中國勞動社會保障出版社第七章液壓傳動概述§7-1液壓泵§7-2液壓缸§7-3液壓控制閥§7-4輔助裝置§7-5液壓基本回路§7-6第七章液壓傳動液壓傳動屬于流體傳動，液壓技術(shù)在機(jī)床、工程機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。挖掘機(jī)工作臂的移動和消防車云梯的升降都需要很大的動力，你知道這種巨大的力都是靠什么原理產(chǎn)生的嗎?§7-1概述液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、傳遞和控制的傳動，又稱為流體傳動。一、液壓傳動的工作原理及組成機(jī)床工作臺液壓傳動系統(tǒng)由液壓泵2、各種控制閥、液壓缸9、油箱4、壓力表1和管路等組成。1—壓力表2—液壓泵3—過濾器4—油箱5—輸油管6—溢流閥7—節(jié)流閥8—手動換向閥9-液壓缸液壓泵2通過過濾器3從油箱4中吸油，加壓后輸出到系統(tǒng)管路中。在圖a所示狀態(tài)下，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)節(jié)流閥7、手動換向閥8進(jìn)入液壓缸9的左腔，推動活塞并通過活塞桿帶動工作臺向右移動，液壓缸右腔的油液經(jīng)換向閥流回油箱。1—壓力表2—液壓泵3—過濾器4—油箱5—輸油管6—溢流閥7—節(jié)流閥8—手動換向閥9-液壓缸如果將手動換向閥切換至圖b所示位置，閥芯處于中位，各通路相互截止，工作臺停止移動。若將手動換向閥切換至圖c所示位置，則液壓泵輸出的油液經(jīng)換向閥后進(jìn)入液壓缸的右腔，推動活塞使工作臺向左移動，液壓缸左腔的油液經(jīng)換向閥流回油箱。該系統(tǒng)中，節(jié)流閥可控制系統(tǒng)油液的流量，以調(diào)節(jié)工作臺的移動速度，溢流閥起溢流、穩(wěn)壓和控制系統(tǒng)中最高壓力的作用，壓力表用于觀察系統(tǒng)中壓力的大小，過濾器用來防止雜質(zhì)進(jìn)入液壓傳動系統(tǒng)。1—壓力表2—液壓泵3—過濾器4—油箱5—輸油管6—溢流閥7—節(jié)流閥8—手動換向閥9-液壓缸提示二、液壓傳動的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：在功率相同的條件下，液壓傳動系統(tǒng)體積小，質(zhì)量輕，結(jié)構(gòu)緊湊；能獲得較大的動力，運(yùn)行平穩(wěn)，能方便地實(shí)現(xiàn)換向和無級變速，易于實(shí)現(xiàn)程序控制和過載保護(hù)；元件能自行潤滑，使用壽命長。缺點(diǎn)：油液容易泄漏，傳動比不準(zhǔn)確且傳動效率低；系統(tǒng)的性能受溫度變化的影響大，不宜在很高或很低的溫度條件下工作；制造精度要求較高，成本較高，同時使用和維護(hù)要求的技術(shù)水平也較高。液壓傳動系統(tǒng)的工作介質(zhì)為液壓油，其主要成分為礦物油。黏度是反映油液黏性的主要指標(biāo)，黏度大表明油液運(yùn)動時的內(nèi)摩擦力大，油液不易流動。黏度大的油液適用于重載、低速的系統(tǒng)；反之，黏度小的油液流動性好，適用于輕載、高速的系統(tǒng)。影響油液黏度的主要因素是溫度，溫度升高會使油液的黏度變小，溫度下降會使油液黏度增大。因此，環(huán)境溫度高時，宜選用黏度較大的油液；環(huán)境溫度低時，宜選用黏度較小的油液。提示三、液壓傳動系統(tǒng)壓力和流量的概念液體的壓力（壓強(qiáng)）是指液體或容器壁單位面積上所受的法向力，通常用

p表示，其法定單位為Pa（N/m2），壓力值較大時用kPa（103Pa）或MPa（106Pa）。1.壓力的形成及其傳遞若在小活塞上施加一外力F1，系統(tǒng)內(nèi)的油液受到擠壓便產(chǎn)生壓力。小液壓缸內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)壓力為大液壓缸內(nèi)的壓力應(yīng)與小液壓缸內(nèi)的壓力相等，即作用在大液壓缸活塞上的總推力設(shè)大活塞、小活塞的直徑分別為D、d，則有液壓千斤頂?shù)脑隽Ρ稊?shù)為大活塞、小活塞直徑之比的平方數(shù)。提示如果重物很重，即外負(fù)載很大，阻礙油液運(yùn)動的阻力也會很大，系統(tǒng)中的壓力必須相應(yīng)升高才能推動大液壓缸活塞運(yùn)動；反之，如果沒有重物，系統(tǒng)內(nèi)油液運(yùn)動沒有阻力，則系統(tǒng)內(nèi)就不能產(chǎn)生壓力。由此可見，液壓傳動系統(tǒng)中壓力的大小是由外負(fù)載決定的，它隨負(fù)載的變化而變化?！纠?-1】試分析圖7-4所示液壓傳動系統(tǒng)，當(dāng)外負(fù)載F=0或F≠0時，系統(tǒng)中液壓泵的輸出壓力為多少?當(dāng)外負(fù)載為一塊固定擋鐵時，即F→∞時，系統(tǒng)中液壓泵的輸出壓力又是多少?解：F=0時，p=0F→∞時，p→∞

單位時間內(nèi)流過某通流截面的液體體積稱為流量，用Q

表示，單位為m3/s或L/min。平均流速是指液體單位時間內(nèi)在管道（或缸）內(nèi)的流動距離，用v

表示，單位為m/s。2.流量與平均流速流量和平均流速之間的關(guān)系為Q——管道內(nèi)液體的流量，m3/s；A——管道的橫截面積或活塞的橫截面積，m2；v——管道內(nèi)液體的平均流速，m/s。即Q=Av（1）在無分支管道內(nèi)流動的液體，通過管道內(nèi)任一橫截面上的流量都相等，即Q1=Q2=Q3。（2）液體在無分支管道中流動時，其流速與過流斷面的面積成反比，即A1v1=A2v2=A3v3，管道截面積小處平均流速大，管道截面積大處平均流速小。（3）液壓傳動系統(tǒng)一旦組成，其管道（或缸）的截面積就已確定，由Q=Av

可知，要想調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動速度只需調(diào)節(jié)流量，且運(yùn)動速度與系統(tǒng)內(nèi)的壓力大小無關(guān)。根據(jù)Q1=Q2=Q3，因此有A1v1=A2v2=A3v3，則【例7-2】小活塞1面積A1=1.2×10-4m2，大活塞2面積A2=9.6×10-4m2，連通管3的截面積A3=0.16×10-4m2。已知小活塞向下移動速度v1=0.2m/s，試求大活塞的上升速度v2

和油液在連通管3內(nèi)的流速v3。解：大活塞向上運(yùn)動的速度v2為油液在管道內(nèi)的流動速度v3

為§7-2 液壓泵液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，將原動機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓油的壓力能。柱塞2裝在泵體3的柱塞孔內(nèi)并能自由滑動。偏心輪1旋轉(zhuǎn)時，柱塞在偏心輪和彈簧4的作用下往復(fù)伸縮，使泵內(nèi)密封腔a的容積大小發(fā)生周期性交替變化。一、液壓泵基本工作原理1—偏心輪2—柱塞3—泵體4—彈簧5、7—單向閥6—油箱當(dāng)密封腔容積由小變大時，泵內(nèi)形成局部真空，油箱6中的油液在大氣壓作用下經(jīng)單向閥5被吸入泵中而實(shí)現(xiàn)吸油；當(dāng)密封腔容積由大變小時，已吸入的油液受擠壓而頂開單向閥7輸出到系統(tǒng)中而實(shí)現(xiàn)壓油。依靠密封容積的變化進(jìn)行工作的泵稱為容積泵，工作介質(zhì)為液體時稱為容積式液壓泵。1—偏心輪2—柱塞3—泵體4—彈簧5、7—單向閥6—油箱容積式液壓泵工作的基本條件是：

1.必須具有大小可變化的密封容積。泵的輸油量與密封容積變化的大小及單位時間內(nèi)變化的次數(shù)（變化頻率）成正比。2. 必須具有配流裝置。3. 油箱必須與大氣相通或保持一定的壓力，以保證工作腔形成真空時能吸入油液。1.?液壓泵的種類二、液壓泵的種類及圖形符號液壓泵的種類很多，按照結(jié)構(gòu)不同，分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵等；按其輸油方向能否改變，分為單向泵和雙向泵；按其輸出的流量能否調(diào)節(jié)，分為定量泵和變量泵；按其額定壓力高低不同，分為低壓泵、中壓泵和高壓泵等。2.液壓泵的圖形符號選用液壓泵時，應(yīng)以系統(tǒng)中執(zhí)行元件所需的最大流量和最大工作壓力為依據(jù)，綜合考慮各種因素。確定型號時，要使其銘牌上標(biāo)定的流量（或排量）和壓力均大于系統(tǒng)所要求的液體最大流量和最大壓力。泵的銘牌上標(biāo)出的流量或壓力值為額定值。提示齒輪泵有外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩種結(jié)構(gòu)形式。三、常用液壓泵1.齒輪泵外嚙合齒輪泵由一對齒數(shù)相等的齒輪、泵體、前端蓋、后端蓋和傳動軸等組成。泵體內(nèi)壁、兩端蓋和兩齒輪的齒槽間形成密封容積，兩齒輪的嚙合線將密封容積分為互不相通的左、右兩個油腔。1、2—齒輪3—泵體當(dāng)兩齒輪按圖示方向轉(zhuǎn)動時，在左腔，輪齒依次脫離嚙合，使密封容積不斷增大而形成局部真空，油箱內(nèi)的油液在大氣壓力作用下經(jīng)吸油口進(jìn)入左腔，因此左腔是吸油腔。在右腔，輪齒依次進(jìn)入嚙合，使密封容積不斷減小，油液受擠壓從壓油口排出，故右腔為壓油腔。齒輪泵壓油腔的壓力總是高于吸油腔的壓力，因此，作用在齒輪軸上的徑向液壓力不平衡。為減小這種不平衡力，在制造時，使齒輪泵的壓油口直徑小于吸油口直徑，所以齒輪泵的吸油口、壓油口不能互換。提示定子4內(nèi)表面為圓柱形，定子和轉(zhuǎn)子1之間有一偏心距e，葉片2裝在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)并可靈活滑動，位于轉(zhuǎn)子側(cè)面固定的配油盤3上開有一個吸油窗和一個壓油窗，分別與吸油口和壓油口相通。2.葉片泵（1）單作用葉片泵1—轉(zhuǎn)子2—葉片3—配油盤4—定子5—泵體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，由于離心力和葉片根部油液壓力的作用，葉片頂端緊貼在定子內(nèi)表面上，葉片將定子、轉(zhuǎn)子和配油盤所圍成的密封容積分割成若干個密封腔。由于偏心距e

的存在，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，每兩相鄰葉片間的密封容積會發(fā)生增大和減小的一次循環(huán)。在吸油區(qū)，密封容積逐漸增大，形成局部真空而吸油；在壓油區(qū)，密封容積逐漸減小而壓油。1—轉(zhuǎn)子2—葉片3—配油盤4—定子5—泵體為了保證液壓泵正常工作，在吸油區(qū)和壓油區(qū)之間有一段封油區(qū)。這種泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周，每個密封空間完成一次吸油和一次壓油，故稱為單作用葉片泵。1—轉(zhuǎn)子2—葉片3—配油盤4—定子5—泵體單作用葉片泵的偏心距e

是可調(diào)的，調(diào)節(jié)偏心距的大小可改變泵內(nèi)密封容積的變化量，進(jìn)而改變泵的輸油量；若改變偏心距的方向，可使吸油區(qū)和壓油區(qū)的方位互換，即可改變泵的輸油方向。提示單作用葉片泵可作為單向變量泵，也可作為雙向變量泵。由于轉(zhuǎn)子受到壓油腔單向作用的壓力，徑向受力不平衡，所以工作壓力不宜過高。雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子與定子中心重合，定子內(nèi)表面近似橢圓形，由兩段長圓弧、兩段短圓弧和四段過渡曲線組成，配油盤上對稱地開有兩個吸油窗和兩個壓油窗，分別與吸油口和壓油口相通。（2）雙作用葉片泵轉(zhuǎn)子按圖示方向轉(zhuǎn)動時，葉片在離心力和葉片根部油液壓力的作用下靠緊在定子內(nèi)表面上。當(dāng)兩葉片間的密封腔進(jìn)入A

區(qū)后，密封容積逐漸加大，形成局部真空，通過吸油窗將油液吸入。密封腔進(jìn)入B

區(qū)后，密封容積逐漸減小，將油液從壓油窗壓出。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，密封腔在C

區(qū)和D

區(qū)重復(fù)A區(qū)和B

區(qū)的過程，分別進(jìn)行吸油和壓油。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，每個密封腔完成兩次吸油和兩次壓油，因此稱為雙作用葉片泵。與齒輪泵相比，葉片泵的流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小，但由于葉片泵的運(yùn)動零件間的間隙小，所以對油的過濾要求較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較高。雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子與定子同軸，流量不能調(diào)節(jié)，屬于定量泵。這種泵的兩個吸油窗和兩個壓油窗分別對稱于轉(zhuǎn)子中心分布，轉(zhuǎn)子受力平衡，適用于中壓液壓傳動系統(tǒng)。斜盤1和配油盤10固定不動，斜盤法線與缸體軸線有交角α。泵體7由轉(zhuǎn)動軸9帶動旋轉(zhuǎn)，內(nèi)套筒4在中心彈簧6的作用下，通過壓板3使柱塞5頭部的滑履2緊靠在斜盤上，外套筒8在彈簧6的作用下，使泵體7與配油盤10緊密接觸，起密封作用。在配油盤10上開有環(huán)狀吸、壓油窗口。3.柱塞泵（1）軸向柱塞泵當(dāng)傳動軸9帶動缸體7按圖示方向旋轉(zhuǎn)時，在前半周內(nèi)，柱塞逐漸向外伸出，柱塞與缸體孔內(nèi)的密封容積逐漸增大，形成局部真空，通過配油盤的吸油窗口吸油。缸體在后半周時，柱塞在斜盤斜面作用下，逐漸被壓入柱塞孔內(nèi)，密封容積逐漸減小，通過配油盤的壓油窗口壓油。缸體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個柱塞往復(fù)運(yùn)動一次，完成吸、壓油各一次。對于軸向柱塞泵，改變斜盤傾角α的大小，就能改變柱塞往復(fù)運(yùn)動行程的大小，從而改變泵的流量；改變斜盤的傾斜方向，可以改變泵吸油口、壓油口的位置。提示柱塞1裝在轉(zhuǎn)子2的徑向孔內(nèi)，襯套3與轉(zhuǎn)子孔緊固連接并可隨之一起繞配流軸5轉(zhuǎn)動，配流軸固定不動并與定子4偏心安裝，偏心距為e。（2）徑向柱塞泵轉(zhuǎn)子按圖示方向轉(zhuǎn)動時，柱塞在離心力的作用下，其頭部與定子內(nèi)表面緊密接觸，在0～π之間，柱塞逐漸伸出，柱塞孔內(nèi)的密封容積增大，形成真空，通過配流軸的吸油口吸油；在π～2π之間，柱塞被定子內(nèi)表面逐漸壓回，柱塞孔內(nèi)的密封容積減小，將油液通過配流軸的壓油口壓出。對于徑向柱塞泵，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子偏心距e

的大小，可以改變泵的輸油量；若改變偏心距的方向，則可改變泵的輸油方向。提示軸向柱塞泵和徑向柱塞泵均可用作單向變量泵或雙向變量泵。柱塞泵效率一般較高，輸出壓力可以較大，多用于高壓液壓傳動系統(tǒng)?！?-3 液壓缸液壓缸是液壓傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能?；钊揭簤焊子须p作用雙桿液壓缸和雙作用單桿液壓缸兩種結(jié)構(gòu)形式。雙作用雙桿液壓缸

雙作用單桿液壓缸一、雙作用雙桿液壓缸活塞桿直徑通常是相等的，左、右兩腔的有效面積也相等。當(dāng)交替進(jìn)入活塞缸兩腔的液體壓力p和流量Q

不變時，活塞缸在左、右兩個方向上產(chǎn)生的推力F

和運(yùn)動速度v

分別相等。1．缸體固定的雙作用雙桿液壓缸活塞2通過活塞桿3帶動工作臺4移動。壓力油從缸1左腔進(jìn)入時，活塞2推動工作臺向右運(yùn)動，缸1右腔內(nèi)的油排出；而當(dāng)壓力油從缸1右腔進(jìn)入時，活塞推動工作臺向左運(yùn)動，左腔內(nèi)的油排出。工作臺運(yùn)動范圍為活塞缸有效行程L

的三倍。適用于有效行程較短的中小型設(shè)備。2．活塞桿固定的雙作用雙桿液壓缸缸體與工作臺相連?；钊麠U是空心的，壓力油從左端活塞桿孔進(jìn)入缸左腔時，推動缸體并帶動工作臺向左運(yùn)動，右腔內(nèi)的油經(jīng)右端活塞桿孔排出；當(dāng)壓力油從右端活塞桿孔進(jìn)入缸右腔時，推動缸體并帶動工作臺向右運(yùn)動，左腔內(nèi)的油經(jīng)左端活塞桿孔排出。工作臺運(yùn)動范圍為活塞缸有效行程L

的兩倍。適用于有效行程較長的大中型設(shè)備。雙作用單桿液壓缸的活塞只有一端帶活塞桿。二、雙作用單桿液壓缸由于雙作用單桿液壓缸左、右兩腔的有效面積不相等，因此其特點(diǎn)是當(dāng)交替進(jìn)入缸兩腔的液體壓力p

和流量Q

不變時，活塞缸在左、右兩個方向上輸出的推力F

不相等，往復(fù)運(yùn)動速度v也不相等。雙作用單桿液壓缸也有缸體固定和活塞桿固定兩種形式，但它們的工作臺移動范圍都是活塞缸有效行程的兩倍。雙作用單桿液壓缸可做差動連接。使壓力油同時進(jìn)入液壓缸的左、右兩腔，由于活塞兩端的有效面積不等，作用于活塞兩端的液壓作用力也不相等（F1>F2），存在推力差F3=F1-F2，活塞向有桿腔方向（右）運(yùn)動，獲得差動速度v3，此速度v3

大于非差動連接時的速度v1，因而可以獲得快速運(yùn)動。提示v3=Q/A31.液壓缸的密封三、液壓缸的密封和緩沖（1）間隙密封依靠相對運(yùn)動的配合表面之間的微小間隙來防止泄漏，活塞上開有若干個環(huán)形小槽，以減小活塞運(yùn)動時的摩擦并增強(qiáng)密封效果。（2）密封圈密封密封圈一般由耐油、耐壓橡膠制成，通過受壓后的彈性變形來實(shí)現(xiàn)密封。常用密封圈2.液壓缸的緩沖當(dāng)活塞運(yùn)動接近行程末端時，凸臺將凹槽內(nèi)液體的回流通道關(guān)小，被封在凹槽內(nèi)的油液被壓縮，只能從小縫隙擠出，從而產(chǎn)生較大的阻力，對活塞形成制動效果，達(dá)到緩沖的目的。1—活塞凸臺2—缸蓋凹槽3—端蓋4—活塞四、液壓缸的排氣裝置對于運(yùn)動平穩(wěn)性要求較高的液壓缸，常在液壓缸的最高處設(shè)置專門的排氣裝置，如排氣塞、排氣閥等。排氣塞液壓缸需要排氣時，擰松排氣塞螺釘，使活塞全行程空載往返數(shù)次，空氣便通過錐面間隙經(jīng)排氣小孔排出。排氣完畢，再擰緊排氣螺釘?！?-4 液壓控制閥一、方向控制閥系統(tǒng)中用以控制液體流動方向或液體通斷的閥，稱為方向控制閥。液體由P

口流入時，液壓力克服彈簧的彈力，頂開閥芯，從A

口流出。液體反向流動時，閥芯在彈簧力和液壓力的作用下壓緊在閥口上，封住通道。1.單向閥液控單向閥1—活塞2—活塞桿

3—閥芯4—閥體

5—彈簧當(dāng)控制口

K不通控制壓力油時，其功能與普通單向閥相同。當(dāng)控制口K

接通控制壓力油時，活塞1左側(cè)受壓力油作用而右移，活塞桿2將閥芯3頂開，連通A、B

兩油口，主通道的油液可以雙向流動。2.換向閥二位四通電磁換向閥由閥體1、復(fù)位彈簧2、閥芯3、電磁鐵4和銜鐵5組成。閥芯能在閥體孔內(nèi)自由滑動，閥芯和閥體孔都開有若干段環(huán)形槽，閥體孔內(nèi)的每段環(huán)形槽都有孔道與外部相應(yīng)閥口相通。（1）換向閥的結(jié)構(gòu)和工作原理電磁鐵不通電時，換向閥在復(fù)位彈簧作用下處于常態(tài)位，通口P

與B

接通，通口A

與T接通，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)通口P、B

進(jìn)入活塞缸的左腔，推動活塞以速度v1

向右移動，缸右腔內(nèi)的油液經(jīng)另外兩通口A、T

流回油箱。當(dāng)電磁鐵通電時，銜鐵被吸合并將閥芯推至右端，換向閥左位接入系統(tǒng)，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)換向閥通口P、A

進(jìn)入活塞缸右腔，推動活塞以速度v2向左移。（2）換向閥的分類及圖形符號三位四通電磁換向閥外形圖

圖形符號單電磁鐵的電磁閥的換向頻率一般為60次/min，雙電磁鐵的電磁閥的換向頻率是單電磁鐵電磁閥的兩倍。知識拓展電磁換向閥的主要性能1.壓力損失由于其開口很小，故液流流過閥口時會產(chǎn)生較大的壓力損失。2.換向和復(fù)位時間交流電磁閥的換向時間一般為0.03~0.05s，換向沖擊較大；而直流電磁閥的換向時間為0.1~0.3s，換向沖擊較小。通常復(fù)位時間比換向時間稍長。3.換向頻率換向閥的圖形符號中，箭頭表示液體流動通路，封閉符號“⊥”表示該通路不通。在液壓傳動系統(tǒng)圖中，換向閥的圖形符號與系統(tǒng)的連接一般應(yīng)畫在常態(tài)位上。提示就電磁換向閥圖形符號來講，不論哪端電磁鐵通電，都是靠近它的換向閥工位接入系統(tǒng)工作；若三位電磁換向閥兩端的電磁鐵都不通電，則其中位接入系統(tǒng)工作。提示（3）三位換向閥的中位機(jī)能1）O型液壓缸閉鎖，液壓泵不卸荷。啟動平穩(wěn)，制動時有沖擊，換向位置精度高。2）H型液壓缸活塞浮動，液壓泵卸荷。啟動時有沖擊，制動比O型閥平穩(wěn)，換向位置變動大。3）Y型液壓缸活塞浮動，液壓泵不卸荷。啟動時有沖擊，制動性能介于O型閥與H型閥之間。4）P型壓力油進(jìn)口與液壓缸兩腔相通，回油口封閉，液壓泵不卸荷，可組成差動連接。啟動、制動和換向平穩(wěn)性較好。5）M型液壓缸閉鎖，液壓泵卸荷。啟動平穩(wěn)，制動時有沖擊，換向位置精度高。用來控制液體壓力高低或利用壓力變化實(shí)現(xiàn)某種動作的控制閥稱為壓力控制閥，簡稱壓力閥。二、壓力控制閥溢流閥的作用：一是起溢流和保持系統(tǒng)（或回路）壓力穩(wěn)定的作用；二是防止系統(tǒng)過載，起安全保護(hù)作用（又稱安全閥）。1.溢流閥（1）直動式溢流閥P

口的壓力不高時，閥芯受調(diào)壓彈簧作用將閥口堵住，油液不能溢出；當(dāng)P口壓力超過溢流閥的調(diào)定壓力時，液壓力將閥芯向上推起，壓力油進(jìn)入閥口后經(jīng)T

口流回油箱，使進(jìn)口處的壓力不再升高。溢流閥工作時，閥芯隨著系統(tǒng)壓力的變化上下移動，以維持系統(tǒng)壓力基本穩(wěn)定，并對系統(tǒng)起安全保護(hù)作用。旋動調(diào)壓螺釘可調(diào)節(jié)調(diào)壓彈簧的預(yù)緊力，以改變溢流閥的調(diào)定壓力。1—閥體2—閥芯3—調(diào)壓彈簧4—調(diào)壓螺釘（2）先導(dǎo)式溢流閥來自系統(tǒng)的壓力油進(jìn)入P

口后，經(jīng)主閥芯上的徑向孔d

和阻尼孔b、軸心孔a

分別流入主閥芯的上、下腔。進(jìn)入上腔的壓力油經(jīng)通孔c

到達(dá)先導(dǎo)閥右腔，再經(jīng)通孔f

作用在錐閥上。在先導(dǎo)閥未打開時，錐閥封閉住閥口，閥腔中沒有油液流動，作用在主閥芯上下兩個方向的液壓力相等，主閥芯在主閥彈簧4的作用下處于最下端位置，主閥閉合，沒有油液溢出。當(dāng)進(jìn)油壓力增大到使先導(dǎo)閥打開時，壓力油通過阻尼孔b→通孔c、f→先導(dǎo)閥口→通孔e→溢流口T

流回油箱。由于油液流過阻尼孔時壓力下降，使主閥芯上腔的油液壓力小于下腔的油液壓力。當(dāng)此壓差足以使主閥芯上移時，主閥口打開，連通P、T

口實(shí)現(xiàn)溢流。先導(dǎo)式溢流閥的溢流壓力（即調(diào)定壓力）通過調(diào)節(jié)先導(dǎo)部分的調(diào)壓彈簧來控制，而主閥彈簧起主閥芯復(fù)位和壓力平衡作用，因此主閥彈簧可做得很軟，即使溢流量較大而引起彈簧壓縮量增大，仍能保持較好的恒壓性能。提示與直動式溢流閥相比，先導(dǎo)式溢流閥具有壓力穩(wěn)定性好、靈敏度高、溢流量大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于中壓液壓傳動系統(tǒng)。溢流閥應(yīng)用舉例知識拓展（1）溢流穩(wěn)壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)油路上并聯(lián)了一個溢流閥，起溢流穩(wěn)壓作用。在系統(tǒng)正常工作的情況下，溢流閥閥口是常開的，進(jìn)入液壓缸的流量由節(jié)流閥調(diào)節(jié)，系統(tǒng)壓力由溢流閥調(diào)節(jié)并保持恒定。執(zhí)行機(jī)構(gòu)油路上并聯(lián)了一個溢流閥，起防止系統(tǒng)過載的安全保護(hù)作用，故又稱安全閥。此閥閥口在系統(tǒng)正常工作情況下是常閉的。當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥的調(diào)定壓力時，溢流閥閥口才打開，使油溢回油箱，保證系統(tǒng)的安全。（2）過載保護(hù)調(diào)節(jié)閥2便可對閥4實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓。顯然，遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2所能調(diào)節(jié)的最高壓力不得超過溢流閥4自身先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力。（3）遠(yuǎn)程調(diào)壓減壓閥在系統(tǒng)中起減壓作用，它能使系統(tǒng)中的某部分或某分支獲得比動力源的供油壓力低的穩(wěn)定壓力。2.減壓閥先導(dǎo)式減壓閥由主閥芯1、主閥體2、主閥彈簧3和錐閥（先導(dǎo)閥芯）4、先導(dǎo)閥體5、調(diào)壓彈簧6、調(diào)壓螺母7等組成。結(jié)構(gòu)中

f為減壓縫隙，b

為阻尼孔，A

為進(jìn)油口，B

為出油口，T

為泄油口。壓力為p1

的高壓油液由A

口進(jìn)入主閥，經(jīng)減壓縫隙f后，壓力降至p2

的低壓油液從B

口流出。同時，出口處的部分低壓油液經(jīng)主閥芯1的軸心孔a

和阻尼孔b

分別進(jìn)入主閥芯的左、右兩腔。進(jìn)入主閥芯右腔的低壓油液再經(jīng)過通孔c、d

作用在錐閥4上并與調(diào)壓彈簧6相平衡，以此控制出口壓力的穩(wěn)定。在出口壓力較低未達(dá)到先導(dǎo)閥的調(diào)定值時，作用于錐閥上的液壓力小于調(diào)壓彈簧的彈力，先導(dǎo)閥口關(guān)閉，阻尼孔b

內(nèi)的油液不流動，主閥芯左、右兩腔的壓力相等。主閥芯被主閥彈簧3推至最左端，減壓縫隙開至最大，進(jìn)、出口的油液壓力基本相同。當(dāng)出口壓力超過先導(dǎo)閥的調(diào)定值時，作用在錐閥上的液壓力大于調(diào)壓彈簧的彈力，錐閥被頂開，主閥右腔的油液經(jīng)通孔c、d→先導(dǎo)閥口→泄油口T

流回油箱。此時阻尼孔b

中有油液流過，其兩端產(chǎn)生壓力降，主閥芯左腔中的壓力大于右腔中的壓力，當(dāng)此壓力差足以克服摩擦力以及主閥彈簧的彈力而推動主閥芯右移時，減壓縫隙f

減小，流阻增大，壓力損失也增大，使出口壓力降低。順序閥是利用系統(tǒng)內(nèi)壓力的變化對執(zhí)行元件的動作順序進(jìn)行自動控制的閥。3.順序閥在順序閥進(jìn)口處的壓力未達(dá)到調(diào)定壓力時，出口沒有液體流出；當(dāng)進(jìn)口壓力達(dá)到調(diào)定壓力時，閥口開啟，將所在通道接通。直動式、先導(dǎo)式順序閥與直動式、先導(dǎo)式溢流閥的結(jié)構(gòu)大體相似，工作原理也基本相同，其主要區(qū)別在于溢流閥的出油口接油箱，而順序閥的出油口與壓力油路相通，以驅(qū)動閥后的執(zhí)行元件，因此順序閥的泄油口需單獨(dú)接油箱。順序閥開啟后，其進(jìn)、出油口的油液壓力基本相同。提示壓力繼電器是一種將液壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕霓D(zhuǎn)換元件。當(dāng)控制液體壓力達(dá)到調(diào)定值時，它能自動接通或斷開有關(guān)電路，使相應(yīng)的電氣元件動作（如電磁鐵、中間繼電器等），以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)定程序及安全保護(hù)。4.壓力繼電器當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到預(yù)先調(diào)定的壓力值時，液壓力推動柱塞1上移并通過頂桿3觸動微動開關(guān)5的觸銷，使微動開關(guān)發(fā)出電信號。當(dāng)控制口K處的油液壓力下降至小于調(diào)定壓力時，頂桿在調(diào)壓彈簧的作用下復(fù)位，微動開關(guān)的觸銷復(fù)位，微動開關(guān)發(fā)出復(fù)位電信號。三、流量控制閥流量控制閥是靠改變節(jié)流口的通流截面積來調(diào)節(jié)液體流經(jīng)閥口的流量，以控制執(zhí)行元件的運(yùn)動速度。常見的節(jié)流口形式有針閥式、偏心槽式、軸向三角槽式和軸向縫隙式。1.節(jié)流閥擰動節(jié)流閥上方的調(diào)壓手柄，可以使閥芯做軸向移動，從而改變閥口的通流截面積，使通過節(jié)流口的流量得到調(diào)節(jié)。油液在經(jīng)過節(jié)流口時會產(chǎn)生液阻，而且通流截面積越小，油液受到的液阻就越大，流量就越小。改變節(jié)流口的通流截面積，就可以調(diào)節(jié)流量的大小。調(diào)速閥由減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)組合而成。這里的減壓閥是一種直動式定差減壓閥，這種減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)在油路里可以使節(jié)流閥前后的壓力差保持不變，從而使通過節(jié)流閥的流量也保持不變。因此，執(zhí)行元件的運(yùn)動速度就能保持穩(wěn)定。2.調(diào)速閥§7-5 輔助裝置油箱的作用是儲存系統(tǒng)工作所需的油液，散發(fā)油液因工作而產(chǎn)生的熱量，沉淀污物并逸出油中氣體。一、油箱可以利用床身或底座內(nèi)的空間做油箱，但散熱不好時容易引起機(jī)床的熱變形，液壓泵裝置的振動也會影響機(jī)床的工作性能。精密機(jī)床多采用獨(dú)立油箱。獨(dú)立油箱多為用鋼板焊接成的長方形或方形箱體。1—電動機(jī)2—聯(lián)軸器3—液壓泵4—吸油管5—蓋板6—油箱體7—過濾器8—隔板9—回油管10—加油口11—控制閥連接板12—液位計(jì)二、過濾器1.網(wǎng)式過濾器由金屬或塑料圓筒制成，外包一層或兩層銅絲網(wǎng)。結(jié)構(gòu)簡單，通油能力大，但過濾精度低，一般作粗過濾器用。通常安裝在液壓泵的吸油口處，過濾進(jìn)入液壓泵油液中的雜質(zhì)。2.線隙式過濾器濾芯用青銅粉末燒結(jié)成一定的形狀（如杯狀、管狀等），依靠顆粒間的間隙濾油。過濾精度高，耐高溫，抗腐蝕，制造簡單，濾芯強(qiáng)度大。其缺點(diǎn)是通油能力較低，壓力損失較大，易堵塞，難于清洗。用于過濾質(zhì)量要求較高的系統(tǒng)。3.紙芯式過濾器濾芯用微孔濾紙做成，裝在殼體內(nèi)使用。過濾精度高，但易堵塞，無法清洗，需要經(jīng)常更換紙芯?？勺骶^濾器使用，一般和其他過濾器配合使用。壓力表用于顯示系統(tǒng)中的壓力。三、壓力表壓力油進(jìn)入彈簧管后，管內(nèi)壓力增大使管產(chǎn)生伸張變形，封閉端向外偏移，通過連桿6拉動扇形齒輪5做逆時針轉(zhuǎn)動，再由扇形齒輪帶動小齒輪4和指針2做順時針偏轉(zhuǎn)。彈簧管式壓力表壓力有兩種表示方法，即絕對壓力和相對壓力。絕對壓力是以絕對真空為基準(zhǔn)進(jìn)行度量的壓力，而相對壓力是以大氣壓為基準(zhǔn)進(jìn)行度量的壓力。一般來說，儀表顯示的壓力均為相對壓力。說明油管是連接液壓泵、液壓缸及各類液壓控制閥的通道。液壓傳動系統(tǒng)中使用的油管有鋼管、銅管、橡膠管、塑料管和尼龍管等。鋼管的強(qiáng)度大、剛性好，液壓傳動系統(tǒng)的高壓部位應(yīng)采用鋼管；純銅管裝配時易彎曲成各種形狀，但承載能力低，且易使油液氧化；橡膠軟管適用于有相對運(yùn)動部件之間的輸油連接。四、油管和管接頭1.油管2.管接頭（1）錐端密封焊接式管接頭1—接管2—螺母3—O形密封圈4—接頭體接管與管子焊接。旋轉(zhuǎn)螺母使接管外錐表面和其上的O形密封圈與接頭體內(nèi)的內(nèi)錐表面緊密配合。密封可靠、抗振能力強(qiáng)，但裝卸接頭不方便，可用于油、氣介質(zhì)。（2）卡套式管接頭1—鋼管2—卡套3—螺母4—接頭體旋緊螺母前，將卡套和螺母套在鋼管上，并將鋼管插入接頭體的孔內(nèi)，由于接頭體和螺母的內(nèi)錐表面作用，使卡套卡在鋼管壁上。質(zhì)量輕，體積小，使用方便，但對管子的尺寸精度要求較高。適用于油、氣等管路系統(tǒng)。（3）擴(kuò)口式管接頭1—管子2—管套3—螺母4—接頭體利用管子端部擴(kuò)口進(jìn)行密封，不需其他密封件。結(jié)構(gòu)簡單，適用于薄壁管件連接。常用于以油、氣為介質(zhì)的中、低壓管路系統(tǒng)（4）扣壓式液壓軟管接頭1—軟管2—接頭體3—壓套4—螺母５—密封圈密封可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便。軟管接頭可與扣壓式或焊接式接頭連接。工作壓力與軟管的鋼絲增強(qiáng)層結(jié)構(gòu)和橡膠軟管直徑有關(guān)。適用于油、氣等管路系統(tǒng)§7-6 液壓基本回路一、方向控制回路1.換向回路電磁鐵通電時，換向閥左位工作，壓力油進(jìn)入液壓缸左腔，推動活塞桿向右移動。電磁鐵斷電時，換向閥右位工作，壓力油進(jìn)入液壓缸右腔，推動活塞桿向左移動。（1）采用二位四通電磁換向閥的換向回路（2）采用三位四通手動換向閥的換向回路當(dāng)換向閥左位工作時，活塞桿伸出。當(dāng)換向閥右位工作時，活塞桿縮回。當(dāng)換向閥處于中位時，活塞被鎖緊。當(dāng)閥芯處于中位時，液壓缸的進(jìn)、出口都被封閉，可以將液壓缸鎖緊。這種鎖緊回路由于受到滑閥泄漏的影響，鎖緊效果較差。2.鎖緊回路（1）采用O型中位機(jī)能的三位四通電磁換向閥的鎖緊回路當(dāng)三位四通電磁換向閥兩端的電磁鐵都斷電時，中位接入系統(tǒng)，其四個通口均通油箱，液控單向閥1、2閉合，使液壓缸鎖緊，活塞不能運(yùn)動。（2）采用液控單向閥的鎖緊回路若換向閥左側(cè)電磁鐵通電，換向閥左位接入系統(tǒng)，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)單向閥1進(jìn)入液壓缸左腔，同時將液控單向閥2打開，液壓缸右腔的回油經(jīng)液控單向閥2及換向閥流回油箱，實(shí)現(xiàn)活塞向右運(yùn)動；同理，換向閥右位接入系統(tǒng)時，活塞向左運(yùn)動。這種鎖緊回路因液控單向閥的密封性好，故鎖緊效果較好。利用壓力控制閥來調(diào)節(jié)系統(tǒng)或其中某一部分壓力的回路，稱為壓力控制回路。壓力控制回路可以實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、減壓、增壓及卸荷等功能。二、壓力控制回路1.調(diào)壓回路在定量泵系統(tǒng)中，泵的出口處設(shè)置并聯(lián)的溢流閥來控制系統(tǒng)的最高壓力。使系統(tǒng)中某一部分油路具有較低的穩(wěn)定壓力。2.減壓回路減壓功能主要由減壓閥實(shí)現(xiàn)，回路中單向閥3的作用是防止主油路壓力降低（低于減壓閥2的調(diào)定壓力）時油液倒流，即起短時保壓作用。使系統(tǒng)中的局部油路或某個執(zhí)行元件得到比主系統(tǒng)壓力高得多的壓力。3.增壓回路當(dāng)系統(tǒng)處于圖示位置時，壓力為p1

的油液進(jìn)入增壓器的大活塞腔，此時在小活塞腔即可得到壓力為p2

的高壓油液。當(dāng)二位四通電磁換向閥右位接入系統(tǒng)時，增壓器的活塞返回，補(bǔ)充油箱中的油液經(jīng)單向閥補(bǔ)入小活塞腔。當(dāng)液壓傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行元件停止工作時，應(yīng)使液壓泵卸荷。4.卸荷回路（1）二位二通換向閥構(gòu)成的卸荷回路二位二通換向閥接通時，系統(tǒng)卸荷。（2）三位四通換向閥構(gòu)成的卸荷回路使用Ｈ型換向閥

使用M型換向閥使用Ｈ型換向閥閥，換向閥在中位上，液壓缸浮動；使用M型換向閥，換向閥在中位時，液壓缸鎖緊。1.調(diào)速回路三、速度控制回路控制執(zhí)行元件運(yùn)動速度的回路稱為速度控制回路。（1）進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓泵與液壓缸之間，即構(gòu)成進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。當(dāng)電磁換向閥3通電處于左位時，壓力油通過單向節(jié)流閥4的節(jié)流閥，進(jìn)入液壓缸5的左腔，活塞向右運(yùn)動。通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積，就可以調(diào)節(jié)油路中壓力油的流量，從而調(diào)節(jié)液壓缸5的活塞向右運(yùn)動的速度。當(dāng)電磁換向閥斷電時，換向閥3在彈簧力的作用下處于右位，壓力油通過電磁換向閥3進(jìn)入液壓缸右腔，活塞向左運(yùn)動。液壓缸左腔的回油經(jīng)過單向節(jié)流閥4的單向閥、電磁換向閥3流回油箱。（2）回油節(jié)流調(diào)速回路將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸與油箱之間，即構(gòu)成回油節(jié)流調(diào)速回路。當(dāng)換向閥3處于左位時，壓力油通過換向閥3進(jìn)入液壓缸5左腔，右腔的油液通過單向節(jié)流閥4的節(jié)流閥進(jìn)入換向閥3后流入油箱。此時節(jié)流閥工作，起到節(jié)流調(diào)速的作用。（3）變量泵的容積調(diào)速回路依靠改變液壓泵的流量來調(diào)節(jié)液壓缸速度的回路。改變變量泵1的排量即可調(diào)節(jié)液壓缸5的運(yùn)動速度。單向閥3在泵停止工作時可防止缸中油液回流。溢流閥2限制回路的最大壓力，起過載保護(hù)作用。溢流閥6起背壓作用，可使運(yùn)動平穩(wěn)。變換執(zhí)行元件的工作行程速度。2.速度換接回路當(dāng)電磁鐵YA1通電，YA2、YA3斷電時，二位三通電磁換向閥5連接液壓缸左、右腔，并同時接通壓力油，使液壓缸形成差動連接而做快速運(yùn)動。1）快進(jìn)（1）液壓缸差動連接速度換接回路當(dāng)YA3通電（YA1仍通電）時，差動連接被斷開，液壓缸6的回油經(jīng)過二位三通電磁換向閥5、單向調(diào)速閥4的調(diào)速閥、三位四通電磁換向閥3流回油箱，從而實(shí)現(xiàn)工進(jìn)。2）工進(jìn)當(dāng)YA2、YA3通電，YA1斷電時，壓力油經(jīng)三位四通電磁換向閥3、單向調(diào)速閥4的單向閥、二位三通電磁換向閥5進(jìn)入液壓缸6的右腔。左腔的油液經(jīng)過三位四通電磁換向閥3流回油箱，從而實(shí)現(xiàn)快退。3）快退（2）短接流量閥速度換接回路二位二通電磁換向閥左位工作時，回路回油節(jié)流，液壓缸慢速向左運(yùn)動。當(dāng)二位二通電磁換向閥右位工作時（電磁鐵通電），流量閥（調(diào)速閥）被短接，回油直接流回油箱，速度由慢速轉(zhuǎn)換為快速。二位四通電磁換向閥用于實(shí)現(xiàn)液壓缸運(yùn)動方向的轉(zhuǎn)換。（3）串聯(lián)調(diào)速閥速度換接回路二位二通電磁換向閥左位工作時，液壓泵輸出的壓力油流經(jīng)調(diào)速閥A，通過二位二通電磁換向閥進(jìn)入液壓缸，液壓缸的工作速度由調(diào)速閥A

調(diào)節(jié)；當(dāng)二位二通電磁換向閥右位工作時（電磁鐵通電），液壓泵輸出的壓力油通過調(diào)速閥A，須再經(jīng)調(diào)速閥B后進(jìn)入液壓缸，液壓缸的工作速度由調(diào)速閥B

調(diào)節(jié)。調(diào)速閥B

調(diào)節(jié)的工作進(jìn)給速度只能比調(diào)速閥A

調(diào)節(jié)的工作進(jìn)給速度低。（4）并聯(lián)調(diào)速閥速度換接回路兩工作進(jìn)給速度分別由調(diào)速閥A

和調(diào)速閥B

調(diào)節(jié)。速度轉(zhuǎn)換由二位三通電磁換向閥控制?？刂葡到y(tǒng)中執(zhí)行元件動作先后次序的回路稱為順序動作控制回路。四、順序動作控制回路圖示為采用兩個單向順序閥的壓力控制順序動作回路。其中閥A

和閥B

是由單向閥與順序閥構(gòu)成的組合閥，稱為單向順序閥。1.扳動二位四通手動換向閥手柄，使換向閥左位工作，壓力油進(jìn)入夾緊液壓缸的左腔，回油經(jīng)閥B

中的單向閥流回油箱，實(shí)現(xiàn)動作1。2.夾緊液壓缸向右運(yùn)動到達(dá)終點(diǎn)后，夾緊工件，系統(tǒng)壓力升高，打開閥A

中的順序閥，壓力油進(jìn)入鉆孔液壓缸的左腔，回油經(jīng)二位四通手動換向閥流回油箱，實(shí)現(xiàn)動作2。3.鉆孔結(jié)束后，松開二位四通手動換向閥手柄，使換向閥右位工作（圖示位置狀態(tài)），壓力油進(jìn)入鉆孔液壓缸的右腔，回油經(jīng)閥A

中的單向閥及二位四通手動換向閥流回油箱，實(shí)現(xiàn)動作3，鉆頭退回。4.鉆孔液壓缸向左運(yùn)動到達(dá)終點(diǎn)后，系統(tǒng)壓力升高，打開閥B

中的順