液压讲课--讲座资料解读

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1、 干这行，爱这行 一、机器的构成 原动机 传动系统 执行机构 传动系统 执行机构 原动机 提供机器工作所需能源（如内燃机 、电动机） 实现能量（如力、扭矩、转速和位 移）的转换 机构运动输出能量（直线运动、回转 运动） 机械传动 液压传动 电气传动 1.“大传动”分类 传动系统 功率密度高、传动平稳 、能无级调速 稳定可靠、效率高， 成本较低 控制先进、结构简单 、容易布置和环保 机械传动 液压传动 电气传动 回转运动直线运动 2.工作机构运动形式 3.机械传动应用及优缺点 机械传动 齿轮齿条机构 1 曲柄滑块 3 直线运动丝杆 2 机械传动 链条传动 2 齿轮传动 1 皮带传动 3 回转运动

2、 1、传动可靠 2、实现回转运动结构简 单，并能传递较大的扭矩 3、故障特征明显，便于维 修 优点缺点 机械传动 1、传动不平稳、振动和噪 声大 2、动力分配不方便，难以 实现远距离传动 3、实现无级变速的结构复 杂，成本高 4.电气传动应用及优缺点 电气传动 直线电机 直线运动 电电气传动传动 电动机 回转运动 优点缺点 电气传动 1、输出参数控制方便 2、动力分配方便，可避免 多轴驱动时的功率寄生 3、环保、噪声小 1、功率密度低，惯量大， 动态响应慢， 2、故障突发 3、直线运动及低速大扭矩 应用受限 5.液压传动应用及优缺点 液压传动液压缸 直线运动 液压传动液压马达回转运动 1、功率

3、密度高 2、直线输出能量大 3、能输出高低速回转运 动 4、可实现精密控制 5、多轴驱动时没有功率 寄生 6、能工作在恶劣的环境 优点 1、成本较高 2、效率较机械传动低 缺点 液压传动 二、各领域中的液压机械 工程机械 混凝土输送泵车 盾构 液 压 自 动 生 产 线 制造机械 军工产品 飞 机 娱乐设施 液 压 升 降 舞 台 游乐设施 液 压 动 感 平 台 试验件 装载车 试验件 主旋翼轴弯矩 和拉力加载器 顶部齿轮箱及其 液压泵组 两个输入齿轮箱及其驱动 电机，液压马达位于后方 实验设备 CHC 多 功 能 MGB 实 验 台 阿 帕 奇 主 减 实 验 台 三、总结与展望 液压传动

4、前景广阔！ 液压直线 运动优势 无与伦比 液压回转 运动高低 速通吃 现代液压系统的发展趋势 1 1 液压系统的发展历史及过程 2 2 现代液压系统的发展 液压传动和气压传动统称为流体传动， 是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动 原理而发展起来的一门技术。 1、液压系统的发展历史及过程 时间 1795 发展历史及过程 在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于 工业上,诞生了世界上第一台水压机。 19051905 将工作介质水改为油（液压油缸）,水压机又进一步得 到改善。 1914-1918 液压传动广泛应用，1925 年Vickers发明了压力平衡式 叶片泵,为近代液压元件工业或液

5、压传动的逐步建立奠 定了基础。 1952年后 1952年Rexroth开始生产液压产品，1953年Bosch开始 生产液压产品，2001年Bosch和Rexroth合并。 机电液一体化 液压节能技术 静液压传动技术 2、现代液压系统的发展 液压元件分类、原理及功能 液压元件 液压动力元件 液压执行元件液压控制元件 辅助元件 柱塞泵 叶片泵 齿轮泵 2 1 3 液压动力元件 液压泵 叶片 螺杆泵 摆线泵 外啮合齿轮泵 齿轮泵 模式结构形式 叶片泵 径向柱塞 轴向柱塞 柱塞 机械原理 齿轮内啮合齿轮泵 螺杆泵 单作用叶片泵 双作用叶片泵 活塞偏心式 轴偏心式 斜轴式 斜盘式 定量泵 定量泵 模式

6、定量泵 定量泵 定量 / 变量 定量泵 定量 / 变量 定量 / 变量 定量 / 变量 定量 / 变量 液压泵分类 液压执行元件 1液压缸 2 马达 摆动缸 活塞缸 柱塞缸 摆动缸 齿轮式 叶片式 柱塞式 液压控制元件 液压控制元件主要是 指对液流的流动方向 、压力的高低以及流 量的大小进行预期控 制的液压控制阀。液 压控制阀是直接影响 液压系统工作过程和 工作特性的重要元件 。 作用 液压控制元件 插装式联接 管式联接 板式及叠加式联接 手动操纵阀 电动操纵阀 液动操纵阀 1 按用途 2 按操纵方式 3 按联接方式 压力控制阀 流量控制阀 方向控制阀 分类 液压辅助元件 液压系统中的辅 助元

7、件，是指除液压 动力元件、执行元件 和控制元件以外的其 它各类组成元件。它 们保证了液压系统有 效地传递力和运动,提 高了液压系统的工作 性能。 作用 管 路 和 管 接 头 油 箱 过 滤 器 密 封 装 置 蓄 能 器 压 力 表 冷 却 器 液压辅助元件 液压系统常用液压元件的故障诊断、分析与维修 （一）液压泵维护、故障分析及处理 液压泵的维护 保证油箱中的液压油清洁； 油箱内的油位应保持在规定的范围内； 安装液压泵时给壳体油腔注满清洁液压油； 调试时应点动判断旋向； 在工作过程中，应经常检查吸油路过滤器和吸油管； 如果液压泵长时间且高压工作，应考虑对油泵壳体冲洗冷却。 液压泵的故障分析

8、及处理 泵吸不进油 泵调不到额定压力 泵发出噪声 液压泵温升过快 液压泵漏油 泵压力不稳定 外啮合齿轮泵 齿轮泵 动画 内啮合齿轮泵 动画 齿轮泵 叶片泵 单作用叶片泵双作用叶片泵 动画 柱塞泵 斜轴式斜盘式 动画 （二）液压马达及其维护、故障分析及故障处理 液压马达 液压马达的维护 安装马达时给壳体油腔注 满清洁液压油； 避免在系统有负载的情况 下突然启动或停止； 必要时（高压、高转速） 对马达壳体油腔冲洗冷却； 壳体泄油应直接回油箱。 故障分析及处理 马达旋转无力； 泄漏； 爬行； 马达轴损坏； 运转时有噪音。 (三）液压缸及其使用、维护及其分析 3.1液压缸的使用与维护 1 使用清洁的油

9、液； 2 有合适的油温； 3 防止吸空和憋压发生。 动画 3.2液压缸的故障分析 故障 油缸不动作或动作无力。 原因 油缸活塞上的油封及支承严重损坏，使有杆腔与 无杆腔连通。 2.压力控制阀 3.方向控制阀 4.流量控制阀 5.插装阀 6.电液伺服阀 1.单向阀 （四）液压控制阀的应用、故障分析及处理 1.单向阀 单向阀结构原理图 动画 1.1普通单向阀应用及其故障分析与处理 应用故障分析与处理 应用在多泵并联油路中； 作背压阀，提高执行器的运 动稳定性； 与流量阀和压力阀等组合成 单向复合阀； 其他需要控制液流单向流动 的场合，如单向组群的半桥和全 桥液压回路。 单向阀泄漏； 单向阀卡死。

10、液控单向阀 动画 1.2液控单向阀应用及其故障分析与处理 液控单向阀的应用 锁紧液压缸； 用于液压系统保压。 液控单向阀故障分析与处理 液控单向阀泄漏； 液控单向阀不能反向卸荷； 液控单向阀关闭时不能回复到初始封油位置； 噪声大。 2 压力控制阀 直动式溢流阀结构图溢流阀原理图 2.1溢流阀 动画 先导式溢流阀结构图 2.1.1溢流阀应用及其故障分析与处理 应用故障分析与处理 定压溢流 安全保护 作背压阀 远程调压 多级压力控制 调紧调压机构，不能建立压力 或压力达不到额定值。 调压过程中压力非连续上升， 而是不均匀上升。 调松调压机构，压力不下降反 而不断上升 。 2.2 顺序阀 直动式顺序

11、阀结构图 动画 先 导 顺 序 阀 结 构 图 2.2.1顺序阀的应用及其故障分析与处理 顺序阀的应用 多执行器顺序动作控制； 系统保压； 重力负载的限速； 系统卸荷。 故障分析与处理 不能起顺序控制作用（子回路执行器与主回路执行器同时 动作，非顺序动作）； 执行器不动作； 作卸荷阀时液压泵一启动就卸荷； 作卸荷阀时不能卸荷。 2.3 减压阀 动画 直动式减压阀结构图 先 导 式 减 压 阀 结 构 图 2.3.1减压阀应用及其故障分析与处理 故障分析与处理 不能减压； 出口压力不稳定； 不能连续调压。 减压阀的应用 减压稳压； 多级减压； 减小液压冲击； 与节流阀等组成复合阀。 3 方向控制

12、阀 方向控制阀的运行性能特性 行程-时间曲线（开启时间） 三位四通方向控制阀的P-Q特性曲线 三位四通换向阀开关容量界限特性曲线 三位四通换向阀P-Q开启性能界限特性曲线 直动式换向滑阀 滑阀式换向阀 动画 弹簧对中型 压力对中型 先导式换向滑阀 滑阀式换向阀应用及其故障分析与处理 滑阀式换向阀应用 执行元件运动换向； 液压泵卸荷； 液压缸差动快速回路； 多执行器回路（多路阀）。 故障分析与处理 阀芯卡死； 电磁铁线圈烧坏； 泄漏； 噪声大。 4.流量控制阀 流量控制原理 流经薄壁小孔的流量 q = cdA(2p/)1/2 流经细长孔的流量 q =(d 4/128l )p 综合两式得通用节流方

13、程 q = KLAp m 节流元件的节流口结构有锥 形、三角槽形、矩形、三角 形等。工业上又将节流口的 过流面积A 的倒数称为液阻 ，将过流面积可调的节流口 称为可变液阻。由节流方程 知，当压力差一定时，改变 开口面积即改变液阻就可改 变流量。 节流阀 结构原理 主要零件有阀芯、阀 体和螺母。阀体上开 有进油口和出油口。 阀芯一端开有三角尖 槽，另一端加工有螺 纹，旋转阀芯即可轴 向移动改变阀口过流 面积。为平衡液压径 向力，三角槽须对称 布置。 调速阀 结构原理 调速阀是由定差减压阀与节 流阀串连而成。 压力油p1先经定差减压阀， 然后经节流阀流出。节流阀 进、出口压力油p2、p3经阀 体流

14、道被引至定差减压阀阀 芯的两端，(p2-p3)与定差减 压阀的弹簧力进行比较，因 定差减压阀阀口的压力补偿 作用，使得(p2-p3)基本不变 。 调速阀可以是定差减压阀在 前，节流阀在后，也可以是 节流阀在前，定差减压阀在 后。 4.1 节流阀应用及其故障分析与处理 应用 串联节流阀调速； 并联节流阀调速； 执行器减速； 执行器缓冲。 故障分析与处理 流量调节失灵； 最小流量太大； 行程节流阀不能压下 或不能复位。 4.2、调速阀故障分析与处理 故障分析与处理 调节失灵； 流量不稳定。 4.3、分流-集流阀应用及其故障分析与处理 应用 用于液压系统中2-4个执 行器的速度同步； 控制两个执行器

15、按一定的 速度比例运动。 故障分析与处理 同步失灵； 同步精度太低； 执行器运动终点动作异常 。 分流集流阀结构及原理 分流阀结构原理：它由两 个固定节流孔1、2、阀体 、阀芯和两个对中弹簧等 组成。阀芯两端台肩与阀 体沉割槽组成两个可变节 流口3、4。固定节流孔起 检测流量的作用，可变节 流口起压力补偿作用，其 过流面积通过压力p1和p2 的反馈作用进行控制。无 论负载压力p3、p4如何变 化，都能保证q1q2 。 5.1二通盖板式插装阀应用及常见故障 应用场合 工作压力超过21MPa，流量超过150L/min。 系统要求集成度高，外形尺寸小。 系统要求快速响应。 系统要求内泄小或基本无泄漏

16、。 系统要求稳定性好、噪声小。 5.插装阀 动画 组件由阀芯、阀套、弹簧和 密封圈组成。根据用途不同 分为方向阀组件、压力阀组 件和流量阀组件。同一通径 的三种组件安装尺寸相同， 但阀芯的结构形式和阀套座 直径不同。三种组件均有两 个主油口A 和B、一个控制 口x 。 插装阀基本组件 典型组合及应用回路 插装方向阀及其应用回路 插装压力阀及其应用回路 插装流量阀及其应用回路 插装阀复合控制回路 5.2二通盖板式插装阀常见故障及处理 1换向不可靠或调压失灵； 2插装式压力阀压力不稳定、振摆大； 过渡过程达不到要求。3 5.3 螺纹式插装阀 5.3.1螺纹式插装阀应用 螺纹式插装阀几乎可实现所有 方向、压力、流量阀的功能，主要 用于高压中、小流量（最大可达 230L/min左右）的场合。