液压传动动态图

液 压 传 动 系 统 2 0 1 4 年 3 月 1 7 日 目 录液 压 传 动 系 统 概 论1 液 压 控 制 阀2 液 压 系 统 典 例 分 析3 液 压 传 动 系 统 概 论1 以 受 压 液 体 作 为 工 作 介 质 进 行 动 力 （ 或 能 量 ） 的 转 换 、传 递 、 控 制 与 分 配 的 液 体 传 动 。定 义 ： 液 压 系 统 利 用 液 压 泵 将 原 动 机 的 机 械 能 转 换 为 液 体 的压 力 能 ， 通 过 液 体 压 力 能 的 变 化 来 传 递 能 量 ， 经 过 各种 控 制 阀 和 管 路 的 传 递 ， 借 助 于 液 压 执 行 元 件 (液 压 缸或 马 达 )把 液 体 压 力 能 转 换 为 机 械 能 ， 从 而 驱 动 工 作 机构 ， 实 现 直 线 往 复 运 动 和 回 转 运 动 。 其 中 的 液 体 称 为工 作 介 质 ， 一 般 为 矿 物 油 ， 它 的 作 用 和 机 械 传 动 中 的皮 带 、 链 条 和 齿 轮 等 传 动 元 件 相 类 似 。工 作 原 理 ： 液 压 传 动 系 统 概 论1 组 成 部 分 功 能 作 用动 力 源 原 动 机 （ 电 动 机 或 内 燃 机 ）和 液 压 泵 将 原 动 机 产 生 的 机 械 能 转 变 为 液 体 的 压 力 能 ， 输出 具 有 一 定 压 力 的 油 液执 行 器 液 压 缸 、 液 压 马 达 和 摆 动液 压 马 达 将 液 体 的 压 力 能 转 变 为 机 械 能 同 ， 用 以 驱 动 工 作机 构 的 负 载 做 功 ， 实 现 往 复 直 线 运 动 ， 连 续 回 转运 动 或 摆 动控 制 阀 压 力 、 流 量 、 方 向 控 制 阀及 其 他 控 制 元 件 控 制 调 节 液 压 系 统 中 泵 到 执 行 器 的 油 液 压 力 、 流量 和 方 向 ， 从 而 控 制 执 行 器 输 出 的 力 （ 转 矩 ） 、速 度 （ 转 速 ） 和 方 向 ， 以 保 证 执 行 器 驱 动 的 主 机工 作 机 构 完 成 预 定 的 运 动 规 律 液 压 辅 件 油 箱 、 管 件 、 过 滤 器 、 热交 换 器 、 蓄 能 器 及 指 示 仪表 等 用 来 存 放 、 提 供 和 回 收 液 压 介 质 ， 实 现 液 压 元 件之 间 的 连 接 及 传 输 载 能 液 压 介 质 ， 滤 除 液 压 介 质中 的 杂 质 ， 保 持 系 统 正 常 工 作 所 需 的 介 质 清 洁 度 ，系 统 加 热 或 散 热 、 储 存 、 释 放 液 压 能 或 吸 收 液 压脉 动 和 冲 击 ， 显 示 系 统 压 力 、 油 湿 等液 压 工 作 介 质 各 类 液 压 油 （ 液 ） 作 为 系 统 的 载 能 介 质 ， 在 传 递 能 量 的 同 时 并 起 润滑 冷 却 作 用 液 压 传 动 系 统 概 论1 （ 1 ） 单 位 功 率 的 重 量 轻（ 2 ） 布 局 灵 活 方 便（ 3 ） 调 速 范 围 大（ 4 ） 工 作 平 稳 、 快 速 性 好（ 5 ） 易 于 操 纵 控 制 并 实 现 过 载 保护（ 6 ） 易 于 自 动 化 和 机 电 一 体 化（ 7 ） 易 于 实 现 直 线 运 动（ 8 ） 液 压 系 统 设 计 、 制 造 和 使 用 维 护 方 便 （ 1 ） 不 能 保 证 定 比 传 动（ 2 ） 传 动 效 率 偏 低（ 3 ） 工 作 稳 定 性 易 受 温 度 影 响（ 4 ） 造 价 较 高（ 5 ） 故 障 诊 断 困 难优 点 缺 点 液 压 控 制 阀2 液 压 阀 是 用 来 控 制 液 压 系 统 中 油 液 的 压 力 、 流 量 和 液 体 流 动方 向 。作 用 ：分 类 ：按 功 能 分 ： 方 向 控 制 阀 （ 单 向 阀 、 换 向 阀 ） 压 力 控 制 阀 （ 溢 流 阀 、 减 压 阀 、 顺 序 阀 、 压 力 继 电 器 ） 流 量 控 制 阀 （ 节 流 阀 、 调 速 阀 ） 按 操 纵 方 式 分 ： 手 动 和 脚 踏 、 机 动 、 电 动 、 液 动 、 电 液 动 等 。 液 压 控 制 阀2 （ 1） 在 结 构 上 ， 所 有 的 阀 都 有 阀 体 、 阀 芯 （ 转 阀 或 滑 阀 ） 和 驱使 阀 芯 动 作 的 部 件 （ 如 弹 簧 、 电 磁 铁 ） 组 成 。 共 同 点 ：（ 2） 在 工 作 原 理 上 ， 所 有 阀 的 开 口 大 小 ， 阀 进 、 出 口 压 差 以 及 流过 阀 的 流 量 之 间 的 关 系 都 符 合 孔 口 流 量 公 式 ， 仅 是 各 种 阀 控 制 的参 数 各 不 相 同 而 已 。 对 液 压 阀 的 基 本 要 求 （ 1） 动 作 灵 敏 ， 使 用 可 靠 ， 工 作 时 冲 击 和 振 动 小 。（ 2） 油 液 流 过 的 压 力 损 失 小 。（ 3） 密 封 性 能 好 。（ 4） 结 构 紧 凑 ， 安 装 、 调 整 、 使 用 、 维 护 方 便 ， 通 用 性 大 。 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀普 通 单 向 阀 只 允 许 油 液 沿 一 个 方 向 流 动 ， 不 允 许 油 液 反 向 倒流 （ 起 止 回 作 用 ） 。 对 单 向 阀 的 性 能 要 求 ： （ 1） 正 向 导 通 时 ， 压 力 损 失 要 小 ；结构与工作原理 单向阀（ 2） 反 向 截 止 时 ， 密 封 性 要 好 。 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 液 控 单 向 阀 （ 1） 起 止 回 作 用 ；（ 2） 必 要 时 解 除 逆 止 ， 允 许 油 液 反 向 通 过 。 结 构 与 工 作 原 理 ： 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀单 向 阀 用 途 （ 1） 止 回 作 用 ： 安 装 在 泵 的 出 口（ 2） 作 背 压 阀 用 ： 防 止 液 压 缸 前 冲 或 爬 行 ， 使 系 统 工 作 平 稳 。（ 3） 作 锁 紧 装 置 用 ： 起 重 机 支 腿 、 夹 紧 回 路 等 。（ 4） 保 持 控 制 油 路 有 必 要 的 压 力（ 5） 作 复 合 阀 使 用 ： 单 向 节 流 阀 、 单 向 顺 序 阀 、 单 向 减 压 阀 、单 向 调 速 阀 等 。 （ 6） 局 部 回 路 作 安 全 阀 使 用 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀换 向 阀 ： 利 用 阀 芯 相 对 于 阀 体 间 的 相 对 位 置 改 变 ， 使 油 路 接 通 、关 断 ， 或 改 变 油 流 的 方 向 ， 从 而 使 液 压 执 行 元 件 启 动 、停 止 或 变 换 运 动 方 向 。 对 换 向 阀 的 性 能 要 求 （ 1） 油 液 导 通 时 压 力 损 失 要 小 ；（ 2） 油 液 断 开 时 泄 漏 要 小 ； （ 3） 阀 芯 换 位 时 操 纵 力 要 小 。 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀位 ： 为 改 变 液 流 方 向 ， 阀 芯 相 对 于 阀 体 不 同 的 工 作 位 置 数 （ 二位 、 三 位 ） ， 一 个 “ ” 表 示 一 个 位 。通 ： 换 向 阀 与 液 压 系 统 油 路 相 连 的 主 油 口 数 （ 二 通 、 三 通 、 四 通 、五 通 ） ， 在 一 个 “ ” 内 ， “ ” 或 “ ” 与 方 框 的 交 点 数 。 。 手 动 机 动 电 动 弹 簧 控 制 液 动 液 压 先 导控 制 电 液 动 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀换向阀主体结构与工作原理 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀工作原理动画演示 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀几 种 典 型 换 向 阀 的 结 构 手 动 换 向 阀 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 机 动 换 向 阀 又 称 行 程 阀 。它 是 借 助 于 安 装 在 工 作 台 上 的 挡 铁 或 凸 轮 来 迫 使 阀 芯 移 动 。 通 常 是 二 位 的 ， 有 二通 、 三 通 、 四 通 和 五 通 几 种 ， 其 中 二 位 二 通 机 动 阀 又 分 常 闭 和 常 开 两 种 。 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 电 磁 换 向 阀 工 作 原 理 ： 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 的 。 类 型 ： 直 流 （ E， 2 4 V 或 1 0 0 V） 交 流 （ D， 3 6 V 或 2 2 0 V 或 3 8 0 V） 湿 式 干 式 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀结 构 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀（ 1） 动 作 迅 速 ， 操 作 轻 便 ， 便 于 远 距 离 控 制 ；（ 2） 因 受 电 磁 铁 尺 寸 与 推 力 的 限 制 ， 仅 能 控 制 小 流 量 （ 小 于63 l/min） 的 液 流 ；（ 3） 电 磁 铁 通 断 电 需 电 信 号 控 制 ： 如 设 备 中 的 按 钮 开 关 、 限位 开 关 、 行 程 开 关 等 ；（ 4） 换 向 快 ， 易 产 生 液 压 冲 击 。 特 点 ： 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 液 动 换 向 阀 工 作 原 理 ： 利 用 控 制 油 路 的 油 液 压 力 来 改 变 阀 芯 位 置 的 换 向 阀 。 结 构 ： 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀特 点 ： （ 1） 换 向 速 度 易 于 控 制 ， 结 构 简 单 、 动 作 平 稳 可 靠 ；（ 2） 由 于 液 压 驱 动 力 大 ， 适 用 于 大 流 量 的 场 合 ；（ 3） 其 控 制 油 路 必 须 有 开 关 或 换 向 装 置 。 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀 电 液 动 换 向 阀 组 成 电 磁 阀 ： 电 磁 阀 负 责 液 动 阀 控 制 油 路 的 换 向 ，起 先 导 作 用 。 液 动 阀 ： 负 责 主 油 路 的 换 向 。 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀结构及工作原理 液 压 控 制 阀2 方 向 控 制 阀电液动换向阀 （ 1） 换 向 平 稳 无 冲 击 ；（ 2） 允 许 通 过 的 流 量 大 。 （ 国 产 ： 3 2 MPa， 1 2 5 0 l/min; 进 口 ： 4 0 MPa， 2 0 0 0 l/min） 特 点 ： 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀作 用 ： 用 来 控 制 液 压 传 动 系 统 中 油 液 的 压 力 ， 以 满 足 执 行 元 件所 要 求 的 力 和 转 矩 。 类 型 ： 溢 流 阀 、 减 压 阀 、 顺 序 阀 、 压 力 继 电 器 等 。 共 同 点 ： 利 用 作 用 在 阀 芯 上 的 液 压 力 和 弹 簧 力 相 平 衡 的 原 理 工 作 。 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀溢 流 阀 作 用 ： （ 1） 在 不 断 溢 流 过 程 中 保 持 系 统 压 力 恒 定 ， 起 稳 压和 溢 流 作 用 （ py=p系 统 ， 阀 口 常 开 ） ； （ 2） 防 止 液 压 系 统 过 载 ， 起 安 全 保 护 作 用 （ py=1 .1 1 .2 pmax， 阀 口 常 闭 ） 。 直 动 式 溢 流 阀 直 接 利 用 液 压 力 与 弹 簧 力 相 平 衡 ， 以 控 制 阀 芯 的 启闭 动 作 ， 从 而 保 证 进 油 口 压 力 基 本 恒 定 。 特 点 ： 结 构 简 单 、 便 宜 ， 但 工 作 时 易 产 生 振 动 和 噪 音 。 阀 芯 所 受 的 液 压 力 全 靠 弹 簧 力 平 衡 ， 故 当 系 统 压 力 很 高时 ， 弹 簧 必 须 很 硬 ， 导 致 结 构 笨 重 ， 调 压 不 轻 便 。 一 般 用于 压 力 小 于 2 .5 MPa的 低 压 系 统 中 ， 作 安 全 阀 或 背 压 阀 使 用 。 由 于 惯 性 或 负 载 的 变 化 ， 导 致 qy变 化 ， 即 开 口 度 h的 变 化 ，由 于 k很 大 ， 所 以 p不 稳 定 ， 稳 压 精 度 差 ； 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀职 能 符 号 ： 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀先 导 式 溢 流 阀 结 构 ： 先 导 调 压 部 分 ： 控 制 主 阀 的 溢 流 压 力主 阀 部 分 ： 溢 流 工 作 原 理 ：利 用 主 阀 芯 上 下 两 端 液 体 压 力 差 与 弹 簧 力相 平 衡 的 原 理 来 进 行 压 力 控 制 。 P 2 P1 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀特 点 ： 主 阀 芯 采 用 锥 面 阀 座 式 结 构 密 封 ， 没 有 搭 合 量 ， 动 作 灵 敏 。 因 为 锥 阀 作 用 面 积 很 小 ， 即 使 压 力 很 高 ， 弹 簧 刚 度 仍 不 大 ，调 压 轻 便 ； 因 为 主 阀 弹 簧 很 软 ， 因 此 溢 流 量 变 化 时 ， 压 力 波 动 小 。 静 态 特性 好 ； 能 适 应 各 种 不 同 的 调 压 范 围 的 要 求 ；职 能 符 号 ： 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀溢 流 阀 的 应 用 场 合 起 稳 压 和 溢 流 作 用 （ 阀 口 常 开 ） 在 定 量 泵 进 油 或 回 油 节 流 调 速 系 统 中 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀 起 安 全 保 护 作 用 （ 阀 口 常 闭 ） 变 量 泵 液 压 系 统 、 定 量 泵 旁 路 节 流 调 速 系 统 和 非 节 流 调 速 系 统 。 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀 起 卸 荷 作 用 作 背 压 阀 使 用 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀 作 吸 收 换 向 冲 击 使 用 可 实 现 多 级 调 压 和 远 程 调 压 Py1 1DT 2DT2 Py3 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀减 压 阀 作 用 （ 1） 减 压 ： 降 低 液 压 系 统 某 支 路 （ 控 制 油 路 、 夹 紧 回 路 、润 滑 回 路 等 ） 的 压 力 。 （ 2） 稳 压 ： 稳 定 液 压 系 统 某 支 路 的 压 力 。 2、 类 型 按 功 能 分 定 值 减 压 阀 ：定 差 减 压 阀 ：定 比 减 压 阀 ： 保 证 阀 的 出 口 压 力 为 定 值 。保 证 阀 的 进 、 出 油 口 压 差 为 定 值 。保 证 阀 的 进 、 出 油 口 压 力 比 为 定 值 。 按 结 构 分 直 动 式先 导 式 （ 常 用 ） 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀 直 动 式 减 压 阀 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀先 导 式 定 值 减压 阀 结 构 通 过 主 阀 芯 上 下 移 动 ， 调 节 减 压 孔 口节 流 损 失 ， 保 证 出 口 压 力 恒 定 。 先 导 调 压 部 分 ：主 阀 部 分 ： 给 定 阀 的 出 口 压 力 值 。节 流 口 p3 职 能 符 号 ： 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀先 导 式 减 压 阀 和 先 导 式 溢 流 阀 的 不 同 之 处 ： 为 保 证 减 压 阀 出 口 压 力 调 定 值 恒 定 ， 先 导 阀 弹 簧 腔 需 通 过 泄 油 口单 独 外 接 油 箱 ； 而 溢 流 阀 的 出 油 口 是 通 油 箱 的 ， 所 以 它 的 导 阀 弹 簧 腔和 泄 漏 油 可 通 过 阀 体 上 的 通 道 和 出 油 口 相 通 ， 不 必 单 独 外 接 油 箱 。 减 压 阀 保 持 出 口 压 力 基 本 不 变 ， 而 溢 流 阀 保 持 进 口 处 压 力 基 本 不 变 。 在 不 工 作 时 ， 减 压 阀 进 、 出 油 口 互 通 ， 而 溢 流 阀 进 出 油 口 不 通 。 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀顺 序 阀 作 用 ： 利 用 油 路 本 身 的 压 力 变 化 来 控 制 阀 口 开 启 ， 达 到 油 路 通断 ， 实 现 执 行 元 件 的 顺 序 动 作 ， 它 一 般 不 控 制 系 统 压 力 。直 控 顺 序 阀类 型 ： 外 （ 液 控 ） 控 顺 序 阀按 控 制 方 式按 结 构 直 动 式先 导 式 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀结 构 与 工 作 原 理 ： 直 动 式 先 导 式 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀 单向顺序阀外控 顺序阀 液 压 控 制 阀2 压 力 控 制 阀先 导 式 顺 序 阀 和 先 导 式 溢 流 阀 的 不 同 之 处 ： (1)溢 流 阀 的 进 口 压 力 在 通 流 状 态 下 基 本 不 变 。 而 顺 序 阀 一 般 不 控制 系 统 压 力 。(2)溢 流 阀 为 内 泄 漏 ， 而 顺 序 阀 需 单 独 引 出 泄 漏 通 道 ， 为 外 泄 漏 。(3)溢 流 阀 的 出 口 必 须 回 油 箱 ， 顺 序 阀 出 口 可 接 负 载 。 液 压 控 制 阀2 流 量 控 制 阀作 用 ： 依 靠 改 变 阀 口 通 流 面 积 (节 流 口 局 部 阻 力 )的 大 小 或 通 流 通道 的 长 短 来 控 制 流 量 ， 从 而 实 现 执 行 元 件 所 要 求 的 运 动 速度 。影 响 流 量 稳 定 性 的 因 素 ： 压 差 、 温 度 、 节 流 口 的 抗 堵 塞 性 节 流 口 通 常 有 三 种 基 本 形 式 : 薄 壁 小 孔 、 细 长 小 孔 和 短 孔 。为 保 证 流 量 稳 定 ， 节 流 口 的 形 式 以 薄 壁 小 孔 较 为 理 想 。 液 压 控 制 阀2 流 量 控 制 阀针 阀 式偏 心 槽式轴 向 三角 槽 式周 向 缝隙 式 轴 向 缝隙 式 节 流 口 的 形 式 液 压 控 制 阀2 流 量 控 制 阀普 通 节 流 阀 结 构 及 工 作 原 理 A R 液 压 控 制 阀2 流 量 控 制 阀单 向 节 流 阀 液 压 控 制 阀2 流 量 控 制 阀 液 压 控 制 阀2 流 量 控 制 阀调 速 阀 组 成 ： 普 通 节 流 阀 稳 压 阀 减 压 阀 （ 串 接 ）溢 流 阀 （ 并 接 ）保 证 节 流 阀 前 后 压 差 基 本 不 变职 能 符 号 详 细 职 能 符 号 ： 简 化 职 能 符 号 ： 液 压 控 制 阀2 流 量 控 制 阀结 构 及 工 作 原 理 ： 液 压 系 统 典 例 分 析3 液 压 系 统 典 例 分 析3