòng)剪料機(jī)為例來(lái)說(shuō)明氣壓傳動(dòng)的工作原理,圖1-2示一、液壓與氣壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成2.氣壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成圖1-2氣壓傳動(dòng)的工作原理1-壓縮機(jī)2-冷卻器3-油水分離器4-貯氣罐5-分水濾氣器6-減壓閥7-油霧器8-行程閥9-換向閥10-氣缸11-工料第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)圖示系統(tǒng)中,工料11送入剪料機(jī)并到達(dá)預(yù)定位置時(shí),行程閥8的閥芯被推向右移,把換向閥9的控制腔A接通大氣,于是在彈簧力作用下,閥9下移。由空氣壓縮機(jī)1發(fā)生并經(jīng)凈化儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐4中的壓縮空氣,經(jīng)分水濾氣器5、減壓閥6、油霧器7、換向閥9排入大氣,氣缸活塞桿帶動(dòng)剪刀將工料11剪斷,2.氣壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)并隨之松開(kāi)行程閥8的閥芯使之復(fù)位,將排氣通道隔斷,而將進(jìn)氣通道接通。于是換向閥9的控制腔內(nèi)的氣壓升高,閥芯被推向上移,主氣路被切換,壓縮空氣進(jìn)入氣缸10上腔,氣缸活塞向下運(yùn)動(dòng)并使氣缸下腔排氣,活塞向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)剪刀復(fù)位,準(zhǔn)備第二次下料。

2.氣壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)氣壓傳動(dòng)由氣源元件、氣動(dòng)執(zhí)行元件、氣動(dòng)控制元件和氣動(dòng)輔件組成。(1)氣源元件:是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成氣體壓力能的元件。是提供壓縮空氣的裝置,一般采用空氣壓縮機(jī)。(2)氣動(dòng)執(zhí)行元件:把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置,用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作部件,包括氣缸和氣動(dòng)馬達(dá)。(3)氣動(dòng)控制元件:用來(lái)調(diào)節(jié)氣流的方向、壓力和流量,相應(yīng)地分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥等。(4)氣動(dòng)輔件元件:包括凈化空氣用的分水濾氣器,改善空氣潤(rùn)滑性能的油霧器,消除噪聲的消聲器,管子聯(lián)接件、氣動(dòng)傳感器等。2.氣壓傳動(dòng)的工作原理及結(jié)構(gòu)組成第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)圖1-1示出了液壓系統(tǒng)的一種半結(jié)構(gòu)式的工作原理圖,圖1-2所示的氣壓系統(tǒng)圖是一種半結(jié)構(gòu)式的氣壓工作原理圖。它直觀性強(qiáng),容易理解,但繪制比較麻煩。在實(shí)際工作中,除少數(shù)特殊情況外,一般都采用國(guó)標(biāo)GB/T786.1-1993所規(guī)定的液壓與氣動(dòng)圖形符號(hào)(參看附錄)來(lái)繪制,如圖1-3、圖1-4所示。二、液壓與氣壓傳動(dòng)的圖形符號(hào)第二節(jié)工作原理、組成及圖形符號(hào)二、液壓與氣壓傳動(dòng)的圖形符號(hào)第三節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比,液壓傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)液壓傳動(dòng)的各種元件,可根據(jù)需要方便、靈活地來(lái)布置;(2)重量輕、體積小、運(yùn)動(dòng)慣性小、反應(yīng)速度快;(3)操縱控制方便,可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍達(dá)2000:1);一、液壓傳動(dòng)的主要特點(diǎn)1.液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)第三節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)(4)可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù);(5)相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑,使用壽命長(zhǎng);(6)容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng),容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)化,當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后,不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)控制過(guò)程,而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。第三節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)2.液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)(1)由于流體流動(dòng)的阻力損失和泄漏較大,所以效率較低。(2)容易造成環(huán)境污染,還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。(3)工作性能易受溫度變化的影響,不宜在很高或很低的溫度條件下工作。(4)液壓元件的制造精度要求較高,價(jià)格較貴。1.氣壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)(1)工作介質(zhì)來(lái)源方便,用后排氣處理簡(jiǎn)單,不污染環(huán)境。(2)空氣的粘度很小,管路損失也很小,所以便于集中供氣、遠(yuǎn)距離輸送。(3)氣壓傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕便、安裝維護(hù)簡(jiǎn)單,動(dòng)作迅速、反應(yīng)快。(4)工作環(huán)境適應(yīng)性好,特別在易燃、易爆、多塵埃、強(qiáng)磁、輻射、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境中,比液壓、電子、電氣控制優(yōu)越。(5)壓力等級(jí)低,使用安全。(6)能夠?qū)崿F(xiàn)過(guò)載自動(dòng)保護(hù)。二、氣壓傳動(dòng)的主要特點(diǎn)第三節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)2.氣壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)(1)由于空氣具有可壓縮性,因此工作速度穩(wěn)定性較差。(2)傳遞的功率較小,因而氣動(dòng)系統(tǒng)輸出力較小。(3)噪聲較大,在高速排氣時(shí)要加消聲器。(4)氣動(dòng)裝置中的氣信號(hào)傳遞速度在聲速以內(nèi)比電子及光速慢,因此,氣動(dòng)控制系統(tǒng)不宜用于元件級(jí)數(shù)過(guò)多的復(fù)雜回路。(5)空氣做為工作介質(zhì)本身沒(méi)有潤(rùn)滑性,需另加裝置進(jìn)行給油潤(rùn)滑。第三節(jié)液壓與氣動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)舉例應(yīng)用如:火炮跟蹤、飛機(jī)和導(dǎo)彈的傳動(dòng)、炮塔穩(wěn)定、海底石油探測(cè)平臺(tái)固定、煤礦礦井支承、礦山用的風(fēng)鉆、火車的剎車裝置、液壓裝載、起重、挖掘、軋鋼機(jī)組、數(shù)控機(jī)床、多工位組合機(jī)床、全自動(dòng)液壓車床、液壓機(jī)械手等。液壓翻斗車液壓挖掘機(jī)汽車起重機(jī)工作過(guò)程汽車起重機(jī)支腿筑路機(jī)飛機(jī)船舶船閘汽車制動(dòng)系統(tǒng)汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)汽車氣壓制動(dòng)系統(tǒng)磨床工作臺(tái)磨床工作過(guò)程和刀具液壓輔件精密機(jī)床銑床注塑機(jī)液壓系統(tǒng)組合機(jī)床自動(dòng)生產(chǎn)線氣動(dòng)檢測(cè)線氣動(dòng)機(jī)械手第二章流體力學(xué)基礎(chǔ)理論內(nèi)容:流體傳動(dòng)的工作介質(zhì)是流體,主要包括液體與氣體,流體傳動(dòng)常分為液體傳動(dòng)與氣體傳動(dòng)兩大類。本章主要講解液體的性能和力學(xué)基本知識(shí),為后續(xù)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備必要的基礎(chǔ)理論知識(shí)。第二章流體力學(xué)基礎(chǔ)理論第一節(jié)流體傳動(dòng)的工作介質(zhì)與性能第二節(jié)液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失及流量第三節(jié)液體沖擊與氣穴現(xiàn)象第一節(jié)流體傳動(dòng)工作介質(zhì)與性能一、液壓油(一)液壓油的用途與要求1.液壓油的用途(1)傳遞作用。把液壓泵提供的能量傳遞給執(zhí)行元件,達(dá)到設(shè)備使用要求。(2)潤(rùn)滑作用。液壓油能潤(rùn)滑液壓泵、液壓閥、液壓缸等液壓系統(tǒng)的元件。(3)密封作用。利用液壓油的粘性減少泄漏,起到密封作用。(4)冷卻作用。液壓油吸收液壓系統(tǒng)能量損耗產(chǎn)生熱量,流到油箱,起冷卻作用。(5)去污作用。液壓油流動(dòng)時(shí),帶走液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的磨粒和污染物。(6)防蝕作用。液壓油可防止液壓元件生銹和腐蝕,特殊酸堿液除外。2.液壓油的要求(1)可壓縮性小。保證系統(tǒng)的快速響應(yīng)。(2)適中粘度與粘溫特性。保證系統(tǒng)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù),減少泄漏。(3)良好潤(rùn)滑性、良好穩(wěn)定性、良好相容性、良好防銹蝕性。第一節(jié)流體傳動(dòng)工作介質(zhì)與性能表2-1液壓油的種類液壓油類別性能與特征代碼石油基油液無(wú)添加劑石油基油液L-HHHH+抗氧化劑L-HLHL+抗磨劑L-HMHL+增稠劑L-HRHM+防爬劑L-HG難燃液壓液含水液壓液水包油乳化液水大于80﹪L-HFAE水的化學(xué)溶液L-HFAS油包水乳化液水小于80﹪L-HFB水-乙二醇L-HFC合成液壓液磷酸酯無(wú)水合成液L-HFDR第一節(jié)流體傳動(dòng)工作介質(zhì)與性能1.密度單位體積液體所具有的質(zhì)量稱為該液體的密度。一般用ρ表示,2.壓縮性液壓油隨壓力增高而體積縮小的性質(zhì)稱為壓縮性。一般用壓縮率κ表示,

3.粘性液體的粘性:即液體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)稱為液體的粘性。常用粘度衡量液體的粘性(三)液壓油的性質(zhì)

液體的粘性:即液體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)稱為液體的粘性。常用粘度衡量液體的粘性。液體層間的切應(yīng)力τ(單位面積上的內(nèi)摩擦力)液體粘性

液體粘度(1)動(dòng)力粘度指液體在以單位速度梯度流動(dòng)時(shí),單位面積上的內(nèi)摩擦力。是表示液體流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力大小的粘性系數(shù)。μ=τ/du/dv(2)運(yùn)動(dòng)粘度指液體動(dòng)力粘度與其密度之比。液體粘度(3)恩氏粘度。溫度為(t℃)的200cm3被測(cè)液體由恩氏粘度計(jì)容器底部直徑為ф2.8的小孔中流盡所用的時(shí)間t1與同體積溫度為20℃的蒸餾水在同一容器中流完所用的時(shí)間t2(t2

=51s)之比,稱為該被測(cè)液體在(t℃)下的恩氏粘度,記為oEt(四)液壓油的選擇與使用

1.液壓油的選擇:包含品種和粘度的選擇(1)根據(jù)液壓系統(tǒng)對(duì)液壓油性能的要求選擇合適的液壓油。如粘度、溫度界限、潤(rùn)滑性、相容性等。(2)查閱液壓油的性能比較和應(yīng)用范圍,選出符合系統(tǒng)要求的液壓油品種,如表2-2所示。(3)考慮環(huán)境因素,權(quán)衡各方面的要求和參數(shù)。當(dāng)環(huán)境溫度高、壓力高、低速運(yùn)動(dòng)、泄漏量大時(shí),宜采用粘度較高的液壓油;當(dāng)環(huán)境溫度低、壓力低、高速運(yùn)動(dòng)、泄漏量小時(shí),宜采用粘度較低的液壓油;通常根據(jù)液壓泵的要求來(lái)確定的粘度,如表2-3所示。(四)液壓油的選擇與使用

2.液壓油的使用液壓油使用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格清洗元件和系統(tǒng),防止污染物從外界侵入;及時(shí)采用過(guò)濾器,濾除油中雜質(zhì);控制油溫,防止汽化與快速變質(zhì);保持系統(tǒng)良好的密封性和潤(rùn)滑性,減少磨損與泄漏;定期檢查和更換液壓油,提高系統(tǒng)使用壽命。在油液使用中,遵守定期檢查和更換液壓油制度。注油時(shí),檢查油液的純度和注油系統(tǒng)的清潔度,防止污染物從外界侵入;定時(shí)查看油液的顏色、嗅氣味,發(fā)現(xiàn)變混濁,用過(guò)濾器濾除油中雜質(zhì),發(fā)現(xiàn)變混濁和刺鼻味,立即更換液壓油;及時(shí)觀察油液的油溫、油位、粘性和潤(rùn)滑性,減少油液汽化、缺油、磨損與泄漏現(xiàn)象,適時(shí)補(bǔ)充新鮮油液。二、液體的力學(xué)性能內(nèi)容:

液體的力學(xué)性能一般分為液體靜力學(xué)性能與液體動(dòng)力學(xué)性能。本章講述液體靜力學(xué)性能與液體動(dòng)力學(xué)性能的基本知識(shí)、原理、基本方程及應(yīng)用。1.液體靜力學(xué)性能定義:液體靜力學(xué)是研究靜止液體的力學(xué)規(guī)律以及這些規(guī)律的應(yīng)用。靜止液體是指液體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的液體。(1)液體靜壓力

液體靜壓力定義:靜止液體在單位面積上所受的內(nèi)法線方向的力稱為靜壓力。又稱為“壓力”,在物理學(xué)中稱為“壓強(qiáng)”。壓力的國(guó)際單位是帕(Pa)1Pa=1N/m2

液體靜壓力特性:①液體靜壓力方向是承壓面的內(nèi)法線方向,即靜止液體不受拉力、剪切力,只受壓力。②靜止液體內(nèi)任一點(diǎn)在各個(gè)方向上受到的壓力都相等。

(2)液體靜壓力基本方程式

靜壓力基本方程式:物理意義:靜止液體內(nèi)任何一點(diǎn)具有壓力能和位能兩種能量,且其總和保持不變,即能量守恒。

(3)液體靜壓力表示方法靜壓力表示方法:絕對(duì)壓力和相對(duì)壓力。絕對(duì)壓力是指以絕真空為零基準(zhǔn)所表示的壓力;相對(duì)壓力是指以大氣壓為零基準(zhǔn)所表示的壓力。高于大氣壓的那部分壓力叫表壓力(如儀表壓力);低于大氣壓的那部分壓力叫真空度。相對(duì)壓力=絕對(duì)壓力—大氣壓力差值大于零時(shí),相對(duì)壓力就是表壓力;差值小于零時(shí),相對(duì)壓力就是真空度。2.液體動(dòng)力學(xué)性能定義:液體動(dòng)力學(xué)研究液體受力與運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。內(nèi)容:主要講解液體流動(dòng)的連續(xù)方程、能量方程和動(dòng)量方程。即液體流動(dòng)的質(zhì)量守衡、能量守衡、動(dòng)量守衡三大定律。(1)基本概念理想液體指無(wú)粘性、不可壓縮的液體稱為理想液體。實(shí)際液體指有粘性、可壓縮的液體稱為實(shí)際液體。恒定流動(dòng)指液體流經(jīng)某空間時(shí),液體在該空間任意點(diǎn)的壓力、速度和密度都不隨時(shí)間變化而變化,稱液體在該空間作恒定流動(dòng);反之,只要有一個(gè)參數(shù)隨時(shí)間變化,則稱為非恒定流動(dòng)。通流截面指垂直于各點(diǎn)液流速度的面。流量指單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某通流截面的液體體積稱為流量。流量用q表示。Q=V/t=As/t=Av平均流速指通流截面內(nèi)各點(diǎn)液流速度的平均值。V=q/A液體的流態(tài)就是液體的流動(dòng)狀態(tài)。分為層流和紊流。(2)流體的連續(xù)性方程流體連續(xù)性方程:A1v1=A2v2=q流體連續(xù)性方程說(shuō)明:①流體流經(jīng)任意截面的流量都相等。②通流截面的平均流速與面積成反比。流量一定時(shí),粗管流速低,細(xì)管流速高。(3)百努利方程1)理想液體能量方程(3)百努利方程物理意義:理想液體在任意截面都有壓力能、位能和動(dòng)能三種能量,在同一截面內(nèi)三者之和為定值、三者之間可轉(zhuǎn)換。

2)實(shí)際液體恒定流動(dòng)的能量方程(4)動(dòng)量方程動(dòng)量定理:作用在物體上的合外力等于單位時(shí)間物體動(dòng)量的變化量。動(dòng)量方程:第二節(jié)流體傳動(dòng)的壓力損失及流量一、液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失液體在流動(dòng)時(shí)的壓力損失可分為兩種:一種是沿程壓力損失,一種是局部壓力損失.2.局部壓力損失管接頭、以及控制閥閥口等局部障礙處時(shí)的壓力損失稱為局部壓力損失。1.沿程壓力損失流體在等徑直管中流動(dòng)時(shí),因其內(nèi)外摩擦而產(chǎn)生的壓力損失,稱為沿程壓力損失。一、液體流動(dòng)時(shí)的壓力損失3.管路系統(tǒng)的總壓力損失第二節(jié)流體傳動(dòng)的壓力損失及流量二、流體流經(jīng)小孔與縫隙時(shí)的流量1.液體流經(jīng)小孔時(shí)的流量通用公式:qv=KAΔpmK——由孔形狀、尺寸和液體性質(zhì)決定的系數(shù);A—小孔通流截面面積;

ΔP——小孔兩端壓力差;m——由小孔長(zhǎng)徑比決定的指數(shù):細(xì)長(zhǎng)孔:m=1;薄壁孔:m=0.5;短孔:m=0.5~1。第二節(jié)流體傳動(dòng)的壓力損失及流量2.液體流經(jīng)縫隙時(shí)的流量(1)流經(jīng)平行平板間隙的流量。(2)環(huán)狀間隙的流量。第三節(jié)液體沖擊與氣穴現(xiàn)象一、沖擊現(xiàn)象在液壓系統(tǒng)中,當(dāng)突然關(guān)閉或開(kāi)啟液流通道時(shí),在通道內(nèi)液體壓力發(fā)生急劇交替升降的波動(dòng)過(guò)程稱為流體沖擊。二、氣穴現(xiàn)象在液壓系統(tǒng)中,當(dāng)流速突增,供油不足時(shí),壓力會(huì)迅速下降,油液蒸發(fā)形成氣泡、當(dāng)壓力低于空氣分離壓時(shí),溶于油液中的空氣游離出來(lái)也形成氣泡,使油液中夾雜氣泡,這種現(xiàn)象稱為氣穴現(xiàn)象。第三章液壓動(dòng)力元件第一節(jié)液壓泵的工作原理第二節(jié)液壓泵的主要性能與參數(shù)第三節(jié)液壓泵的結(jié)構(gòu)第四節(jié)液壓泵與電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選用液壓動(dòng)力元件是指在液壓系統(tǒng)中將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓能,為系統(tǒng)提供能量的裝置。第三章液壓動(dòng)力元件第一節(jié)液壓泵的工作原理1—偏心輪2—柱塞3—泵體4—彈簧5、6—單向閥7—油箱一、液壓泵的工作原理圖3-1液壓泵工作原理第一節(jié)液壓泵的工作原理液壓泵能吸油與壓油的必須具備條件:1、可變的密封容積2、吸油腔與壓油腔隔開(kāi)3、有與密封容積變化相協(xié)調(diào)的配油裝置4、油箱與大氣相通二、液壓泵的分類按排量能否調(diào)節(jié):分成定量泵和變量泵;按液體可輸入方向:分成單向泵和雙向泵;按結(jié)構(gòu)形式來(lái)分:分成齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵。如右圖液壓泵齒輪泵柱塞泵螺桿泵葉片泵單螺桿雙螺桿徑向軸向單作用雙作用內(nèi)嚙合外嚙合三螺桿第二節(jié)液壓泵主要性能與參數(shù)一、液壓泵的壓力1.工作壓力:工作壓力是指泵的輸出壓力,其大小由負(fù)載決定。如果負(fù)載無(wú)限制增加,泵的工作壓力也無(wú)限制地升高,直到液壓系統(tǒng)損壞。因此,在液壓系統(tǒng)中設(shè)置安全閥,限制泵最大壓力,起過(guò)載保護(hù)作用。2.額定壓力:額定壓力是指在長(zhǎng)時(shí)間使用中,泵所允許達(dá)到的最大工作壓力。當(dāng)超過(guò)此值時(shí)就是過(guò)載。3.最大壓力:最大壓力是指在短時(shí)間內(nèi)過(guò)載時(shí),泵所允許達(dá)到的極限工作壓力。最大壓力由系統(tǒng)中的安全閥限定。二、液壓泵的排量與流量1.排量:排量是指泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí),由其密封容積的幾何尺寸計(jì)算而得到的排出液體的體積。2.流量q(1)理論流量qt。液壓泵的理論流量是指泵在單位時(shí)間內(nèi),由其密封容積的幾何尺寸計(jì)算而得到的排出液體的體積。理論流量等于排量與轉(zhuǎn)速的乘積,與工作壓力無(wú)關(guān)。

qt=Vn(2)泄漏流量Δq。液壓泵泄漏流量,是指泵在轉(zhuǎn)速和壓力下,由高壓向低壓流動(dòng)不作功液體的流量。(3)實(shí)際流量q。實(shí)際流量是指工作時(shí)泵出口實(shí)際輸出的流量。q=qt—Δq三、液壓泵的功率1.泵軸上的理論轉(zhuǎn)矩液壓泵的理論機(jī)械功率應(yīng)無(wú)損耗地全部變換為液壓泵的理論液壓功率。Tt=pV/2π

p—泵的工作壓力;V—泵的排量;n—泵軸的轉(zhuǎn)速。2.泵的輸入功率驅(qū)動(dòng)泵軸的機(jī)械功率叫泵的輸入功率。PBi=2πnTt

3.泵的輸出功率泵輸出的液壓功率叫泵的輸出功率。PBo=pq四、液壓泵的效率1.泵的機(jī)械效率:泵的實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩與理論轉(zhuǎn)矩之比。ηBm=T/Tt2.泵的容積效率:泵的實(shí)際輸出流量q與理論流量qt之比。ηBv=q/qt

3.泵的總效率:總效率等于輸出功率與輸入功率之比ηB=PBo/PBi若泵的容積效率為和機(jī)械效率為,則泵的總效率等于容積效率和機(jī)械效率的乘積。

ηB=ηBm·ηBv

第三節(jié)液壓泵的結(jié)構(gòu)一、齒輪泵1—泵體2、4—齒輪3、5—齒輪軸圖3-2外嚙合齒輪泵工作原理a)結(jié)構(gòu)組成b)工作原理第三節(jié)液壓泵的結(jié)構(gòu)3.特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)是:機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、體積小、重量輕、造價(jià)低、易吸油、對(duì)油液污染不敏感、工作可靠、壽命長(zhǎng)、便于維修等。它的缺點(diǎn)是:效率低、振動(dòng)大、易磨損、流量和壓力脈動(dòng)較大、噪聲較大(內(nèi)嚙合齒輪泵較小),排量不可變。由于結(jié)構(gòu)上的因素,外嚙合齒輪泵不可避免會(huì)產(chǎn)生困油、徑向力不平衡、泄漏等現(xiàn)象。為了減輕困油現(xiàn)象的影響,一般采用在齒輪泵的端蓋上開(kāi)卸荷槽。4.泵實(shí)際輸出流量q=6.66Bm2znηBv

第三章液壓動(dòng)力元件

5.內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)與原理1)結(jié)構(gòu)與原理。2)特點(diǎn)。與外嚙合齒輪泵比,內(nèi)嚙合齒輪泵齒輪轉(zhuǎn)向相同、磨擦損失小、壽命長(zhǎng)、吸油能力強(qiáng)、噪音小、效率高、可正反轉(zhuǎn)等優(yōu)點(diǎn),是一種高性能泵。但是內(nèi)嚙合齒輪泵的加工精度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高,常用于低壓、小流量高性能液壓系統(tǒng)。圖3-3內(nèi)嚙合齒輪泵二、螺桿泵1.螺桿泵的結(jié)構(gòu)及工作原理2.特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)點(diǎn):(1)工作平穩(wěn),無(wú)困油,無(wú)脈動(dòng)(2)容積效率高,額定壓力較高(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可采用高轉(zhuǎn)速;(4)密封面積大。缺點(diǎn):主要是螺桿的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、加工精度高、需要專用設(shè)備才能加工、成本高。應(yīng)用:流量、壓力脈動(dòng)小、工作平穩(wěn)、性能要求較高的中低壓液壓系統(tǒng)。圖3-4螺桿泵的結(jié)構(gòu)及工作原理1、3—從動(dòng)螺桿

2—主動(dòng)螺桿三、葉片泵

1.葉片泵的結(jié)構(gòu)組成2.葉片泵的工作原理(1)單作用葉片泵1)工作原理。1—配流盤2—傳動(dòng)軸3—轉(zhuǎn)子

4—定子5—葉片

6-泵體

圖3-5單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)及工作原理2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3)實(shí)際流量q=2πbeDnηBv(2)雙作用葉片泵1)工作原理。2)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周,兩葉片間的工作容積完成兩次吸油和排油過(guò)程,稱為雙作用葉片泵;有兩個(gè)對(duì)稱的吸油腔和壓油腔,稱為對(duì)稱式葉片泵;轉(zhuǎn)子軸上的徑向液壓力互相平衡,稱為卸荷式葉片泵;葉片數(shù)是偶數(shù)。

3)雙作用葉片泵的實(shí)際流量:圖3-6雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)及工作原理1—轉(zhuǎn)子2—定子3—葉片4—泵體5—配流盤3、葉片泵的特點(diǎn)與應(yīng)用葉片泵與齒輪泵相比:優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、流量和壓力較大、流量均勻、噪聲小等。缺點(diǎn):自吸特性差、對(duì)油液的污染較敏感、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、價(jià)格高、難維修。應(yīng)用:葉片泵在機(jī)床液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最廣,常用于性能較好的中壓、中高壓系統(tǒng)。四、柱塞泵柱塞泵是利用柱塞在缸體的柱塞孔中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的密封工作容積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)泵的吸油和壓油。1、徑向柱塞泵(1)結(jié)構(gòu)組成(2)工作原理1—轉(zhuǎn)子2—定子3—柱塞4—配油銅套5—配流軸圖3-7徑向柱塞泵的結(jié)構(gòu)及工作原理2、斜盤式軸向柱塞泵圖3-8斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)及工作原理1—斜盤2—滑履3—壓板4—內(nèi)套筒5—柱塞

6—彈簧7—缸體8—外套筒9—傳動(dòng)軸10—配流盤

a)外觀b)結(jié)構(gòu)圖c)配流盤3、柱塞泵的特點(diǎn)與應(yīng)用特點(diǎn):柱塞和柱塞孔都是圓形零件;配合精度高,密封性能好;較高的容積效率;易于實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)及液流方向的改變;柱塞受壓,充分利用材料強(qiáng)度,克服葉片泵葉片受壓易彎曲的現(xiàn)象。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊;壓力、效率高;流量易調(diào)等。缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格高、對(duì)油液的污染敏感。應(yīng)用:壓力、流量需要調(diào)節(jié)的高壓力、大流量液壓系統(tǒng),如工程機(jī)械、大功率機(jī)床等。五、液壓泵的圖形符號(hào)a)單向定量泵c)雙向定量泵d)雙向變量泵b)單向變量泵圖3—9液壓泵圖形符號(hào)六常用液壓泵性能表3-2常用液壓泵的性能參數(shù)性能類別齒輪泵葉片泵軸向柱塞泵螺桿泵

壓力范圍(MPa)2.5~17.56.3~12.87.0~40.02.5~10.0排量(mL/r)2.5~2102.5~2372.5~16160.16~1463轉(zhuǎn)速范圍(r/min)1450~4000600~2800960~7500100~1800能否變量不能能能不能容積效率0.70~0.950.80~0.950.90~0.970.70~0.95總效率0.65~0.900.65~0.850.80~0.900.70~0.85對(duì)油液污染是否敏感不敏感敏感敏感不敏感特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)、自吸強(qiáng)、噪音大、壓力低。運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)、自吸差、噪音小、壓力中。運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)、自吸差、噪音小、壓力高結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)、自吸強(qiáng)、噪音大、壓力低應(yīng)用低壓系統(tǒng)低精度中壓系統(tǒng)中等精度高壓系統(tǒng)高精度中低壓系統(tǒng)液體粘性大第四節(jié)液壓泵與電動(dòng)機(jī)參數(shù)選用一、液壓泵的選用1.液壓泵類型的選擇。一般低壓系統(tǒng)選用齒輪泵;中壓系統(tǒng)選用葉片泵;高壓系統(tǒng)多選擇柱塞泵。當(dāng)壓力不太高時(shí),而精度要求較高,可選用螺桿泵。表3-2列出了常用液壓泵的性能參數(shù),可供參考。2.液壓泵的工作壓力。液壓泵的工作壓力應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件所需要的最大工作壓力。p≥Kpmax

一般取K=1.1~1.5。3.液壓泵的流量。液壓泵的流量應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)中同時(shí)工作的執(zhí)行元件所需要的最大流量之和。

qB≥K∑qmax

一般取K=1.1~1.3

二、電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選用(1)轉(zhuǎn)速n。轉(zhuǎn)速應(yīng)與系統(tǒng)液壓泵相匹配,見(jiàn)表3-2。(2)功率pD。電動(dòng)機(jī)輸出功率計(jì)算公式:在液壓泵產(chǎn)品中,常附有配套電動(dòng)機(jī)功率數(shù)值,這個(gè)數(shù)值是指在額定壓力和流量下所需的功率。但是,實(shí)際應(yīng)用時(shí)可能達(dá)不到,因此,可按實(shí)際計(jì)算選取合適的電動(dòng)機(jī)。ηB——液壓泵的總效率。pBqBmax——液壓泵同一時(shí)間壓力與流量的最大值第四章液壓執(zhí)行元件及輔助元件第一節(jié)液壓缸第二節(jié)液壓馬達(dá)第三節(jié)液壓輔助元件第一節(jié)液壓缸液壓缸則將液壓能轉(zhuǎn)換成實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)(或往復(fù)擺動(dòng))的機(jī)械能,輸出力(或轉(zhuǎn)矩)與直線運(yùn)動(dòng)速度(擺動(dòng)角速度)的裝置。一、液壓缸的分類1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):活塞式、柱塞式、擺動(dòng)式、特種式。2.油方式:?jiǎn)巫饔檬?、雙作用式。二、液壓缸的結(jié)構(gòu)1.活塞式液壓缸按活塞桿個(gè)數(shù)可分為:雙活塞桿液壓缸和單活塞桿液壓缸;按固定方式可分為:缸固定式液壓缸和桿固定式液壓缸;按油液的供給方式可分為:雙作用液壓缸和單作用液壓缸;(1)雙作用活塞式液壓缸1-活塞桿2、6—端蓋3—活塞4—缸體5—密封圈圖4-1雙桿雙作用缸體固定活塞式液壓缸(2)單作用活塞式液壓缸1—活塞2—彈簧3—缸筒4—活塞桿圖4-2單作用活塞液壓缸2、柱塞式液壓缸1—缸筒2—柱塞3—導(dǎo)向套4—密封圈5—壓蓋圖4-3柱塞式液壓缸3、液壓缸的典型結(jié)構(gòu)(3)液壓缸的緩沖裝置a)圓柱環(huán)形間隙式

b)圓錐環(huán)形間隙式c)可變節(jié)流式

d)可調(diào)節(jié)流式

圖4-4液壓缸的緩沖裝置a)圓柱環(huán)形間隙式b)圓錐環(huán)形間隙式

c)可變節(jié)流式d)可調(diào)節(jié)流式(4)液壓缸的排氣裝置圖4-5液壓缸的排氣裝置三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算1、雙作用液壓缸的力和速度(1)雙桿雙作用液壓缸力和速度1)力的計(jì)算2)速度的計(jì)算三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算(2)單活塞桿雙作用液壓缸速度和推力的計(jì)算1)當(dāng)液壓缸無(wú)桿腔供給高壓油液時(shí):圖a)

2)當(dāng)液壓缸有桿腔供給高壓油液時(shí):圖b)3)液壓缸差動(dòng)連接時(shí):圖c)三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算2、單作用(活塞或柱塞)液壓缸的力和速度1)力的計(jì)算2)速度的計(jì)算

四、其它液壓缸1.增壓缸圖4-7增壓缸原理2、伸縮式液壓缸1—小活塞

2—套筒

3—O形密封圈4—缸體

5—大活塞6—缸蓋圖4-8伸縮式液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖3、齒條活塞缸圖4-9齒條活塞缸1—齒條2—齒輪3—活塞第二節(jié)液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)是一種執(zhí)行元件,是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的一種能量轉(zhuǎn)換裝置,輸出轉(zhuǎn)矩與角速度。第二節(jié)液壓馬達(dá)一、液壓馬達(dá)的分類及特點(diǎn)1、液壓馬達(dá)分類按其排量能否調(diào)節(jié)可分為:定量馬達(dá)和變量馬達(dá);按其液體的可輸入方向可分為單向馬達(dá)和雙向馬達(dá);按其結(jié)構(gòu)形式來(lái)分,分類右圖。液壓馬達(dá)齒輪馬達(dá)柱塞馬達(dá)螺桿馬達(dá)葉片馬達(dá)單螺桿雙螺桿徑向軸向單作用雙作用內(nèi)嚙合外嚙合三螺桿2、液壓馬達(dá)特點(diǎn)與液壓泵相比時(shí)的特點(diǎn):馬達(dá)的進(jìn)口、出口相同;可以正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn);進(jìn)口、出口必須設(shè)有方向控制閥。二、液壓馬達(dá)圖形符號(hào)圖4-10液壓馬達(dá)圖形符號(hào)a)單向定量馬達(dá)b)單向變量馬達(dá)

c)雙向定量馬達(dá)d)雙向變量馬達(dá)三、液壓馬達(dá)參數(shù)計(jì)算1.液壓馬達(dá)的壓力

(1)工作壓力。液壓馬達(dá)的工作壓力是指它的輸入口壓力,在液壓系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置安全閥來(lái)限制。(2)額定工作壓力。液壓馬達(dá)的額定壓力是指液壓馬達(dá)在長(zhǎng)時(shí)間使用中,允許到達(dá)的最大工作壓力。(3)最大壓力(最大工作壓力)。液壓馬達(dá)的最大壓力是指液壓馬達(dá)在短時(shí)間內(nèi)過(guò)載時(shí),所允許的極限工作壓力。由液壓系統(tǒng)中的安全閥限定。安全閥的調(diào)定值不允許超過(guò)液壓馬達(dá)的最大壓力。2、液壓馬達(dá)的排量與流量(1)排量V。液壓馬達(dá)的排量是指馬達(dá)軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí),由其密封容積的幾何尺寸計(jì)算而得到的吞入液體的體積。(2)流量q1)理論流量qt。液壓馬達(dá)的理論流量,是指馬達(dá)在單位時(shí)間內(nèi)為達(dá)到指定轉(zhuǎn)速,由其密封容積的幾何尺寸計(jì)算而得到的吞入液體的體積。理論流量等于排量與轉(zhuǎn)速的乘積,與工作壓力無(wú)關(guān)。qt=Vn2)泄漏流量Δq。液壓馬達(dá)的泄漏流量,馬達(dá)在公稱轉(zhuǎn)速和公稱壓力下,由高壓向低壓方向流動(dòng)的不作功的液體的流量。3)實(shí)際流量q。液壓馬達(dá)的實(shí)際流量,是指馬達(dá)工作時(shí)實(shí)際輸入的流量,等于理論流量加上因泄漏損失的流量,與工作壓力無(wú)關(guān)。q=qt+Δq

4)額定流量qn。液壓馬達(dá)的額定流量,是指馬達(dá)在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下,馬達(dá)入口的輸入流量。3、液壓馬達(dá)的功率1)馬達(dá)的輸入功率。即

式中:p——為馬達(dá)進(jìn)口的壓力;q——為馬達(dá)進(jìn)口的2)馬達(dá)的輸出功率。馬達(dá)對(duì)外作功的機(jī)械功率叫馬達(dá)的輸出功率。

四、液壓馬達(dá)的工作原理1.齒輪馬達(dá)1—?dú)んw2、5—齒輪3、4—齒輪軸

圖4-11齒輪馬達(dá)工作原理2、葉片式液壓馬達(dá)的工作原理圖4-12雙作用葉片馬達(dá)工作原理3、軸向柱塞液壓馬達(dá)工作原理圖4-13軸向柱塞液壓馬達(dá)工作原理1—斜盤2—柱塞3—缸體4—配流盤圖4-12雙作用葉片馬達(dá)工作原理圖4-13軸向柱塞液壓馬達(dá)工作原理4、液壓馬達(dá)的選擇表4-2常用液壓馬達(dá)的技術(shù)性能參數(shù)性能類別齒輪馬達(dá)葉片馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)壓力范圍(MPa)10~146~2010~32轉(zhuǎn)矩(Nm)17~33010~7017~5655轉(zhuǎn)速范圍(r/min)150~3000120~3000300~3000機(jī)械效率0.8~0.850.85~0.950.90~0.95制動(dòng)性能差較差好噪音大小較小流量脈動(dòng)(﹪)11~271~32~14最高自吸能力(KPa)5033.533.5對(duì)油液污染敏感性不敏感較敏感較敏感第三節(jié)液壓輔助元件?在液壓系統(tǒng)中起輔助作用的元件統(tǒng)稱為輔助元件。?分類:蓄能器、過(guò)濾器、油管與管接頭、壓力計(jì)與壓力計(jì)開(kāi)關(guān)以及油箱等。?作用:這些輔助裝置在液壓系統(tǒng)中是不可缺少的組成部分,如果處理不當(dāng),會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作性能,甚至使液壓系統(tǒng)無(wú)法正常工作。一、油箱作用:油箱主要用來(lái)儲(chǔ)存液壓油,除此外,還可以起到散發(fā)熱量、排掉油液中的空氣、沉淀油液中的雜質(zhì)等作用。分類:開(kāi)式和閉式1—油管2—過(guò)濾器3—空氣濾清器4—回油管5—上蓋6—油位指示器7—下隔板8—放油閥9—上隔板a)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖b)圖形符號(hào)圖4-14開(kāi)式油箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖二、過(guò)濾器作用:不斷凈化油液,將其污染程度控制在允許范圍內(nèi)。1、過(guò)濾器的分類網(wǎng)式、線隙式、紙芯式、燒結(jié)式磁性式(1)網(wǎng)式過(guò)濾器1、4—端蓋2—骨架3—濾網(wǎng)圖4-15網(wǎng)式過(guò)濾器及圖形符號(hào)a)網(wǎng)式過(guò)濾器外觀b)網(wǎng)式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖c)圖形符號(hào)(2)線隙式過(guò)濾器1—端蓋

2—?dú)んw3—芯架

4—鋁絲圖4-16線隙式過(guò)濾器(2)紙芯式過(guò)濾器圖4-17紙芯式過(guò)濾器1—紙芯2—芯架(4)燒結(jié)式過(guò)濾器1—端蓋2—?dú)んw3—濾芯圖4-18燒結(jié)式過(guò)濾器(5)磁性過(guò)濾器圖4-19磁性過(guò)濾器1—鐵環(huán)2—罩子3—永久性磁鐵2、過(guò)濾器安裝位置安裝于:1)泵吸油管路。2)壓力油路。3)回油路。4)旁油路。5)獨(dú)立的過(guò)濾系統(tǒng)。圖4-20過(guò)濾器的安裝位置三、空氣過(guò)濾器圖4-21空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)與圖形符號(hào)a)空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)b)圖形符號(hào)四、熱交換器1.冷卻器1—外殼

2—擋板3—銅管4—隔板圖4-22多管式冷卻器2、加熱器定義:在液壓系統(tǒng)中,將油液溫度提高到15oC以上的預(yù)加熱的設(shè)備

。作用:將油箱油液溫度提高到15oC以上預(yù)加熱方法如下:(1)采用流體阻力損失加熱。(2)采用蛇形管蒸氣加熱。(3)采用電熱器加熱。

五、蓄能器定義:蓄能器是液壓系統(tǒng)中用以儲(chǔ)存和釋放液壓能的裝置。作用:儲(chǔ)存和釋放液壓能、吸收壓力脈動(dòng)、減小液壓沖擊、節(jié)約能量、減少投資。

1.蓄能器的類型與原理類型:重錘式、彈簧式和充氣,充氣式蓄能器分為:直接接觸式和隔離式。隔離式分為:活塞式、氣囊式和隔膜式。1、蓄能器類型與原理蓄能器的分類:1、蓄能器類型與原理氣囊式蓄能器工作原理1—?dú)忾T2—?dú)んw3—?dú)饽?—提升閥5—螺塞

圖4-23氣囊式蓄能器2、蓄能器的功用功用:(1)用于輔助油源。

(2)用于系統(tǒng)保壓、補(bǔ)油。(3)用于吸收壓力沖擊、脈動(dòng)。3、蓄能器的安裝與使用(1)在安裝蓄能器時(shí),應(yīng)將油口朝下垂直安裝,并便于檢修。(2)裝在管路上的蓄能器必須用支架固定。(3)蓄能器是壓力容器,搬運(yùn)和裝拆時(shí)應(yīng)先排除內(nèi)部的氣體。(4)蓄能器與管路系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥,這便于在系統(tǒng)長(zhǎng)期停止工作時(shí),將蓄能器與主油路切斷。(5)蓄能器與液壓泵之間應(yīng)設(shè)單向閥,以防止液壓泵停轉(zhuǎn)時(shí)蓄能器內(nèi)的壓力油倒流。(6)用于吸收液壓沖擊和脈動(dòng)壓力的蓄能器,應(yīng)盡可能裝在振源附近。六、油管與管接頭1.油管(1)油管種類及適用場(chǎng)合。根據(jù)材料不同,常用油管有鋼管、銅管、橡膠軟管、有機(jī)玻璃管和塑料管等。1)鋼管。2)銅管。3)橡膠軟管。(2)油管的安裝要求1)管路盡量短、平、直,少?gòu)?、大彎?)管路盡量避免交叉,平行管間距要大于10mm。3)軟管直線安裝時(shí),應(yīng)留30%左右的余量。2、管接頭連接管子與管子、管子與元件的連接件。種類:據(jù)連接方式來(lái)分:擴(kuò)口式焊接式卡套式軟管接頭快速管接頭油口個(gè)數(shù)和方向來(lái)分:直通式直角式三通式七、密封裝置功用:

防止和減少泄漏防止空氣和污染物侵入系統(tǒng)密封方法:

a)間隙密封

b)密封圈密封(O型、Y型、V型)a)間隙密封b)O型密封圈密封圖4-24密封裝置第五章液壓控制元件第一節(jié)液壓控制元件概述第二節(jié)方向控制閥第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用第四節(jié)流量控制閥及其應(yīng)用第五節(jié)疊加閥第六節(jié)插裝閥第五章液壓控制元件液壓控制元件(又稱液壓控制閥,簡(jiǎn)稱液壓閥)在液壓系統(tǒng)中被用來(lái)控制液流的方向、壓力和流量,保證執(zhí)行元件按照負(fù)載的需求進(jìn)行工作。液壓閥的品種繁多,即使同一種閥,因應(yīng)用場(chǎng)合不同,用途也有差異。第一節(jié)液壓控制元件概述液壓閥的基本結(jié)構(gòu)主要包括閥芯、閥體和驅(qū)動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置。閥芯的主要形式有滑閥、錐閥和球閥;閥體上除有與閥芯配合的閥體孔或閥座孔外,還有外接油管的進(jìn)出油口;驅(qū)動(dòng)裝置可以是手調(diào)機(jī)構(gòu),也可以是彈簧或電磁鐵,有時(shí)還作用有液壓力。液壓閥正是利用閥芯在閥體內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥口的通斷及開(kāi)口大小,來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力、流量和方向控制的。第一節(jié)液壓控制元件概述一、液壓閥的基本結(jié)構(gòu)與原理1.根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分類

滑閥錐閥

球閥

第一節(jié)液壓控制元件概述二、液壓閥的分類a)b)c)

(3)球閥球閥的性能與錐閥相同。

(2)錐閥密封性能好,且開(kāi)啟閥口時(shí)無(wú)“死區(qū)”,動(dòng)作靈敏。因一個(gè)錐閥只能有一個(gè)進(jìn)油口和一個(gè)出油口,因此又稱為二通錐閥。(1)滑閥

因滑閥為間隙密封,閥芯與閥體的徑向間隙盡可能小,還需要有一定的密封長(zhǎng)度。2.根據(jù)用途不同分類第一節(jié)液壓控制元件概述二、液壓閥的分類(1)方向控制閥。用來(lái)控制和改變液壓系統(tǒng)中液流方向的閥類,如單向閥、液控單向閥、換向閥等。(2)壓力控制閥。用來(lái)控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流壓力以及利用壓力實(shí)現(xiàn)控制的閥類,如溢流閥、減壓閥、順序閥等。(3)流量控制閥。用來(lái)控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)液流流量的閥類,如節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥、二通比例流量閥、三通比例流量閥等。3.根據(jù)控制方式不同分類第一節(jié)液壓控制元件概述二、液壓閥的分類(1)定值或開(kāi)關(guān)控制閥。包括普通控制閥、插裝閥、疊加閥。(2)電液比例控制閥。被控制量與輸入電信號(hào)成比例連續(xù)變化的閥類。(3)伺服控制閥。被控制量與輸入信號(hào)及反饋量成比例連續(xù)變化的閥類。(4)數(shù)字控制閥。用數(shù)字信息直接控制閥口的啟閉來(lái)控制液流的壓力、流量、方向的閥類。4.根據(jù)安裝連接型式不同分類二、液壓閥的分類(1)管式連接。(2)板式連接。(3)插裝閥。(4)疊加閥。第一節(jié)液壓控制元件概述1.普通單向閥(單向閥)第二節(jié)方向控制閥一、單向閥單向閥的應(yīng)用實(shí)例普通單向閥是一種只允許液流沿一個(gè)方向通過(guò),而反向液流則被截止的方向閥。工作原理動(dòng)畫1工作原理動(dòng)畫22.液控單向閥液控單向閥除進(jìn)、出油口外,還有一個(gè)控制油口(圖5-3)。當(dāng)控制油口不通壓力油而通回油箱時(shí),液控單向閥的作用與普通單向閥一樣。當(dāng)控制油口通壓力油時(shí),正、反向的液流均可自由通過(guò)。液控單向閥既可以對(duì)反向液流起截止作用且密封性好,又可以在一定條件下允許正反向液流自由通過(guò),因此多用在液壓系統(tǒng)的保壓或鎖緊回路。第二節(jié)方向控制閥第二節(jié)方向控制閥圖5-3液控單向閥1-控制活塞2-單向閥閥芯3-卸載閥小閥芯P1-進(jìn)油口P2-出油口Pk-控制油口a)簡(jiǎn)式b)復(fù)式c)圖形符號(hào)工作原理動(dòng)畫1.換向閥的類型第二節(jié)方向控制閥二、換向閥換向閥的應(yīng)用實(shí)例換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng),使油路接通或切斷而改變油流方向的閥。按結(jié)構(gòu)類型可分為滑閥式、轉(zhuǎn)閥式和球閥式。按閥體連通的主油路數(shù)可分為二通、三通、四通等。按閥芯在閥體內(nèi)的工作位置可分為二位、三位、四位等按操作閥芯運(yùn)動(dòng)的方式可分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)等。按閥芯的定位方式可分為鋼球定位和彈簧復(fù)位兩種。2.換向閥的工作原理第二節(jié)方向控制閥如圖5-4所示,圓柱形的閥芯為臺(tái)階狀臺(tái)肩,其大小直徑分別為D和d,與進(jìn)出油口對(duì)應(yīng)的閥體上開(kāi)有沉割槽。閥芯在閥體孔內(nèi)做相對(duì)運(yùn)動(dòng),即可開(kāi)啟或關(guān)閉閥口。圖5-4四通滑閥結(jié)構(gòu)五槽式b)三槽式P-進(jìn)油口T-回油口A,B-出油口換向閥的工作原理第二節(jié)方向控制閥(1)換向閥的接口及切換位置第二節(jié)方向控制閥接口,是指閥上各種接油管的進(jìn)、出口。進(jìn)油口通常標(biāo)為P,回油口標(biāo)為R或T,出油口則以A、B來(lái)表示。閥體內(nèi)閥芯可移動(dòng)的位置數(shù)稱為切換位置數(shù)。通常將接口稱為“通”,將閥芯的位置稱為“位”。例如,圖5-5所示的手動(dòng)換向閥有三個(gè)切換位置,4個(gè)接口,該閥為三位四通換向閥。

圖5-5手動(dòng)三位四通換向閥(1)換向閥的接口及切換位置第二節(jié)方向控制閥閥的三個(gè)工作位置與閥芯在閥體中的對(duì)應(yīng)位置如圖5-6所示,各種“位”和“通”的換向閥符號(hào)見(jiàn)圖5-7所示。a)左位工作b)中位工作c)右位工作圖5-6換向閥動(dòng)作原理說(shuō)明

(1)換向閥的接口及切換位置第二節(jié)方向控制閥各種“位”和“通”的換向閥符號(hào)見(jiàn)圖5-7所示。圖5-7換向閥的“位”和“通”的符號(hào)

(2)換向閥的操作方式第二節(jié)方向控制閥

圖5-8換向閥操縱方式符號(hào)a)手動(dòng)b)機(jī)動(dòng)(滾輪式)c)電磁動(dòng)d)彈簧

e)液壓動(dòng)f)液壓先導(dǎo)控制g)電磁—液壓先導(dǎo)控制3.換向閥的結(jié)構(gòu)(1)手動(dòng)(機(jī)動(dòng))換向閥第二節(jié)方向控制閥

圖5-9a為自動(dòng)復(fù)位式手動(dòng)換向閥,手柄左扳則閥芯右移,換向閥左位處于工作狀態(tài),閥的油口P和B通,B和T通;手柄右扳則閥芯左移,換向閥右位處于工作狀態(tài),閥的油口P和A通,A和T通;放開(kāi)手柄,閥芯3在彈簧4的作用下自動(dòng)回復(fù)中位(四個(gè)油口互不相通)。圖b為手動(dòng)換向閥圖形符號(hào)圖。(2)電磁換向閥第二節(jié)方向控制閥

圖5-10三位四通電磁換向閥1-閥體;2-閥芯;3-定位套;4-對(duì)中彈簧;5-擋圈;6-推桿;

7-環(huán);8-線圈;9-銜鐵;10-導(dǎo)套;11-插頭組件控制第二節(jié)方向控制閥

兩邊電磁鐵都不通電時(shí),閥芯2在兩邊對(duì)中彈簧4的作用下處于中位,P、T、A、B口互不相通;當(dāng)右邊電磁鐵通電,左邊電磁鐵斷電時(shí),推桿6將閥芯2推向左端,換向閥處于右位工作狀態(tài),P與A通,B與T通;當(dāng)左邊電磁鐵通電,右邊電磁鐵斷電時(shí),換向閥處于左位工作狀態(tài),P與B通,A與T通。第二節(jié)方向控制閥

圖示為三位四通液動(dòng)換向閥,當(dāng)K1通壓力油,K2回油時(shí),P與A接通,B與T接通;當(dāng)K2通壓力油,K1回油時(shí),P與B接通,A與T接通;當(dāng)K1、K2都未通壓力油時(shí),P、T、A、B四個(gè)油口全部堵死。(3)液動(dòng)換向閥第二節(jié)方向控制閥

(4)電液換向閥第二節(jié)方向控制閥

經(jīng)過(guò)電磁先導(dǎo)閥右位至油口B′,然后經(jīng)單向閥進(jìn)入液動(dòng)主閥芯的右端,而左端油液則經(jīng)過(guò)阻尼R2,電磁先導(dǎo)閥油口A′回油箱,于是液動(dòng)主閥芯向左移,主閥右位工作,主油路的P與B通、A與T通。反之,電磁先導(dǎo)閥左端電磁鐵得電,液動(dòng)主閥則在左位工作,主油路P與A通、B與T通。電液換向閥由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥組合而成。液動(dòng)換向閥為主閥;電磁換向閥為先導(dǎo)閥。當(dāng)電磁先導(dǎo)閥的電磁鐵不得電時(shí),電磁先導(dǎo)閥處于中位,液動(dòng)主閥芯兩端油室同時(shí)通回油箱,閥芯在兩端對(duì)中彈簧的作用下亦處于中位。若電磁先導(dǎo)閥右端電磁鐵通電時(shí),閥芯在電磁推力的作用下向左移動(dòng),換向閥處于右位工作,控制壓力油P′將第二節(jié)方向控制閥

(4)電液換向閥簡(jiǎn)化圖形符號(hào)電液換向閥詳細(xì)圖形符號(hào)第二節(jié)方向控制閥

(5)比例方向閥圖5-13比例式方向閥進(jìn)口節(jié)流

出口節(jié)流比例方向閥是由在閥芯外裝置的電磁線圈所產(chǎn)生的電磁力來(lái)控制閥芯移動(dòng)的。它依靠控制線圈電流來(lái)控制方向閥內(nèi)閥芯的位移量,故可同時(shí)控制油流動(dòng)的方向和流量。圖5-13為比例式方向閥的圖形符號(hào),通過(guò)控制器可以得到任何想要的流量大小和方向,同時(shí)也有壓力及溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?。比例方向閥有進(jìn)油流量控制和回油流量控制兩種類型。4.滑閥中位機(jī)能第二節(jié)方向控制閥多位閥處于不同工作位置時(shí),各油口的不同連通方式體現(xiàn)了換向閥的不同控制機(jī)能,稱之為滑閥機(jī)能。當(dāng)液壓缸或液壓馬達(dá)需在任何位置均可停止時(shí),要使用三位閥(即除前進(jìn)端與后退端外,還有第三個(gè)位置),此閥雙邊皆裝彈簧,如無(wú)外來(lái)的推力,閥芯將停在中間位置,稱此位置為中間位置,簡(jiǎn)稱中位。換向閥中間位置各接口的連通方式稱為中位機(jī)能。第二節(jié)方向控制閥4.滑閥中位機(jī)能第二節(jié)方向控制閥4.滑閥中位機(jī)能第二節(jié)方向控制閥(1)系統(tǒng)保壓。中位為“O”型,如圖5-14a所示,P口被堵塞時(shí),油需從溢流閥流回油箱,從而增加了功率消耗;但是液壓泵能用于多缸系統(tǒng)。4.滑閥中位機(jī)能第二節(jié)方向控制閥(2)系統(tǒng)卸荷。中位為“M”型,如圖5-14b所示,當(dāng)方向閥于中位時(shí),因P、T口相通,泵輸出的油液不經(jīng)溢流閥即可流回油箱。由于泵直接接油箱,因此泵的輸出壓力近似為零,也稱泵卸荷,系統(tǒng)即可減少功率損失。4.滑閥中位機(jī)能第二節(jié)方向控制閥(3)液壓缸快進(jìn)。中位為“P”型,如圖5-14c所示,當(dāng)換向閥于中位時(shí),因P、A、B口相通,故可用作差動(dòng)回路。一、溢流閥第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用其主要結(jié)構(gòu)由錐形閥芯9、閥座11、閥體5、調(diào)壓彈簧7、調(diào)節(jié)桿4、調(diào)節(jié)手輪1等零件組成。1.結(jié)構(gòu)及工作原理(1)直動(dòng)型溢流閥第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用圖示為閥的安裝位置(常位),閥芯在彈簧力的作用下處于最右端位置,閥芯將進(jìn)油口P、出油口T隔斷。當(dāng)閥的進(jìn)口壓力油經(jīng)閥座徑向孔10時(shí),在油液壓力等于或大于彈簧力時(shí),閥芯向左運(yùn)動(dòng),閥口開(kāi)啟,進(jìn)油口P、出油口T接通。第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用1-先導(dǎo)錐閥2-先導(dǎo)閥座3-閥蓋4-閥蓋通油孔5-閥體6-阻尼孔7-主閥芯8-主閥座9-主閥芯內(nèi)孔10-主閥彈簧11-調(diào)壓彈簧12-調(diào)節(jié)螺釘13-調(diào)節(jié)手輪(2)先導(dǎo)型溢流閥

第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用(2)先導(dǎo)型溢流閥

先導(dǎo)型溢流閥常見(jiàn)結(jié)構(gòu)如圖5-17所示,由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成。先導(dǎo)閥為一錐閥,實(shí)際上是一個(gè)小流量的直動(dòng)型溢流閥;主閥亦為錐閥。主閥進(jìn)油口P接泵,壓力油進(jìn)入主閥芯大直徑下腔,經(jīng)阻尼孔6(固定液阻)引至主閥芯上腔、先導(dǎo)錐閥前腔,對(duì)先導(dǎo)閥芯形成一個(gè)壓力。第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用(2)先導(dǎo)型溢流閥

若該壓力小于先導(dǎo)閥芯左端調(diào)壓彈簧的彈簧力,則先導(dǎo)閥處于關(guān)閉狀態(tài),主閥內(nèi)腔為密閉靜止容腔,主閥芯上下兩腔壓力相等,而上腔作用面積大于下腔作用面積。在兩腔的液壓力差及主閥彈簧力的共同作用下,主閥芯被壓緊在閥座上,主閥口關(guān)閉。

第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用(2)先導(dǎo)型溢流閥

此時(shí)通過(guò)先導(dǎo)閥的油路為:進(jìn)油口P→主閥芯7下腔→阻尼孔6→主閥芯7上腔→閥蓋通油孔4→遙控口K→先導(dǎo)閥座孔2→主閥芯7內(nèi)孔→出油口T→油箱。

當(dāng)壓力差足夠大時(shí),因壓力差形成的向上油液壓力克服主閥彈簧力推動(dòng)閥芯上移,主閥閥口開(kāi)啟,溢流閥進(jìn)口壓力油經(jīng)主閥閥口溢流回油箱。第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用

2.溢流閥的應(yīng)用(1)作溢流閥用在定量泵的液壓系統(tǒng)中,如圖5-18所示,常利用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入液壓缸的流量,多余的壓力油可經(jīng)溢流閥流回油箱,這樣可使泵的工作壓力保持定值。圖5-18溢流閥作溢流閥用第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用

2.溢流閥的應(yīng)用(2)作安全閥用如圖5-19所示液壓系統(tǒng),在正常工作狀態(tài)下,溢流閥是關(guān)閉的,只有在系統(tǒng)壓力大于其調(diào)整壓力時(shí),溢流閥才被打開(kāi),液油溢流。圖5-19溢流閥作安全閥用第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用

2.溢流閥的應(yīng)用(3)遠(yuǎn)程壓力控制回路

從較遠(yuǎn)距離的地方來(lái)控制泵工作壓力的回路,圖5-20所示為用溢流閥作遙控的回路,其回路壓力調(diào)定是由遙控溢流閥來(lái)控制的,回路壓力維持在3MPa。遙控溢流閥的調(diào)定壓力一定要低于主溢流閥調(diào)定壓力,否則等于將主溢流閥引壓口堵塞。圖5-20用溢流閥作遙控的回路第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用

2.溢流閥的應(yīng)用圖5-21三級(jí)壓力調(diào)壓回路(4)多級(jí)壓力切換回路如圖5-21所示為多級(jí)壓力切換回路,利用電磁換向閥調(diào)出三種回路壓力,注意最大壓力一定要在主溢流閥上設(shè)定。二、減壓閥第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用1.結(jié)構(gòu)及工作原理出口壓力低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥,串連在油路之中。定值減壓閥;定差減壓閥;定比減壓閥。其先導(dǎo)閥與溢流閥的先導(dǎo)閥相似,但彈簧腔的泄漏油單獨(dú)引回油箱。主閥與溢流閥不同:閥口常開(kāi),在安裝位置,主閥芯在彈簧力作用下位于最下端、閥的開(kāi)口最大,不起減壓作用。引到先導(dǎo)閥前腔的是閥的出口壓力油,保證出口壓力為定值。第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用圖5-22插裝閥式減壓閥a)結(jié)構(gòu)圖b)圖形符號(hào)1-主閥芯2-閥套3-主閥體4-先導(dǎo)閥阻尼孔5-先導(dǎo)閥座6-先導(dǎo)錐閥7-調(diào)壓彈簧8-主閥彈簧9-主閥芯徑向進(jìn)油孔10-泄油孔11-單向閥12-主閥阻尼孔第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用在負(fù)載較小、出口壓力P2低于調(diào)壓彈簧調(diào)定壓力時(shí),先導(dǎo)閥關(guān)閉,主閥芯阻尼孔無(wú)液流通過(guò),因油液未形成流動(dòng)回路,所以主閥芯上下腔壓力相同,主閥芯在彈簧力作用下處于關(guān)閉狀態(tài),閥口全開(kāi)不起減壓作用。其油路為:壓力油出口P2→主閥阻尼孔12→先導(dǎo)閥阻尼孔4。

第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用負(fù)載增大時(shí),出口壓力P2隨負(fù)載增大超過(guò)調(diào)壓彈簧調(diào)定壓力,先導(dǎo)閥閥口開(kāi)啟,主閥出口壓力油P2經(jīng)主閥芯阻尼孔到主閥芯上腔、先導(dǎo)閥口,再經(jīng)泄油口回油箱。其油路為:壓力油出口P2→主閥阻尼孔12→先導(dǎo)閥座孔→泄油孔10→油箱。形成了油液流動(dòng)回路,因阻尼孔的阻尼作用,主閥上下兩腔出現(xiàn)壓力差,主閥芯在壓力差作用下克服上端彈簧力向上運(yùn)動(dòng),主閥閥口減小起減壓作用。第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用2.減壓閥的應(yīng)用減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力的二次油路,如夾緊油路、潤(rùn)滑油路和控制油路。減壓閥的出口壓力還與出口的負(fù)載有關(guān),若因負(fù)載建立的壓力低于調(diào)定壓力,則出口壓力由負(fù)載決定,此時(shí)減壓閥不起減壓作用,進(jìn)出口壓力相等,即減壓閥保證出口壓力恒定的條件是先導(dǎo)閥開(kāi)啟。減壓閥主要用于減壓回路。

三、順序閥

第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用圖5-25順序閥的四種控制、泄油型式a)內(nèi)控外泄b)內(nèi)控內(nèi)泄c)外控外泄d)外控內(nèi)泄順序閥的控制形式在結(jié)構(gòu)上完全通用,其構(gòu)造及其工作原理類似溢流閥。順序閥與溢流不同的是:出口直接接執(zhí)行元件,另外有專門的泄油口。

三、順序閥

第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用1.結(jié)構(gòu)及工作原理圖5-26DZ型順序閥1-阻尼孔2-主閥芯3-先導(dǎo)滑閥主閥芯在原始位置進(jìn)、出油口切斷,進(jìn)油口壓力油通過(guò)兩條路,一路經(jīng)阻尼孔進(jìn)入主閥上腔并到達(dá)先導(dǎo)閥中部環(huán)形腔,另一路直接作用在先導(dǎo)滑閥左端。當(dāng)進(jìn)口壓力低于先導(dǎo)閥彈簧調(diào)定壓力時(shí),先導(dǎo)滑閥在彈簧力的作用下處于圖示位置。三、順序閥

第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用1.結(jié)構(gòu)及工作原理圖5-26DZ型順序閥1-阻尼孔2-主閥芯3-先導(dǎo)滑閥當(dāng)進(jìn)口壓力大于先導(dǎo)閥彈簧調(diào)定壓力時(shí),先導(dǎo)滑閥在左端液壓力作用下右移,將先導(dǎo)閥中部環(huán)形腔與通順序閥出口的油路導(dǎo)通。于是順序閥進(jìn)口壓力油經(jīng)阻尼孔、主閥上腔、先導(dǎo)閥流往出口。由于阻尼存在,主閥上腔壓力低于下端(即進(jìn)口)壓力,主閥芯開(kāi)啟,順序閥進(jìn)出油口導(dǎo)通。把外控式順序閥的出油口接通油箱,且將外泄改為內(nèi)泄,即可構(gòu)成卸荷閥。第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用2.順序閥的應(yīng)用(1)用于順序動(dòng)作回路如圖5-27所示,為一定位與夾緊回路,其前進(jìn)的動(dòng)作順序是先定位后夾緊,后退是同時(shí)退后。圖5-27順序動(dòng)作回路第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用2.順序閥的應(yīng)用(2)起平衡閥的作用在大型壓床上由于壓柱及上模很重,為防止因自重而產(chǎn)生的自走現(xiàn)象,因此必須加裝平衡閥(順序閥),如圖5-28所示。圖5-28平衡回路四、增壓器

第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用圖5-29增壓器a)符號(hào)b)動(dòng)作原理四、增壓器

第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用圖5-30所示,當(dāng)液壓缸不需高壓時(shí),由順序閥來(lái)截?cái)嘣鰤浩鞯倪M(jìn)油;當(dāng)液壓缸進(jìn)到底時(shí)壓力升高,油又經(jīng)順序閥進(jìn)入增壓器以提高液壓缸的推力,圖中減壓閥是用來(lái)控制增壓器的輸入壓力的。圖5-30增壓回路五、壓力繼電器第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用如圖5-31所示為單觸點(diǎn)柱塞式壓力繼電器,壓力油作用在柱塞的下端,液壓力直接與上端彈簧力相比較。當(dāng)液壓力大于或等于彈簧力時(shí),柱塞向上移壓微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭,接通或斷開(kāi)電氣線路。當(dāng)液壓力小于彈簧力時(shí),微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭復(fù)位。1-柱塞2-調(diào)節(jié)螺帽3-微動(dòng)開(kāi)關(guān)六、比例式壓力閥第三節(jié)壓力控制閥及其應(yīng)用比例式壓力閥基本上是以電磁線圈所產(chǎn)生的電磁力,來(lái)取代傳統(tǒng)壓力閥上的彈簧設(shè)定壓力,由于電磁線圈產(chǎn)生的電磁力是和電流的大小成正比的,因此控制線圈電流就能得到所要的壓力;可以無(wú)級(jí)調(diào)壓,而一般的壓力閥僅能調(diào)出特定的壓力。圖5-32比例式壓力閥a)比例式溢流閥b)比例式減壓閥一、速度控制的概念第四節(jié)流量控制閥及其應(yīng)用液壓缸活塞移動(dòng)速度為液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速為1.執(zhí)行元件的速度一、速度控制的概念第四節(jié)流量控制閥及其應(yīng)用不管執(zhí)行元件的推力和速度如何變化,定量泵的輸出流量是固定不變的。速度控制(或流量控制)只是使流入執(zhí)行元件的流量小于泵的流量而已,因此常稱之為節(jié)流調(diào)速。2.節(jié)流調(diào)速二、節(jié)流閥第四節(jié)流量控制閥及其應(yīng)用節(jié)流閥是使閥芯相對(duì)于閥體孔運(yùn)動(dòng)改變閥口過(guò)流面積的閥。圖5-34所示,其主要零件為閥芯、閥體、推桿、平衡孔、調(diào)節(jié)手輪等。油液從入口進(jìn)入,經(jīng)閥芯上的節(jié)流口后,由出口流出。調(diào)整手輪1使閥芯軸向移動(dòng),以改變節(jié)流口節(jié)流面積的大小,從而改變流量大小。圖中油壓平衡孔3可以保證閥芯上、下油壓平衡,因此減小了作用在手輪上的力,便于調(diào)整。1.節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)原理1-調(diào)節(jié)手輪2-推桿3-平衡孔4-閥芯5-閥體6-彈簧二、節(jié)流閥第四節(jié)流量控

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