液压传动基础知识课件

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1、Eickhoff Shearer Loader 1二OO七年十一月目目 录录v一、液压传动原理及工作特征一、液压传动原理及工作特征v二、工作介质二、工作介质液压油液压油v三、液压泵三、液压泵v四、液压缸四、液压缸v五、五、液压控制阀液压控制阀v六、辅助元件六、辅助元件v七、液压基本回路七、液压基本回路Eickhoff Shearer Loader 第五章第五章 液压控制阀液压控制阀 控制和调节系统中工作液体的控制和调节系统中工作液体的压力、流量和方向压力、流量和方向，以满足对执行机，以满足对执行机构提出的压力、速度和换向要求，使执行机构实现预期动作。构提出的压力、速度和换向要求，使执行机构实现

2、预期动作。1、按控制阀、按控制阀机能机能分类：分类：压力控制阀：压力控制阀：控制工作液体的压力，实现执行机构提出的力或力矩要求。控制工作液体的压力，实现执行机构提出的力或力矩要求。 溢流阀，安全阀，减压阀，卸荷阀，顺序阀，平衡阀等溢流阀，安全阀，减压阀，卸荷阀，顺序阀，平衡阀等。 流量控制阀：流量控制阀：控制和调节系统流量，改变执行机构的运动速度。控制和调节系统流量，改变执行机构的运动速度。 节流阀，调速阀和分流阀等节流阀，调速阀和分流阀等。方向控制阀：方向控制阀：控制和改变系统中工作液体的流动方向，实现执行机构运动方向控制和改变系统中工作液体的流动方向，实现执行机构运动方向的转换。的转换。

3、方向控制阀分二通、三通、四通和多通阀等。方向控制阀分二通、三通、四通和多通阀等。 第一节第一节 液压控制阀概述液压控制阀概述Eickhoff Shearer Loader 根据根据结构形式结构形式分类分类滑阀滑阀 滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度滑阀为间隙密封，阀芯与阀口存在一定的密封长度滑阀运动存在滑阀运动存在一个死区。一个死区。锥阀锥阀 锥阀阀芯半锥角一般为锥阀阀芯半锥角一般为12 20 ，阀口关闭时为线密封，密封性能，阀口关闭时为线密封，密封性能好且动作灵敏。好且动作灵敏。球阀球阀 性能与锥阀相同。定值或开关控制阀性能与锥阀相同。定值或开关控制阀 被控制量为定值的阀类，包被控

4、制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。括普通控制阀、插装阀、叠加阀。Eickhoff Shearer Loader 根据根据控制方式控制方式不同分类不同分类比例控制阀比例控制阀 被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例被控制量与输入信号成比例连续变化的阀类，包括普通比例阀和带内反馈的电液比例阀。阀和带内反馈的电液比例阀。伺服控制阀伺服控制阀 被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变化被控制量与（输出与输入之间的）偏差信号成比例连续变化的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。的阀类，包括机液伺服阀和电液伺服阀。数字控制阀数字控制阀 用数字信息直接控制阀口的启闭，来控

5、制液流的压力、流量、用数字信息直接控制阀口的启闭，来控制液流的压力、流量、方向的阀类，可直接与计算机接口，不需要方向的阀类，可直接与计算机接口，不需要D/A转换器。转换器。定值或开关控制阀定值或开关控制阀 被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、被控制量为定值的阀类，包括普通控制阀、插装阀、叠加阀。叠加阀。Eickhoff Shearer Loader 根据根据安装连接形式安装连接形式不同分类不同分类管式连接管式连接 阀体进出口由阀体进出口由螺纹或法兰与油管连接。螺纹或法兰与油管连接。安装方便。安装方便。板式连接板式连接 阀体进出口通阀体进出口通过连接板与油管连接。便过连接板与油管连接。

6、便于集成。于集成。插装式插装式 将阀芯、阀套组将阀芯、阀套组成的组件插入专门设计的成的组件插入专门设计的阀块内实现不同功能。结阀块内实现不同功能。结构紧凑。构紧凑。叠加式叠加式 是板式连接阀的是板式连接阀的一种发展形式。一种发展形式。 Eickhoff Shearer Loader 公称通径公称通径 代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油代表阀的通流能力的大小，对应于阀的额定流量。与阀的进出油口连接的油管应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量，管应与阀的通径相一致。阀工作时的实际流量应小于或等于它的额定流量，最大不得大于额定流量的最大不得大于

7、额定流量的1.1倍。倍。额定压力额定压力 阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀，实际最高压力有时还与阀的阀长期工作所允许的最高压力。对压力控制阀，实际最高压力有时还与阀的调压范围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。调压范围有关；对换向阀，实际最高压力还可能受它的功率极限的限制。 3、操纵方式：操纵方式： 手动、液压、电液、电磁和机械换向。手动、液压、电液、电磁和机械换向。2、液压控制阀的液压控制阀的性能参数性能参数Eickhoff Shearer Loader 4、液压阀的阀口数量因阀而异，一般分、液压阀的阀口数量因阀而异，一般分5种，用字母表示种，用字母表示阀口功阀口

8、功能能。压力油口压力油口(P)：进入压力油的油口。进入压力油的油口。 减压阀、顺序阀的出油口也是压力油口。减压阀、顺序阀的出油口也是压力油口。回油口回油口(O或或T)：低压油口，阀内低压油由此流出，流向下一个元件或油箱。低压油口，阀内低压油由此流出，流向下一个元件或油箱。 泄油口泄油口(L)：低压油口，阀体中漏到空腔中的低压油经它回到油箱。低压油口，阀体中漏到空腔中的低压油经它回到油箱。 工作油口：工作油口：指方向阀的指方向阀的 A、B油口，连接执行元件油口，连接执行元件 控制油口控制油口(K)：使控制阀动作的外接控制压力油由此进入。使控制阀动作的外接控制压力油由此进入。5、 对液压阀对液压阀

9、要求：要求：(1)动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小(2)油液流过时压力损失小油液流过时压力损失小(3)密封性能好密封性能好(4)结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性好结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性好Eickhoff Shearer Loader n压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。压力控制阀是用来控制液压系统中油液压力或通过压力信号实现控制的阀类。包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。包括溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器。n压力控制阀基本压力控制阀基本工作原理工作原理 通过液压作用力与弹簧力

10、进行比较来实现对油液压力的控制。通过液压作用力与弹簧力进行比较来实现对油液压力的控制。n调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节弹簧的预压缩量即调节了阀芯的动作压力，该弹簧是压力控制阀的重要调节零件调节零件调压弹簧。调压弹簧。第二节第二节 压力控制阀压力控制阀Eickhoff Shearer Loader 一一 、溢流阀、溢流阀(安全阀安全阀) 作用：作用：通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力保持恒定，通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力保持恒定，实现稳压、调压或限压作用。实现稳压、调压或限压作用。 定量泵调速系统中，溢流稳压，常开，调定压力较低定量泵调速

11、系统中，溢流稳压，常开，调定压力较低;容积调速系容积调速系统中，限定最高压力，常闭，安全保护。统中，限定最高压力，常闭，安全保护。按结构形式分按结构形式分n直动型溢流阀直动型溢流阀n先导型溢流阀先导型溢流阀Eickhoff Shearer Loader 1-阻尼孔阻尼孔2-阀体阀体3-阀心阀心4-阀盖阀盖5-调压螺钉调压螺钉6-弹簧座弹簧座7-弹簧弹簧 直直动动型型溢溢流流阀阀u结构原理结构原理 ：直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、阀盖、调压螺钉等组成。：直动型溢流阀由阀芯、阀体、弹簧、阀盖、调压螺钉等组成。u阀体进油口旁接在泵的出口，出口接油箱。原始状态，阀芯在弹簧力的作用阀体进油口旁接在泵的

12、出口，出口接油箱。原始状态，阀芯在弹簧力的作用下处于最下端位置，进出油口隔断。进口油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在下处于最下端位置，进出油口隔断。进口油液经阀芯径向孔、轴向孔作用在阀芯底端面，当液压力阀芯底端面，当液压力弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口弹簧力时，阀芯上移，阀口开启，进口压力油经阀口溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流量方程。溢回油箱。此时阀芯受力平衡，阀口溢流满足压力流量方程。u 调节弹簧调节弹簧7的预压力，调整溢流压力。改变弹簧刚度，改变调压范围的预压力，调整溢流压力。改变弹簧刚度，改变调压范围Eickhoff Shearer Loader 先导型溢流阀

13、先导型溢流阀 n结构组成结构组成 由先导阀和主阀组成。先由先导阀和主阀组成。先导阀实际上是一个小流量直导阀实际上是一个小流量直动型溢流阀，其阀芯为锥阀。动型溢流阀，其阀芯为锥阀。主阀芯上有一阻尼孔，且上主阀芯上有一阻尼孔，且上腔作用面积略大于下腔作用腔作用面积略大于下腔作用面积，其弹簧只在阀口关闭面积，其弹簧只在阀口关闭时起复位作用。时起复位作用。Eickhoff Shearer Loader 组成：组成：主阀和先导阀。主阀和先导阀。 当阀当阀P口压力较低、先导阀心口压力较低、先导阀心4未开启时，作用在主阀心未开启时，作用在主阀心1上的液压力合力方向上的液压力合力方向与弹簧与弹簧3的作用力相同

14、，阀关闭。的作用力相同，阀关闭。 阀有两个阻尼孔阀有两个阻尼孔2和和8，1个在主阀心，个在主阀心，1个在先导阀座上个在先导阀座上 1-主阀心主阀心2，8-阻尼孔阻尼孔3-主阀弹簧主阀弹簧4-先导阀心先导阀心5-先导阀弹簧先导阀弹簧6-调压手轮调压手轮7-螺堵螺堵 Eickhoff Shearer Loader P口压力增加，阻尼孔口压力增加，阻尼孔2、流道、流道a、阻尼孔、阻尼孔8先导阀心前腔压力增加，克服先导阀弹簧预调力使先导阀心前腔压力增加，克服先导阀弹簧预调力使先导阀开启，液流从先导阀开启，液流从P口经阻尼孔口经阻尼孔2、流道、流道a、阻尼孔、阻尼孔8、开启的先导阀、开启的先导阀4和通道

15、和通道b流到流到T口口流量流量在阻尼孔在阻尼孔2两端产生压差，压差作用在阀心上下面积上的合力正好与主阀弹簧力平衡，主阀心处两端产生压差，压差作用在阀心上下面积上的合力正好与主阀弹簧力平衡，主阀心处于开启的临界状态于开启的临界状态 P口压力再稍增加，流经阻尼孔的流量也稍微增大，阻尼孔口压力再稍增加，流经阻尼孔的流量也稍微增大，阻尼孔2两端压力差克服主阀弹簧力使主阀两端压力差克服主阀弹簧力使主阀打开。打开。 从从P口输入流量分成两部分：口输入流量分成两部分： 1)少量流量经先导阀后流向出油口少量流量经先导阀后流向出油口T； 2)大部分经主阀节流口流向大部分经主阀节流口流向T口。口。流经先导阀的流量

16、极小流经先导阀的流量极小主阀心上腔的压力基本上和由先导阀弹簧预调力所确定的先导阀心前主阀心上腔的压力基本上和由先导阀弹簧预调力所确定的先导阀心前腔压力相等，主阀上阻尼孔腔压力相等，主阀上阻尼孔2两端用以打开主阀心的压差仅须克服主阀弹簧的作用力、主阀心重两端用以打开主阀心的压差仅须克服主阀弹簧的作用力、主阀心重量及液动力。量及液动力。 认为：溢流阀进口处压力基本上由先导阀弹簧预调力所确定。在溢流阀的主阀心升起且有溢流认为：溢流阀进口处压力基本上由先导阀弹簧预调力所确定。在溢流阀的主阀心升起且有溢流作用时，溢流阀进口处的压力可维持由先导阀弹簧所调定的定值。作用时，溢流阀进口处的压力可维持由先导阀弹

17、簧所调定的定值。 先导式溢流阀中流经先导阀的油液可内泄，也可外泄。先导式溢流阀中流经先导阀的油液可内泄，也可外泄。 外泄时将先导阀回油单独引回油箱，将先导阀回油口与主阀回油口外泄时将先导阀回油单独引回油箱，将先导阀回油口与主阀回油口T的连接通道的连接通道b堵住。堵住。 远程控制口远程控制口K通过二位二通阀接通油箱时，主阀心通过二位二通阀接通油箱时，主阀心1上腔压力接近零，主阀心在很小的压力下可上腔压力接近零，主阀心在很小的压力下可向上移动且阀口开得最大向上移动且阀口开得最大泵输出的油液在很低的压力下通过阀口流回油箱，实现卸荷作用。泵输出的油液在很低的压力下通过阀口流回油箱，实现卸荷作用。 如果

18、将如果将K口接到另一个远程调压阀上，并使打开远程调压阀的压力小于打开溢流阀先导阀心口接到另一个远程调压阀上，并使打开远程调压阀的压力小于打开溢流阀先导阀心4的的压力，则主阀心上腔的压力压力，则主阀心上腔的压力(即溢流阀的溢流压力即溢流阀的溢流压力)就由远程调压阀来决定。远程调压阀可对系统就由远程调压阀来决定。远程调压阀可对系统的溢流压力实行远程调节。的溢流压力实行远程调节。Eickhoff Shearer Loader 1)作溢流阀用作溢流阀用(常开常开) 保持系统压力基本稳定保持系统压力基本稳定。应用应用2)作安全阀用作安全阀用(常闭常闭) 保证液压系统安全。保证液压系统安全。3)作背压阀用

19、作背压阀用溢流阀溢流阀(一般为直动式一般为直动式)装在系统回油路上，装在系统回油路上，产生回油阻力，改善执行元件的运动平稳性产生回油阻力，改善执行元件的运动平稳性 。Eickhoff Shearer Loader 4)作卸荷阀用作卸荷阀用 系统正常工作，两位两通阀断开，溢流阀溢流稳压；系统正常工作，两位两通阀断开，溢流阀溢流稳压； 液压缸停止工作，两位两通阀接通远程控制油口和油箱，在近于零压下溢流，液压缸停止工作，两位两通阀接通远程控制油口和油箱，在近于零压下溢流， 液压泵卸荷空运转液压泵卸荷空运转Eickhoff Shearer Loader 二、顺序阀二、顺序阀利用液体压力来自动控制液体传

20、动系统中各执行元件动作先后顺序的液压元件。利用液体压力来自动控制液体传动系统中各执行元件动作先后顺序的液压元件。按按控制油来源不同控制油来源不同分内控和外控，按分内控和外控，按弹簧腔泄漏油引出方式不同弹簧腔泄漏油引出方式不同分内泄和外泄。分内泄和外泄。通过改变上盖或底盖的装配位置得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄通过改变上盖或底盖的装配位置得到内控外泄、内控内泄、外控外泄、外控内泄四种结构类型。四种结构类型。Eickhoff Shearer Loader 顺序阀与溢流阀顺序阀与溢流阀不同之处：不同之处：出口处不接油箱，通向二次油路，泄油口必须单独出口处不接油箱，通向二次油路，泄油口必须

21、单独接回油箱。接回油箱。 如果将下盖转过如果将下盖转过90o，并打开螺堵，并打开螺堵K，内控式顺序阀变为外控式顺序阀。，内控式顺序阀变为外控式顺序阀。 内控式顺序阀在进油路压力内控式顺序阀在进油路压力p1达到阀的设定压力之前，阀口一直关闭；达到设达到阀的设定压力之前，阀口一直关闭；达到设定压力后阀口才开启，使压力油进入二次油路，驱动另一个执行元件。定压力后阀口才开启，使压力油进入二次油路，驱动另一个执行元件。 直直动动式式顺顺序序阀阀工工作作原原理理Eickhoff Shearer Loader 顺序阀应用顺序阀应用(1)控制多个执行元件顺序动作控制多个执行元件顺序动作内控外泄顺序阀用于多个执

22、行元件顺序动作。内控外泄顺序阀用于多个执行元件顺序动作。进口压力先达到阀的调定压力，出口压力取决于进口压力先达到阀的调定压力，出口压力取决于负载。负载。当负载压力高于阀调定压力时，进口压力当负载压力高于阀调定压力时，进口压力=出口出口压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，压力，阀口全开；当负载压力低于调定压力时，进口压力进口压力=调定压力，阀开口一定。调定压力，阀开口一定。(2)内控内泄顺序阀内控内泄顺序阀的职能符号和工作原的职能符号和工作原理与溢流阀相同。多串联在执行元件的理与溢流阀相同。多串联在执行元件的回油路上，使回油具有一定压力，保证回油路上，使回油具有一定压力，保证执行元件运动平

23、稳。执行元件运动平稳。图示阀图示阀3作背压阀作背压阀。Eickhoff Shearer Loader (3)外控内泄顺序阀外控内泄顺序阀等同于二位二通阀，可等同于二位二通阀，可作卸载阀，如双泵供油回路阀作卸载阀，如双泵供油回路阀3是泵是泵1的的卸载卸载阀阀。 (4)外控外泄顺序阀外控外泄顺序阀作液动开关和作液动开关和限速锁。如远控平衡阀可限制重物限速锁。如远控平衡阀可限制重物下降的速度。下降的速度。Eickhoff Shearer Loader 三、减压阀三、减压阀n减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。其出口压力低

24、于进口压力的压力控制阀。n按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀，按调节要求不同，有定值减压阀，定差减压阀，定比减压阀。其中定值减压阀应用最广，简称定比减压阀。其中定值减压阀应用最广，简称减压阀。减压阀。 对减压阀要求：出口压力维持恒定，不受入口压力及通过流量大小的影响对减压阀要求：出口压力维持恒定，不受入口压力及通过流量大小的影响Eickhoff Shearer Loader 直动式减压阀直动式减压阀工作原理：工作原理： 当阀心处在原始位置时，它的阀口当阀心处在原始位置时，它的阀口是打开的，阀的进、出口沟通。阀心是打开的，阀的进、出口沟通。阀心由出口处的压力控制，出口压力未达由出口处的压力

25、控制，出口压力未达到调定压力时阀口全开，阀心不工作。到调定压力时阀口全开，阀心不工作。当出口压力达到调定压力时，阀心上当出口压力达到调定压力时，阀心上移，阀口关小，整个阀处于工作状态。移，阀口关小，整个阀处于工作状态。 如忽略其他阻力，仅考虑阀心上的液压力和弹簧力相平衡的条件，可以认为出如忽略其他阻力，仅考虑阀心上的液压力和弹簧力相平衡的条件，可以认为出口压力基本上维持在某一调定值上。如出口压力减小，阀心下移，阀口开大，阀口压力基本上维持在某一调定值上。如出口压力减小，阀心下移，阀口开大，阀口处阻力减小，压降减小，使出口压力回升到调定值上。反之，如出口压力增大，口处阻力减小，压降减小，使出口压

26、力回升到调定值上。反之，如出口压力增大，则阀心上移，阀口关小，阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力下降到调定值则阀心上移，阀口关小，阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力下降到调定值上。上。 1.结构和工作原理结构和工作原理Eickhoff Shearer Loader 比较先导型溢流阀：比较先导型溢流阀：减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀是进口压力控制，减压阀是出口压力控制，保证出口压力为定值；溢流阀是进口压力控制，保证进口压力为定值。保证进口压力为定值。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。减压阀阀口常开；溢流阀阀口常闭。减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出

27、口。减压阀有单独的泄油口；溢流阀弹簧腔的泄漏油经阀体內流道內泄至出口。先导型溢流阀先导型溢流阀定值减压阀定值减压阀Eickhoff Shearer Loader 3减压阀应用减压阀应用 在液压系统中，减压阀应用于要求获得稳定低压的回路中，如采煤机链牵引张在液压系统中，减压阀应用于要求获得稳定低压的回路中，如采煤机链牵引张紧系统。减压阀还可用来限制工作机构的作用力，减少压力波动带来的影响，改紧系统。减压阀还可用来限制工作机构的作用力，减少压力波动带来的影响，改善系统的控制性能等。善系统的控制性能等。 必须说明，减压阀出口压力还与出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，必须说明，减压阀出口压力还与

28、出口负载有关，若负载压力低于调定压力时，出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。出口压力由负载决定，此时减压阀不起减压作用。Eickhoff Shearer Loader 四、压力继电器四、压力继电器 压力继电器是利用液体压力来启闭电气触点的液压电气转换元件，它在油液压压力继电器是利用液体压力来启闭电气触点的液压电气转换元件，它在油液压力达到其设定压力时，发出电信号，控制电气元件动作，实现泵的加载或卸荷、力达到其设定压力时，发出电信号，控制电气元件动作，实现泵的加载或卸荷、执行元件的顺序动作或系统的安全保护和连锁等功能。执行元件的顺序动作或系统的安全保护和连锁等功能。 柱塞式压力继电器结构

29、原理柱塞式压力继电器结构原理 当油液压力达到压力继电器的设定当油液压力达到压力继电器的设定压力时，作用在柱塞压力时，作用在柱塞1上的力通过顶上的力通过顶杆杆2合上微动开关合上微动开关4，发出电信号。，发出电信号。 Eickhoff Shearer Loader 压力继电器功用压力继电器功用压力继电器用在顺序动压力继电器用在顺序动作回路中。当执行元件作回路中。当执行元件工作压力达到压力继电工作压力达到压力继电器调定压力时，压力继器调定压力时，压力继电器发出电信号，使电电器发出电信号，使电磁铁得电，换向阀换向，磁铁得电，换向阀换向，从而实现两液压缸的顺从而实现两液压缸的顺序动作。序动作。Eickh

30、off Shearer Loader 压力继电器压力继电器主要性能：主要性能： (1)调压范围调压范围 指能发出电信号的最低工作压力和最高工作压力的范围。拧动调指能发出电信号的最低工作压力和最高工作压力的范围。拧动调节螺钉，调整工作压力。节螺钉，调整工作压力。(2)通断调节区间通断调节区间 压力升高，继电器接通电信号的压力，称为开启压力。压压力升高，继电器接通电信号的压力，称为开启压力。压力下降，继电器复位切断电信号的压力，称为闭合压力。为避免压力波动时继电力下降，继电器复位切断电信号的压力，称为闭合压力。为避免压力波动时继电器时通时断，要求开启压力和闭合压力间有一可调节的差值，称为通断调节区

31、间。器时通时断，要求开启压力和闭合压力间有一可调节的差值，称为通断调节区间。(3)重复精度重复精度 在一定的设定压力下，多次升压在一定的设定压力下，多次升压(或降压或降压)过程中，开启压力和闭过程中，开启压力和闭合压力本身的差值称为重复精度。合压力本身的差值称为重复精度。(4)升压或降压动作时间升压或降压动作时间 压力由卸荷压力升到设定压力，微动开关触点闭合压力由卸荷压力升到设定压力，微动开关触点闭合发出电信号的时间，称为升压动作时间，反之称为降压动作时间。发出电信号的时间，称为升压动作时间，反之称为降压动作时间。 Eickhoff Shearer Loader 第二节第二节 流量控制阀流量控

32、制阀 依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制通过阀的依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制通过阀的流量，达到调节执行元件流量，达到调节执行元件(液压缸或液压马达液压缸或液压马达)运动速度的目的运动速度的目的。 流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。流量控制阀包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。节节流流阀阀调调速速阀阀Eickhoff Shearer Loader 流量控制原理流量控制原理v流经薄壁小孔流量流经薄壁小孔流量 q = cqA(2p/)1/2 v流经细长孔流量流经细长孔流量 q =(d 4/128l )pv综合两式得通用

33、节流方程综合两式得通用节流方程 q = KLAp mv节流元件节流口结构有锥形、三角槽形、矩节流元件节流口结构有锥形、三角槽形、矩形、三角形等。工业上将节流口的过流面积形、三角形等。工业上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一定时，改变开口面积即改变液阻就可改变流量。流量。Eickhoff Shearer Loader 一、节流阀一、节流阀 作用：作用：利用改变流通面积来改变通过节流阀的流量，从而改变执行元件利用改变流通面积

34、来改变通过节流阀的流量，从而改变执行元件(液压液压缸或马达缸或马达)的运动速度，或用来进行加载和提供背压。的运动速度，或用来进行加载和提供背压。 主要应用于由定量泵供油的小流量系统中。主要应用于由定量泵供油的小流量系统中。 流量控制阀流量控制阀要求要求： 具有足够的调节范围，能保证稳定的最小流量，温度和压力变化对流量的影响具有足够的调节范围，能保证稳定的最小流量，温度和压力变化对流量的影响要小，调节方便，泄漏小等要小，调节方便，泄漏小等。Eickhoff Shearer Loader 1. 节流阀工作原理节流阀工作原理n结构原理结构原理 主要零件阀芯、阀体和螺母。主要零件阀芯、阀体和螺母。 阀

35、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，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。称布置。Eickhoff Shearer Loader 2. 流量特性方程流量特性方程 q = KLApm 反映流经节流阀的流量反映流经节流阀的流量q与阀前后压力差与阀前后压力差p 和开口面积和开口面积A 之间的关系。之间的关系。 刚性刚性 外负载波动引起阀前后压力差外负载波动引起阀前后压力差p 变化，即使阀开口面积变化，即使阀

36、开口面积A 不变，也会不变，也会导致流经阀的流量导致流经阀的流量q 不稳定。不稳定。 定义：定义：阀开口面积阀开口面积A 一定时一定时 ， T = dp/dq = p1-m/ KLAm为节流阀的刚性为节流阀的刚性 。 T 越大，节流阀性能越好。故薄刃口越大，节流阀性能越好。故薄刃口(m=0.5)多作节流阀阀口。多作节流阀阀口。 p 大有利大有利于提高节流阀刚性，但过大不仅造成压力损失增大，而且可能因阀口太小而于提高节流阀刚性，但过大不仅造成压力损失增大，而且可能因阀口太小而堵塞，一般取堵塞，一般取p (0.150.4 )MPa。 最小稳定流量最小稳定流量 节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流量

37、会出现周期性脉动，节流阀在很小开口下工作时，流经阀的流量会出现周期性脉动，甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正常甚至间歇式断流，这种现象称为节流阀的堵塞现象。为此对节流阀有一个能正常工作的最小流量的限制。工作的最小流量的限制。Eickhoff Shearer Loader 3. 节流阀应用节流阀应用 主要与定量泵、溢流阀组成节流调速系统。调节节流阀的开口，便可调节执行主要与定量泵、溢流阀组成节流调速系统。调节节流阀的开口，便可调节执行元件运动速度的大小。元件运动速度的大小。 当节流阀前后当节流阀前后p 一定时，改变一定时，改变A 可改变可改变流经阀的流量流经阀的

38、流量节流调速节流调速，如阀，如阀3。当当q 一定时，改变一定时，改变A 可改变阀前后压力差可改变阀前后压力差p负载阻尼负载阻尼，如阀，如阀1。当当q0 时，安装节流元件可延缓压力突时，安装节流元件可延缓压力突变的影响变的影响压力缓冲压力缓冲，如阀，如阀2。Eickhoff Shearer Loader 二、调速阀二、调速阀 液压泵出口压力液压泵出口压力pl由溢流阀调整，由溢流阀调整，基本上恒定。基本上恒定。 调速阀出口处的压力调速阀出口处的压力p2由活塞杆负由活塞杆负载载F决定。当决定。当F增大时，调速阀进出口增大时，调速阀进出口压差压差pl-p2减小。减小。 系统中装普通节流阀，由于压差的系

39、统中装普通节流阀，由于压差的变动，影响通过节流阀的流量，活塞变动，影响通过节流阀的流量，活塞运动速度不能保持恒定。运动速度不能保持恒定。 Eickhoff Shearer Loader 调速阀是在节流阀前面串接差压式减压调速阀是在节流阀前面串接差压式减压阀，使油液先经减压阀产生一次压力降，阀，使油液先经减压阀产生一次压力降，将压力降到将压力降到pm。利用减压阀阀心的自动调。利用减压阀阀心的自动调节作用，使节流阀前后压差节作用，使节流阀前后压差p=pm-p2基本基本保持不变。保持不变。 减压阀上端油腔减压阀上端油腔b通过孔道通过孔道a和节流阀后的油腔相通，压力为和节流阀后的油腔相通，压力为p2，

40、肩部腔，肩部腔c和下和下端油腔端油腔d，通过孔道，通过孔道f和和e与节流阀前的油腔相通，压力为与节流阀前的油腔相通，压力为pm。 负载负载F增大增大p2增大，作用在减压阀阀心上端的液压力增大，阀心下移，减压增大，作用在减压阀阀心上端的液压力增大，阀心下移，减压阀开口加大，压降减小阀开口加大，压降减小 pm增大增大节流阀前后压差节流阀前后压差pm-p2保持不变；反之亦然。保持不变；反之亦然。 Eickhoff Shearer Loader 注意：注意： 1.调速阀中的定差减压阀在反向流动时不起作用，只能单向使用。调速阀中的定差减压阀在反向流动时不起作用，只能单向使用。 2.进出油口压力差小于一定

41、值，调速阀不起作用，进出油口压力差小于一定值，调速阀不起作用， p1- p30.40.5MPa。 3.可与单向阀并联组成单向调速阀。可与单向阀并联组成单向调速阀。 调速阀在液压系统中的应用和节流阀相仿，适用于执行元件负载变化大而运动调速阀在液压系统中的应用和节流阀相仿，适用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统，也可用在容积节流调速回路。速度要求稳定的系统，也可用在容积节流调速回路。 Eickhoff Shearer Loader 三、分流阀和集流阀三、分流阀和集流阀 自动将输入工作液体的流量等分或按一定比例分为两部分后再输出的流量控制自动将输入工作液体的流量等分或按一定比例分为两部分后

42、再输出的流量控制阀阀分流阀。分流阀。 自动将两部分液体等量或按一定比例输入后再合流输出的流量控制阀自动将两部分液体等量或按一定比例输入后再合流输出的流量控制阀集流集流阀。阀。Eickhoff Shearer Loader 等量分流阀工作原理等量分流阀工作原理 流量流量Q、压力、压力p的工作液体由进液口输入，分别通过阻尼孔的工作液体由进液口输入，分别通过阻尼孔Rl和和R2，经，经I腔和腔和腔分别从圆柱阀口腔分别从圆柱阀口R3和和R4输出，进入执行元件输出，进入执行元件M1和和M2。 Rl 和和R2结构和几何尺寸相同结构和几何尺寸相同液阻相等；液阻相等；R3与与R4结构一样，当开口量相等时，结构一

43、样，当开口量相等时，液阻相等。液阻相等。 腔中压力为腔中压力为p2的液体经轴向孔作用于阀心左端面；的液体经轴向孔作用于阀心左端面；I腔中压力为腔中压力为p1的液体作用的液体作用于阀心右端面。两端弹簧的结构参数、刚度于阀心右端面。两端弹簧的结构参数、刚度K和预压缩量相同，且和预压缩量相同，且K值很小。值很小。 Eickhoff Shearer Loader 液压执行元件液压执行元件M1和和M2载荷相等，载荷相等，p3= p4p1=p2。阀心在弹簧作用下，处于中。阀心在弹簧作用下，处于中间位置，阀口间位置，阀口R3和和R4的开口量相等，的开口量相等，Q1=Q2， M1和和M2 同步运动。同步运动。

44、 如果如果M2增大，增大，p4上升上升p2-p4下降，下降，Q2p1，阀心右移，阀心右移阀口阀口R4增加，增加，R3减小，减小，p2下降，下降，p1上升上升阀心左移，直到新的平衡阀心左移，直到新的平衡位置停止不动位置停止不动 QlQ2。Eickhoff Shearer Loader 等量分流阀工作原理：等量分流阀工作原理： 在输入流量和压力一定的条件下，可以随执行元件的载荷变化而自动等在输入流量和压力一定的条件下，可以随执行元件的载荷变化而自动等分流量分流量采用分流阀控制同步回路采用分流阀控制同步回路优点：优点：结构简单、安装使用方便、成本低廉等，结构简单、安装使用方便、成本低廉等，适于与变量

45、泵配合使用。适于与变量泵配合使用。分流阀分流阀缺点：缺点：具有固定的分流误差，在工作过程中无法进行调整。具有固定的分流误差，在工作过程中无法进行调整。分流阀多用于矿山机械及工程机械行走部的同步回路。分流阀多用于矿山机械及工程机械行走部的同步回路。Eickhoff Shearer Loader 第三节第三节 方向控制阀方向控制阀 作用：作用：用来控制液压系统中工作液体的流向和通断用来控制液压系统中工作液体的流向和通断 用途：用途： (1)控制一条管路内工作液体的流动：使其通过、关断和阻止反向流通；控制一条管路内工作液体的流动：使其通过、关断和阻止反向流通； (2)联接多条管路时选择液流的方向；联

46、接多条管路时选择液流的方向； (3)控制执行元件的起动、停止以及前进、后退等。控制执行元件的起动、停止以及前进、后退等。 按按用途用途分单向阀和换向阀两类。截止阀可列入换向阀类分单向阀和换向阀两类。截止阀可列入换向阀类 Eickhoff Shearer Loader 二、单向阀二、单向阀只允许工作液体单一方向流动。分普通单向阀和液控单向阀只允许工作液体单一方向流动。分普通单向阀和液控单向阀。 普通单向阀只允许液流一个方向流普通单向阀只允许液流一个方向流动，反向被截止。要求正向液流通过时动，反向被截止。要求正向液流通过时压力损失小，反向截止时密封性能好。压力损失小，反向截止时密封性能好。 职能符

47、号职能符号 工作原理工作原理 左端进油，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹簧力使阀芯右移，左端进油，压力油作用在阀芯左端，克服右端弹簧力使阀芯右移，阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力油与弹簧同向作用，将阀芯紧压阀口开启，油液从右端流出；若右端进油，压力油与弹簧同向作用，将阀芯紧压阀座孔上，阀口关闭，油液被截止不能通过。阀座孔上，阀口关闭，油液被截止不能通过。Eickhoff Shearer Loader 正向开启压力只需正向开启压力只需(0.030.05)MPa，反向截止时为线密封，且密封力随压力增，反向截止时为线密封，且密封力随压力增高而增大，密封性能良好。开启后进出口压力差高而增大，

48、密封性能良好。开启后进出口压力差(压力损失压力损失)为为(0.20.3)MPa。 普通单向阀应用普通单向阀应用安装在泵出口，防止压力冲击影响泵正常工作，防止泵不工作时系统油液安装在泵出口，防止压力冲击影响泵正常工作，防止泵不工作时系统油液倒流经泵回油箱。倒流经泵回油箱。用来分隔油路以防止高低压干扰。用来分隔油路以防止高低压干扰。与其他阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等，使油液一个方向与其他阀组成单向节流阀、单向减压阀、单向顺序阀等，使油液一个方向流经单向阀，另一个方向流经节流阀等。流经单向阀，另一个方向流经节流阀等。安装在执行元件回油路上，使回油具有背压。作背压阀的单向阀应更换刚安装在

49、执行元件回油路上，使回油具有背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为度较大的弹簧，其正向开启压力为( 0.30.5)MPa。Eickhoff Shearer Loader 2. 液控单向阀液控单向阀 1-活塞活塞2-顶杆顶杆3-阀心阀心 普通液控单向阀普通液控单向阀组成：组成：单向阀和控制活塞。单向阀和控制活塞。 当控制口当控制口K处无压力油流入时，工作机制和普通单向阀一样；压力油只能从通处无压力油流入时，工作机制和普通单向阀一样；压力油只能从通口口P1流向通口流向通口P2，不能反向倒流。，不能反向倒流。 n工作原理工作原理q当控制油口不通压力油时，油液只能从当控制油口不通

50、压力油时，油液只能从p1p2；当控制油口通压力油时，正、当控制油口通压力油时，正、反向的油液均可自由通过。反向的油液均可自由通过。根据控制活塞上腔的根据控制活塞上腔的泄油方式泄油方式不同分内泄式和外泄式。不同分内泄式和外泄式。Eickhoff Shearer Loader 二、换向阀二、换向阀 利用阀心相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或变换油流的方利用阀心相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断，或变换油流的方向，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。向，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。 对换向阀主要对换向阀主要要求：要求： 油液流经阀时的压力损失小，互不相通的油口间的

51、泄漏小，换向平稳、迅速且油液流经阀时的压力损失小，互不相通的油口间的泄漏小，换向平稳、迅速且可靠可靠。 换向阀换向阀分类：分类： 根据阀心相对于阀体的运动方式，分转阀式换向阀和滑阀式换向阀。根据阀心相对于阀体的运动方式，分转阀式换向阀和滑阀式换向阀。 转阀式换向阀转阀式换向阀(转阀转阀)靠转动阀心，改变阀心与阀体的相对位置来改变油液流动靠转动阀心，改变阀心与阀体的相对位置来改变油液流动的方向；的方向；滑阀式换向阀滑阀式换向阀(滑阀滑阀)靠直线移动阀心，改变阀心在阀体内的相对位置来靠直线移动阀心，改变阀心在阀体内的相对位置来改变油流的方向。改变油流的方向。 Eickhoff Shearer Lo

52、ader n换向阀分类换向阀分类q按阀体连通的主油路数分：两通、三通、四通按阀体连通的主油路数分：两通、三通、四通q按阀芯在阀体内的工作位置分：两位、三位、四位按阀芯在阀体内的工作位置分：两位、三位、四位q按操作阀芯运动的方式分：手动、机动、电磁动、液动、电液动按操作阀芯运动的方式分：手动、机动、电磁动、液动、电液动q按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。按阀芯定位方式分：钢球定位式、弹簧复位式。n以滑阀式换向阀为例讲解工作原理。以滑阀式换向阀为例讲解工作原理。Eickhoff Shearer Loader 1滑阀式换向阀结构滑阀式换向阀结构阀体和滑动阀心是滑阀式换向阀的结构主体阀体和滑动

53、阀心是滑阀式换向阀的结构主体。 常见结构型式常见结构型式 Eickhoff Shearer Loader 二位二位五通阀五通阀 不能使执行元件在任一不能使执行元件在任一位置上停止运动位置上停止运动 三位三位五通阀五通阀 能使执行元件在任一能使执行元件在任一位置上停止运动位置上停止运动 执行元件正执行元件正反向运动时可反向运动时可以得到不同的以得到不同的回油方式回油方式 例例 三位五通阀三位五通阀 阀体上有阀体上有P、A、B、Tl、T2五个通口，阀心有左、中、右三个工作位置。五个通口，阀心有左、中、右三个工作位置。 阀心处在图示中间位置时，五个通口都关闭。阀心处在图示中间位置时，五个通口都关闭。

54、 阀心移向左端，阀心移向左端，T2关闭，关闭，P和和B相通，相通，A和和T1相通。相通。 阀心移向右端，阀心移向右端，Tl关闭，关闭，P和和A相通，相通，B和和T2相通。相通。 具有使五个通口都关闭的工作状态，可使控制的执行元件在任意位置上停止运具有使五个通口都关闭的工作状态，可使控制的执行元件在任意位置上停止运动。动。 Eickhoff Shearer Loader 换向符号含义：换向符号含义：(1)方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示几方框表示阀的工作位置，有几个方框就表示几“位位”。(2)方框内的箭头表示该位置上的油路处于工作状态。方框内的箭头表示该位置上的油路处于工作状态。 (4)一

55、个方框上、下边与外部连接的接口数有几个，表示几一个方框上、下边与外部连接的接口数有几个，表示几“通通”。(5)阀与系统供油路连接的油口用阀与系统供油路连接的油口用P表示，与系统回油路连接的回油口用表示，与系统回油路连接的回油口用T表示，表示，与执行元件连接的工作油口用与执行元件连接的工作油口用A、B表示。表示。 (3)方框内方框内表示此通路被阀心封闭，不通。表示此通路被阀心封闭，不通。Eickhoff Shearer Loader 2滑阀操纵方式滑阀操纵方式手动手动 手动操纵，弹簧复位，中间位置阀口互不相通。手动操纵，弹簧复位，中间位置阀口互不相通。 机动机动 挡块操纵，弹簧复位，阀口常闭挡块

56、操纵，弹簧复位，阀口常闭 电磁电磁 电磁铁操纵，弹簧复位电磁铁操纵，弹簧复位 液动液动 液压操纵，弹簧复位，中间位置时液压操纵，弹簧复位，中间位置时4口互通。口互通。 电液动电液动 电磁铁先导控制，液压缸驱动，阀心移动速度电磁铁先导控制，液压缸驱动，阀心移动速度可分别由两端的节流阀调节，使执行元件平稳换可分别由两端的节流阀调节，使执行元件平稳换向。向。Eickhoff Shearer Loader 3换向阀结构换向阀结构 1)手动手动(机动机动)换向阀换向阀 n阀芯运动藉助于机械外力实现。手动换向阀又分手动和脚踏两种；机动换向阀芯运动藉助于机械外力实现。手动换向阀又分手动和脚踏两种；机动换向阀

57、则通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。阀则通过安装在运动部件上的撞块或凸轮推动阀芯。n特点：工作可靠。特点：工作可靠。Eickhoff Shearer Loader n根据阀芯的定位方式分弹簧钢球定位式和弹簧自动复位式。根据阀芯的定位方式分弹簧钢球定位式和弹簧自动复位式。Eickhoff Shearer Loader 2)电磁换向阀电磁换向阀 阀芯运动藉助于电磁力和弹簧力共同作用。电磁铁不得电，阀芯在右端弹簧阀芯运动藉助于电磁力和弹簧力共同作用。电磁铁不得电，阀芯在右端弹簧作用下，处于左端位置作用下，处于左端位置(右位右位)，油口，油口P与与A通，通，B不通；电磁铁得电产生电磁吸不通；电

58、磁铁得电产生电磁吸力，通过推杆推动阀芯右移，阀左位工作，油口力，通过推杆推动阀芯右移，阀左位工作，油口P与与B通，通，A不通。不通。两位电磁阀有弹簧复位式两位电磁阀有弹簧复位式(一个电磁铁一个电磁铁)和钢球定位式和钢球定位式(两个电磁铁两个电磁铁)。Eickhoff Shearer Loader 3)液动换向阀液动换向阀 利用液压系统中控制油路的压力油来推动阀心移动实利用液压系统中控制油路的压力油来推动阀心移动实现油路的换向。现油路的换向。 Eickhoff Shearer Loader 4)电液换向阀电液换向阀 n电液换向阀由电磁换向阀与液动换向阀组合而成。电液换向阀由电磁换向阀与液动换向阀

59、组合而成。n液动换向阀实现主油路的换向液动换向阀实现主油路的换向主阀；电磁换向阀改变液动阀控制油路的主阀；电磁换向阀改变液动阀控制油路的方向方向先导阀。先导阀。 Eickhoff Shearer Loader 4换向阀中位机能分析换向阀中位机能分析 三位换向阀的阀心在中间位置时，各通口间有不同的连通方式，可满足不同的三位换向阀的阀心在中间位置时，各通口间有不同的连通方式，可满足不同的使用要求，这种连通方式称为换向阀的中位机能。使用要求，这种连通方式称为换向阀的中位机能。 不同的中位机能是通过改变阀心的形状和尺寸得到的。不同的中位机能是通过改变阀心的形状和尺寸得到的。 滑阀机能滑阀机能 职能符号

60、职能符号 说明说明 O型型 P、A、B、T口全封闭。液压泵不卸荷，液压口全封闭。液压泵不卸荷，液压缸闭锁，用于多换向阀并联工作缸闭锁，用于多换向阀并联工作 H型型 P、A、B、T口全串通。活塞浮动，在外力作口全串通。活塞浮动，在外力作用下可移动，液压泵卸荷用下可移动，液压泵卸荷 Y型型 P口封闭，口封闭，A、B、T口相通。活塞浮动，在外口相通。活塞浮动，在外力作用下可移动，液压泵不卸荷力作用下可移动，液压泵不卸荷 Eickhoff Shearer Loader K型型 P、A、T口相通，口相通，B口封闭。活塞处于闭锁口封闭。活塞处于闭锁状态，液压泵卸荷状态，液压泵卸荷 M型型 P、T口相通，口

61、相通，A、B口封闭。活塞闭锁，液压泵口封闭。活塞闭锁，液压泵卸荷，用于多卸荷，用于多M型换向阀并联工作型换向阀并联工作 X型型 P、A、B、T口处于半开启状态。液压泵基本上口处于半开启状态。液压泵基本上卸荷，但仍保持一定压力卸荷，但仍保持一定压力 P型型 P、A、B口相通，口相通，T口封闭。液压泵与液压缸两口封闭。液压泵与液压缸两腔相通，可组成差动回路腔相通，可组成差动回路 J型型 P、A口封闭，口封闭，B、T口相通。活塞停止，但在外口相通。活塞停止，但在外力作用下可向一侧移动，液压泵不卸荷力作用下可向一侧移动，液压泵不卸荷 C型型 P、A口相通，口相通，B、T口封闭。活塞处于停止位置口封闭。

62、活塞处于停止位置 Eickhoff Shearer Loader N型型 P、B口封闭，口封闭，A、T口相通。与口相通。与J型机能相似，型机能相似，只是只是A与与B互换互换 U型型 P、T口封闭，口封闭，A、B口相通。活塞浮动，在口相通。活塞浮动，在外力作用下可移动，液压泵不卸荷外力作用下可移动，液压泵不卸荷 在分析和选择换向阀的中位机能时，在分析和选择换向阀的中位机能时，考虑：考虑： (1)系统保压系统保压 当当P口被封闭，系统保压，液压泵用于多缸系统。当口被封闭，系统保压，液压泵用于多缸系统。当P口不太口不太通畅地与通畅地与T口接通时口接通时(如如X型型)，系统保持一定的压力供控制油路使用

63、，系统保持一定的压力供控制油路使用 (2)系统卸荷系统卸荷 P口通畅地与口通畅地与T口接通时，系统卸荷口接通时，系统卸荷 3)换向平稳性和精度换向平稳性和精度 当液压缸的当液压缸的A、B两口都封闭时，换向过程易产生液压两口都封闭时，换向过程易产生液压冲击，换向不平稳，但换向精度高；反之，冲击，换向不平稳，但换向精度高；反之，A、B两口都通两口都通T口时，换向过程中工口时，换向过程中工作部件不易制动，换向精度低，但液压冲击小作部件不易制动，换向精度低，但液压冲击小Eickhoff Shearer Loader (4)启动平稳性启动平稳性 阀在中位时，液压缸某腔如通油箱，则启动时该腔内因无油液阀在

64、中位时，液压缸某腔如通油箱，则启动时该腔内因无油液起缓冲作用，启动不太平稳起缓冲作用，启动不太平稳 (5)液压缸液压缸“浮动浮动”和在任意位置上的停止和在任意位置上的停止 阀在中位，当阀在中位，当A、B两口互通时，两口互通时，卧式液压缸呈卧式液压缸呈“浮动浮动”状态，可利用其他机构移动工作台，调整其位置。当状态，可利用其他机构移动工作台，调整其位置。当A、B两口封闭或与两口封闭或与P口连接口连接(在非差动情况下在非差动情况下)，可使液压缸在任意位置处停止，可使液压缸在任意位置处停止 5多路换向阀多路换向阀(自阅自阅) 集成化结构的手动控制复合式换向阀，通常由多个换向阀及单向阀、溢流阀、集成化结

65、构的手动控制复合式换向阀，通常由多个换向阀及单向阀、溢流阀、补油阀等组成，其换向阀的个数由多路集成控制的执行机构数目而定，溢流阀、补油阀等组成，其换向阀的个数由多路集成控制的执行机构数目而定，溢流阀、补油阀、单向阀可根据要求装设。补油阀、单向阀可根据要求装设。 多路换向阀以功能多项、结构集成和操作方便，在矿山机械、冶金机械、工程多路换向阀以功能多项、结构集成和操作方便，在矿山机械、冶金机械、工程机械等行走装置中得到广泛应用。机械等行走装置中得到广泛应用。 Eickhoff Shearer Loader n换向可靠性：换向可靠性：换向信号发出后阀芯能灵敏地移到工作位置；换向信号发出后阀芯能灵敏地

66、移到工作位置； 换向信号撤除后换向信号撤除后阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，可靠换向的压力流量范围阀芯能自动复位。同一通径的电磁阀，机能不同，可靠换向的压力流量范围不同，一般用工作极限曲线表示。不同，一般用工作极限曲线表示。n压力损失：压力损失：包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损失除与通流包括阀口压力损失和流道压力损失。换向阀的压力损失除与通流量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不超过量有关，还与阀的机能、阀口流动方向有关，一般不超过1MPa。n内泄漏量：内泄漏量：滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高，滑阀式换向阀为环形间隙密封，工作压力越高， 内泄漏越大。

67、泄内泄漏越大。泄漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯与阀体要同心，并要有漏不仅带来功率损失，而且引起油液发热。因此阀芯与阀体要同心，并要有足够的封油长度。足够的封油长度。n换向平稳性：换向平稳性：就是要求换向时压力就是要求换向时压力 冲击要小。手动换向阀和电液换向阀可以冲击要小。手动换向阀和电液换向阀可以控制换向时间来减小换向冲击。控制换向时间来减小换向冲击。n 换向时间和换向频率：换向时间和换向频率：交流电磁铁的换向时间约为交流电磁铁的换向时间约为0.030.15s，直流电磁铁的，直流电磁铁的换向时间约为换向时间约为0.10.3s；换行频率为；换行频率为60240次次/min。换向

68、阀性能换向阀性能Eickhoff Shearer Loader 第六章第六章 辅助元件辅助元件 完整的液压系统除包括液压泵、液压马达、油缸及液压控制阀等主要元件以外，完整的液压系统除包括液压泵、液压马达、油缸及液压控制阀等主要元件以外，还包括许多辅助元件，如密封装置、油管及管接头、蓄能器、过滤器、油箱、热还包括许多辅助元件，如密封装置、油管及管接头、蓄能器、过滤器、油箱、热交换器等。交换器等。n液压辅件的合理设计和选用在很大程液压辅件的合理设计和选用在很大程度上影响液压系统的效率、噪声、温度上影响液压系统的效率、噪声、温升、工作可靠性等技术性能。升、工作可靠性等技术性能。Eickhoff Sh

69、earer Loader 第一节第一节 蓄能器蓄能器蓄能器功用蓄能器功用 液压系统中储存油液压力能的装置。液压系统中储存油液压力能的装置。 1. 作辅助动力源或紧急动力源作辅助动力源或紧急动力源 在工作循环不同阶段需要的流量在工作循环不同阶段需要的流量变化很大时，常采用蓄能器和一个变化很大时，常采用蓄能器和一个流量较小的泵组成油源。另外当驱流量较小的泵组成油源。另外当驱动泵的原动机发生故障时，蓄能器动泵的原动机发生故障时，蓄能器可作紧急动力源。可作紧急动力源。Eickhoff Shearer Loader 2. 保压和补充泄漏保压和补充泄漏 需要较长时间保压而泵卸载时，可利用蓄能器释放储存的需

70、要较长时间保压而泵卸载时，可利用蓄能器释放储存的压力油，补充系统泄漏，保持系统压力。压力油，补充系统泄漏，保持系统压力。 3. 吸收冲击和消除压力脉动吸收冲击和消除压力脉动 在压力冲击处和泵的出口安装蓄能器可吸收压力在压力冲击处和泵的出口安装蓄能器可吸收压力冲击峰值和压力脉动，提高系统工作的平稳性。冲击峰值和压力脉动，提高系统工作的平稳性。Eickhoff Shearer Loader n蓄能器分类蓄能器分类按产生液体压力的方式分弹簧式、重锤式和充气式。常用充气式按产生液体压力的方式分弹簧式、重锤式和充气式。常用充气式利用利用气体的压缩和膨胀储存、释放压力能。气体和油液隔开。气体的压缩和膨胀储

71、存、释放压力能。气体和油液隔开。充气式蓄能器按隔离方式不同，分活塞式和皮囊式。充气式蓄能器按隔离方式不同，分活塞式和皮囊式。Eickhoff Shearer Loader 气囊式蓄能器气囊式蓄能器 皮囊皮囊3固定在壳体固定在壳体(高强度无缝钢管高强度无缝钢管)2上半部，气体从上半部，气体从气门气门1充入，皮囊外部为压力油。充入，皮囊外部为压力油。 蓄能器部有一受弹簧力作用的提升阀，作用是防止蓄能器部有一受弹簧力作用的提升阀，作用是防止油液全部排出后皮囊膨胀到容器外。油液全部排出后皮囊膨胀到容器外。 皮囊充气压力一般相当于油液最低工作压力的皮囊充气压力一般相当于油液最低工作压力的60%70%。

72、蓄能器安装蓄能器安装皮囊式蓄能器垂直安装，油口向下，以保证皮囊式蓄能器垂直安装，油口向下，以保证皮囊的正常收缩。皮囊的正常收缩。蓄能器与管路之间应安装截止阀，以便充气蓄能器与管路之间应安装截止阀，以便充气检修；蓄能器与泵之间应安装单向阀，防止泵检修；蓄能器与泵之间应安装单向阀，防止泵停车或卸载时，蓄能器的压力油倒流向泵。停车或卸载时，蓄能器的压力油倒流向泵。安装在管路上的蓄能器必须用支架固定。安装在管路上的蓄能器必须用支架固定。吸收冲击和脉动的蓄能器应尽可能安装在振吸收冲击和脉动的蓄能器应尽可能安装在振源附近。源附近。Eickhoff Shearer Loader 第二节第二节 滤油器滤油器一

73、、滤油器作用和过滤精度一、滤油器作用和过滤精度 作用：作用：使系统中油液保持清洁，防止混入杂质使液压元件中的相对滑动部分磨使系统中油液保持清洁，防止混入杂质使液压元件中的相对滑动部分磨损加剧，使阀芯卡死，堵塞节流小孔，加速密封材料磨损，缩短液压系统和元件损加剧，使阀芯卡死，堵塞节流小孔，加速密封材料磨损，缩短液压系统和元件使用寿命。使用寿命。 过滤精度过滤精度(绝对精度绝对精度)：滤油器能够滤过的最球形颗粒尺寸，单位：滤油器能够滤过的最球形颗粒尺寸，单位过滤精度等级过滤精度等级 粗滤油器粗滤油器(100)，普通滤油器，普通滤油器(2540)，精滤油器，精滤油器(1015)和超精滤油器和超精滤油

74、器(35)。Eickhoff Shearer Loader 过滤器分类过滤器分类 表面型：表面型：网式过滤器网式过滤器(滤去滤去d0.080.18mm颗粒，压力损失颗粒，压力损失0.01MPa)、线、线隙式过滤器隙式过滤器(滤去滤去d0.030.1mm颗粒，压力损失约颗粒，压力损失约0.070.35MPa)。 深度型：深度型：纸芯式过滤器纸芯式过滤器(滤去滤去d 0.050.03mm颗粒，压力损失约颗粒，压力损失约0.080.4MPa)、烧结式过滤器、烧结式过滤器(滤去滤去d 0.010.1mm颗粒，压力损失约颗粒，压力损失约0.030.2MPa)。 磁性过滤器：磁性过滤器：将油液中对磁性敏感

75、的金属颗粒吸附在上面。常与其它形式将油液中对磁性敏感的金属颗粒吸附在上面。常与其它形式滤芯一起制成复合式过滤器。滤芯一起制成复合式过滤器。Eickhoff Shearer Loader 过滤器选用过滤器选用过滤精度应满足系统要求过滤精度应满足系统要求 过滤精度以滤去杂质颗粒的大小来衡量。不过滤精度以滤去杂质颗粒的大小来衡量。不同液压系统要求过滤器的过滤精度不同。同液压系统要求过滤器的过滤精度不同。有足够通油能力有足够通油能力 通流能力指在一定压力降下允许通过过滤器的最大流通流能力指在一定压力降下允许通过过滤器的最大流量，应结合过滤器在系统中的安装位置选取。量，应结合过滤器在系统中的安装位置选取

76、。有一定的机械强度，不因液压力而破坏。有一定的机械强度，不因液压力而破坏。 考虑一些特殊要求，如抗腐蚀、磁性、不停机更换滤芯等。考虑一些特殊要求，如抗腐蚀、磁性、不停机更换滤芯等。清洗更换方便。清洗更换方便。Eickhoff Shearer Loader 过滤器安装过滤器安装安装在泵的吸油口安装在泵的吸油口 用于保护泵，可选择粗滤器，但要求有较大的通流能力，防止产生气穴现象。用于保护泵，可选择粗滤器，但要求有较大的通流能力，防止产生气穴现象。安装在泵的出口安装在泵的出口 选择精滤器，以保护泵以外的元件。要求能承受油路上的工作压力和压力冲击。选择精滤器，以保护泵以外的元件。要求能承受油路上的工作

77、压力和压力冲击。安装在系统的回油路上安装在系统的回油路上 滤去系统生成的污物，可采用滤芯强度低的过滤器。为防止过滤器阻塞，滤去系统生成的污物，可采用滤芯强度低的过滤器。为防止过滤器阻塞，一般要并联安全阀或安装发讯装置。一般要并联安全阀或安装发讯装置。安装在系统的支路上安装在系统的支路上 当泵的流量较大时，为避免选用过大的过滤器，在支路上安装小规格的过当泵的流量较大时，为避免选用过大的过滤器，在支路上安装小规格的过滤器。滤器。安装在独立的过滤系统中安装在独立的过滤系统中 通过不断循环，专门滤去油箱中的污物。通过不断循环，专门滤去油箱中的污物。安装过滤器安装过滤器注意：注意：过滤器只能单向使用。过

78、滤器只能单向使用。Eickhoff Shearer Loader 第三节第三节 油箱油箱n油箱功用油箱功用储存系统所需的足够油液；储存系统所需的足够油液；散发油液中的热量；散发油液中的热量；逸出溶解在油液中的空气；逸出溶解在油液中的空气；沉淀油液中的污物；沉淀油液中的污物；对中小型液压系统，泵装置及一些液压元件还安装在油箱顶板上。对中小型液压系统，泵装置及一些液压元件还安装在油箱顶板上。n油箱结构油箱结构总体式结构总体式结构 利用设备机体空腔作油箱，散热性不好，维修不方便。利用设备机体空腔作油箱，散热性不好，维修不方便。分离式结构分离式结构 布置灵活，维修保养方便。通常用钢板焊接而成。布置灵活

79、，维修保养方便。通常用钢板焊接而成。 Eickhoff Shearer Loader 油箱容积油箱容积V 确定确定 通常取液压泵每分钟流量通常取液压泵每分钟流量q 的的38 倍估算。倍估算。n 低压系统低压系统V =(24)q ；中压系统；中压系统V =(57)q ； n 高压系统高压系统V =(612)q 。Eickhoff Shearer Loader 1. 吸油管和回油管距离尽可能远，吸油侧和回油侧用隔板隔开，以增加油箱内油液的循环距离，有吸油管和回油管距离尽可能远，吸油侧和回油侧用隔板隔开，以增加油箱内油液的循环距离，有利于油液冷却和气泡逸出，并使杂质多沉淀在回油侧，不易重新进入系统。

80、隔板高度不低于油面到箱利于油液冷却和气泡逸出，并使杂质多沉淀在回油侧，不易重新进入系统。隔板高度不低于油面到箱底高度的底高度的3/4。 2. 吸油管离油箱底部的距离不小于管径的吸油管离油箱底部的距离不小于管径的2倍，距箱边不小于管径的倍，距箱边不小于管径的3倍，以便油液流动畅通。倍，以便油液流动畅通。 吸油管入口处应安装网式粗滤油器。吸油管入口处应安装网式粗滤油器。 3. 回油管管口浸入最低油面以下，以避免回油时将空气带入，回油管口距油箱底部距离不小于管径回油管管口浸入最低油面以下，以避免回油时将空气带入，回油管口距油箱底部距离不小于管径的的3倍。回油管切成倍。回油管切成45斜口，以增大排油面

81、积，回油口应面向最近箱壁。斜口，以增大排油面积，回油口应面向最近箱壁。 4. 为避免脏物进入油箱，油箱应有箱盖，加油器应有滤油网。油箱应有通气孔，使油面通大气压。为避免脏物进入油箱，油箱应有箱盖，加油器应有滤油网。油箱应有通气孔，使油面通大气压。 5. 为便于清洗和放油，油箱底面应有适当坡度，并有放油塞。油箱侧面应有油面高度指示器为便于清洗和放油，油箱底面应有适当坡度，并有放油塞。油箱侧面应有油面高度指示器(油标油标)。 设计油箱时应注意问题设计油箱时应注意问题Eickhoff Shearer Loader 第四节第四节 管件管件1. 管道管道分类：分类：硬管硬管和和软管软管。硬管：硬管：连接

82、无相对运动的液压元件。连接无相对运动的液压元件。 无缝钢管、焊接钢管、铜管、尼龙管和硬塑料管等。无缝钢管、焊接钢管、铜管、尼龙管和硬塑料管等。 低压低压(1.6MPa)系统可使用焊接钢管，高压系统多采用无缝钢管。系统可使用焊接钢管，高压系统多采用无缝钢管。特点：特点： 钢管价格便宜、承受压力高、装配时不能任意弯曲；钢管价格便宜、承受压力高、装配时不能任意弯曲； 铜管适用范围广，紫铜承受压力低铜管适用范围广，紫铜承受压力低(6.510MPa)，黄铜管承受压力较高，黄铜管承受压力较高(达达25MPa)。 管件包括管道和管接头。管件包括管道和管接头。 管件选用原则：管件选用原则： 保证管中油液作层流

83、流动，管路尽量短，以减小损失；根据工作压力、安装位保证管中油液作层流流动，管路尽量短，以减小损失；根据工作压力、安装位置确定管材与连接结构；与泵、阀等连接的管件由其接口尺寸决定管径。置确定管材与连接结构；与泵、阀等连接的管件由其接口尺寸决定管径。Eickhoff Shearer Loader 软管：软管：连接有相对运动的液压元件。连接有相对运动的液压元件。 低压软管是中间夹有几层编织棉线或麻线的橡胶管；高压软管是中间夹有几层低压软管是中间夹有几层编织棉线或麻线的橡胶管；高压软管是中间夹有几层钢丝编织层的橡胶管。钢丝编织层的橡胶管。 常用高压软管的编织层多为常用高压软管的编织层多为12层。一层可

84、承受层。一层可承受620MPa压力压力(口径越小耐压口径越小耐压越高越高)，二层钢丝软管耐压达，二层钢丝软管耐压达60MPa。三到四层钢丝超高压软管。三到四层钢丝超高压软管。Eickhoff Shearer Loader 管道尺寸计算管道尺寸计算 管道内径管道内径d和壁厚和壁厚用式计算，并圆整为标准数值，即用式计算，并圆整为标准数值，即式中式中 q管内的最大流量；管内的最大流量； v允许流速。推荐值为：吸油管取允许流速。推荐值为：吸油管取0.51.5m/s，回油管取，回油管取1.52m/s，压力油管取压力油管取2.55m/s(压力高时取大值压力高时取大值)，控制油管取，控制油管取23m/s，橡

85、胶软管应小于，橡胶软管应小于4m/s。 p管内的工作压力；管内的工作压力； n安全系数，对于钢管：安全系数，对于钢管：p7MPa时，取时，取n=8；7MPa17.5MPa时，取时，取n=4； b管材的抗拉强度，由材料手册查出。管材的抗拉强度，由材料手册查出。Eickhoff Shearer Loader 管道安装要求管道安装要求 1)管道应尽量短，最好横平竖直，转弯少。为避免管道皱褶，减少压力损失，管道应尽量短，最好横平竖直，转弯少。为避免管道皱褶，减少压力损失，管道装配时的弯曲半径要足够大管道装配时的弯曲半径要足够大(表表7-3)。管道悬伸较长时要适当设置管夹。管道悬伸较长时要适当设置管夹(

86、也是也是标准件标准件)。 2)管道尽量避免交叉，平行管间距要大于管道尽量避免交叉，平行管间距要大于100mm，以防接触振动并便于安装，以防接触振动并便于安装管接头。管接头。 3)软管直线安装时要有软管直线安装时要有30左右的余量，以适应油温变化、受拉和振动的需左右的余量，以适应油温变化、受拉和振动的需要。弯曲半径要大于要。弯曲半径要大于9倍软管外径，弯曲处到管接头的距离至少等于倍软管外径，弯曲处到管接头的距离至少等于6倍外径。倍外径。Eickhoff Shearer Loader 2. 管接头管接头分类：硬管管接头和软管管接头。分类：硬管管接头和软管管接头。硬管管接头分：硬管管接头分： 拧紧螺

87、母，卡套两端的锥面使卡套产生弹性变形夹紧油管。接头和元件之拧紧螺母，卡套两端的锥面使卡套产生弹性变形夹紧油管。接头和元件之间用螺纹连接，装配方便，用于高压系统，但要高精度冷拔无缝钢管。间用螺纹连接，装配方便，用于高压系统，但要高精度冷拔无缝钢管。1. 卡套式管接头卡套式管接头 管接头是管道和管道、管道和其他元件管接头是管道和管道、管道和其他元件(如泵、阀、集成块等如泵、阀、集成块等)之间的可拆卸连接之间的可拆卸连接件。管接头与其他元件之间可采用普通细牙螺纹连接或锥螺纹连接件。管接头与其他元件之间可采用普通细牙螺纹连接或锥螺纹连接(中压系统中压系统)。Eickhoff Shearer Loade

88、r 2. 扩口式管接头扩口式管接头 装配接头时，先将油管端部扩口，拧紧螺母，扩口部分被锲紧而实现密封。装配接头时，先将油管端部扩口，拧紧螺母，扩口部分被锲紧而实现密封。 用于铜管和薄壁钢管，低于用于铜管和薄壁钢管，低于5MPa液压系统。液压系统。3. 焊接式管接头焊接式管接头 利用紧贴的锥面实现密封和平面加利用紧贴的锥面实现密封和平面加O形密封圈密封。形密封圈密封。 用于连接管壁较厚的管，小于用于连接管壁较厚的管，小于8MPa液压系统。液压系统。Eickhoff Shearer Loader 软管接头软管接头1. 螺纹连接高压软管接头螺纹连接高压软管接头 剥去外皮的带钢丝编织层的高压软管剥去外

89、皮的带钢丝编织层的高压软管4被被扣压在外套扣压在外套3和芯子和芯子2中间，软管和接头不可中间，软管和接头不可拆，接头与接头间螺纹连接。拆，接头与接头间螺纹连接。 接头间密封靠芯子接头间密封靠芯子2的锥形孔与软管的锥形孔与软管4芯子的锥形端的紧密对压实现。芯子的锥形端的紧密对压实现。Eickhoff Shearer Loader 2. 快速插销连接软管接头快速插销连接软管接头 接头间的密封利用芯子接头间的密封利用芯子1上的上的O形圈形圈2与接头套中的圆柱面配合实现。与接头套中的圆柱面配合实现。 为防接头脱开，用为防接头脱开，用U形卡形卡3把芯子和接头套连接。把芯子和接头套连接。 接头密封性好，拆

90、装方便。接头密封性好，拆装方便。Eickhoff Shearer Loader 第五节第五节 热交换器热交换器n系统能量损失转换为热量，会使油液温度升高。若长时间油温过高，油液粘系统能量损失转换为热量，会使油液温度升高。若长时间油温过高，油液粘度下降，泄漏增加，密封老化，油液氧化，严重影响系统正常工作。度下降，泄漏增加，密封老化，油液氧化，严重影响系统正常工作。n为保证正常工作温度在为保证正常工作温度在2065，需要在系统中安装冷却器。，需要在系统中安装冷却器。n油温过低，油液粘度过大，设备启动困难，压力损失加大并引起过大的振动油温过低，油液粘度过大，设备启动困难，压力损失加大并引起过大的振动

91、安装加热器，将油液温度升高到适合的温度。安装加热器，将油液温度升高到适合的温度。Eickhoff Shearer Loader 油在水管油在水管1外部流过，隔板外部流过，隔板2用来增加循环路线长度，提高热交换效果。用来增加循环路线长度，提高热交换效果。 冷却器：冷却器：要求有足够的散热面积，散热效率高，压力损失小。根据冷却介质不要求有足够的散热面积，散热效率高，压力损失小。根据冷却介质不同有风冷式、水冷式和冷媒式三种。同有风冷式、水冷式和冷媒式三种。Eickhoff Shearer Loader n加热器：加热器：热水或蒸气加热和用电加热两种方式。热水或蒸气加热和用电加热两种方式。 冷却器冷却

92、器加热器加热器Eickhoff Shearer Loader 第六节第六节 密封装置密封装置 密封作用：密封作用：防止液体泄漏防止液体泄漏(内泄和外泄内泄和外泄)或杂质或杂质(灰尘、水等灰尘、水等)从外部侵入液压系统，从外部侵入液压系统，保证系统建立必要压力。保证系统建立必要压力。 密封装置基本要求：密封装置基本要求： (1)在工作压力下具有良好的密封性能，并随着压力的增大能自动提高密封性在工作压力下具有良好的密封性能，并随着压力的增大能自动提高密封性能；能； (2)密封装置对运动零件的摩擦阻力要小，摩擦系数要稳定，以免出现运动零密封装置对运动零件的摩擦阻力要小，摩擦系数要稳定，以免出现运动零

93、件卡住或运动不均匀等现象；件卡住或运动不均匀等现象； (3)耐磨性好、工作寿命长；耐磨性好、工作寿命长； (4)制造简单、便于安装和维修。制造简单、便于安装和维修。Eickhoff Shearer Loader 1. 动密封动密封 允许密封处有相对运动，如活塞上的密封等。允许密封处有相对运动，如活塞上的密封等。 2. 静密封静密封 密封处无相对运动，如缸盖、泵盖和管道法兰等的接合面。密封处无相对运动，如缸盖、泵盖和管道法兰等的接合面。 根据密封部分的运动状况，密封装置有静密封根据密封部分的运动状况，密封装置有静密封(密封部分固定不动密封部分固定不动)和动密封和动密封(密封部分运动密封部分运动)

94、之分。之分。 Eickhoff Shearer Loader 间隙密封间隙密封(非接触密封非接触密封) 利用相对运动零件配合表面间的微小间隙起密封作用。利用相对运动零件配合表面间的微小间隙起密封作用。 滑阀的阀芯与阀体之间、柱塞与柱塞孔之间采用间隙密封。滑阀的阀芯与阀体之间、柱塞与柱塞孔之间采用间隙密封。 按照密封工作原理不同，分非接触式密封装置和接触式密封装置两类。按照密封工作原理不同，分非接触式密封装置和接触式密封装置两类。 间隙密封零件间隙密封零件(如柱塞或活塞如柱塞或活塞)的配合表面上常开几条等距离的均压槽，减小作的配合表面上常开几条等距离的均压槽，减小作用于柱塞上的液压卡紧力，提高柱

95、塞与缸孔的同心度，保持密封间隙均匀，提高用于柱塞上的液压卡紧力，提高柱塞与缸孔的同心度，保持密封间隙均匀，提高密封性能。密封性能。 Eickhoff Shearer Loader 常用密封：常用密封： 间隙密封间隙密封 O型密封圈型密封圈 唇型密封唇型密封(Y 型、型、Yx型、型、V 型型) 组合密封装置组合密封装置(组合密封垫圈、橡塑组合密封装置组合密封垫圈、橡塑组合密封装置) 2接触式密封接触式密封 在需要密封的两个零件配合表面间，加入弹性元件来在需要密封的两个零件配合表面间，加入弹性元件来实现的密封。实现的密封。 接触式密封效果好，且能在较大的压力和温度范围内接触式密封效果好，且能在较大

96、的压力和温度范围内可靠工作。可靠工作。 接触式密封所用弹性元件，最常见接触式密封所用弹性元件，最常见O形密封圈和各种形密封圈和各种唇形密封圈以及活塞环等，此外还有液压支架、液压缸中唇形密封圈以及活塞环等，此外还有液压支架、液压缸中使用的蕾形和鼓形密封圈。使用的蕾形和鼓形密封圈。Eickhoff Shearer Loader 1. O形密封圈形密封圈 圆形断面耐油橡胶环。圆形断面耐油橡胶环。 结构简单、体积小，密封性和自封性好，结构简单、体积小，密封性和自封性好，阻力小，制造使用方便。阻力小，制造使用方便。 O形密封圈安装好后，形密封圈安装好后，Hd0(图图b)，在密封表面与密封槽作，在密封表面

97、与密封槽作用下压缩用下压缩(图图c)。 油液压力较低，油液压力较低，O形圈弹性变形圈弹性变形力使形力使O形圈与密封表面及槽底形圈与密封表面及槽底形成密封；油液压力较高，形成密封；油液压力较高，O形形圈被挤向一侧，迫使圈被挤向一侧，迫使O型圈更贴型圈更贴紧密封面紧密封面(图图d)。工作原理工作原理Eickhoff Shearer Loader 压力超过一定限度，压力超过一定限度， O形圈变形过大挤入间隙形圈变形过大挤入间隙c(图图e)。压力大于。压力大于10MPa(动密封动密封)或压力大于或压力大于32MPa(静密封静密封)时要加挡圈。单向受压，在非受压侧加一挡圈时要加挡圈。单向受压，在非受压侧

98、加一挡圈(图图f) ；双向受压，在两侧各加一挡圈；双向受压，在两侧各加一挡圈(图图g)。Eickhoff Shearer Loader 2. Y形密封圈形密封圈 Y形密封圈有一对与密封面接触的唇边，且唇口向着压力高的一边，以使唇边形密封圈有一对与密封面接触的唇边，且唇口向着压力高的一边，以使唇边张开增强密封性。张开增强密封性。 油液压力较低，唇边在安装时的预压缩起密封作用；油压较高，油压作用在唇油液压力较低，唇边在安装时的预压缩起密封作用；油压较高，油压作用在唇边紧贴在密封面上，起到增强密封作用，且压力越高贴得越紧。边紧贴在密封面上，起到增强密封作用，且压力越高贴得越紧。Eickhoff Sh

99、earer Loader Y形密封圈一般由丁腈橡胶制成，适用于形密封圈一般由丁腈橡胶制成，适用于p20MPa、温度、温度-3080条件下工条件下工作，密封性能可靠、摩擦力小，宜用于往复运动速度较高的场合。作，密封性能可靠、摩擦力小，宜用于往复运动速度较高的场合。 压力波动较大、运动速度较快时，防止密封圈产生翻转和扭曲，用支撑环固定。压力波动较大、运动速度较快时，防止密封圈产生翻转和扭曲，用支撑环固定。 在在Y形圈基础上制出形圈基础上制出Yx形密封圈，内外两个唇边长度不等，用于密封的唇边较形密封圈，内外两个唇边长度不等，用于密封的唇边较短短不会被挤入密封间隙而损坏，不会翻转，不需加支撑环。不会被

100、挤入密封间隙而损坏，不会翻转，不需加支撑环。Yx形圈正逐步取代形圈正逐步取代Y形圈。形圈。Eickhoff Shearer Loader 3V形密封圈形密封圈 因密封圈断面呈因密封圈断面呈V形而得名，由多层涂胶织物形而得名，由多层涂胶织物制成，并由支撑环制成，并由支撑环1、密封圈、密封圈2和压圈和压圈3组成。组成。 使用时，成组装配，密封圈不得少于使用时，成组装配，密封圈不得少于3个，工个，工作压力越高，密封圈个数越多。作压力越高，密封圈个数越多。 安装时开口侧应朝向高压侧，用螺纹压盖压安装时开口侧应朝向高压侧，用螺纹压盖压紧。紧。 V形密封圈密封性能好、耐高压且工作可靠，形密封圈密封性能好、

101、耐高压且工作可靠，可在压力可在压力50MPa以上使用，但安装空间较大，以上使用，但安装空间较大，摩擦力较大。摩擦力较大。 1-支撑环；支撑环；2-密封圈；密封圈；3-压圈压圈 4鼓形密封圈鼓形密封圈 为液压支架研制的橡胶密封圈，大量应用在为液压支架研制的橡胶密封圈，大量应用在我国自行设计液压支架的液压缸密封上。我国自行设计液压支架的液压缸密封上。 截面呈鼓形，芯部为橡胶截面呈鼓形，芯部为橡胶1，外层为夹布橡，外层为夹布橡胶胶2，用于介质为乳化液、工作压力为，用于介质为乳化液、工作压力为20MPa60MPa的液压缸活塞的往复运动密封。的液压缸活塞的往复运动密封。 当压力超过当压力超过25MPa时

102、，应在两侧加由聚甲醛时，应在两侧加由聚甲醛制成的制成的L形活塞导向环。形活塞导向环。1-橡胶；橡胶；2-夹布橡胶夹布橡胶Eickhoff Shearer Loader 5蕾形密封圈蕾形密封圈 蕾形密封圈也是为液压支架液压缸研制的密封蕾形密封圈也是为液压支架液压缸研制的密封件，适用于液压支架的液压缸缸口与活塞杆的密封。件，适用于液压支架的液压缸缸口与活塞杆的密封。 由橡胶由橡胶1和夹布橡胶和夹布橡胶2两部分压制而成。两部分压制而成。 使用工作压力与鼓形密封圈相同，当压力超过使用工作压力与鼓形密封圈相同，当压力超过25MPa时，应加聚甲醛挡圈。时，应加聚甲醛挡圈。1-橡胶；橡胶；2-夹布橡胶夹布橡

103、胶Eickhoff Shearer Loader 6组合式密封装置组合式密封装置 O形密封圈与截面为矩形的聚四氟乙烯塑料滑环组形密封圈与截面为矩形的聚四氟乙烯塑料滑环组成组合密封装置。成组合密封装置。 滑环滑环2紧贴密封面，紧贴密封面，O形密封圈形密封圈1为滑环提供弹性为滑环提供弹性预压力。预压力。 密封间隙靠滑环，而不是密封间隙靠滑环，而不是O形圈，形圈，摩擦阻力小摩擦阻力小且稳定，用于且稳定，用于40MPa高压。往复运动密封时，速度高压。往复运动密封时，速度达达15m/s；往复摆动与螺旋运动密封时，速度达；往复摆动与螺旋运动密封时，速度达5m/s。 矩形滑环组合密封缺点是抗侧倾能力稍差，在

104、高矩形滑环组合密封缺点是抗侧倾能力稍差，在高低压交变场合下工作时易泄漏。滑环低压交变场合下工作时易泄漏。滑环2和和O形密封圈形密封圈1组成轴用组合密封。组成轴用组合密封。 滑环滑环2与被密封件与被密封件3之间为线密封之间为线密封工作原理类似工作原理类似唇边密封。唇边密封。 滑环采用经特别处理的合成材料，具有极高的耐滑环采用经特别处理的合成材料，具有极高的耐磨性、低摩擦和保形性，工作压力可达磨性、低摩擦和保形性，工作压力可达80MPa。 1-O形密封圈；形密封圈；2-滑环；滑环；3-被密封件被密封件 1-O形密封圈；形密封圈；2-滑环；滑环；3-被密封件被密封件 Eickhoff Shearer

105、 Loader 密封带：密封带：适用于各种液体、气体管路的螺纹接头处的密封。适用于各种液体、气体管路的螺纹接头处的密封。 特点：操作简便、密封效果好、安装拆卸方便，特点：操作简便、密封效果好、安装拆卸方便，(聚四氟乙烯制作聚四氟乙烯制作)具有良好的具有良好的耐油性和耐化学性，耐油性和耐化学性，-100 +250范围内使用。范围内使用。 密封胶：密封胶：在干燥固化前具有流动性，可容易地充满两结合面之间的缝隙，密封在干燥固化前具有流动性，可容易地充满两结合面之间的缝隙，密封效果较好。效果较好。 按密封原理和化学成分分为液态密封胶和厌氧密封胶。按密封原理和化学成分分为液态密封胶和厌氧密封胶。 前者在

106、紧固力下密封；后者固化胶结两密封面。前者在紧固力下密封；后者固化胶结两密封面。Eickhoff Shearer Loader 第七章第七章 液压基本回路液压基本回路 基本回路指为了实现某种特定功能而把一些液压元件按一定方式组合起来的通基本回路指为了实现某种特定功能而把一些液压元件按一定方式组合起来的通路结构。路结构。第一节第一节 主回路主回路 主回路指由液压泵和执行元件组成的回路，是液压系统的主体。主回路指由液压泵和执行元件组成的回路，是液压系统的主体。 液压系统按照液流在主回路的循环方式、主回路的形成和对主回路的调速方法液压系统按照液流在主回路的循环方式、主回路的形成和对主回路的调速方法进行

107、分类。进行分类。 一、按工作液体的循环方式分类一、按工作液体的循环方式分类1开式系统开式系统液压泵液压泵-液压缸开式系统液压缸开式系统开式系统特点：开式系统特点： 液压泵从油箱吸油，液压缸液压泵从油箱吸油，液压缸(或液压马或液压马达达)的回油直接回油箱；执行元件的回油直接回油箱；执行元件(液压缸液压缸)的的开停和换向由换向阀控制。开停和换向由换向阀控制。 优点：优点：系统简单、油液散热条件好。系统简单、油液散热条件好。 缺点：缺点：所需油箱容积较大，油液与空气所需油箱容积较大，油液与空气长期接触，空气和杂质容易混入。长期接触，空气和杂质容易混入。 l-过滤器；过滤器；2-液压泵；液压泵；3-电

108、动机；电动机；4-溢流阀；溢流阀；5-换向阀；换向阀；6-液压缸液压缸Eickhoff Shearer Loader 2. 闭式系统闭式系统 闭式系统特点：闭式系统特点： 系统结构复杂，油液散热条件差。系统结构复杂，油液散热条件差。 油箱体积小，系统较紧凑；系统的封闭性油箱体积小，系统较紧凑；系统的封闭性能好，工作液体不易污染，延长液压元件和能好，工作液体不易污染，延长液压元件和油液的使用寿命。油液的使用寿命。 泵泵1、马达、马达2组成主回路。组成主回路。 补偿泄漏造成的容积损失，设置补偿泄漏造成的容积损失，设置辅助泵，负责向主泵补油辅助泵，负责向主泵补油 油温上升。设置液动换向阀油温上升。设

109、置液动换向阀5(热交换热交换阀或梭形阀阀或梭形阀)，使马达回油中的小部分，使马达回油中的小部分液体经低压溢流阀液体经低压溢流阀6(背压阀背压阀)和冷却器和冷却器7流回油箱。流回油箱。 系统减少的油液由辅助泵系统减少的油液由辅助泵3进行补充。进行补充。 溢流阀溢流阀8是限制系统最高压力的高压是限制系统最高压力的高压安全阀，与辅助泵并联的低压溢流阀安全阀，与辅助泵并联的低压溢流阀4调定压力略高于背压阀调定压力略高于背压阀6，以保证热交，以保证热交换正常进行。换正常进行。 Eickhoff Shearer Loader 二、按系统的回路组合方式分类二、按系统的回路组合方式分类1独立式系统独立式系统液

110、压泵仅驱动一个执行元件。液压泵仅驱动一个执行元件。 2并联系统并联系统 液压泵排出的压力油同时进入两个以上的执行元件，液压泵排出的压力油同时进入两个以上的执行元件，回油共同流回油箱。回油共同流回油箱。 执行元件可单独操作也可同时操作。当同时操作几个执行元件可单独操作也可同时操作。当同时操作几个执行元件时，各执行元件中的油液压力相等。执行元件时，各执行元件中的油液压力相等。 满载时，各执行元件中的压力都等于液压泵的满载时，各执行元件中的压力都等于液压泵的调定压力；没有满载时，系统压力由外载荷最小调定压力；没有满载时，系统压力由外载荷最小的执行元件决定的执行元件决定液体首先进入外载荷最小的液体首先

111、进入外载荷最小的执行元件。执行元件。 并联系统并联系统中各执行元件的流量之和等于液压泵输中各执行元件的流量之和等于液压泵输出的流量，各执行元件间的流量分配随负载的变出的流量，各执行元件间的流量分配随负载的变化而异，任一执行元件负载的变化都会引起流量化而异，任一执行元件负载的变化都会引起流量的重新分配，导致各执行元件的速度不稳定。的重新分配，导致各执行元件的速度不稳定。 Eickhoff Shearer Loader 串联系统中流过各执行元件的流量等于泵的流量，可用小流量的液压泵供液，串联系统中流过各执行元件的流量等于泵的流量，可用小流量的液压泵供液，且执行元件的流量不受负载影响，速度也较平稳，

112、适用于速度要求稳定的设备。且执行元件的流量不受负载影响，速度也较平稳，适用于速度要求稳定的设备。 3. 串联系统串联系统 液压泵排出的压力油进入第一个执行元件液压泵排出的压力油进入第一个执行元件回油作为下一个执行元件的进油，回油作为下一个执行元件的进油，直到最后一个执行元件。直到最后一个执行元件。 系统中的执行元件可单独操作也可同时操作。系统中的执行元件可单独操作也可同时操作。 按功能对液压基本回路进行分类：按功能对液压基本回路进行分类： 用来调节执行元件运动速度的回路用来调节执行元件运动速度的回路调速回路；调速回路； 用来控制系统或某支路压力的回路用来控制系统或某支路压力的回路压力控制回路；

113、压力控制回路； 用来控制执行元件运动方向的回路用来控制执行元件运动方向的回路方向控制回路；方向控制回路； 用来控制多个液压缸运动的回路用来控制多个液压缸运动的回路多缸运动回路。多缸运动回路。 Eickhoff Shearer Loader 第二节第二节 调速回路调速回路n液压缸速度液压缸速度 v =q /An液压马达转速液压马达转速 n = q /VM 调节执行元件工作速度：调节执行元件工作速度： 改变输入执行元件的流量或由执行元件输出的流量；或改变执行元件的几何参数。改变输入执行元件的流量或由执行元件输出的流量；或改变执行元件的几何参数。 对于定量泵供油系统，可以用流量控制阀来调速对于定量泵

114、供油系统，可以用流量控制阀来调速节流调速回路。节流调速回路。n按流量控制阀安放位置不同分：按流量控制阀安放位置不同分：进油节流调速回路进油节流调速回路回油节流调速回路回油节流调速回路旁路节流调速回路旁路节流调速回路n对于变量泵对于变量泵(马达马达)系统，可以改变液压泵系统，可以改变液压泵(马达马达)的排量来调速的排量来调速容积调速回路。容积调速回路。变量泵变量泵-定量马达闭式调速回路定量马达闭式调速回路变量泵变量泵-变量马达闭式调速回路变量马达闭式调速回路n调节泵的排量和流量控制阀来调速调节泵的排量和流量控制阀来调速容积节流调速回路。容积节流调速回路。限压式变量泵和调速阀的调速回路限压式变量泵

115、和调速阀的调速回路差压式变量泵和节流阀的调速回路差压式变量泵和节流阀的调速回路Eickhoff Shearer Loader n分析节流调速回路的速度负载特性、功率特性分析节流调速回路的速度负载特性、功率特性n分析时忽略油液压缩性、泄漏、管道压力损失和执行元件的机械摩擦等。分析时忽略油液压缩性、泄漏、管道压力损失和执行元件的机械摩擦等。n设节流口为薄壁小孔，节流口压力流量方程中设节流口为薄壁小孔，节流口压力流量方程中m1/2。1. 进油节流调速回路进油节流调速回路F，v 定量泵，执行元件所需流量变化，多定量泵，执行元件所需流量变化，多余油液通过溢流阀流回油箱余油液通过溢流阀流回油箱总有一总有一

116、部分能量损失掉。部分能量损失掉。 节流调速回路适用于小功率系统。节流调速回路适用于小功率系统。Eickhoff Shearer Loader 2. 回油节流调速回路回油节流调速回路F,v流量连续性方程流量连续性方程活塞受力平衡方程活塞受力平衡方程节流阀压力流量方程节流阀压力流量方程速度负载特性方程速度负载特性方程qp=q1+qppA1=p2A2+Fq2=CATp21/2=CAT(ppA1/A2-F/A2)1/2V =q2/A2=CAT(ppA1/A2-F/A2)1/2/A2Eickhoff Shearer Loader v进、回油节流调速回路进、回油节流调速回路不同之处：不同之处：回油节流调速

117、回路回油腔有一定背压，液压缸能承受负值负载，且运动速回油节流调速回路回油腔有一定背压，液压缸能承受负值负载，且运动速度比较平稳。度比较平稳。进油节流调速回路容易实现压力控制。工作部件运动碰到挡铁后，液压缸进油节流调速回路容易实现压力控制。工作部件运动碰到挡铁后，液压缸进油腔压力上升至溢流阀调定压力，压力继电器发出信号，可控制下一步进油腔压力上升至溢流阀调定压力，压力继电器发出信号，可控制下一步动作。动作。回油节流调速回路中，油液经节流阀发热后回油箱冷却，对系统泄漏影响回油节流调速回路中，油液经节流阀发热后回油箱冷却，对系统泄漏影响小。小。F，vF,vEickhoff Shearer Loade

118、r 在组成元件相同条件下，进油节流调速回路在同样在组成元件相同条件下，进油节流调速回路在同样的低速时节流阀不易堵塞。的低速时节流阀不易堵塞。回油节流调速回路回油腔压力较高，特别是负载接回油节流调速回路回油腔压力较高，特别是负载接近零时，压力更高，对回油管的安全、密封及寿命均近零时，压力更高，对回油管的安全、密封及寿命均有影响。有影响。v为提高回路综合性能，一般采用进油节流调速回路，并为提高回路综合性能，一般采用进油节流调速回路，并在回油路上加背压阀。在回油路上加背压阀。F，vF,vEickhoff Shearer Loader 3. 旁路节流调速回路旁路节流调速回路F,v 溢流阀关闭，起安全阀

119、作用。溢流阀关闭，起安全阀作用。溢流阀关闭，起安全阀作用。溢流阀关闭，起安全阀作用。 速度负载特性方程速度负载特性方程速度负载特性方程速度负载特性方程 V V= =q q1 1/ /A A1 1=q q t t- -k kl l( (F F/ /A A1 1)- )-CACAT T( (F F/ /A A1 1) )1/21/2/ /A A1 1vEickhoff Shearer Loader F,vn速度受负载变化影响大，在小负载或低速时，曲线陡，速度受负载变化影响大，在小负载或低速时，曲线陡，回路的速度刚性差。回路的速度刚性差。n在不同节流阀通流面积下，回路有不同的最大承载能力。在不同节流

120、阀通流面积下，回路有不同的最大承载能力。AT越大，越大，Fmax越小，回路的调速范围受到限制。越小，回路的调速范围受到限制。n只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率较高。只有节流功率损失，无溢流功率损失，回路效率较高。vEickhoff Shearer Loader n在节流阀调速回路中，当负载变化时，因节流阀前后压力差变化，通过节流在节流阀调速回路中，当负载变化时，因节流阀前后压力差变化，通过节流阀的流量均变化阀的流量均变化回路的速度负载特性比较差。回路的速度负载特性比较差。n用调速阀代替节流阀，回路的负载特性提高。用调速阀代替节流阀，回路的负载特性提高。n调速阀可以装在回路的进油、回油

121、或旁路上。调速阀可以装在回路的进油、回油或旁路上。n负载变化引起调速阀前后压差变化时，由于定差减压阀的作用，通过调速阀负载变化引起调速阀前后压差变化时，由于定差减压阀的作用，通过调速阀的流量基本稳定。的流量基本稳定。改善节流调速负载特性的回路改善节流调速负载特性的回路Eickhoff Shearer Loader 4. 容积调速回路容积调速回路n容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速度。n没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高速、大功率没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于高

122、速、大功率调速系统。调速系统。 根据采用的液压泵和液压马达或液压缸不同，容积式调速回路有根据采用的液压泵和液压马达或液压缸不同，容积式调速回路有 变量泵变量泵-定量马达定量马达(液压缸液压缸)调速回路调速回路 定量泵定量泵-变量马达变量马达调速回路调速回路 变量泵变量泵-变量马达变量马达调速回路调速回路 Eickhoff Shearer Loader n4.1 变量泵变量泵定量马达定量马达闭式调速回路闭式调速回路 安全阀安全阀4防止回路过载，辅助泵防止回路过载，辅助泵1补充主补充主泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油条件，置换部分发热油液以降低系统温升。泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油条件，置换部分发

123、热油液以降低系统温升。n泵的转速泵的转速 np 和马达排量和马达排量VM 视为常数，改变泵的排量视为常数，改变泵的排量Vp可使马达转速可使马达转速 nM 和输和输出功率出功率 PM 随之成比例变化。随之成比例变化。n马达输出转矩马达输出转矩 TM 和回路工作压力和回路工作压力p 取决于负载转矩，不因调速而发生变化取决于负载转矩，不因调速而发生变化恒转矩调速回路。恒转矩调速回路。Eickhoff Shearer Loader (1)不计容积损失，液压缸活塞速度不计容积损失，液压缸活塞速度v和液压马和液压马达转速达转速nM 液压泵转速、活塞有效面积和马达排量不变液压泵转速、活塞有效面积和马达排量不

124、变液压缸和液压马达的速度与液压缸和液压马达的速度与液压泵排量液压泵排量V成正比。成正比。 液压缸液压缸(马达马达)最大速度仅取决于变量泵最大排量；最小速度取决于变量泵的最最大速度仅取决于变量泵最大排量；最小速度取决于变量泵的最小排量和马达的低速稳定性能。小排量和马达的低速稳定性能。 变量泵变量泵-定量马达定量马达容积调速回路的马达调速范围容积调速回路的马达调速范围(nMmax /nMmin)较大，达较大，达40左右。左右。 Eickhoff Shearer Loader (2)当变量泵最高工作压力当变量泵最高工作压力(安全阀确定安全阀确定)为为ps时，液压缸能产生的最大推力和液时，液压缸能产生

125、的最大推力和液压马达能产生的最大转矩分别为压马达能产生的最大转矩分别为 不论液压缸不论液压缸(马达马达)速度如何，最大推力或最大转矩不变速度如何，最大推力或最大转矩不变恒推力和恒转矩调速。恒推力和恒转矩调速。 (3)在在不计容积损失、压力损失情况下，执行元件最大输出功率不计容积损失、压力损失情况下，执行元件最大输出功率 负载一定负载一定(工作压力为常数工作压力为常数)，执行元件的输出功率只随液压泵流量，执行元件的输出功率只随液压泵流量(即排量即排量)改改变，且呈线性关系。变，且呈线性关系。 Eickhoff Shearer Loader 4.2定量泵定量泵-变量马达调速回路变量马达调速回路 定

126、量泵定量泵1的流量的流量q不变，液压马达不变，液压马达2的排量可以改变。安全阀的排量可以改变。安全阀3限定系统的最高工限定系统的最高工作压力。作压力。 (1)液压马达转速液压马达转速 减小排量使马达转速提高；反之，降低马达转速。减小排量使马达转速提高；反之，降低马达转速。 马达最大和最小排量分别决定马达的最小和最大转速。马达最大和最小排量分别决定马达的最小和最大转速。 Eickhoff Shearer Loader (2)液压马达转矩与排量成正比液压马达转矩与排量成正比对马达最小排量限制对马达最小排量限制转矩过小带不动负载转矩过小带不动负载马达最高转速限制马达最高转速限制调速范围较小，调速范围

127、较小，34。 TTPPEickhoff Shearer Loader (3)液压泵流量液压泵流量q不变，液压泵最高压力不变不变，液压泵最高压力不变(安全阀调定安全阀调定)液压泵输出功率液压泵输出功率( )不变。不变。 若不计系统效率，功率等于马达输出功率且与马达转速若不计系统效率，功率等于马达输出功率且与马达转速(排量排量)无关无关马达在整马达在整个转速范围内输出的最大功率是定值个转速范围内输出的最大功率是定值恒功率调速。恒功率调速。 (4) 要改变马达转向，不允许马达变量机构经过零位要改变马达转向，不允许马达变量机构经过零位当当VM=0时，从理论上讲时，从理论上讲马达转速将会无限增加，而马达

128、转矩等于零马达转速将会无限增加，而马达转矩等于零换向阀实现马达换向。换向阀实现马达换向。 TTPPEickhoff Shearer Loader 4.3变量泵变量泵-变量马达调速回路变量马达调速回路 双向变量泵可以改变流量大小和改变供油反向双向变量泵可以改变流量大小和改变供油反向实现马达的调速和换向。实现马达的调速和换向。 液压泵和液压马达的排量都可以改变液压泵和液压马达的排量都可以改变回路调速范围扩大，可达回路调速范围扩大，可达100左右。左右。Eickhoff Shearer Loader 马达输出转速由低向高调节时，分马达输出转速由低向高调节时，分两阶段：两阶段： 第一阶段第一阶段 在低

129、速段改变泵的排量来调速在低速段改变泵的排量来调速 首先首先将马达排量调到最大值，使马达具有较大起动力矩将马达排量调到最大值，使马达具有较大起动力矩 然后然后增大液压泵排量，使马达转速由低到高逐渐增加，直到液压泵排量达到最增大液压泵排量，使马达转速由低到高逐渐增加，直到液压泵排量达到最大值。在此调速过程中，液压马达的最大输出转矩不变。大值。在此调速过程中，液压马达的最大输出转矩不变。 输出功率逐渐增加输出功率逐渐增加恒转矩调速恒转矩调速Eickhoff Shearer Loader 第二阶段第二阶段，在高速段改变变量马达排量来调速。，在高速段改变变量马达排量来调速。 首先首先使液压泵排量固定在最

130、大值。使液压泵排量固定在最大值。 然后然后调节液压马达的排量，使其从最大值逐渐减小到最小值。此时液压马调节液压马达的排量，使其从最大值逐渐减小到最小值。此时液压马达转速继续升高，直到液压马达容许的最高转速为止。达转速继续升高，直到液压马达容许的最高转速为止。 此过程中，液压马达最大输出转矩由大变小，输出功率保持不变此过程中，液压马达最大输出转矩由大变小，输出功率保持不变恒功恒功率调速。率调速。Eickhoff Shearer Loader n通过控制进入执行元件液流的通、断或变向，来实现执行元件的启动、停止通过控制进入执行元件液流的通、断或变向，来实现执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路称

131、为方向控制回路。或改变运动方向的回路称为方向控制回路。n常用方向控制回路：常用方向控制回路：换向回路换向回路锁紧回路锁紧回路制动回路。制动回路。第三节第三节 方向控制回路方向控制回路n1. 换向回路换向回路n采用换向阀的换向回路采用换向阀的换向回路采用二位四通换向阀、三位四通换向阀采用二位四通换向阀、三位四通换向阀都可以使双作用执行元件换向。二位阀都可以使双作用执行元件换向。二位阀只能使执行元件正、反向运动，三位阀只能使执行元件正、反向运动，三位阀有中位，不同中位机能可使系统获得不有中位，不同中位机能可使系统获得不同性能。同性能。Eickhoff Shearer Loader 2. 锁紧回路锁

132、紧回路n功用功用 通过切断执行元件进油、出油通道而使执行元件准确的停在确通过切断执行元件进油、出油通道而使执行元件准确的停在确定的位置，并防止停止运动后因外界因素而发生窜动。定的位置，并防止停止运动后因外界因素而发生窜动。 利用三位四通换向阀的利用三位四通换向阀的M型、型、O型中位机能的锁紧回路型中位机能的锁紧回路 由于滑阀的泄漏，活塞不能长时间保持停止位置不动，锁紧精度不高。由于滑阀的泄漏，活塞不能长时间保持停止位置不动，锁紧精度不高。 用液控单向阀的锁紧回路用液控单向阀的锁紧回路 在缸的两侧油路上串接一液控单向阀在缸的两侧油路上串接一液控单向阀(液压锁液压锁)，活，活塞可在行程的任何位置上

133、长期锁紧，锁紧精度只受缸塞可在行程的任何位置上长期锁紧，锁紧精度只受缸的泄漏和油液压缩性的影响。的泄漏和油液压缩性的影响。 为保证锁紧迅速、准确，换向阀应采用为保证锁紧迅速、准确，换向阀应采用H型或型或Y型中型中位机能。位机能。 Eickhoff Shearer Loader 3. 制动回路制动回路n功用功用 使液压执行元件平稳地由运动状态转换为静止状态，制动快，使液压执行元件平稳地由运动状态转换为静止状态，制动快，冲击小，制动过程中油路出现的异常高压和负压能自动有效地被控制。冲击小，制动过程中油路出现的异常高压和负压能自动有效地被控制。 用溢流阀的液压缸制动回路用溢流阀的液压缸制动回路 在缸

134、两侧油路上设置有反应灵敏的小型直动型溢流在缸两侧油路上设置有反应灵敏的小型直动型溢流阀阀4 和和5，换向阀切换时，活塞在溢流阀，换向阀切换时，活塞在溢流阀4 和和5 调定压调定压力下实现制动。如活塞向右运动换向阀突然切换，力下实现制动。如活塞向右运动换向阀突然切换，缸右腔油液由于运动部件的惯性而突然升高，当压缸右腔油液由于运动部件的惯性而突然升高，当压力超过阀力超过阀4 的调定压力，阀的调定压力，阀4 打开溢流，缓和管路中打开溢流，缓和管路中的液压冲击，同时缸的左腔通过单向阀的液压冲击，同时缸的左腔通过单向阀7 补油。补油。 活塞向左运动，溢流阀活塞向左运动，溢流阀5和单向阀和单向阀6起缓冲和

135、补油作起缓冲和补油作用。用。 缓冲溢流阀缓冲溢流阀4 和和5 的调定压力一般比系统溢流阀调的调定压力一般比系统溢流阀调定压力高定压力高510。Eickhoff Shearer Loader 第五节第五节 压力控制回路压力控制回路n压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部支路的压力，以满压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部支路的压力，以满足执行元件对力和转矩的要求。足执行元件对力和转矩的要求。n 包括包括:调压回路调压回路卸载回路卸载回路减压回路减压回路增压回路增压回路平衡回路平衡回路保压回路保压回路泄压回路泄压回路Eickhoff Shearer Loader 1. 调压回

136、路调压回路功用功用 调定和限制液压系统的最高工作压力，或者使执行机构在工作调定和限制液压系统的最高工作压力，或者使执行机构在工作过程不同阶段实现多级压力变换。一般用溢流阀来实现这一功能。过程不同阶段实现多级压力变换。一般用溢流阀来实现这一功能。单级调压回路单级调压回路 系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始系统中有节流阀。当执行元件工作时溢流阀始终开启，使系统压力稳定在调定压力附近，溢流终开启，使系统压力稳定在调定压力附近，溢流阀作定压阀用。阀作定压阀用。Eickhoff Shearer Loader 系统中无节流阀。当系统工作压力达到或超过溢流阀调定压力时，溢流阀才开系统中无节流阀。当系统

137、工作压力达到或超过溢流阀调定压力时，溢流阀才开启，对系统起安全保护作用。启，对系统起安全保护作用。 利用先导型溢流阀遥控口远程调压时，主溢流利用先导型溢流阀遥控口远程调压时，主溢流阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力。阀的调定压力必须大于远程调压阀的调定压力。Eickhoff Shearer Loader 2. 卸载回路卸载回路n功用功用 在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启动原动机而使在液压系统执行元件短时间不工作时，不频繁启动原动机而使泵在很小的输出功率下运转。泵在很小的输出功率下运转。n卸载方式：压力卸载；流量卸载卸载方式：压力卸载；流量卸载(仅适用于变量泵仅适用于变量泵)。

138、用换向阀中位机能的卸载回路用换向阀中位机能的卸载回路 泵可借助泵可借助M型、型、H型或型或K型换向阀中位机能来实现降压卸载。型换向阀中位机能来实现降压卸载。Eickhoff Shearer Loader 3. 减压回路减压回路n功用功用 减小系统压力到需要的稳定值，以满足机床的夹紧、定位、减小系统压力到需要的稳定值，以满足机床的夹紧、定位、润滑及控制油路的要求。润滑及控制油路的要求。n注意要减压阀稳定工作，最低调整压力注意要减压阀稳定工作，最低调整压力 0.5MPa，最高调整压力至，最高调整压力至少比系统压力低少比系统压力低0.5MPa。单级减压回路单级减压回路 在需要低压的支路上串联定值减压

139、阀。单向阀用来防止缸在需要低压的支路上串联定值减压阀。单向阀用来防止缸 5 的压力受主油路的的压力受主油路的干扰。干扰。Eickhoff Shearer Loader 4. 增压回路增压回路n功用功用 使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不大的油液供应。使系统的局部支路获得比系统压力高且流量不大的油液供应。n实现压力放大的元件主要是增压器，其增压比为增压器大小活塞的面积比。实现压力放大的元件主要是增压器，其增压比为增压器大小活塞的面积比。n注意：注意：压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。压力放大是在降低有效流量的前提下得到的。单作用增压器的增压回路单作用增压器的增压回路适用于单向作用力大

140、、行程小、作业时适用于单向作用力大、行程小、作业时间短的场合。间短的场合。Eickhoff Shearer Loader 5. 平衡回路平衡回路功用功用 使使立式立式液压缸的回油路保持一定背压，以防止运动液压缸的回油路保持一定背压，以防止运动部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运动时因部件在悬空停止期间因自重而自行下落，或下行运动时因自重超速失控。自重超速失控。采用单向顺序阀的平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路顺序阀压力调定后，若工作负载变小，系统顺序阀压力调定后，若工作负载变小，系统功率损失将增大。功率损失将增大。由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏，由于滑阀结构的顺序阀和换向阀存在泄漏

141、，活塞不可能长时间停在任意位置。活塞不可能长时间停在任意位置。回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不回路适用于工作负载固定且活塞闭锁要求不高的场合。高的场合。Eickhoff Shearer Loader 6. 保压回路保压回路n功用功用 使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况保持使系统在缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况保持稳定不变的压力。保压性能有两个指标：保压时间和压力稳定性。稳定不变的压力。保压性能有两个指标：保压时间和压力稳定性。 采用液控单向阀的保压回路采用液控单向阀的保压回路 适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。适用于保压时间短、对保压稳定性要求不高的场合。Eickhoff Shearer Loader 7. 泄压回路泄压回路n功用功用 使执行元件高压腔中的压力缓慢地释放，以免泄压过快引起使执行元件高压腔中的压力缓慢地释放，以免泄压过快引起剧烈的冲击和振动。剧烈的冲击和振动。 延缓换向阀切换时间的泄压回路延缓换向阀切换时间的泄压回路 换向阀处于中位时，主泵和辅助泵卸载，换向阀处于中位时，主泵和辅助泵卸载，液压缸上腔压力油通过节流阀液压缸上腔压力油通过节流阀 6 和溢流阀和溢流阀 7 泄压，节流阀泄压，节流阀 6 在卸载时起缓在卸载时起缓冲作用。泄压时间由时间继电器控制。冲作用。泄压时间由时间继电器控制。