液压技术基础课件

液压技术基础主讲人：王玉超学习要求：学习要求：1、熟练掌握风机液压系统的作用 2、掌握风机液压系统图2/.液压系统构成3/电控部分电控部分 液压传动部分液压传动部分输入信号输入信号信号处理信号处理液压控制部分液压控制部分动力部分动力部分 执行部分执行部分 液压系统是以有压液体作为工作介质进行能量转换的系统，其可在动力源与工作点之间进行传递能量。3/1)一个简单的液压系统，其由油箱（A）、电动机（B）、液压泵（C）、溢流阀（D）、过滤器（E）、节流阀（F）、电 磁换 向 阀（G）液压 缸（H）组成。ABCDEFGH4/5/动力元动力元件件液压系统液压系统执行元执行元件件控制元控制元件件辅助元件辅助元件工作介质工作介质它将机械能转换为液压能为系统提供一定压力、一定流量的液体。将 流 体的 液 压能 转 换为 机 械能，克服 负 载带 动 机器 完 成所 需 的动作。用 于 控制 系 统液 流 的压 力、流 量 和流 向 的元 件，总 称 为液 压 控制元件。通常指液压油，液压油基本功能：传递功率、润滑移动件、密封零件间的间隙、冷却或散热除上面的装置以外的元件如油管、管接头、压力表、滤油器、蓄能器、油箱等。第一章 液压动力元件液压泵的作用和分类1、作用液压泵是液压传动系统中的动力元件，它将电动机输人的机械能转换为液体的压力能，为系统提供具有一定流量和压力的工作介质。液压泵是液压传动系统的重要组成部分，是整个系统的动力之源。2.分类液压泵的种类很多，按照不同标准可分类如下:(1)按照结构的不同，可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵等。(2)按其输油方向能否改变，分为单向泵和双向泵。(3)按其输出的流量能否调节，分为定量泵和变量泵。(4)按其额定压力的高低，分为低压泵、中压泵和高压泵等。齿轮泵 齿轮泵齿轮泵工作原理液压执行元件 液压马达实现连续的回转（或摆动）运动，使系统输出一定的转矩和转速 液压马达和液压缸是将液压系统中的压力能转换成机械能的能量转换装置，都是执行元件 液压缸实现直线往复运动，输出推力和速度 液压控制元件主要是各种控制阀，在液压系统中控制液体流动方向、流量大小和压力的高低，以满足执行元件的工作要求。液压控制元件阀芯阀体驱动装置液压阀基本结构原理：利用阀芯在阀体内相对运动来控制阀口的通断及开口大小来实现压力、流量和方向控制。控制阀控制阀按用途分类按用途分类液压阀可分为三类：方向控制阀（单向阀、换向阀等）、压力控制阀（溢流阀、减压阀、顺序阀）和流量控制阀（节流阀、调速阀）这三类阀还可以根据需要相互组合成组合阀如单项溢流阀、单向节流阀等，这样可以减少连接管路，使其结构更加紧凑，并提高效率。方向控制阀是通过控制液体流动的方向来操纵执行元件的运动，如液压缸的前进、后退与停止，液压马达的正反转与停止等。单向阀 单向阀使油只能在一个方向流动，反方向则堵塞。液控单向阀，在普通单向阀的基础上多了一个控制口，当控制口空接时，该阀相当于一个普通单向阀；若控制口接压力油，则油液可双向流动。为减少压力损失，单向阀的弹簧刚度很小，但若置于回油路作背压阀使用时，则应换成较大刚度的弹簧。方向控制阀方向控制阀方向控制阀单向阀普通单向阀方向控制阀方向控制阀单向阀普通单向阀方向控制阀方向控制阀单向阀普通单向阀方向控制阀方向控制阀液控单向阀液控单向阀方向控制阀方向控制阀液控单向阀液控单向阀方向控制阀：方向控制阀：单向阀液控单向阀方向控制阀方向控制阀液控单向阀液控单向阀换向阀工作原理:利用阀芯和阀体的相对运动,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 换向阀符号的规定和含义换向阀符号的规定和含义1)方框表示换向阀的“位”，有几个方框就表示该方向阀有几个工作位；2）“”箭头方向不一定是油液实际流向，它只表示油路联通。“T”表示油路被堵塞；3）在一个方框内“”的首、尾和“T”与方框的交点数表示通路数；4）每一个方框内所标示的内容，表示阀在该工作状态下主油路的联通方式，P进油口、A、B工作口、T回油口、L泄油口；方向控制回路方向控制回路PTABABPT溢流阀溢流阀液压泵液压泵方向控制回路方向控制回路PTABABPT溢流阀溢流阀液压泵液压泵方向控制回路方向控制回路ABPT溢流阀溢流阀液压泵液压泵PTAB 在液压传动系统中，控制液压油压力高低的液压阀称之为压力控制阀，这类阀的共同点主要是利用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。5.25.21 1 溢流阀及其应用溢流阀及其应用 当液压执行元件不动时，由于泵排出的油无处可去而成一密闭系统，理论上压力将一直增至无限大，实际上压力将增至液压元件破裂为止，此时电机为维持定转速运转，输出电流将无限增大至电机烧掉为止；前者使液压系统破坏，液压油四溅；后者会引起火灾；因此要绝对避免，防止方法就是在执行元件不动时，提供一条旁路使液压油能经此路回到油箱，它就是“溢流阀（Relief valve）”，其主要用途有二个：5.2 压力控制阀及其应用“溢流阀（Relief valve）”，其主要用途有二个：1）作溢流阀用：在定量泵的液压系统中如图416（a）所示，常利用流量控制阀调节进入液压缸的流量，多余的压力油可经溢流阀流回油箱，这样可使泵的工作压力保持定值。2）作安全阀用：图416（b）所示液压系统，在正常工作状态下，溢流阀是关闭的，只有在系统压力大于其调整压力时，溢流阀才被打开溢流，对系统起过载保护作用。1溢流阀结构及分类1）直动型溢流阀（Spring loaded type relief valve）结构如图417b所示，压力由弹簧设定，当油的压力超过设定值时，提动头上移，油液就从溢流口流回油箱，并使进油压力等于设定压力。由于压力为弹簧直接设定，一般当安全阀使用。图417c为直动式溢流阀的职能符号。直动型溢流阀PT符号符号PT 2）先导型溢流阀（Pilot operated relief valve）：结构如图418所示，由主阀和先导阀两部分组成，主要特点是利用主阀平衡活塞上下两腔油液压力差和弹簧力相平衡。先导型溢流阀先导型溢流阀调节螺钉调节螺钉锥阀锥阀锥阀座锥阀座调压弹簧调压弹簧阀体阀体主阀芯主阀芯主阀体主阀体主阀弹簧主阀弹簧遥控口遥控口K进油口进油口P出油口出油口TPT符号符号先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀工作原理先导型溢流阀工作原理2溢流阀的应用：除了图416（a）所示作溢流阀用在回路中起调压作用、图416（b）所示作安全阀用外，还有下列用途：1）远程压力控制回路：从较远距离的地方来控制泵工作压力的回路，图419所示回路压力调定 是 由 遥 控 溢 流 阀（remote control relief valves）所控制，回路压力维持在3MPa。遥控溢流阀的调定压力一定要低于主溢流阀调定压力，否则等于将主溢流阀引压口堵塞。2溢流阀的应用：除了图416（a）所示作溢流阀用在回路中起调压作用、图416（b）所示作安全阀用外，还有下列用途：2）多级压力切换回路：如图420利用电磁换向阀可调出三种回路压力，注意最大压力一定要在主溢流阀上设定。5.25.22 2 减压阀及其应用减压阀及其应用 当回路内有两个以上液压缸，其中之一需要较低的工作压力，同时其它的液压缸仍需高压运作时，此刻就得用减压阀（Reducing valve）提供一较系统压力为低的压力给低压缸。1 减压阀结构及工作原理：减压阀有直动型和先导型两种，图421所示，为先导型减压阀，由主阀和先导阀组成，先导阀负责调定压力，主阀负责减压作用。减压阀减压阀2减压阀的应用1）减压回路：图422为减压回路，不管回路压力多高，A缸压力决不会超过3MPa。压压力力继继电电器器：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。5 5 压压力力继继电电器器：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。图428为单触点柱塞式压力继电器，主要零件包括柱塞1、调节螺帽2和电气微动开关3。如图所示,压力油作用在柱塞的下端，液压力直接与上端弹簧力相比较。当液压力大于或等于弹簧力时，柱塞向上移压下微动开关触头，接通或断开电气线路。当液压力小于弹簧力时，微动开关触头复位。显然,柱塞上移将引起弹簧的压缩量增加，因此压下微动开关触头的压力(开启压力与微动开关复位的压力(闭合压力)存在一个差值，此差值对压力继电器的正常工作是必要的，但不易过大。5.25.25 5 压压力力继继电电器器：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。流量控制阀节流阀节流阀节流阀入口、出口压差入口、出口压差Q=K A pmK节流系数节流系数A过流面积过流面积流量特性方程流量特性方程pm孔口形状指数孔口形状指数辅助元件液压辅助元件蓄能器油箱管件滤油器要求：掌握各种辅助元件的结构原理熟知其使用方法及适用场合滤油器纸芯外形滤油器纸芯外形滤油器的安装位置1、泵入口的吸油滤油器2、泵出口油路上的高压滤油器3、系统回路上的低压滤油器4、安装在系统以外的旁路过滤系统安装滤油器应注意：1）滤油器只能单向使用；2）便于滤芯清洗；3）考虑滤油器及周围环境的安全一、功用：特点：1、辅助动力源，短时大量供油 蓄能器采用蓄能器辅助供油，可以减小泵的流量，电机的功率，降低系统的温升。2、保持系统压力特点：保压时间长，压力稳定，但工作中需要一定的充液时间。3、作应急动力源 特点：短时维持系统压力，避免事故发生。4、吸收冲击压力或脉动压力 特点：可以减小冲击压力或脉动压力的幅值。蓄能器的分类蓄能器的分类 按产生液体压力的方式分按产生液体压力的方式分弹簧式弹簧式、重力式重力式 、充气式充气式 。管路管路实线：液压系统中的主管路，包括泵的进出油管，压力油管，通油箱的回油管。长虚线：用于控制阀或其他元件的动作的操作油路。短虚线：返回油箱的泄漏油液。柔性回路回路连接交叉线路58/58液压图纸及故障分析液压图纸及故障分析读液压图60/液压泵液压泵61/过滤器过滤器62/单向阀单向阀63/溢流阀溢流阀64/压力开关压力开关65/换向阀换向阀66/蓄能器蓄能器67/换向阀换向阀68/执行元件执行元件69/70/71/联合动力联合动力1500液压系液压系统统1第第6 6章章 液压系统的使用和维护液压系统的使用和维护 据统计，由于油液污染引起的故障占总故障的75%以上，固体颗粒是液压系统中最主要的污染物。可见要保证液压系统工作灵敏，稳定，可靠，就必须控制油液的污染。液压油污染原因 1 1、藏在液压元件和管道内的污染物、藏在液压元件和管道内的污染物 液压元件在装配前，零件未去毛刺和未经严格清洗，铸造型砂，切屑，灰尘等杂物潜藏在元件内部；液压元件在运输过程中油口堵塞被碰掉，因而在库存及运输过程中侵入灰尘和杂物；安装前未经管道和管道接头内部的水绣，焊渣和氧化皮等杂物冲洗干净 2 2、液压油工作期间产生的污染物液压油工作期间产生的污染物 油液氧化变质产生的胶质和沉淀物；油液中的水分在工作过程中使金属腐蚀形成的水锈；液压元件因磨损而形成的磨屑；油箱内壁上的底漆老化脱落形成的漆片等。3 3、外界侵入的污染、外界侵入的污染 油箱防尘性差，容易侵入灰尘，切屑和杂物；油箱没有设置清理箱内污物的窗口，造成邮箱内部难清理或无法清理干净；切削液混进油箱，使油液严重乳化或掺进切屑；维修过程中不注意清洁，将杂物带入油箱或管道内等。4 4、管理不严、管理不严 新液压油质量未检验；未清理干净的桶用来装新油，使油液变质；未建立液压油定期取样化验的制度；换新油时，未清洗干净管路和油箱；管理不严，库存油液品种混乱；将两种不能混合使用的油液混合使用。液压油被污染的危害液压油被污染的危害 油液污染会使系统工作灵敏性，稳定性和可靠性降低，液压元件使用油液污染会使系统工作灵敏性，稳定性和可靠性降低，液压元件使用寿命缩短。寿命缩短。具体危害如下：1、污染物使节流孔口和压力控制阀的阻尼孔时堵时通，引起系统压力和速度不稳定，动作不灵敏。2、污染物会导致液压元件磨损加剧，内泄漏增大，使用寿命缩短。3、污染物会加速密封件的损坏，缸或活塞杆表面的拉伤，引起液压缸内外泄漏增大。4、污染物会将阀芯卡住，使阀动作失灵，引起故障。5、污染物会将过滤器堵塞，使泵吸油困难，引起空穴现象，导致噪音增大。6、污染物会使油液氧化速度加快，寿命 缩短，润滑性能下降。控制液压油污染的措施控制液压油污染的措施控制液压油的工作温度合理选择过滤器精度 加强现场管理加强油品管理