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1、1河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 液液 压压 传传 动动河北省特种设备监督检验院 井科学液压传动河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第第1 1章章 液压传动概论液压传动概论3河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 章 节 目 录1.1 1.1 液压传动的研究内容液压传动的研究内容1.2 1.2 液压传动的工作原理液压传动的工作原理1.3 1.3 液压传动系统的组成液压传动系统的组成1.4 1.4 液压传动的特点液压传动的特点1.5 1.5 液压传动发展及应用概况液压传动发展及应用概况河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第1章 液压传动概论
2、4河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 能源介质:能源介质: 液压传动是以有压流体(压力油)为能源介质。实现传动和控制的方法:实现传动和控制的方法: 液压传动实现传动和控制的方法:利用各种控制元件组成能够实现特定功能的基本回路,再由若干回路有机组合成能完成一定控制功能的传动系统,从而进行能量的传递、转换与控制 。了解的内容:了解的内容: (1)传动介质的基本物理性能及其静力学、动力学特性;(2)组成系统的各类液压元件的结构、工作原理、工作性能以及由这些元件所组成的各种控制回路的性能和特点 ;(3)进行液压传动控制系统的设计。 能源介质控制方法应该要理解的内容 1.1 1.1 液压传
3、动的研究内容液压传动的研究内容第1章 液压传动概论5河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 1.2 1.2 液压传动的工作原理液压传动的工作原理 帕斯卡定律:在密闭容器内,施加于静止液体上的压力将以等值同时穿液体中各点。图图1-1 1-1 液压千斤顶工作原理图液压千斤顶工作原理图第1章 液压传动概论6河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 视频演示1-1 液压千斤顶工作原理第1章 液压传动概论7河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (1-2)1. 1. 力的传递力的传递 据上式,系统压力与外负载密切相关。 由此得出液压传动工作原理的第一个重要特征: 液压传动中工
4、作压力取决于外负载。液压传动中工作压力取决于外负载。 (1-1)液压缸中所产生的液体压力液压缸中所产生的液体压力P P2 2:作用在液压泵活塞上的作用力作用在液压泵活塞上的作用力F F1 1第1章 液压传动概论8河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 由此得出液压传动工作原理的第二个重要特征:活塞的运动速度只取活塞的运动速度只取决于输入流量的大小,决于输入流量的大小, 而与外负载无关。而与外负载无关。 从上面的讨论还可以看出,压力和流量压力和流量是液压传动中两个最基本的参数。 2. 2. 运动的传递运动的传递液压泵排出的液体体积等于进入液压缸的液体体积,则有:(1-3)上式两边同除以
5、运动时间t得:q1=v1A1=v2A2=q2 (1-4)第1章 液压传动概论9河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 1.3 1.3 液压传动系统的组成液压传动系统的组成图图1-2 典型液压系统原理图典型液压系统原理图1-液压泵液压泵 2-流量控制阀流量控制阀 3- 换向阀换向阀4-液压缸液压缸 5-工作台工作台6-溢流阀溢流阀 7-过滤器过滤器 8-油箱油箱第1章 液压传动概论10河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 视频演示1-2 典型液压系统原理图第1章 液压传动概论11河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2. 从上面的例子可以看出,液压传动系统主要由
6、以下从上面的例子可以看出,液压传动系统主要由以下五五个部个部分组成:分组成:(1 1)功率输入装置(能源装置):)功率输入装置(能源装置):把机械能流体压力能。如液压泵。 (2 2)功率输出装置(执行元件):)功率输出装置(执行元件):把流体的压力能机械能。如液压缸、液压马达。 (3 3)控制元件控制元件:对系统中流体压力、流量和流动方向进行控制或调节的装置,如溢流阀等。(4 4)辅助元件辅助元件:保证系统正常工作所需的上述三种以外的装置。如油箱、过滤器等。(5 5)工作介质:)工作介质:液压油等。 为了简化液压系统的表示方法,通常采用图形符号来绘制系统原理图。图1-2(b)就是按GB/T78
7、6-93绘制的图1-2(a)所示液压系统原理图。 第1章 液压传动概论12河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 1.4 1.4 液压传动的特点液压传动的特点1. 液压传动的优点液压传动的优点2. 液压传动的缺点液压传动的缺点优点:1)在同等体积下,液压装置比电气装置产生更高的动力。在同等功率下,液压装置体积小,重量轻,功率密度大,结构紧凑。 2)工作比较平稳。 3)能在大范围内实现无级调速 4)易于自动化 5)易于实现过载保护 6)液压系统的设计、制造和使用比较方便。 7)用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单。 。缺点:1)较多的能量损失。 2)工作性能易受温度变化的影响 。
8、3)液压元件的制造精度要求较高,因而价格较贵 4)液压传动出现故障时不易找原因第1章 液压传动概论13河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 主要经历如下阶段:主要经历如下阶段: 17、18世纪液压基础理论的建立(流体运动原理、物体在流动的液体中的粘性和阻力问题、 流体能量传递原理、静压传递原理) 18世纪末世界上第一台水压机由英国制造 19世纪至今流体运动方程进一步发展 ,液压传动在工程上得到了广泛的应用应用举例:应用举例:1.5 1.5 液压传动发展及应用概况液压传动发展及应用概况 表表1-1液压传动在各类机械行业中的应用举例液压传动在各类机械行业中的应用举例 行业名称行业名称应
9、用举例应用举例工程机械挖掘机、装载机、推土机、铲运机等矿山机械凿岩机、开掘机、提升机、液压支架等建筑机械打桩机、液压千斤顶、平地机等 冶金机械轧钢机、压力机等。 机械制造机床、数控加工中心、自动线等、气动扳手、压力机、模锻机、空气锤等。 轻工机械打包机、注塑机 、橡胶硫化机、食品包装机、真空镀膜机等汽车工业高空作业车、自卸式汽车、汽车起重机、转向器等。 水利工程船闸水闸启闭机、船舵液压操纵等。 农林机械化肥包装机、联合收割机、拖拉机、农机悬挂系统等。 第1章 液压传动概论液压传动河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第第2 2章章 液压流体力学基础液压流体力学基础15河北省特种设备
10、监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.1 液压油的性质液压油的性质2.2 液体静力学液体静力学2.3 液体动力学液体动力学2.4 管道中液流的特性管道中液流的特性2.5 孔口及缝隙的压力流量特性孔口及缝隙的压力流量特性2.6 液压冲击和气穴现象液压冲击和气穴现象2.1 液压油的性质液压油的性质2.2 液体静力学液体静力学2.3 液体动力学液体动力学2.4 管道中液流的特性管道中液流的特性2.5 孔口及缝隙的压力流量特性孔口及缝隙的压力流量特性2.6 液压冲击和气穴现象液压冲击和气穴现象章 节 目 录 第2章 液压流体力学基础16河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.1.1 主
11、要性质主要性质2.1.2 对液压油的要求和选用对液压油的要求和选用 2.1 液压油的性质第2章 液压流体力学基础17河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.1 液压油的性质1.1.密度密度(Kg/m(Kg/m3 3) ) 2. 2. 可压缩性可压缩性 液体的压缩系数:2.1.1 主要性质主要性质它的倒数称为液体的体积弹性模量,以K表示:(2-2)(2-3)(2-1)液压油的K值很大,所以几乎可认为不可压缩,但当混入空气,其可压缩性将显著增加,而影响液压系统的工作性能。第2章 液压流体力学基础18河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3. 3. 粘性粘性牛顿液体的内磨擦
12、定律:其中: 比例系数,动力粘度。图2-1 粘性示意图第2章 液压流体力学基础19河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 液体的粘性表示方法液体的粘性表示方法:液体粘性的大小用粘度来表示。常用的粘度有三种,即:(1) (1) (1) (1) 动力粘度动力粘度动力粘度动力粘度 :单位是:(Pas)(帕秒)或用(N s/m2) 表示。(2) (2) 运动粘度运动粘度运动粘度运动粘度 :其单位:2/s,(米2/秒)。 (2-4)(3) (3) 相对粘度相对粘度相对粘度相对粘度 (条件粘度)(条件粘度)(条件粘度)(条件粘度)动力粘度、运动粘度和相对粘度。动力粘度、运动粘度和相对粘度。第2章
13、 液压流体力学基础20河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图2-3 几种国产油液粘温图 第2章 液压流体力学基础21河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 1. 1. 要求要求 工作油液具有双重作用,一是作为介质,二是作为润滑剂,对其是要求:合适的粘度,粘温特性好,良好的润滑性,化学稳定性和环境稳定性,与系统元件的材料的兼容性好等等2.1.2 2.1.2 对液压油的要求和选用对液压油的要求和选用2. 2. 选用选用 选择液压用油首先要考虑的是粘度问题。一般液压系统的油液粘度在 之间。 在液压系统中,常根据液压泵的要求选择液压油的粘度。 各类液压泵适用的粘度范围如表2-2
14、所示。第2章 液压流体力学基础22河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 表2-1 各类液压泵适用的粘度范围液压泵类型运动粘度(10-6 m2/s)液压泵类型运动粘度(10-6 m2/s)54040805404080叶片泵P 7MPa30504075齿轮泵307095165P7MPa50705090径向柱塞泵305065240螺杆泵30504080轴向柱塞泵307070150第2章 液压流体力学基础23河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.2.1 静压力及其特性静压力及其特性2.2.2 静压力基本方程式静压力基本方程式2.2.3 帕斯卡原理帕斯卡原理2.2.4 静压力
15、对固体壁面的作用力静压力对固体壁面的作用力2.2 液体静力学第2章 液压流体力学基础24河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 1. 液体的静压力液体的静压力 液体静压力在物理学上称为压强,在工程实际应用中习惯上称为压力。2. 液体静压力的特性液体静压力的特性(1) 液体静压力垂直于其承压面,其方向和该面的内法线方向一致。(2) 静止液体内任一点所受到的静压力在各个方向上都相等静止液体内任一点所受到的静压力在各个方向上都相等。2.2.1 2.2.1 静压力及其特性静压力及其特性第2章 液压流体力学基础25河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 由于液柱受力平衡,故: 2.2
16、.2 2.2.2 静压力基本方程式静压力基本方程式1. 静压力基本方程式静压力基本方程式 在重力作用下的静止液体所受的力,其受力情况如图2-4所示。图2-4 静止液体内压力分布规律(2-9)将式(2-9)两边同除以 ,则得静压力基本方程式:(2-10)第2章 液压流体力学基础26河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (1)静止液体内任一点处的压力由两部分组成: 由上式可知:重力作用下的液体其压力分布具有如下的特征:(2) 静止液体内压力随液体深度呈直线规律递增。(3) 离液面深度相同处各点的压力均相等,而压力相等的所有点组成的面叫做等压面。(4) 能量守恒。(2-11)(2-12)
17、式中,p0为静止液体中单位质量液体的压力能,h为单位质量液体的势能。 第2章 液压流体力学基础27河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (1)绝对压力(2)相对压力(表压力):用压力表测得的压力数值是相对压力。(3)真空度 1Pa(帕)1 N/m2;1bar(巴)1105 Pa1105 N/m2; 1at(工程大气压)1kgf/cm2=9.8104 N/m2; 1mH2O(米水柱)9.8103 N/m2; 1mmHg (毫米汞柱)1.33102 N/m2 绝对压力、相对压力和真空度的关系见图绝对压力、相对压力和真空度的关系见图2-5(下页)(下页)第2章 液压流体力学基础2. 压力
18、的表示方法及单位压力的表示方法及单位压力的单位以及各种表示法之间的换算关系如下:压力的单位以及各种表示法之间的换算关系如下:28河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图2-5 绝对压力、相对压力和真空度 由图2-5可知,以大气压为基准计算压力时,基准以上的正值是表压力,基准以下的负值就是真空度。第2章 液压流体力学基础29河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.2.3 2.2.3 帕斯卡原理帕斯卡原理即:在密闭容器内,施加于静止液体的压力可以等值地传递到即:在密闭容器内,施加于静止液体的压力可以等值地传递到液体中各点液体中各点应用实例如下:图2-7 帕斯卡原理应用实例
19、帕斯卡原理应用实例 第2章 液压流体力学基础30河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (1)当固体壁面为一平面时:F=PA(2)当固体壁面为一曲面时:2.2.4 2.2.4 静压力对固体壁面的作用力静压力对固体壁面的作用力第2章 液压流体力学基础2.3 液体动力学2.3.12.3.1流量连续性方程流量连续性方程质量守恒定律质量守恒定律2.3.2 2.3.2 伯努利方程伯努利方程能量守恒定律能量守恒定律2.3.3 2.3.3 动量方程动量方程动量守恒动量守恒31河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 描述流动液体力学规律的三个基本方程式是流动液体的连续性方程、伯努利方程、动
20、量方程连续性方程、伯努利方程、动量方程2.3.1 2.3.1 流量连续性方程流量连续性方程质量守恒定律质量守恒定律图图2-9 液流连续性方程液流连续性方程 推导简图推导简图 根据质量守恒定律可得:不考虑液体的压缩性:或写成:式(2-16)为液流的流量连续性方程 (2-2-1414) (2-2-1515) (2-2-1616)第2章 液压流体力学基础32河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 假设液体无能量损失,据能量守恒定律可得:或写成:以上两式即为理想液体的伯努利方程。其物理意义:理想流体具有压力能、动能、势能。三者可以互相转换,但总的能量不变。 2.3.2 2.3.2 伯努利方程
21、伯努利方程能量守恒定律能量守恒定律 图图2-10 伯努利方程伯努利方程推导简图推导简图 (2-2-1717)1. 1. 理想液体的伯努利方程理想液体的伯努利方程第2章 液压流体力学基础33河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.3.3 2.3.3 动量方程动量方程动量守恒动量守恒图图2-13 带有压力容器的管道流动示意图带有压力容器的管道流动示意图图图2-14 液压油在一个管道中流动的示意图液压油在一个管道中流动的示意图 图图2-15 液压油流过弯曲的管道示意图液压油流过弯曲的管道示意图三图均满足: 上式与牛顿第二定律相似,即:(2-202-20)(2-212-21)第2章 液压
22、流体力学基础34河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 由于液体具有粘性,以及液体流动是会突然转弯和通过阀口会产生撞击或出现漩涡等,液体流动时,会产生阻力,必然会损耗一部分能量,这种能量损失可以用压力损失hw表示:它由两部分组成:(1)沿程压力损失,(2)局部压力损失。 沿程压力损失:液体在直径不变的直管中流动时克服摩擦阻力的作用而产生的能量消耗称为沿程压力损失。 局部压力损失:液体流过进出阀口,突然的扩大管,弯管等局部位置时候产生的压力损失。35河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.5.1 2.5.1 液压冲击液压冲击2.5.2 2.5.2 气穴现象气穴现象2.5
23、液压冲击和气穴现象第2章 液压流体力学基础36河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.5.1 2.5.1 液压冲击液压冲击 液压冲击现象、危害1.液压冲击的类型液压冲击的类型按其产生的原因分为:液流的惯性导致的液压冲击;工作部件的惯性引起的液压冲击。 下面分别根据这两种情况进行分析:下面分别根据这两种情况进行分析:第2章 液压流体力学基础37河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 当管道的末端突然关闭时,液体立即停止运动。根据能量守恒定律,则: 所以: (1 1 1 1)液体突然停止运动时产生的液压冲击液体突然停止运动时产生的液压冲击液体突然停止运动时产生的液压冲击液体
24、突然停止运动时产生的液压冲击 图图2-31 液压冲液压冲击击(2-702-70)第2章 液压流体力学基础38河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (2 2)运动部件制动时产生的液压冲击)运动部件制动时产生的液压冲击)运动部件制动时产生的液压冲击)运动部件制动时产生的液压冲击根据动量定理,可求得系统中的冲击压力的近似值p为: 第2章 液压流体力学基础39河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.2.减小液压冲击的措施减小液压冲击的措施 分析前面各式中p的影响因素,可以归纳出减小液压冲击的主要措施有:(1)延长阀门关闭和运动部件制动换向的时间,可采用换向时间可调的换向阀。(
25、2)限制管道流速及运动部件的速度。(3)适当增大管径。(4)尽量缩短管道长度,使完全冲击改变为不完全冲击。(5)用橡胶软管或在冲击源处设置蓄能器,也可以在容易出现液压冲击的地方,安装限制压力升高的安全阀。第2章 液压流体力学基础40河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.6.2 2.6.2 气穴现象气穴现象1. 1. 气穴现象的机理及危害气穴现象的机理及危害 气穴现象机理:为什么最容易产生气穴处的是泵的吸油腔和阀口: 危害:使金属表面产生气蚀,缩短零件的寿命。第2章 液压流体力学基础41河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.2.减少气穴现象的措施减少气穴现象的措施
26、 为减少气穴现象和气蚀的危害,一般采取如下一些措施: (1 1)减小阀孔或其它元件通道前后的压力降,一般使压力比p1p23.5。 (2 2)在设计液压元件和管路时,尽量避免设计成狭窄油道或急转弯油道,以防止产生低压区。 (3 3)尽量降低液压泵的吸油高度。 (4 4)各元件的联接处要密封可靠、防止空气进入。 (5 5)对容易产生气蚀的元件,如泵的配油盘等,要采用抗腐蚀能力强的金属材料,增强元件的机械强度。 第2章 液压流体力学基础液压传动河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第第3 3章章 液压泵液压泵43河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 章 节 目 录 3.1 液
27、压泵概述液压泵概述3.2 柱塞泵柱塞泵3.3 叶片泵叶片泵3.4 齿轮泵齿轮泵第3章 液压泵44河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.1 3.1 液液液液 压压压压 泵泵泵泵3.1.1 液压泵的基本工作原理液压泵的基本工作原理 液压泵是一种能量转换装置,它将机械能转换为液压能,是液压传动系统中的动力元件,为系统提供压力油。图3-1 容积式(单柱塞泵)的工作原理图第3章 液压泵45河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图3-1视频演示(标准):容积式(单柱塞泵)的工作原理图第3章 液压泵46河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 液压系统中的各种液压泵,其工
28、作原理都是依靠密闭容积变化来进行工作的。 构成液压泵的基本条件是: (1)(1)具有密闭的容积空间具有密闭的容积空间。 (2)(2)具有相应的配流机构。具有相应的配流机构。(3)油箱内体积的绝对压力必须等于或大于大气压力。油箱内体积的绝对压力必须等于或大于大气压力。第3章 液压泵47河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.1.2 液压泵的图形符号液压泵的图形符号液压泵的图形符号如图3-4所示。图3-4 液压泵的图形符号第3章 液压泵48河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.1.3 液压泵的分类液压泵的分类 液压泵按主要运动构件的形状和运动方式分为齿轮泵、叶片泵、柱
29、塞齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵泵、螺杆泵。(1)齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵;(2)叶片泵分为双作用叶片泵、单作用叶片泵和凸轮转子叶片泵;(3)柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵;(4)螺杆泵分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵。 液压泵按排量能否改变分为定量泵和变量泵,其中变量泵可以是单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵。第3章 液压泵49河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.1.4 液压泵的主要性能参数液压泵的主要性能参数1. 液压泵的压力液压泵的压力(1) 吸入压力吸入压力泵进口处的压力,自吸泵的吸入压力低于大气压力。(2) 工作压力工作压力P液压泵工作时的出口压力,
30、其大小取决于负载。(3) 额定压力额定压力PS在正常工作条件下,按试验标准连续运转的最高压力。2. 液压泵的排量、流量和容积效率液压泵的排量、流量和容积效率(1) 排量排量V第3章 液压泵50河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (2)流量)流量 液压泵的流量又分为平均理论流量平均理论流量、实际流量实际流量、额定流量额定流量。 平均理论流量平均理论流量t t 实际流量实际流量q q 额定流量额定流量q qs s第3章 液压泵51河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3. 液压泵的功率和效率液压泵的功率和效率 (1) (1) 输入功率输入功率p pr r (2) (2)
31、输出功率输出功率P P (3) (3)容积效率容积效率v v第3章 液压泵52河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (4) (4) 机械效率机械效率m (5) (5) 总效率总效率和机械效率和机械效率m 4. 液压泵的转速液压泵的转速 (1) 额定转速额定转速ns : 在额定压力下,能连续长时间正常运转的最高转速,称为液压泵的额定转速。 (2)最高转速最高转速nmax: 在额定压力下,超过额定转速允许短时间运行的最高转速。 (3) 最低转速最低转速nmin: 正常运转所允许的液压泵的最低转速。 (4) 转速范围转速范围: 最低转速与最高转速之间的转速为液压泵工作的转速范围。第3章
32、液压泵53河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.1 3.1 齿轮泵齿轮泵齿轮泵齿轮泵3.1.1 外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵 齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的,根据啮合形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。因螺杆的螺旋面可视为齿轮曲线作螺旋运动所形成的表面,螺杆的啮合相当于无数个无限薄的齿轮曲线的啮合,因此将螺杆泵放在齿轮泵一起介绍。1. 工作原理工作原理图3-15 齿轮泵结构图第3章 液压泵54河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图3-16 齿轮泵工作原理图第3章 液压泵55河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图3-16视频演示(标准):齿轮泵工作
33、原理图第3章 液压泵56河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.2.结构特点结构特点 (1)(1)降低齿轮泵的噪声降低齿轮泵的噪声(2)(2)泄漏泄漏第3章 液压泵57河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (3)(3)液压径向不平衡力液压径向不平衡力:在齿轮泵中,由于在压油腔和吸油腔之间存在着压差,液体压力的合力作用在齿轮和轴上,是一种径向不平衡力,如图3-18a所示。 图3-18 径向压力分布及合力第3章 液压泵58河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (4)因油现象与卸荷措施因油现象与卸荷措施 1)因油现象因油现象图3-19 齿轮泵的困油现象第3章 液
34、压泵59河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.应用应用 外啮合齿轮泵在采取了一系列的高压化措施后,额定压 力可达32MPa。由于它具有转速高、自吸能力好、抗污染能力强等一系列优点,因此得到了广泛地应用。 2)卸荷措施卸荷措施 困油现象使齿轮泵产生强烈的噪声和气蚀,影响、缩短其工作的平稳性和寿命。消除困油的方法,通常是在两端盖板上开卸荷槽。第3章 液压泵60河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.1.2 内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵图3-20 内啮合齿轮泵工作原理第3章 液压泵61河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图3-20视频演示内啮合齿轮泵工作原理第
35、3章 液压泵62河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.1.3 螺杆泵螺杆泵 螺杆泵实质上是一种外啮合摆线齿轮泵螺杆泵实质上是一种外啮合摆线齿轮泵 ,图3-21所示为一种三螺杆泵的结构图。 图3-21 螺杆泵第3章 液压泵63河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 叶片泵分为单作用叶片泵和双作用叶片泵两种,前者用作变量泵,后者为定量泵。1. 1. 工作原理工作原理图3-10 双作用叶片泵结构3.3.1 双作用叶片泵双作用叶片泵 双作用叶片泵因转子旋转一周,叶片在转子叶片槽内滑动两次,完成两次吸油和两次压油而得名。第3章 液压泵3.2.1 双作用叶片泵双作用叶片泵 双作用
36、叶片泵因转子旋转一周,叶片在转子叶片槽内滑动两次,完成两次吸油和两次压油而得名。64河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图3-11 泵的工作原理图a)b)第3章 液压泵65河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图3-11视频演示(标准) 双作用叶片泵的工作原理图第3章 液压泵66河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2 2. . 结构特点结构特点(1 1)配流盘的两个吸油窗口和两个压油窗口对称布置,因此作用在转子和定子上的液压径向力平衡,轴承承受的径向力小,寿命长。(2)为保证叶片在转子叶片槽内自由滑动并始终紧贴定子内环,双作用叶片泵一般采用叶片槽根部全部
37、通压油腔的办法。第3章 液压泵67河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (3 3)由于双作用叶片泵的吸、压油经常是在定子的大半径圆弧和小半径圆弧段进行的,每个圆弧段半径不变,因此转子每转一圈的排量是个定值。与其他泵相比,双作用叶片泵运行更平稳,产生的噪声较小。(4 4)为了提高双作用叶片泵的工作压力,除了对有关零件选用合适的材料和热处理外,结构上采取必要的措施解决叶片卸荷问题,使叶片压向定子的作用力减小。通常有双叶片式,弹簧叶片式和母子叶片式等。 第3章 液压泵68河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.2.2 单作用叶片单作用叶片泵泵 单作用叶片泵转子每转一周,吸、
38、压油各一次,故称为单作用。1. 1. 工作原理工作原理图3-12 单作用叶片泵工作原理图第3章 液压泵69河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图3-12视频演示(标准) 单作用叶片泵的工作原理图第3章 液压泵70河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2 2. . 限压式变量叶片泵的变量原理限压式变量叶片泵的变量原理 图3-13 YBXYBX型外反馈限压式变量泵的结构型外反馈限压式变量泵的结构 第3章 液压泵71河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.3 3.3 柱塞泵柱塞泵柱塞泵柱塞泵3.3.1 配流轴式径向往配流轴式径向往塞泵塞泵 柱塞液压泵是依靠柱塞
39、在缸体孔内作往复运动时产生的容积变化进行吸油和压油的。下面介绍几种典型的柱塞泵的结构和工作原理。1 1、工作原理、工作原理图3-5 阀配轴式径向柱塞泵第3章 液压泵72河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2. 2. 结构特点结构特点 (1)配流轴上的吸、压油窗口由中间隔墙分开,同时对应的方向开有平衡油槽,使作用在配流轴上的液压径向力实现了平衡,既减少了滑动表面的磨损,又减小了间隙泄漏,提高了容积效率 。 (2)改变定子与转子的偏心量e,可改变泵的排量;改变偏心量e的方向(即使偏心量e由正值转为负值)时,泵的吸、压油方向改变。因此径向柱塞泵可做成单向或双向变量泵。第3章 液压泵73
40、河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.3.2 斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵1. 工作原理工作原理图3-7 斜盘式轴向柱塞泵第3章 液压泵74河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 当传动轴以3-7图示方向带动缸体转动时。若柱塞直径为d,缸体柱塞孔分布圆直径为,柱塞数为z,斜盘倾角为,则斜盘式轴向柱塞泵的排量 (3-2) 图3-7为手动变量泵,若轴销距斜盘回转中心的力臂为L,则可得tgmax=smax/L又由于轴销随同变量活塞一起位移,因此轴销的位移即变量活塞的位移s,于是有tg=s/L,代入公式(3-2),则有 (3-3) 泵的排量与变量活塞的位移成正比:为限制柱
41、塞所受的液压侧向力不致过大,斜盘的最大倾角max一般小于1820。第3章 液压泵75河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2. 2. 结构特点结构特点(1)1) 在构成吸压油腔密闭容积的三对运动摩擦副中,柱塞与缸体柱塞孔之间的圆柱环形间隙加工精度易于保证;缸体与配流盘、滑履与斜盘之间的平面缝隙采用静压平衡,间隙磨损后可以补偿,因此轴向柱塞泵的容积效率较高,额定压力可达32MPa。(2)2) 为防止柱塞底部的密闭容积在吸、压油腔转换时因压力突变而引起的压力冲击,一般在配流盘吸、压油窗口的前端开设减振槽(孔),或将配流盘顺缸体旋转方向偏转一定角度放置。第3章 液压泵76河北省特种设备监
42、督检验院河北省特种设备监督检验院 (3)3) 泵内压油腔的高压油经三对运动摩擦副的间隙泄漏到缸体与泵体之间的空间后,再经泵体上方的泄漏油口直接引回油箱,这不仅可保证泵体内的油液为零压,而且可随时将热油带走,保证泵体内的油液不致过热。(4)4)斜盘式轴向柱塞泵以及前面介绍的径向往塞泵和后面介绍的斜轴式轴向柱塞泵的瞬时理论流量随缸体的转动而周期性变化,其变化频率与泵的转速和柱塞数有关,由理论推导柱塞数为奇数时的脉动小于偶数,因此柱塞泵的柱塞取为奇数,一般为5、7或9。第3章 液压泵液压传动河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第第4 4章章 液压执行元件液压执行元件78河北省特种设备监
43、督检验院河北省特种设备监督检验院 章 节 目 录 4.1 液压马达液压马达4.2 液压缸液压缸第4章 液压执行元件79河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达 1.液压马达的分类液压马达的分类 按照工作特性马达可分为两大类:额定转速在500(r/min)以上为高速液压马达;额定转速在500(r/min)以下为低速液压马达。高速液压马达有齿轮马达、叶片马达、轴向柱塞马达、螺杆马达等高速液压马达有齿轮马达、叶片马达、轴向柱塞马达、螺杆马达等。低速液压马达有单作用连杆型径向柱塞马达和多作用内曲线径向柱低速液压马达有单作用连杆型径向柱塞马达和多
44、作用内曲线径向柱塞马达等塞马达等。按其排量能否改变可分为定量马达和变量马达按其排量能否改变可分为定量马达和变量马达。2. 液压马达的图形符号液压马达的图形符号图图4-1 液压马达的图形符液压马达的图形符号号第4章 液压执行元件4.1.1 液压马达概述液压马达概述 从工作原理上讲,液压传动中的泵和马达都是靠工作腔密闭容积的容积变化而工作的。80河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达4.1.2 高速液压马达高速液压马达1. 轴向柱塞马达轴向柱塞马达图4-2 轴向柱塞马达的工作原理第4章 液压执行元件81河北省特种设备监督检验院河北省特种设
45、备监督检验院 4.1 液压马达液压马达4.1.2 高速液压马达高速液压马达2.叶片液压马达叶片液压马达3. 常用叶片液压马达为双作用式,现以双作用式来说明其工作原理。图4-3 叶片液压马达的工作原理第4章 液压执行元件82河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-3视频演示(标准)叶片液压马达的工作原理第4章 液压执行元件83河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 液压马达液压马达4.1.2 高速液压马达高速液压马达3. 齿轮液压马达齿轮液压马达图4-4 外啮合齿轮液压马达工作原理第4章 液压执行元件84河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-4
46、视频演示(标准) 外啮合齿轮液压马达工作原理第4章 液压执行元件85河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达3. 液压马达特性参数液压马达特性参数(1)功率与总效率)功率与总效率 马达输入功率PMi为(4-1)(4-1) 马达输出功率PM0为 (4-2)(4-2) 马达的总效率M等于马达的输出功率PM0与输入功率PMi之比,即(4-3)(4-3) 第4章 液压执行元件86河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达(2)马达的转矩和机械)马达的转矩和机械效率效率 (a)理论转距)理论
47、转距 即即 (4-4) 第4章 液压执行元件87河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达 (c)机械效率)机械效率 由由 (4-6) 得得 (4-7) (3)流量与容积效率)流量与容积效率 (4-8) 第4章 液压执行元件88河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达 (4-9)(4-9)(4 4)马达的排量与转速)马达的排量与转速 (4-10)(4-10)(5 5)工作压力与额定压力)工作压力与额定压力第4章 液压执行元件89河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.
48、1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达4.1.3 低速液压马达低速液压马达 低速液压马达通常是径向柱塞式结构,为了获得低速和大转矩,采用高压和大排量,它的体积和转动惯量很大,不能用于反应灵敏和频繁换向的场合。 低速液压马达按其每转作用次数,可分单作用式和多作用式。若马达每旋转一周,柱塞作一次往复运动,称为单作用式,若马达转一周,柱塞作多次往复运动,称为多作用式。第4章 液压执行元件90河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达. 多作用内曲线径向柱塞马达多作用内曲线径向柱塞马达图4-6 多作用内曲线径向柱塞马达第4章 液压执行元件9
49、1河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.1 4.1 液压马达液压马达液压马达液压马达 多作用内曲线径向柱塞马达的排量为 (4-12)(4-12) 式中 d 柱塞直径; s 柱塞行程; x 作用次数; y 柱塞排数; z 每排柱塞数。 第4章 液压执行元件92河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸4.2.1 液压缸的类型和速度推液压缸的类型和速度推力特性力特性 液压缸的种类繁多,通常根据其结构特点分为活塞式、柱塞式和摆动式三大类;按其作用来分,有单作用式(活塞只单向受力而运动,反向运动依靠活塞自重或其它外力)和双作用式(活塞双向
50、受液压力而运动) 。下面介绍几种常用的液压缸。 1.1.活塞式液压缸活塞式液压缸2.2.(1(1)双杆活塞缸)双杆活塞缸 a)图4-7 双杆活塞缸 b)第4章 液压执行元件93河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-7a视频演示(标准):双杆活塞缸第4章 液压执行元件94河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-7b视频演示(标准):双杆活塞缸第4章 液压执行元件95河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸 因双活塞杆液压缸的两端活塞杆直径相等,所以当输入流量和油液压力不变时,其往返运动速度和推力相等。则缸的推力推
51、力F和运动速度运动速度分别为: (4-13)(4-13) (4-14) (4-14)式中 A 液压缸的有效面积; m液压缸的机械效率; V液压缸的容积效率; D活塞直径; d活塞杆直径; q输入液压缸的流量; p1进油腔压力; p2回油腔压力。第4章 液压执行元件96河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸(2 2)单杆活塞缸)单杆活塞缸 a) b) c) 图4-8 单杆活塞缸 如图4-8所示,活塞只有一端带活塞杆,单杆活塞缸也有缸筒固定和活塞杆固定的两种安装形式。两种安装方式的工作台运转范围均为活塞有效行程的2倍。 单杆活塞缸因左、右两腔有效
52、面积单杆活塞缸因左、右两腔有效面积A1和和A2不等,因此当进油腔和回油腔压力分别为不等,因此当进油腔和回油腔压力分别为P1和和P2,输入左、右两腔的流量均为,输入左、右两腔的流量均为q 时,液压缸左、右两个方向的推力和速度不相同时,液压缸左、右两个方向的推力和速度不相同。第4章 液压执行元件97河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-8a视频演示(标准):单杆活塞缸第4章 液压执行元件98河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-8b视频演示(标准):单杆活塞缸第4章 液压执行元件99河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-8c视频演示(标准):单
53、杆活塞缸第4章 液压执行元件100河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸3. 柱塞液压缸柱塞液压缸图4-9 柱塞液压缸第4章 液压执行元件101河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-9a视频演示(标准):柱塞液压缸第4章 液压执行元件102河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-9b视频演示(标准):柱塞液压缸第4章 液压执行元件103河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸 前面所讨论的活塞式液压缸的应用非常广泛,但这种液压缸由于缸孔加工精度要求很高,当行程
54、较长时,加工难度大,使得制造成本增加。在生产实际中,某些场合所用的液压缸并不要求双向控制,柱塞式液压缸正是满足了这种柱塞式液压缸正是满足了这种使用要求的一种价格低廉的液压缸。柱塞式液压缸只能作为单作用液压缸使用要求的一种价格低廉的液压缸。柱塞式液压缸只能作为单作用液压缸 当柱塞直径为d,输入液压油流量为q时,柱塞上所产生的推力推力F和速度和速度v分别为: (4-23)(4-23) (4-24)(4-24) 第4章 液压执行元件104河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸3. 其它形式液压其它形式液压缸缸(1)伸缩液压缸)伸缩液压缸 伸缩式液压
55、缸又称多套缸,它是由两级或多级活塞式液压缸套装而成的,前一级活塞缸的活塞是后一级活塞的缸筒。当通入压力油时,活塞有效面积最大的缸筒以最低油压力开始伸出,当行至终点时,活塞有效面积次之的缸筒在压力油的作用下开始伸出。各级伸出速度取决于外伸缸筒的有效面积,外伸缸筒有效面积越小,伸出速度加快。伸缩式液压缸可以获得很长的行程,缩回时轴向尺寸又很小。 下图4-10和4-11分别为双作用伸缩液压缸和单作用伸缩液压缸工作原理图。 第4章 液压执行元件105河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸图4-11 单作用伸缩液压缸图4-10 双作用伸缩液压缸第4章
56、液压执行元件106河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-10视频演示(标准):双作用伸缩液压缸第4章 液压执行元件107河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-11视频演示(标准):单作用伸缩液压缸第4章 液压执行元件108河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸(2 2)齿条活塞液压缸)齿条活塞液压缸 图4-12 齿条活塞液压缸第4章 液压执行元件109河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-12视频演示(标准):齿条活塞液压缸第4章 液压执行元件110河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监
57、督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸(3 3)增压缸(增压器)增压缸(增压器) 图4-13 增压缸第4章 液压执行元件111河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图4-13视频演示(标准):增压缸第4章 液压执行元件112河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2.2 4.2.2 液压缸的典型结构和组成液压缸的典型结构和组成1. 1. 液压缸典型结构液压缸典型结构 图4-14 单活塞杆液压机构4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸第4章 液压执行元件113河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸4.2.
58、2 液压缸的典型结构和组液压缸的典型结构和组成成2. 2. 液压缸的组成液压缸的组成 液压缸按结构组成分为缸体组件、活塞组件、密封装置、缓冲装置和排气装置等。除密封装置将在第六章单独叙述外,下面介绍其它部分。(1)缸体组件)缸体组件图4-15 缸筒与缸盖连接方式第4章 液压执行元件114河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸(2 2)活塞组件)活塞组件图4-16 活塞与活塞杆的连接第4章 液压执行元件115河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸(3 3)缓冲装置)缓冲装置图4-17 液压缸的
59、缓冲装置a) 圆柱形环隙式圆柱形环隙式 b) 圆锥形环隙式圆锥形环隙式 c) 可变节流槽式可变节流槽式 d) 可调节流孔式可调节流孔式 第4章 液压执行元件116河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4.2 4.2 液压缸液压缸液压缸液压缸(4) 4) 排气装置排气装置图4-18 排气装置第4章 液压执行元件液压传动河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第第5 5章章 液压控制阀液压控制阀118河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 章 节 目 录 5.1 液压阀概述液压阀概述5.2 方向控制阀方向控制阀5.3 压力控制阀压力控制阀5.4 流量控制阀流量控制阀
60、5.5 叠加阀和插装阀叠加阀和插装阀5.6 电液伺服阀电液伺服阀5.7 电液比例阀电液比例阀5.8 电液数字阀电液数字阀第5章 液压控制阀119河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.1 液压阀概述液压阀概述5.1.1 液压阀的基本共同点液压阀的基本共同点 液压控制阀的种类繁多,但他们在液压系统的作用主要有三个方面:控制液压油的压力(压力控制阀)、流量(流量控制阀)和流动方向(方向控制阀),保证执行元件按照负载的需求进行工作。 尽管液压阀的种类繁多,且各种阀的功能和结构形式也有较大的差异,但都具有基本共同点:第5章 液压控制阀1. 在工作原理上,所有液压阀的开口大小、进出口间的压
61、差以及通过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式,只是各种阀控制的参数各不相同而已。120河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图 5-1 阀的结构型阀的结构型式式第5章 液压控制阀2. 在结构上,所有液压阀均由阀体、阀芯(锥阀,滑阀或球阀)和驱动阀芯动作的元、部件组成。 其中阀芯的结构如图51所示。121河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 表表5-1 液压控制阀的分类液压控制阀的分类第5章 液压控制阀122河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.1.3对液压阀的基本要求对液压阀的基本要求1. 动作灵敏、使用可靠、工作时冲击和振动要小。2. 阀口全开时,
62、液流压力损失小;阀口关闭时,密封性能好。3. 所控制的参量(压力或流量)稳定,受外干扰时变化量要 小。4. 结构紧凑,安装、调试、维护方便,通用性好。5.1.2 液压阀的分类液压阀的分类液压阀可按不同的特征进行分类,如表5-1所示。 第5章 液压控制阀123河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.2 方向控制阀方向控制阀方向控制阀主要有单向阀和换向阀两类。5.2.1单向阀单向阀常用的单向阀有:普通单向阀和液控单向阀两种。1. 普通单向阀(单向阀)普通单向阀(单向阀) 普通单向阀的作用是只允许液流沿一个方向通过,不能反向流动。普通单向阀如图5-2所示。 第5章 液压控制阀124河北
63、省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图 5-2普通单向阀普通单向阀第5章 液压控制阀125河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2. 液控单向阀液控单向阀液控单向阀除进出油口、外,还有一个控制油口(如下图5-3)。 第5章 液压控制阀126河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 普通单向阀 (正向) 内泄式液控单向阀 (控制油口不通压力油时)外泄式液控单向阀 需要指出的是,控制压力油油口不工作时,应使其通回油箱,否则控制活塞难以复位,单向阀反向不能截止液流。第5章 液压控制阀127河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 普通单向阀(正向) 第5章 液
64、压控制阀128河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 内泄式液控单向阀 (控制油口不通压力油时)第5章 液压控制阀129河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 外泄式液控单向阀第5章 液压控制阀130河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.2.2 换向阀换向阀1)功能:)功能: 换向阀是利用阀芯在阀体中作相对运动,使油路接通、切断或改变流动方向,从而使执行元件启动、停止或变换运动方向。2)分类:)分类: (1)按结构类型可分为滑阀式、转阀式和球阀式。 (2)按阀体连通的主油路数可分为二通、三通、四通等。 (3)按阀芯在阀体内的工作位置可分为二位、三位,四位等。
65、 (4)按操作阀芯运动的方式可分为手动、机动、电磁动、液动和电液动等。 第5章 液压控制阀131河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3滑阀或换向阀的结构滑阀或换向阀的结构 不同的通数和位数构成了不同类型的换向阀,所谓二位阀、三位阀是指换向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置;二通阀、三通阀、四通阀是指其阀体上有两个、三个、四个各不相通且与系统中不同油管连接的油路接口。换向阀的功能主要就是由其控制的通路数和工作位置所决定。 换向阀都有两个或两个以上的工作位置,其中一个是常位,即阀芯未受外部操纵时所处的位置,绘制液压系统图时,油路一般应连接在常位上。4滑阀式换向阀的操纵方式滑阀式换向阀
66、的操纵方式 滑阀式换向阀的操纵方式包括:手动 (机动)、电磁动、液动和电液联合驱动等,见图5-4、5-5、5-6。第5章 液压控制阀132河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-4 三位四通手动换向阀三位四通手动换向阀第5章 液压控制阀133河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-4 视频演示(标准)三位四通手动换向阀(弹簧自动复位式) (外力作用于杠杆) 第5章 液压控制阀134河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-5 二位二通电磁换向阀二位二通电磁换向阀 (电磁铁得电时)(电磁铁得电时)第5章 液压控制阀135河北省特种设备监督检验院河
67、北省特种设备监督检验院 图5-5 视频演示(标准):二位三通电磁换向阀 (电磁铁得电时)第5章 液压控制阀136河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-6 三位四通电液换向阀三位四通电液换向阀第5章 液压控制阀137河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-6 三位四通电液换向阀 (右电磁铁得电时)第5章 液压控制阀138河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-6 视频演示(标准):三位四通电液换向阀 (左电磁铁得电时)第5章 液压控制阀139河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 Graphics symbol (图形符号)(图形符号
68、) Simplified graphics (简化图形)(简化图形) 第5章 液压控制阀140河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5. 滑阀的中位机能滑阀的中位机能 三位阀有三个工作位置,根据需要,执行元件可在左位或右位工作。三位换向阀的阀芯在中间位置时,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。不同的中位机能是在阀体的尺寸不变的情况下,通过改变阀芯的形状和尺寸得到的。常见的中位机能、符号及其特点如表5-3所列。 第5章 液压控制阀141河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 表表5-3 三位四通滑阀的中位机能三位四通滑阀的中位机
69、能 第5章 液压控制阀142河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 表表5-3 三位四通滑阀的中位机能三位四通滑阀的中位机能(续)续) 第5章 液压控制阀143河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.3 压力控制阀压力控制阀5.3.1 溢流阀溢流阀 普通的压力控制阀包括溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器,它们用来控制液压系统中的油液压力或通过压力信号实现控制。 溢流阀按结构型式分:(1)直动型;(2)先导型。它旁接在液压泵的出口保证系统压力恒定或限制其最高压力,有时也旁接在执行元件的进口,对执行元件起安全保护作用。 第5章 液压控制阀144河北省特种设备监督检验院河北省
70、特种设备监督检验院 1.1.结构及工作原理结构及工作原理(1 1)直动型)直动型 图5-7 直动型溢流阀 第5章 液压控制阀145河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-7 视频演示:直动型溢流阀 第5章 液压控制阀146河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (2)先导型先导型 若系统压力和流量较大时,通常使用先导型溢流阀。其常见的结构如图5-8所示,它们由先导阀和主阀两部分组成。这种阀的工作原理是利用主阀上下两端油液压力差来使主阀阀芯移动的。第5章 液压控制阀 图图5-8 先导溢流阀先导溢流阀 147河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3. 溢流阀的
71、基本性能主要有:溢流阀的基本性能主要有:(1)调压范围 在规定的范围内调节时,阀的输出压力能平稳地升降,无压力突跳或迟滞现象。(2)压力流量特性 溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为压力流量特性或启闭特性,如图 5-9所示。 (3)压力超调量 压力峰值与额定压力之差称为压力超调量,一般限制超调量不得大于额定值的30%。图5-10为溢流阀由零压、零流量过渡为额定压力、额定流量的动态过程曲线。第5章 液压控制阀148河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-9 溢流阀的压力流量特性曲线溢流阀的压力流量特性曲线 第5章 液压控制阀149河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督
72、检验院 图图5-10 溢流阀的动态过程曲线溢流阀的动态过程曲线 第5章 液压控制阀150河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.3.2 减压阀减压阀 减压阀是一种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。 按调节要求不同有:(1)用于保证出口压力为定值的定值减压阀;(2)用于保证进出口压力差不变的定差减压阀;(3)用于保证进出口压力成比例的定比减压阀。其中定值减压阀应用最广 ,又简称为减压阀。 第5章 液压控制阀151河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 1.1.减压阀结构及工作原理减压阀结构及工作原理图图5-11 先导型减压阀先导型减压阀
73、第5章 液压控制阀152河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-11 视频演示:先导型减压阀 第5章 液压控制阀153河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2. 减压阀功用和特点减压阀功用和特点 比较减压阀与溢流阀的工作原理和结构,可以将二者的差别归纳为以下三点: (l )减压阀保持出口压力为定值;而溢流阀则保持进口压力恒定。(2)阀不工作时,减压阀进出油口相通;而溢流阀则进出油口不通。(3)减压阀进出油口都有压力,先导阀弹簧腔的泄漏油需单独引回油 箱;而溢流阀的出口直接接回油箱,因此先导阀弹簧腔的泄漏油经阀体内流道内泄至出口。第5章 液压控制阀154河北省特种设备
74、监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.3.3 5.3.3 顺序阀顺序阀1.顺序阀功能2.工作原理 顺序阀是一种利用压力控制阀口通断的压力阀,因用于控制多个执行元件的动作顺序而得名。 图5-12为直动式顺序阀的工作原理 。第5章 液压控制阀155河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-12 直动型顺序阀直动型顺序阀第5章 液压控制阀156河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-12 视频演示:直动型顺序阀 第5章 液压控制阀157河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3. 3. 顺序阀的控制形式:顺序阀的控制形式: 依控制压力的不同,顺序阀可分为内
75、控和外控式两种。见图5-14。图图5-14 顺序阀的四种控制形式顺序阀的四种控制形式 第5章 液压控制阀158河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4. 特点特点 其中内控内泄用在系统中作平衡阀或背压阀;外控内泄用作卸载阀;外控外泄相当于一个液控二位二通阀。将其特点归纳如下: 内控外泄顺序阀与溢流阀的相同之点是:内控外泄顺序阀与溢流阀的相同之点是: 阀口常闭,由进口压力控制阀口的开启。 区别是内控外泄顺序阀调整压力油去工作,当因负载建立的出口压力高于阀的调定压力时,阀的进口压力等于出口压力,作用在阀芯上的液压力大于弹簧力和液动力,阀口全开; 当负载所建立的出口压力低于阀的调定压力时
76、,阀的进口压力等于调定压力,作用在阀芯上的液压力、弹簧力、液动力平衡,阀的开口一定,满足压力流量方程。 第5章 液压控制阀159河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.3.4 压力继电器压力继电器1.功能功能 2.2.结构特点结构特点 压力继电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5-15为单触点柱塞式压力继电器 。第5章 液压控制阀160河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图
77、图5-15 单触点柱塞式压力继电器单触点柱塞式压力继电器 第5章 液压控制阀161河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-15视频演示:单触点柱塞式压力继电器 第5章 液压控制阀162河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.4 5.4 流量控制阀流量控制阀流量控制阀流量控制阀5.4.1 5.4.1 流量控制原理流量控制原理 流量控制阀是通过改变阀口大小,改变液阻实现流量调节的阀。普通流量控制阀包括节流阀、调速阀节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀。(5-9) 由流体力学知识知,流经孔口及缝隙的流量与其前后压力差和孔口、缝隙面积有关。它可以用通用节流方程表示常用的
78、节流口结构形式如图5-16所示。 第5章 液压控制阀163河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-16 几种节流口的结构型式几种节流口的结构型式 第5章 液压控制阀164河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.4.2 节流阀节流阀1.1.结构与原结构与原 理理图图5-17 节流阀节流阀 节流阀是一个最简单又最基本的流量控制阀,其实质相当于一个可变节流口,即一种借助于 控制机构使阀芯相对于阀体孔运动改变阀口过流面积的阀。常用在定量泵节流调速回路实现调速。第5章 液压控制阀165河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-17 节流阀第5章 液压控制阀1
79、66河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.4.3 5.4.3 调速阀调速阀 通过节流阀阀口的流量因阀口前后压力差变化而变化,刚性差,因此仅适用于执行元件工作负载变化不大且对速度稳定性要求不高的场合。为解决负载变化大的执行元件的速度稳定性问题,应采取措施保证负载变化时,使节流阀前后的压力差 常量。这就是调速阀和溢流节流阀的基本原理。 1. 调速阀调速阀 图5-18为调速阀的工作原理图,它是在节流阀前面串联一个定差减压阀组合而成。 3. 应用应用 节流阀在液压系统中,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,便可以实现调速。第5章 液压控制阀167河北省特种设备监督检
80、验院河北省特种设备监督检验院 图图5-18 调速阀的工作原理调速阀的工作原理 第5章 液压控制阀168河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-18 视频演示: 调速阀的工作原理 第5章 液压控制阀169河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.5 5.5 插装阀和叠加阀插装阀和叠加阀插装阀和叠加阀插装阀和叠加阀5.5.15.5.1叠加阀叠加阀 叠加阀是以板式阀为基础,将各种液压阀的上下面都做成像板式阀底面那样的连接面,做成叠装式结构称为叠加阀,如图5-20a所示。 单个叠加阀的工作原理与普通阀完全相同,所不同的是:每个叠加阀都有四个油口P、A、B、T贯通,它除了具有
81、液压阀的功能外,而且还起阀与阀之间油路通道作用。相同规格的各种叠加阀的油口位置、连接安装尺寸都相同。组成系统时,将相同规格的各种功能的叠加阀,按液压系统图的一定顺序叠加起来,即可组成叠加阀系统图,如图5-20b所示。 第5章 液压控制阀170河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-20 a)叠加阀结构图叠加阀结构图第5章 液压控制阀171河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-20 b)叠加阀系统图叠加阀系统图第5章 液压控制阀172河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.5.1 插装阀插装阀 插装阀在高压大流量的液压系统中应用很广。其元件已标
82、准化,将几个插装式元件组合一下便可组成复合阀。与普通液压阀相比,它有如下优点:1)通流能力大,特别适用于大流量场合,它的最大通径可达200 250mm,通过的最大流量可达10000 L/min。2)阀芯动作灵敏、抗堵塞能力强。3)密封性好,泄漏小,油液流经阀口的压力损失小。4)结构紧凑、简单,易于实现标准化。特别是在一些大流量及介质为非矿物油的场合,优越性更为突出。第5章 液压控制阀173河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-21 插装阀基本组件插装阀基本组件 第5章 液压控制阀174河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.6 5.6 电液伺服阀电液伺服阀电液
83、伺服阀电液伺服阀 电液伺服阀将电信号传递处理的灵活性和大功率液压系统控制相结合,可对大功率、快速响应的液压系统实现远距离控制、计算机控制和自动控制。同时它也是将小功率的电信号输入转换为大功率的液压能(压力和流量)输出,实现执行元件的位移、速度、加速度及力控制的一种装置。因而在现代工业生产中被广泛应用。 图5-26所示为喷嘴挡板式电液伺服阀的结构原理图,电液伺服阀通常由三部分组成。第5章 液压控制阀175河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-26 喷嘴挡板式电液伺服阀喷嘴挡板式电液伺服阀 第5章 液压控制阀176河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-26视频
84、演示喷嘴挡板式电液伺服阀工作原理 第5章 液压控制阀177河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-27 液压放大器液压放大器 第5章 液压控制阀178河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (3)反馈和平衡机构)反馈和平衡机构 是使电液伺服阀输出的流量或压力获得与输入电信号成比例的特性。如图5-27所示,它是由固定节流孔g、喷嘴2、挡板1(兼作放大器的力反馈弹簧)组成。在这里,滑阀是它的执行元件。 (1)电气)电气机械转换装置机械转换装置 用来将输入的电信号转换为转角或直线位移输出,输出转角的装置称为力矩马达,输出直线位移的装置称为力马达。 (2)液压放大器)液压放
85、大器 实现液压油控制功率的转换和放大。液压放大器如图527所示。 第5章 液压控制阀179河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.7 电液比例阀电液比例阀 电液比例阀是一种性能介于普通液压控制阀和电液伺服阀之间的新阀种,它既可以根据输入的电信号大小连续地成比例地对液压系统的参量(压力、流量及方向)实现远距离控制、计算机控制,又在制造成本、抗污染等方面优于电液伺服阀。但其控制性能和精度不如电液伺服阀,广泛应用于要求不是很高的液压系统中。 5.7.1 电液比例压力阀电液比例压力阀 图5-28所示为电液比例压力先导阀,它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比
86、例减压阀和电液比例顺序阀。 第5章 液压控制阀180河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-28 电液比例压力先导阀电液比例压力先导阀 第5章 液压控制阀181河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-29 直接检测式比例溢流阀直接检测式比例溢流阀图图5-29所示为一种压力直接检测反馈的电液比例溢流阀的结构原理图 。第5章 液压控制阀182河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-29视频演示:直接检测式比例溢流阀第5章 液压控制阀183河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.7.2 电液比例流量阀电液比例流量阀1.1.电液比例二通
87、节流阀电液比例二通节流阀 电液比例流量阀是将流量阀的手调部分改换为比例电磁铁而成。下面介绍它们的结构和工作原理。 图图5-30 电液比例节流阀电液比例节流阀 第5章 液压控制阀184河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-30视频演示:电液比例节流阀第5章 液压控制阀185河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.2.电液比例流量阀电液比例流量阀图图5-31 电液比例流量阀电液比例流量阀 第5章 液压控制阀186河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-31视频演示:电液比例流量阀 第5章 液压控制阀187河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验
88、院 5.7.3 电液比例换向阀电液比例换向阀 图图5-32 电液比例换向阀电液比例换向阀第5章 液压控制阀188河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.8 5.8 电液数字阀电液数字阀电液数字阀电液数字阀 用数字信息直接控制阀口的开启和关闭,从而实现液流压力、流量、方向控制的液压控制阀,称为电液数字阀,简称数字阀。数字阀可直接与计算机接口,不需要D/A转换器。数字阀与伺服阀和比例阀相比,结构简单、工艺性好、价格低廉、抗污染能力强、工作稳定可靠、功耗小。在计算机实时控制的电液系统中,已部分取代比例阀或伺服阀,为计算机在液压领域的应用开拓了一个新的途径。 增量控制数字阀采用步进电机机
89、械转换器,通过步进电动机,在脉数(PNM)信号的基础上,使每个采样周期的步数在前一个采样周期步数上增加或减少步数,以达到需要的幅值,由机械转换器输出位移控制液压阀阀口的开启和关闭。图5-45为增量式数字阀用于液压系统的框图。第5章 液压控制阀189河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图5-33 增量式数字阀控制系统框图增量式数字阀控制系统框图 第5章 液压控制阀190河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 脉宽调制式数字阀通过脉宽调制放大器将连续信号调制为脉冲信号并放大,然后输送给高速开关数字阀,以开启时间的长短来控制阀的开口大小。在需要作两个方向运动的系统中,要用二
90、个数字阀分别控制不同方向的运动,这种数字阀用于控制系统的框图如图5-34所示。图图5-34 脉宽调制式数字阀控制系统方框图脉宽调制式数字阀控制系统方框图 第5章 液压控制阀191河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 5.8.2 电液数字阀的典型结构电液数字阀的典型结构 图5-35为步进电动机直接驱动的数字式流量阀的结构图。 图图5-35 数字式流量控制阀数字式流量控制阀 第5章 液压控制阀192河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图5-35视频演示:数字式流量控制阀 第5章 液压控制阀液压传动河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第第6 6章液压辅件章液压
91、辅件194河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 章 节 目 录 6.1蓄能器蓄能器6.2过滤器过滤器6.3 油箱油箱6.4 管件管件第6章 液压辅件195河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 6.1 6.1 蓄能器蓄能器蓄能器蓄能器6.1.1 蓄能器的工作原理蓄能器的工作原理 蓄能器有弹簧式、重锤式和充气式三类,常用的是充气式。在蓄能器中气体和油液被隔离。根据隔离的方式不同,充气式常用的有活塞式(如图61a)和气囊式(如图61b)。 图6-2为蓄能器工作原理示意图,蓄能器基本上有四个部分组成:壳体1,隔层3,隔层上的可压缩气体2(或重锤或弹簧),以及隔层下部与系统相连的
92、工作液体4。第6章 液压辅件196河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图6-1 充气式蓄能器充气式蓄能器 第6章 液压辅件197河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图6-1a视频演示(标准):活塞式蓄能器视频演示(标准):活塞式蓄能器第6章 液压辅件198河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图6-1b视频演示(标准):气囊式蓄能器第6章 液压辅件199河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图6-2 蓄能器工作原理示意图蓄能器工作原理示意图 第6章 液压辅件200河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 1. 1. 充液阶段(储
93、能阶段)充液阶段(储能阶段) 图6-2a为蓄能器排液后的状态,这时隔层上下工作的液体和气体(重力或弹簧力)处于平衡状态,此时工作液体体积为V1。当系统压力增高,工作液的压力也随之增高,破坏了原来的平衡状态,在液压力的作用下,隔层向上移动,系统中的工作液进入蓄能器(这时的体积增加为V2),直至达到平衡状态,如图6-2b所示。 2. 排液阶段(释放阶段)排液阶段(释放阶段) 当系统压力小于蓄能器的工作液压力时,在气体的压力(重力或弹簧力)的作用下,隔层下移,工作液向系统排放,直至平衡状态,如图6-2c所示,此阶段称为排液阶段。此阶段把在充液阶段储存的工作液部分或全部排到系统中。其工作过程可分为充液
94、、排液两个阶段。其工作过程可分为充液、排液两个阶段。第6章 液压辅件201河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 6.1.2 蓄能器的用途蓄能器的用途 蓄能器是一种用来贮存和释放液压能的装置,合理利用蓄能器是节约能源的手段,其主要功用如下:1. 1. 作辅助动力源作辅助动力源 2. 2. 保压和补充泄漏保压和补充泄漏 3. 3. 吸收压力冲击与压力脉动吸收压力冲击与压力脉动 第6章 液压辅件202河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 6.2 6.2 过滤器过滤器过滤器过滤器6.2.1 过滤器的功用过滤器的功用 据统计,液压系统中有7080的故障是和液压油的污染有关。油液被
95、污染所混入的颗粒状杂质或油液自身氧化生成的氧化物等,将加速液压元件的磨损、卡死运动件或堵塞阀口、工作间隙和小孔,使元件失效。油液的污染程度直接影响元件和系统的正常工作及可靠性。过滤器的功用就是滤去油液中的杂质,维护油液的清洁,防止油液污染,保证系统正常工作。6.2.2过滤器的型式过滤器的型式 过滤器按过滤精度可分为粗过滤器和精过滤器两大类;按滤芯的结构可分为网式、线隙式、烧结式、纸芯式和磁性等;按过滤材料的过滤原理可分为表面型、深度型、磁性表面型、深度型、磁性三种。第6章 液压辅件203河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 1. 表面型过滤器表面型过滤器 这种过滤器的虑芯表面与液压
96、介质接触,就象筛网一样把污物阻留在其外表面。最常用的有网式和线隙式过滤器两种。如图6-3a,6-3b。图图6-3a 网式过滤器网式过滤器 第6章 液压辅件204河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图6-3b 线隙式过滤器第6章 液压辅件205河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2. 2. 深度型过滤器深度型过滤器 滤芯由多孔可透性材料制成,材料内部具有曲折迂回的通道,大于表面孔径的粒子直接被拦截在靠油液上游的外表面,而较小污染粒子进入过滤材料内部,撞到通道壁上,滤芯的吸附及迂回曲折通道有利污染粒子的沉积和截留。这种滤芯材料有纸芯、烧结金属、毛毡和各种纤维类等。图6-
97、4a所示为纸芯式过滤器,图6-4b所示为烧结式过滤器。 图6-4a纸芯式过滤器第6章 液压辅件206河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 其原理是利用磁铁吸附油液中的铁质微粒,但对其他污染颗粒不起作用,常与其他形式滤芯一起制成复合式过滤器,适用于金属切削机床液压系统中。 图6-4b 烧结式过滤器3. 磁性过滤器磁性过滤器第6章 液压辅件207河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 6.2.3 过滤器的选用与安过滤器的选用与安装装 根据所设计的液压系统的技术要求,按过滤精度、通油能力、工作根据所设计的液压系统的技术要求,按过滤精度、通油能力、工作压力、油液黏度和工作温度等来
98、选用不同类型的过滤器及其型号。压力、油液黏度和工作温度等来选用不同类型的过滤器及其型号。 在选用时应注意如下几点: (1)过滤精度应满足系统要求: 过滤精度分为粗(颗粒直径d0.1mm)、普通(d0.01mm)、精(d0.005mm)和特精(d0.0001mm)四个等级。(2)要有足够的通流能力。(3)滤芯要有足够的强度,不因油液压力而损坏。(4)考虑过滤器其他功能: 如对于需要滤芯堵塞报警的场合,可选择带发讯装置的过滤器等。第6章 液压辅件208河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 6.2.4 过滤器的安装过滤器的安装1.安装在泵的吸油口2.安装在泵的出口3.安装在系统的回油路上
99、4.安装在系统的分支油路上5.安装在独立的过滤系统第6章 液压辅件209河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 6.3 油箱油箱1. 油箱的功用和结构油箱的功用和结构 油箱主要功用:储存液压系统所需的足够油液,散发油液中的热量,分离油储存液压系统所需的足够油液,散发油液中的热量,分离油 液中气液中气体及沉淀污物体及沉淀污物等。 油箱有整体式和分离式两种。整体式利用本机的内腔作为油箱。分离式油箱单独设置,与主机分开,图6-5所示为小型分离式油箱典型结构。第6章 液压辅件210河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图6-5 分离式油箱第6章 液压辅件211河北省特种设备监督检
100、验院河北省特种设备监督检验院 6.4 6.4 管件管件管件管件 管件包括油管和管接头油管和管接头,其功用是连接液压元件和输送液压油。它应保证有足够强度,密封性好,无泄漏,压力损失小和装拆方便等。 1. 油管油管 液压系统常用油管有钢管、紫铜管、尼龙管、塑料管和橡胶软管钢管、紫铜管、尼龙管、塑料管和橡胶软管等。应当根据液压装置工作条件和压力大小来选择油管。各种油管的特点及适用场合如表6-1所示。 油管尺寸的确定:油管尺寸主要指内径d和壁厚,它是根据液压系统的流液压系统的流量和压力量和压力来计算:(6-19)(6-20)第6章 液压辅件212河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 表表6
101、1 各种油管的特点及适用场合各种油管的特点及适用场合第6章 液压辅件213河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.管接头管接头 管接头是油管与液压元件、油管与油管之间可拆卸的连接件。管接头必须在强度足够的前提下,在压力冲击和振动下要保持管路的密封性、连接牢固、压力损失小等要求。管接头种类繁多,具体规格品种可查阅有关手册。管接头的连接螺纹采用国家标准米制锥螺纹(ZM)和普通细牙螺纹(M)。在液压系统中常用的管接头有:扩口式管接头(图6-6),焊接式管接头(图6-7),卡套式管接头(图6-8),橡胶软管接(图6-9)和快速管接头(图6-10)等。 第6章 液压辅件214河北省特种设备
102、监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图6-6 扩口式管接头扩口式管接头 第6章 液压辅件215河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图6-7 焊接式管接焊接式管接头头 第6章 液压辅件216河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图6-8 卡套式管接头卡套式管接头 第6章 液压辅件217河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图6-9 橡胶软管接头橡胶软管接头 第6章 液压辅件218河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图6-10 快速管接头快速管接头 第6章 液压辅件液压传动河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第第7 7章章
103、 液压基本回路液压基本回路220河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 章 节 目 录 7.1 压力控制回路压力控制回路7.2 速度控制回路速度控制回路7.3 方向控制回路方向控制回路7.4 多执行元件控制回路多执行元件控制回路 第7章 液压基本回路221河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 任何液压系统都是由一些基本回路所组成。所谓液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。 按其在液压系统中的功用基本回路可分为:1.1.压力控制回路压力控制回路控制整个系统或局部油路的工作压力;2.2.速度控制回路速度控制回路控制和调节执行元件的速度;3.3.方向控制回路方向控
104、制回路控制执行元件运动方向的变换和锁停;4.多执行元件控制回路多执行元件控制回路控制几个执行元件相互间的工作循环。第7章 液压基本回路222河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.1 压力控制回路7.1.1 调压回路调压回路7.1.2 卸载回路卸载回路7.1.3 减压回路减压回路7.1.4 增压回路增压回路7.1.5 平衡回路平衡回路7.1.6 保压回路保压回路第7章 液压基本回路223河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.1 压力控制回路7.1.1 调压回路调压回路调压回路调压回路压力控制回路的作用压力控制回路的作用第7章 液压基本回路图7-1 多级调压回路22
105、4河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图7-1视频演示:多级调压回路第7章 液压基本回路225河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.1.3 减压回路减压回路的功用减压回路的功用: :在于使系统某一支路具有低于系统压力调定值的稳定工作压力。 最常见的减压回路是在所需低压的支路上串连定值减压阀,如图7-3a所示。图7-3b是二级减压回路。 要液压回路工作可靠,减压阀的最低调定压力应不小于0.5MPa,最高调定压力至少应比系统压力小0.5MPa。 另外,若有调速阀,应放在减压阀的后面,避免减压阀泄露的影响。第7章 液压基本回路226河北省特种设备监督检验院河北省特种设备
106、监督检验院 1.采用单向顺序阀的平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路7.1.5 平衡回路平衡回路 平衡回路的作用:平衡回路的作用:图7-5 采用单向顺序阀的平衡回路采用单向顺序阀的平衡回路第7章 液压基本回路227河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.1.6 保压回路保压回路保压回路的保压回路的功能功能:第7章 液压基本回路采用蓄能器的保压回路 228河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图7-6b视频演示: :采用蓄能器的保压回路 第7章 液压基本回路229河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.2 速度控制回路速度控制回路7.2.1 7.2.1 速度调
107、节与控制原理速度调节与控制原理 7.2.2 7.2.2 定量泵节流调速回路定量泵节流调速回路7.2.3 7.2.3 容积调速回路容积调速回路7.2.4 7.2.4 快速运动回路快速运动回路第7章 液压基本回路230河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.2 速度控制回路7.2.1 速度调节与控制原理速度调节与控制原理 在液压传动装置中执行元件主要是液压缸和液压马达,其工作速度或转速与输入流量及其几何参数有关。在不考虑油液压缩性和泄漏的情况下:液压缸的速度: 液压马达的转速: 由上面两式可知,对于液压缸来说,只能用改变输入液压缸流量的办法来调速。对变量液压马达,既可用改变输入流量的
108、办法来调速,也可用改变马达排量的办法来调速。第7章 液压基本回路231河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.2 速度控制回路1 1、进油节流调速回路、进油节流调速回路图7-7a 进油节流调速回路 7.2.2 定量泵节流调速回路第7章 液压基本回路232河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图7-7a视频演示: :进油调速回路第7章 液压基本回路233河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图7-7b 回油节流调速回路2. 回油节流调速回路回油节流调速回路 用同样的分析方法可得到速度负载特性、速度刚性为:(7-10) (7-11) 第7章 液压基本回路234
109、河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3. 旁路节流调速回路旁路节流调速回路图7-9a 旁路节流调速回路第7章 液压基本回路235河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 4 4进油、回油和旁通三种节流阀调速回路性能的比较进油、回油和旁通三种节流阀调速回路性能的比较(1)比较(7-11)与(7-7)可以看出,回油节流阀调速与进油节流阀调速的速度负载特性及速度刚度完全相同。 (2)进油节流与回油节流调速回路在使用中存在主要两点差异:一是回油节流阀调速回路能够承受一定的负值负载,缸的平稳性高;二是进油节流阀调速回路容易实现压力控制。 (3)三种调速回路的刚度比较。根据式(7-1
110、2),可得速度负载特性曲线,如图7-9b所示。第7章 液压基本回路236河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (4)三种调速回路功率损失的比较。旁路节流调速回路只有节流损失,而无溢流损失,因而功率损失比进油和回油两种节流阀调速回路小,效率高。 (5)停机后的启动性能。长期停机后,当液压泵重新启动时,回油节流阀调速回路背压不能立即建立会引起瞬间工作机构的前冲现象。而在进油节流调速回路中,因为进油路上有节流阀控制流量,只要在开车时关小节流阀即可避免启动冲击。 第7章 液压基本回路237河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.2.3 容积调速回路容积调速回路1、变量泵、变量
111、泵定量马达调速回路定量马达调速回路图图7-11a 变量泵变量泵定量马达调速回路定量马达调速回路第7章 液压基本回路238河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图7-12a 变量泵变量泵-变量马达调速回路变量马达调速回路2. 变量泵变量泵变量马达调速回路变量马达调速回路第7章 液压基本回路239河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3. 3. 容积节流调速回路容积节流调速回路 容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油,用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量来调节其运动速度,并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需流量相适应。 (1 1)限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路
112、)限压式变量泵和调速阀的容积节流调速回路回路如图7-13a所示,回路的调速特性,如图7-13b所示。 第7章 液压基本回路240河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图7-13a 限压式变量泵和节流阀的调速回路限压式变量泵和节流阀的调速回路第7章 液压基本回路241河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图7-13b 调速特性曲线调速特性曲线当进入液压缸的工作流量为 、泵的供油流量应为 ,供油压力为 ,此时液压缸工作腔压力的正常工作范围是(7-16)回路的效率为 :(7-17)第7章 液压基本回路242河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 (2)差压式变量
113、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图图7-14 差压式变量泵和节流阀差压式变量泵和节流阀的容积节流调速回路的容积节流调速回路 第7章 液压基本回路243河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 回路效率:回路效率:这种调速回路不但没有溢流损失,而且泵的供油压力随负载变化,回路中的功率损失也只有节流阀处压降所造成的节流损失一项,因此回路效率高,如下: (7-18)第7章 液压基本回路244河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.2.4 快速运动回路快速运动回路 快速运动回路的功用快速运动回路的功用:图图7-15 液压缸差动连接快速回路液压缸差动连接快速回路
114、 1.液压缸差动连接快速运动回路液压缸差动连接快速运动回路第7章 液压基本回路245河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.2.5 速度换接速度换接回路回路1.快、慢速换接回路快、慢速换接回路(1)用行)用行程阀(电磁阀)的速度换接回路程阀(电磁阀)的速度换接回路 图7-19a 用行程阀的速度换接回路 第7章 液压基本回路246河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.两种慢速的换接回两种慢速的换接回路路 图图7-20a 调速阀串联速度换接回路调速阀串联速度换接回路第7章 液压基本回路247河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图7-20b 调速阀并联速
115、度换接回调速阀并联速度换接回路路第7章 液压基本回路248河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.3 方向控制回路方向控制回路7.3.1 7.3.1 换向回路换向回路7.3.2 7.3.2 锁紧回路锁紧回路第7章 液压基本回路249河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.3 方向控制回路方向控制回路7.3.1 换向回路换向回路 通过控制进入执行元件液流的通、断或变向来实现液压系统执行元件的启动、停止或改变运动方向的回路称为方向控制回路。对于普通的换向回路,只需在泵与执行元件之间采用标准的换向阀即可。可对换向精度平稳性要求较高时,则需要采用复杂的换向回路。如图7-21
116、所示。 第7章 液压基本回路250河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图7-21 时间控制制动式换向回路时间控制制动式换向回路1- 液压缸 2- 换向阀3- 先导阀 4- 溢流阀5- 节流阀第7章 液压基本回路251河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.3.2 锁紧回路锁紧回路锁紧回路的功用:锁紧回路的功用:是使液压缸能在任意位置停留,且不会因外力作用而移动位置。 图图7-23 用液控单向阀的锁紧回路用液控单向阀的锁紧回路 第7章 液压基本回路252河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图7-23视频演示:用液控单向阀的锁紧回路第7章 液压基本回路2
117、53河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.4 多执行元件控制回路多执行元件控制回路7.4.1 顺序动作回路顺序动作回路7.4.2 同步回路同步回路7.4.3 互不干扰回路互不干扰回路第7章 液压基本回路254河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.4 多执行元件控制回路多执行元件控制回路7.4.1 顺序动作回路顺序动作回路 顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按照预定顺序依次动作。按控制方式不同,分为压力控制和行程控制两种。 图7-24是用顺序阀控制的顺序回路。钻床液压系统的动作顺序为夹紧工件钻头进给钻头退出松开工件。 1.压力控制顺序动作回路压力控制顺序动作
118、回路第7章 液压基本回路255河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图7-24 用顺序阀控制的顺序回路用顺序阀控制的顺序回路第7章 液压基本回路256河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.2.行程控制顺序动作回路行程控制顺序动作回路图7-25a 行程阀控制的顺序回路 第7章 液压基本回路257河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图7-25b 行程开关控制的顺序回路第7章 液压基本回路258河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.4.2 同步回路同步回路同步回路的功用同步回路的功用图图7-26 用调速阀的同步回路用调速阀的同步回路 1.1
119、.用调速阀的同步回路用调速阀的同步回路第7章 液压基本回路259河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2.2.用串联液压缸的同步回路用串联液压缸的同步回路图图7-27 带补偿装置的串联缸同步回路带补偿装置的串联缸同步回路 第7章 液压基本回路260河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3.3.用同步缸或同步马达的同步回路用同步缸或同步马达的同步回路 图图7-28a 同步缸的同步回路同步缸的同步回路第7章 液压基本回路261河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图7-28b 同步马达的同步回路第7章 液压基本回路262河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督
120、检验院 4.4.采用比例阀或伺服阀的同步回路采用比例阀或伺服阀的同步回路图图7-29 采用伺服阀的同步回路采用伺服阀的同步回路 当液压系统有根高的同步精度要求时,必须采用比例阀或伺服阀的同步回路。 第7章 液压基本回路263河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 7.4.3 互不干扰回路互不干扰回路 这种回路的功用是使系统中几个执行元件在完成各自工作循环时彼此互不影响。 图7-30是通过双泵供油来实现多缸快慢速互不干扰的回路。液压缸1和2各自要完成“快进工进快退”的自动工作循环。 第7章 液压基本回路264河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图7-30 多缸快慢速互不
121、干扰回路多缸快慢速互不干扰回路 第7章 液压基本回路265河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图7-30视频演示:多缸快慢速互不干扰回路第7章 液压基本回路液压传动河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 第第8 8章章 液压系统实例液压系统实例267河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 章节目录 8.1机械手液压系统机械手液压系统 8.2起重机液压系统起重机液压系统起重机液压系统起重机液压系统第8章 液压系统实例268河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 阅读一个较复杂的液压系统图,可分为以下几个步骤。阅读一个较复杂的液压系统图,可分为以下几个步
122、骤。(1)了解机械设备的工作原理,从而了解在工作循环中的各种工况对力、速度和方向这三个参数的质与量的要求。(2)初读液压系统图,并且以执行元件为中心,可将系统分解为若干个工作单元。(3)先单独分析每一个子系统,参照电磁铁动作表和执行元件的动作要求,理清其液流路线。(4)工作系统的安全性; (5)工作效率。 (6)对系统作综合分析,归纳总结整个液压系统的特点。第8章 液压系统实例269河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 8.1 机械手液压系统机械手液压系统8.1.1 概述概述8.1.2 JS01工业机械手液压系统原理及特点工业机械手液压系统原理及特点第8章 液压系统实例270河北省
123、特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 8.4 机械手液压系统机械手液压系统 8.1.1 概述概述 机械手是模仿人的手部动作,按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运和操作的自动装置。一般由执行机构、驱动系统、控制系统及检测装置三大部分组成,驱动系统多数采用电液(气)机联合传动。 本节介绍的JS01工业机械手属于圆柱坐标式、全液压驱动机械手,具有手臂升降、伸缩、回转和手腕回转四个自由度。每一部分均由液压缸驱动与控制。详见图8-2 机械手。第8章 液压系统实例271河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 8.1 8.1 机械手液压系统机械手液压系统机械手液压系统机械手液压系统机械手
124、动画机械手动画第8章 液压系统实例272河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 8.1 8.1 机械手液压系统机械手液压系统机械手液压系统机械手液压系统8.1.2 JS01工业机械手液压系统原理及特点工业机械手液压系统原理及特点JS01工业机械手液压系统图如图8-4。电磁铁动作顺序见表8-3。各元件动作、油路自行分析。该液压系统的特点归纳如下:该液压系统的特点归纳如下:1.系统采用了双联泵供油2.手臂的伸缩和升降采用单杆双作用液压缸驱动 3. 执行机构的定位和缓冲是机械手工作平稳可靠的关键。 4.为使手指夹紧缸夹紧工件后不受系统压力波动的影响,保证牢固地夹紧工件,系统采用了液控单向阀
125、21实现锁紧回路5.手臂升降缸为立式液压缸,为支承平衡手臂运动部件的自重,采用了单向顺序阀12的平衡回路。第8章 液压系统实例273河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 图图8-1 JS01工业机械手液压系统图工业机械手液压系统图 放大放大第8章 液压系统实例274河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 表8-3 JS01工业机械手液压系统电磁铁、压力继电器动作顺序表第8章 液压系统实例275河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 一、概述n汽车起重机是一种使用广泛的工程机械,汽车起重机是用相配套的载重汽车为基本部分,在其上添加相应的起重功能部件,组成完整汽车起
126、重机,并且利用汽车自备的动力作为起重机的液压系统动力;起重机工作时,汽车的轮胎不受力,依靠四条液压支撑腿将整个汽车抬起来,并将起重机的各个部分展开,进行起重作业。一般的汽车起重机在功能上有以下要求: 1)整机能方便的随汽车转移,满足其野外作业机动、灵活、不需要配备电源的要求; 2)当进行起重作业时支腿机构能将整车抬起,使汽车所有轮胎离地,免受起重载荷的直接作用,且液压支腿的支撑状态能长时间保持位置不变,防止起吊重物时出现软腿现象;8.1 起重机液压系统起重机液压系统276河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 3)在一定范围内能任意调整、平衡锁定起重臂长度和俯角,以满足不同起重作业要
127、求; 4)使起重臂在3600以内能任意转动与锁定; 5)使起吊重物在一定速度范围内任意升降,并能在任意位置上能够负重停止,负重启动时不出现溜车现象。n示为汽车起重机主要由如下五个部分构成 1)支腿装置 2)吊臂回转机构 3)吊臂伸缩机构 4)吊臂变幅机构 5)吊钩起降机构 277河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 二、工作原理nQ2-8型汽车起重机液压系统如下图所示。n汽车起重机液压系统中液压泵的动力,都是由汽车发动机通过装在底盘变速箱上的取力箱提供。液压系统各部分工作的具体情况如下n1)支腿缸收放回路 n系统中油液的流动情况为n前支腿进油路 取力箱液压泵多路换向阀1中的阀A两个
128、前支腿缸进油腔;回油路 两个前支腿缸回油腔多路换向阀1中的阀A阀B中位旋转接头9多路换向阀2中阀C、D、E、F的中位旋转接头9油箱。278河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 279河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 280河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 n后支腿进油路 取力箱液压泵多路换向阀1中的阀A的中位阀B两个后支腿缸进油腔;回油路 两个后支腿缸回油腔多路换向阀1中的阀A的中位阀B旋转接头9多路换向阀2中阀C、D、E、F的中位旋转接头9油箱。n2)吊臂回转回路 系统中油液的流动情况为进油路 取力箱液压泵多路换向阀1中的阀A、阀B中位旋转接头9多
129、路换向阀2中的阀C回转液压马达进油腔;回油路 回转液压马达回油腔多路换向阀2中的阀C多路换向阀2中的阀D、E、F的中位旋转接头9油箱。281河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 n3)伸缩回路 系统中油液的流动情况为进油路 取力箱液压泵多路换向阀1中的阀A、阀B中位旋转接头9多路换向阀2中的阀C中位换向阀D伸缩缸进油腔;回油路 伸缩缸回油腔多路换向阀2中的阀D多路换向阀2中的阀E、F的中位旋转接头9油箱。n4)变幅回路 系统中油液的流动情况为进油路 取力箱液压泵阀A中位阀B中位旋转接头9阀C中位阀D中位阀E变幅缸进油腔;回油路 变幅缸回油腔阀E阀F中位旋转接头9油箱。282河北省特
130、种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 n5)起降回路 系统中油液的流动情况为进油路 取力箱液压泵阀A中位阀B中位旋转接头9阀C中位阀D中位阀E中位阀F卷扬机马达进油腔;回油路 卷扬机马达回油腔阀F旋转接头9油箱。n三、性能分析n从图可以看出,该液压系统由调压、调速、换向、锁紧、平衡、制动、多缸卸荷等基本回路组成,其性能特点是:1)在调压回路中,采用安全阀来限制系统最高工作压力,防止系统过载,对起重机实现超重起吊安全保护作用。283河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 2)在调速回路中,采用手动调节换向阀的开度大小来调整工件机构(起降机构除外)的速度,方便灵活,充分体现以人为本,
131、用人来直接操纵设备的思想。3)在锁紧回路中,采用由液控单向阀构成的双向液压锁将前后支腿锁定在一定位置上,工作可靠,安全,确保整个起吊过程中,每条支腿都不会出现软腿的现象,即使出现发动机死火或液压管道破裂的情况,双向液压锁仍能正常工作,且有效时间长。4)在平衡回路中,采用经过改进的单向液控顺序阀作平衡阀,以防止在起升、吊臂伸缩和变幅作业过程中因重物自重而下降,且工作稳定、可靠,但在一个方向有背压,会对系统造成一定的功率损耗。5)在多缸卸荷回路中,采用多路换向阀结构6)在制动回路中,采用由单向节流阀和单作用闸缸构成的制动器,利用调整好的弹簧力进行制动,制动可靠、动作快.284河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 285河北省特种设备监督检验院河北省特种设备监督检验院 欢迎提出宝贵意见和建议欢迎提出宝贵意见和建议! !结束!结束!第8章 液压系统实例