很全的《液压传动与控制》课件

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1、液液 压压 传传 动（液压技术）动（液压技术）第一章：绪论第一章：绪论1-1液压技术发展概况液压技术发展概况液压机械液压机械液压传动是根据液压传动是根据1717世纪帕斯卡指出的流体世纪帕斯卡指出的流体静压力传递原理而发展起来的一门新兴技术。通常将以静压力传递原理而发展起来的一门新兴技术。通常将以液体作为工作介质，以液体的压力能来进行能量与信息液体作为工作介质，以液体的压力能来进行能量与信息传递的传动称为液压传动，采用液压传动的机械简称液传递的传动称为液压传动，采用液压传动的机械简称液压机械。压机械。我国液压技术发展概况我国液压技术发展概况 我国从我国从2020世纪对年代末期开始世纪对年代末期开

2、始发展液压工业，特别是发展液压工业，特别是8080年代到年代到9090年代，我国液压行业年代，我国液压行业的产品水平、科研开发能力和工艺装备水平都有大幅度的产品水平、科研开发能力和工艺装备水平都有大幅度提高，液压技术在各工业部门得到广泛的应用。提高，液压技术在各工业部门得到广泛的应用。但是与国外先进水平相比差距很大，主要表现在：但是与国外先进水平相比差距很大，主要表现在：产品水平低，品种规格少，自我开发能力薄弱成套产品水平低，品种规格少，自我开发能力薄弱成套性差，特别是对重大技术装备、重点工程的配套率严性差，特别是对重大技术装备、重点工程的配套率严重不足；产品质量不稳定，可靠性差，寿命短；重不

3、足；产品质量不稳定，可靠性差，寿命短；一些新的应用领域如航天航空，海洋工程，生物医一些新的应用领域如航天航空，海洋工程，生物医学工程，机器人，微型机械及高温、明火环境下所急学工程，机器人，微型机械及高温、明火环境下所急需的一些特殊元件，几乎处于空白。需的一些特殊元件，几乎处于空白。 液压工业已成为影响我国机械工业和扩大机电产液压工业已成为影响我国机械工业和扩大机电产品国际交往的瓶颈产业，迅速改变这种落后面貌，是品国际交往的瓶颈产业，迅速改变这种落后面貌，是我国液压技术界和工业界所面临的迫切任务。我国液压技术界和工业界所面临的迫切任务。 1-2液压传动的工作原理（以液压传动的工作原理（以千斤顶工

4、作为例）千斤顶工作为例）F1/A1=F2/A2=pF2=pA2=F1A2/A1A1、A2柱塞柱塞7、4的有效工作面积的有效工作面积F1、F2柱塞柱塞7、4上的作用力上的作用力结论：结论：液压系统中的压力大小液压系统中的压力大小是由外负载决定的。是由外负载决定的。柱塞柱塞7下行所扫过的容积应该等下行所扫过的容积应该等于柱塞再上行所扫过的容积。于柱塞再上行所扫过的容积。即A1s1=A2s2s1、s2液压泵柱塞液压泵柱塞7和液压缸柱塞和液压缸柱塞4的位移的位移上式两边同除以运动时间上式两边同除以运动时间t，得，得A1v1=A2v2=Q或或v2=A1/A2v1=Q/A2 2、 1液压泵柱塞液压泵柱塞7

5、和液压缸柱塞和液压缸柱塞4的平均运动速度；的平均运动速度；Q液压泵输出的平均流量，即输入液压缸的流量。液压泵输出的平均流量，即输入液压缸的流量。结论：结论：只要连续改变泵的流量只要连续改变泵的流量q q，就可以连续地改变柱塞，就可以连续地改变柱塞运动速度，从而实现无级调速。运动速度，从而实现无级调速。 单位时间内柱塞单位时间内柱塞7 7和和4 4所做的功即功率所做的功即功率P P分别为分别为 P P1 1= = v1F1=pA1Q/A1=Qp P P2 2= = v2F2=p A2Q/A2=Qp结论：结论：液压传动符合能量守衡及转化定律。液压传动符合能量守衡及转化定律。 液液压压传传动动的的基

6、基本本特特征征：以以液液体体为为工工作作介介质质，靠靠处处于于密密闭闭容容器器内内的的液液体体静静压压力力来来传传递递力力，静静压压力力的的大大小小取取决决于于负负载载；负负载载速速度度的的传传递递是是按按液液体体容容积积变变化化相相等等的的原原则则进进行行的的，其其速速度度大大小小取取决决于于流流量量。如如果果忽忽略略损损失失，液液压压传动所传递的力与速度无关。传动所传递的力与速度无关。1-3液压系统的基本组成液压系统的基本组成1.液液压压泵泵它它把把机机械械能能转转变变为为液液压压能能，是是液液压压系系统统的的能源装置。能源装置。2.执执行行元元件件它它把把液液压压能能转转变变为为机机械械

7、能能，包包括括作作直直线线运运动的液压缸和作回转运动的液压马达。动的液压缸和作回转运动的液压马达。 3. . 控控制制元元件件 包包括括对对系系统统中中液液体体压压力力、流流量量和和方方向向进进行控制和调节的压力阀、流量阀及方向阀等。行控制和调节的压力阀、流量阀及方向阀等。4.辅辅助助元元件件为为保保证证系系统统正正常常工工作作所所需需的的L L述述三三类类元元件件以以外外的的装装置置，在在系系统统中中起起到到输输送送、贮贮存存、加加热热、冷冷却却及及测测量量等等作用。作用。5.工作介质（液压油）工作介质（液压油）利用它进行能量和信号传递利用它进行能量和信号传递液压传动系统中的能量转换和传递情

8、况：液压传动系统中的能量转换和传递情况：1-4液压传动特点液压传动特点优点：优点：（1 1）在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力。在同等功在同等体积下，液压装置能产生出更大的动力。在同等功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑，即：它具有大的功率密度或力密度，力密度在这里等于工作压力；功率密度或力密度，力密度在这里等于工作压力；（2 2）液压装置容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，液压装置容易做到对速度的无级调节，而且调速范围大，并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；并且对速度的调节还可以在工作过程中进行；（3 3）液压装置

9、工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁换向；（4 4）液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长液压装置易于实现过载保护，能实现自润滑，使用寿命长（5 5）液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方液压装置易于实现自动化，可以很方便地对液体的流动方向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控向、压力和流量进行调节和控制，并能很容易地和电气、电子控制或气动控制结合起来，实现复杂的运动、操作；制或气动控制结合起来，实现复杂的运动、操作；（6 6）液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计规液压元件易于实现系列化、标准化和

10、通用化，便于设计规造和推广使用。造和推广使用。缺点：缺点：（l l）液液压压传传动动中中的的泄泄漏漏和和液液体体的的可可压压缩缩性性，使使这这种种传传动无法保证严格的传动比；动无法保证严格的传动比；（2 2）液液压压传传动动有有较较多多的的能能量量损损失失（泄泄漏漏损损失失、摩摩擦擦损损失等），因此，传动效率相对低；失等），因此，传动效率相对低；（3 3）液液压压传传动动对对油油温温的的变变化化比比较较敏敏感感，不不宜宜在在较较高高或或较低的温度下工作；较低的温度下工作；（4 4）液压传动在出现故障时不易找出原因液压传动在出现故障时不易找出原因 1-5液压系统图的图形符号液压系统图的图形符号1

11、.工作原理系统图工作原理系统图2.图形符号系统图图形符号系统图（GB/1786.1-93）3.结构图结构图第二章第二章 液压介质液压介质2-1液压介质的功用及类型液压介质的功用及类型1.液压介质的功用液压介质的功用2. 2.l l）传递能量和信号；传递能量和信号；3. 3.2 2）润滑液压元件，减少摩擦和磨损；到散热；）润滑液压元件，减少摩擦和磨损；到散热；4. 4.4 4）防止锈蚀；）防止锈蚀；5. 5.5 5）密封液压元件对偶摩擦副中的间隙；）密封液压元件对偶摩擦副中的间隙；6. 6.6 6）传输、分离和沉淀非可溶性污染物；）传输、分离和沉淀非可溶性污染物；7. 7.7 7）为元件和系统失

12、效提供诊断信息。）为元件和系统失效提供诊断信息。2.液压介质的类型液压介质的类型 按按ISO674 3ISO674 34 4（GB7631GB76312 28787），液压介质分为），液压介质分为两大类：两大类：一类是易燃的烃类液压油（矿油型和合成烃型）；一类是易燃的烃类液压油（矿油型和合成烃型）；另一类是难燃（或抗燃）液压液。另一类是难燃（或抗燃）液压液。难燃液包括含水型难燃液包括含水型如高水基液（如高水基液（HFAHFA）、油包水乳化液（）、油包水乳化液（HFBHFB）、水一）、水一乙二醇（乙二醇（HFCHFC）及无水型合成液（）及无水型合成液（HFDHFD，如磷酸酯），如磷酸酯）两大类。

13、两大类。各种液压介质的主要理化性能见表各种液压介质的主要理化性能见表2 2l l。P P8 8本章主要介绍矿油型液压油及水基难燃液。本章主要介绍矿油型液压油及水基难燃液。2-2液压介质的主要性能要求液压介质的主要性能要求如果把液压泵比作液压系统的心脏，其工作介质就如果把液压泵比作液压系统的心脏，其工作介质就是液压系统的血液，它对液压设备的工作寿命、性能和是液压系统的血液，它对液压设备的工作寿命、性能和可靠性有极为重要的影响。可靠性有极为重要的影响。一一、粘粘度度粘粘度度是是油油液液对对流流动动阻阻力力的的度度量量。液液压压介介质质应该具有合适的粘度。应该具有合适的粘度。粘粘度度过过大大将将导导

14、致致机机械械效效率率降降低低，温温升升加加大大，泵泵的的吸吸入入性性能能变变差差，起起动动困困难难、甚甚至至产产生生气气蚀蚀，控控制制灵灵敏敏度度下下降降，掺混在油液中的空气难以分离出来。掺混在油液中的空气难以分离出来。粘粘度度太太低低将将使使泄泄漏漏增增加加、容容积积效效率率降降低低，控控制制精精度度下下降降，润润滑滑油油膜膜变变薄薄、磨磨损损加加剧剧。因因此此，粘粘度度是是选选择择液液压压油液的重要依据。油液的重要依据。油油液液粘粘度度是是随随温温度度而而变变化化的的。要要求求液液压压油油液液的的粘粘度度随随温温度度变变化化越越小小越越好好，即即油油液液具具有有良良好好的的粘粘温温特性特性

15、。 对对于于油油液液粘粘度度随随温温度度变变化化的的程程度度，常常用用粘粘度度指指数数VIVI来来表表示示。它它代代表表被被测测油油液液的的粘粘度度随随温温度度变变化化的的程程度度与与标标准准油油的的粘粘度度随随温温度度变变化化的的程程度度之之间间的的相相对对比比较较值值。粘粘度度指指数数越越高高，表表示示油油液液粘粘度度受受温温度度的的影影响响越越小小，其其粘粘温温特特性性越越好好。为为了了提提高高油油液液的的粘粘度度并并改改善善其其粘粘温温特特性性，往往往往添添加加粘粘度度指指数数添添加加剂剂，它它是是一一种种高高分分子子聚聚合合物物，常常用用的的有有聚聚异异丁丁烯烯、聚聚甲甲基基丙丙烯烯

16、酸酯等。酸酯等。 还还要要考考虑虑油油液液的的粘粘压压特特性性。一一般般而而言言，压压力力升升高高，由于分子间距离缩小，油液粘度增加。由于分子间距离缩小，油液粘度增加。二、抗磨性二、抗磨性抗磨性是一种与润滑液粘度无关，而主要靠抗磨性是一种与润滑液粘度无关，而主要靠加入的加入的添加剂添加剂在对偶表面形成润滑膜而减少磨损的一种性能。在对偶表面形成润滑膜而减少磨损的一种性能。 为了使在难以形成液体润滑的情况下避免产生干摩为了使在难以形成液体润滑的情况下避免产生干摩擦，就必须提高工作介质的抗磨性能，即在液压介质擦，就必须提高工作介质的抗磨性能，即在液压介质中加入中加入油性添加剂油性添加剂及及极压抗磨添

17、加剂极压抗磨添加剂，通过吸附或化，通过吸附或化学反应作用，在相对运动表面形成厚度很薄（学反应作用，在相对运动表面形成厚度很薄（0.1m0.1m以下）但具有良好润滑性能的边界润滑膜，把两个对以下）但具有良好润滑性能的边界润滑膜，把两个对偶表面隔开，阻止基体材料直接接触，使摩擦副承载偶表面隔开，阻止基体材料直接接触，使摩擦副承载能力大为提高，磨损显著减小，这种润滑状态称为边能力大为提高，磨损显著减小，这种润滑状态称为边界润滑。与液体润滑不同，边界润滑膜的形成及其润界润滑。与液体润滑不同，边界润滑膜的形成及其润滑性能与工作介质的粘度无关，而主要与所加的添加滑性能与工作介质的粘度无关，而主要与所加的添

18、加剂有关。剂有关。三、氧化稳定性和热稳定性三、氧化稳定性和热稳定性氧氧化化稳稳定定性性指指油油液液抵抵抗抗与与含含氧氧物物质质，特特别别是是与与空空气气起化学反应而保持其性质不发生永久变化的能力起化学反应而保持其性质不发生永久变化的能力。这这种种反反应应的的结结果果可可能能形形成成固固体体沉沉淀淀物物、胶胶状状物物和和酸酸性性物物质质，使使元件产生锈蚀、堵塞和加剧磨损元件产生锈蚀、堵塞和加剧磨损。提提高高其其氧氧化化稳稳定定性性要要添添加加抗抗氧氧化化添添加加剂剂，抗抗氧氧化化剂剂有有游游离离基基抑抑制制剂剂、过过氧氧化化物物分分解解剂剂和和金金属属钝钝化化剂剂等等三种类型。三种类型。热热稳稳

19、定定性性指指油油液液在在高高温温时时抵抵抗抗化化学学反反应应和和分分解解的的能能力力。当当温温升升达达到到一一定定程程度度时时，油油液液会会产产生生一一些些裂裂化化或或聚聚合合作作用用。裂裂化化使使分分子子质质量量减减小小而而产产生生一一些些挥挥发发性性较较高高的的物物质质；聚聚合合产产生生一一些树脂状物质、焦油甚至焦炭。些树脂状物质、焦油甚至焦炭。四、抗乳化性和水解稳定性四、抗乳化性和水解稳定性抗乳化性抗乳化性指阻止油液与水混合形成乳化液的能力指阻止油液与水混合形成乳化液的能力。水水解解稳稳定定性性指指油油液液抵抵抗抗与与水水起起化化学学反反应应的的能能力力。水水是是油油液液中中一一种种很很

20、有有害害的的污污染染物物，对对液液压压和和润润滑滑系系统统的的危危害害主主要要是是：水水和和油油液液中中的的金金属属硫硫化化物物和和氯氯化化物物（来来自自某某些些添添加加剂剂）作作用用产产生生酸酸性性物物质质，对对元元件件产产生生腐腐蚀蚀作作用用；水水与与油油液液中中某某些些添添加加剂剂作作用用产产生生沉沉淀淀物物和和胶胶质质等等有有害害物物质质，加加速速油油液液变变质质劣劣化化；使使油油液液乳乳化化，破破坏坏润润滑滑油油膜膜，降降低低润润滑滑性性能能；在在低低温温工工作作条条件件下下，油油液液中中的的微微小小水水珠珠结结成成冰冰粒粒，堵堵塞塞控控制制元元件件的的间间隙隙或或小小孔孔，引引起起

21、系系统统故故障障；在在高高温温条条件件下下，水水容容易易汽汽化化而而产产生生气气蚀蚀和和汽汽阻阻。 为为了了便便于于清清除除液液压压油油中中的的水水分分，应应在在油油液液中中加加入入适适量量的的破破乳乳化化剂剂，使使水水在在油油中中不不易易形形成成乳乳化化液液，而而是是处处于于游游离离状态以便于分离出来。状态以便于分离出来。五、消泡性五、消泡性消消泡泡性性指指抑抑制制油油液液中中泡泡沫沫形形成成以以及及迅迅速速释释放放油油液液中中分散气泡的能力。分散气泡的能力。在在一一定定温温度度和和压压力力条条件件下下，各各种种油油液液均均可可溶溶解解一一定定量的空气。量的空气。 例例如如在在标标准准状状态

22、态下下，矿矿油油型型液液压压油油中中空空气气溶溶解解量量为为5 51010，油油包包水水乳乳化化液液中中为为5 57 7，水水一一乙乙二二醇醇中中为为1 12 2，磷磷酸酸酯酯中中约约为为5 5。空空气气在在油油液液中中的的溶溶解解量量与与绝绝对对压压力力成成正正比比，与与温温度度成成反反比比。当当压压力力降降低低或或温温度度升升高高时时，溶溶解解于于油油液液中中的的气气体体会会析析出出而而形形成成气气泡泡。因因油油液液受受搅搅动动、油油箱箱液液位位太太低低等等原原因因，也也将将导导致空气进入而产生气泡。致空气进入而产生气泡。油液中有气泡存在的危害：油液中有气泡存在的危害：油液中有气泡存在的危

23、害：油液中有气泡存在的危害：显著降低油液的显著降低油液的体积弹性模量体积弹性模量和和刚性刚性，使液压系统，使液压系统动态性能恶化，严重时将导致执行元件产生爬行现象；动态性能恶化，严重时将导致执行元件产生爬行现象；气泡受急剧压缩时，产生局部高温促使油液热分解、气泡受急剧压缩时，产生局部高温促使油液热分解、氧化和蒸发，加速油液变质；氧化和蒸发，加速油液变质；使润滑油膜断裂，加剧摩擦与磨损；使润滑油膜断裂，加剧摩擦与磨损；容易引起气蚀而导致振动、噪声和材料侵蚀。容易引起气蚀而导致振动、噪声和材料侵蚀。为了提高液压设备的工作可靠性，要求液压介质为了提高液压设备的工作可靠性，要求液压介质不易或甚少发泡，

24、同时能使溶解和分散在油液中的气不易或甚少发泡，同时能使溶解和分散在油液中的气泡能尽快地释放出来。这要求合理地进行系统设计，泡能尽快地释放出来。这要求合理地进行系统设计，同时要求油液本身有良好的消泡性和空气释放性。主同时要求油液本身有良好的消泡性和空气释放性。主要措施是添加能抑制泡沫形成和促使气泡破裂的要措施是添加能抑制泡沫形成和促使气泡破裂的消泡消泡剂，常用的有二甲基硅油剂，常用的有二甲基硅油等。等。六、防锈蚀性六、防锈蚀性防锈蚀性防锈蚀性指油液阻止与其相接触的金属材料生锈、指油液阻止与其相接触的金属材料生锈、受腐蚀的能力。受腐蚀的能力。液压油液中不可避免地存在水和空气，由于水和液压油液中不可

25、避免地存在水和空气，由于水和空气中氧的作用会使金属材料产生锈蚀。另外，油液空气中氧的作用会使金属材料产生锈蚀。另外，油液和其中的添加剂发生氧化或水解反应后，将产生腐蚀和其中的添加剂发生氧化或水解反应后，将产生腐蚀性物质而使元件受腐蚀。液压元件的锈蚀会严重影响性物质而使元件受腐蚀。液压元件的锈蚀会严重影响液压系统的正常工作和寿命。金属粒子、锈蚀颗粒和液压系统的正常工作和寿命。金属粒子、锈蚀颗粒和金属盐都能加速油液氧化，并且随着油液循环，还会金属盐都能加速油液氧化，并且随着油液循环，还会加速元件的磨损。液压油液应该具有良好的防蚀性能，加速元件的磨损。液压油液应该具有良好的防蚀性能，既包括液相也包括

26、气相的防锈蚀性。这主要靠添加既包括液相也包括气相的防锈蚀性。这主要靠添加防防锈蚀添加剂锈蚀添加剂，它与金属表面形成牢固的吸附膜，或与，它与金属表面形成牢固的吸附膜，或与金属表面化合形成钝化膜，防止金属与腐蚀介质接触金属表面化合形成钝化膜，防止金属与腐蚀介质接触而起到防锈蚀作用。而起到防锈蚀作用。七、剪切稳定性七、剪切稳定性剪剪切切稳稳定定性性指指油油液液抵抵抗抗剪剪切切作作用用，保保持持其其粘粘度度和和与与粘度有关的性质不变的能力。粘度有关的性质不变的能力。液液压压介介质质中中所所加加的的增增粘粘剂剂是是一一些些高高分分子子长长链链有有机机聚聚合合物物，以以线线团团状状存存在在于于油油液液中中

27、，无无变变形形且且呈呈散散乱乱分分布布时时，其其增增粘粘效效果果好好。当当油油液液经经过过泵泵、阀阀等等元元件件，尤尤其其是是通通过过各各种种小小孔孔、缝缝隙隙时时，要要经经受受强强烈烈的的剪剪切切作作用用，在在剪剪切切力力的的作作用用下下，聚聚合合物物在在流流动动方方向向产产生生拉拉伸伸变变形形，且且分分子子排排列列方方向向趋趋向向与与流流动动方方向向一一致致，增增粘粘效效果果降降低低。但但当当剪剪切切应应力力消消除除或或减减小小时时，高高分分子子增增粘粘剂剂力力变变形形和和取取向向随随之之消消失失，粘粘度度恢恢复复。这这种种单单纯纯由由剪剪切切变变形形引引起起的的粘粘度度降低是暂时的和可逆

28、力。降低是暂时的和可逆力。另另外外，由由于于剪剪切切还还可可能能引引起起粘粘度度的的永永久久消消失失，因因为为在在极极高高的的剪剪速速下下（如如气气蚀蚀），可可能能导导致致增增粘粘剂剂中中一一部部分分原原子子间间结结合合较较弱弱的的C键键被被剪剪断断，高高分分子子聚聚合合物物断断裂裂变变为为较较小小的的分分子子，增增粘粘效效果果降低，引起粘度的永久性减小而不可能恢复。降低，引起粘度的永久性减小而不可能恢复。八、材料相容性八、材料相容性材材料料的的相相容容性性 液液压压介介质质和和所所有有与与它它相相接接触触的的材材料料之之间间不不发发生生相相互互损损坏坏和和显显著著影影响响性性能能的的特特性性

29、，称称为为与材料的相容性。与材料的相容性。 对对于于相相容容性性，除除了了要要考考虑虑油油液液对对金金属属材材料料是是否否产产生生锈锈蚀蚀作作用用外外，还还要要考考虑虑对对密密封封材材料料、涂涂料料等等是是否否有有不不良良影影响响。对对密密封封材材料料的的影影响响主主要要表表现现为为使使其其产产生生溶溶胀胀、软软化化或或硬硬化化，导导致致密密封封性性能能下下降降，泄泄漏漏增增加加。要要求求所所有有密密封封件件在在使使用用过过程程中中应应具具有有较较小小的的、恒恒定定的的膨膨胀胀值值，膨膨胀胀后后应应对对其其机机械械性性能能和和尺尺寸寸稳稳定定性性无无不不良良影响。不同类型油液与密封材料的相容性

30、影响。不同类型油液与密封材料的相容性 见见P P1313表表九、过滤性能九、过滤性能过滤性能过滤性能指油液通过一定孔径的过滤器的难易程度指油液通过一定孔径的过滤器的难易程度。通通常常利利用用一一定定量量的的油油液液，在在规规定定的的真真空空度度下下通通过过一一定定孔孔径径的的过过滤滤网网所所需需要要的的时时间间来来表表示示，所所需需时时间间越越短短，则则过过滤滤性性能能越越好好。为为了了加加强强污污染染控控制制，要要求求液液压压介质具有良好的过滤性能。介质具有良好的过滤性能。十、真他性能要求十、真他性能要求对对液液压压介介质质除除上上述述性性能能要要求求外外，其其他他还还要要求求具具有有抗抗燃

31、燃性性，低低温温性性能能，抗抗辐辐射射（放放射射性性）稳稳定定性性，无无毒毒无味、对人体无害，废液易处理等性能。无味、对人体无害，废液易处理等性能。2-3矿油型液压油的分类及特点矿油型液压油的分类及特点矿油型液压油是以石油的精炼物为基础，加入各矿油型液压油是以石油的精炼物为基础，加入各种添加剂调制而成。在种添加剂调制而成。在ISOISO分类中的分类中的HHHH、HLHL、HMHM、HRHR、HVHV、HGHG型液压油均属矿油型液压油。这类油的品种多，型液压油均属矿油型液压油。这类油的品种多，性能比较全面，成本较低，需要量大，使用范围广，性能比较全面，成本较低，需要量大，使用范围广，目前约占液压

32、介质总量的目前约占液压介质总量的8585左右。本节介绍各种液左右。本节介绍各种液压油的特性及使用范围。压油的特性及使用范围。一、一、HHHH液压油液压油 HHHH油油是是一一种种不不含含任任何何添添加加剂剂的的精精制制矿矿物物油油。这这种种油油虽虽列列入入分分类类之之中中，但但在在液液压压系系统统中中不不宜宜使使用用，同同其稳定性差，易起泡，使用周期短。其稳定性差，易起泡，使用周期短。二、二、HL液压油液压油H LH L油是由精制深度较高的中性基础油，加入抗氧化。油是由精制深度较高的中性基础油，加入抗氧化。防锈添加剂调制而成，属防锈、抗氧型。该油在抗氧化、防锈添加剂调制而成，属防锈、抗氧型。该

33、油在抗氧化、防锈、消泡和抗乳化等性能方面均优于防锈、消泡和抗乳化等性能方面均优于HHHH油，可用于低压油，可用于低压液压系统和机床主轴箱、齿轮箱或类似机械设备中，具有液压系统和机床主轴箱、齿轮箱或类似机械设备中，具有减少磨损、降低温升、防止锈蚀的作用，且其使用寿命较减少磨损、降低温升、防止锈蚀的作用，且其使用寿命较H HH H油长一倍以上。油长一倍以上。HLHL油在我国已被定为机械油的升级换油在我国已被定为机械油的升级换代产品。代产品。三、三、HM液压油液压油H MH M油是从油是从HLHL防锈、抗氧化油基础上发展而来的。随防锈、抗氧化油基础上发展而来的。随着液压系统向高压。高速方向发展着液压

34、系统向高压。高速方向发展H LH L油难以满足油泵油难以满足油泵对工作介质抗磨性能的要求，所以发展了对工作介质抗磨性能的要求，所以发展了H MH M型抗磨液压型抗磨液压油。油。H MH M油的配制比较复杂，除添加防锈、抗氧剂以外，油的配制比较复杂，除添加防锈、抗氧剂以外，还要加油性和极压抗磨剂、金属钝化剂、破乳化剂和消泡还要加油性和极压抗磨剂、金属钝化剂、破乳化剂和消泡剂等。剂等。 四、四、HR液压油液压油HRHR油是在油是在HLHL油基础上添加粘度指数添加剂，使油油基础上添加粘度指数添加剂，使油品粘度随温度的变化减小。适用于环境温度变化较大品粘度随温度的变化减小。适用于环境温度变化较大的低压

35、液压系统及轻负荷机械的润滑部位。的低压液压系统及轻负荷机械的润滑部位。五、五、HGHG液压油液压油 HGHG油是在油是在HMHM油基础上添加抗粘滑剂（油性剂或减摩油基础上添加抗粘滑剂（油性剂或减摩剂）。该油不仅具有良好的防锈。抗氧化、抗磨性能，剂）。该油不仅具有良好的防锈。抗氧化、抗磨性能，而且具有良好的抗粘滑性，在低速下防爬行效果好，而且具有良好的抗粘滑性，在低速下防爬行效果好，是一种既具有液压油的一般性能，又具有导轨油性能是一种既具有液压油的一般性能，又具有导轨油性能的多功能润滑油，目前的液压一导轨油属这一类。对的多功能润滑油，目前的液压一导轨油属这一类。对于液压及导轨润滑为同一油路系统的

36、精密机床，宜采于液压及导轨润滑为同一油路系统的精密机床，宜采用用HGHG油。油。 六、六、HV及及HS油油HVHV及及HSHS油在油在ISOISO标准中均属宽温度变化范围下使用标准中均属宽温度变化范围下使用的低温液压油，都具有低倾点，优良的抗磨性，低温的低温液压油，都具有低倾点，优良的抗磨性，低温流动性和低温泵送性，且粘度指数均大于流动性和低温泵送性，且粘度指数均大于130130。但是。但是HVHV油的低温性能稍逊于油的低温性能稍逊于HSHS油，油，HSHS油的成本高于油的成本高于HVHV油。油。 HV HV油主要用于寒冷区，油主要用于寒冷区，HSHS油主要用于严寒区。油主要用于严寒区。 液压

37、及润滑油的粘度分级标准，按照液压及润滑油的粘度分级标准，按照ISOISO规定，规定，采用采用4040时油液的运动粘度（时油液的运动粘度（mmmm2 2s s）的某一中心值作）的某一中心值作为油液粘度牌号，共分为为油液粘度牌号，共分为1010、1515、2222、3232、 46 46、6868、100100、150150等等8 8个粘度等级。个粘度等级。见表232-4难燃液压液的分类难燃液压液的分类（高水基液、油包水乳化液、水（高水基液、油包水乳化液、水乙二醇、无水合成液）乙二醇、无水合成液）及特点及特点根据根据ISO67434的分类的分类一、一、HFA（高水基液，主要有三种类型）（高水基液，

38、主要有三种类型）（l l）HFAEHFAE（高水基乳化液）（高水基乳化液）它由它由9595的水与的水与5 5含精制矿含精制矿物油（或其他类型油类）及多种添加剂（包括乳化剂、防物油（或其他类型油类）及多种添加剂（包括乳化剂、防锈剂、防霉剂、消泡剂等）的浓缩液混合而成，形成以水锈剂、防霉剂、消泡剂等）的浓缩液混合而成，形成以水为连续相、油为分散相的水包油乳化液。呈乳白色。它的为连续相、油为分散相的水包油乳化液。呈乳白色。它的润滑性、过滤性、乳化稳定性等均较差，不宜作液压系统润滑性、过滤性、乳化稳定性等均较差，不宜作液压系统工作介质。国内煤矿液压支架中广泛使用。工作介质。国内煤矿液压支架中广泛使用。

39、（2 2） HFAS HFAS（高水基合成液）（高水基合成液）不含油，由不含油，由9595的水和的水和5 5含有多种水溶性添加剂（包括抗磨、防锈、防霉、防氧化、含有多种水溶性添加剂（包括抗磨、防锈、防霉、防氧化、气相防蚀剂等）的浓缩液混合而成。透明，过滤性好，抗气相防蚀剂等）的浓缩液混合而成。透明，过滤性好，抗磨性优于磨性优于HFAEHFAE，适用于低压液压系统。，适用于低压液压系统。（3）HFAM（高水基微乳化液）（高水基微乳化液）由由9595的水和的水和5 5含含有高级润滑油与多种添加剂（含油性和极压添加剂）的有高级润滑油与多种添加剂（含油性和极压添加剂）的浓缩液混合而成。它与浓缩液混合而

40、成。它与HFAEHFAE的主要区别是其中油以非常的主要区别是其中油以非常微小粒子微小粒子2m2m以下）的形式分散在水中。半透明，兼有以下）的形式分散在水中。半透明，兼有HFANHFAN和和HFASHFAS的优点，其抗磨性、过滤性、稳定性均较好。的优点，其抗磨性、过滤性、稳定性均较好。适用于中、低压液压系统。适用于中、低压液压系统。高水基介质是高水基介质是20世纪世纪70年代由于中东石油危机而发展年代由于中东石油危机而发展起来的一种代替矿物油的新型液压介质，具有不燃、廉起来的一种代替矿物油的新型液压介质，具有不燃、廉价、节油、少污染等优点，但与矿油型液压油相比，它价、节油、少污染等优点，但与矿油

41、型液压油相比，它具有粘度低、润滑性能差、汽化压力高等缺点。其具有粘度低、润滑性能差、汽化压力高等缺点。其PH值值在在8 89 95 5之间。对铅、锌、镁、铝、锡等轻金属有侵之间。对铅、锌、镁、铝、锡等轻金属有侵蚀作用，与聚氨酯、丁基橡胶、软木、皮革、纸及普通蚀作用，与聚氨酯、丁基橡胶、软木、皮革、纸及普通耐油涂料等不相容。耐油涂料等不相容。 二、二、HFB（油包水乳化液）（油包水乳化液）HFBHFB由由4040的水和的水和6060的精制矿物油，再加入乳化的精制矿物油，再加入乳化剂、防锈剂、抗磨剂、抗氧剂、防霉剂等调制而成的剂、防锈剂、抗磨剂、抗氧剂、防霉剂等调制而成的以油为连续相、水为分散相的

42、油包水乳化液。乳白色，以油为连续相、水为分散相的油包水乳化液。乳白色，由于由于HFBHFB中体积中体积6060的矿物油是连续相，所以它具有的矿物油是连续相，所以它具有矿物油的一些基本优点，其润滑性、防锈蚀性等均较矿物油的一些基本优点，其润滑性、防锈蚀性等均较好（优于好（优于HFAHFA和和HFCHFC），与矿物油相容的金属材料（镁、），与矿物油相容的金属材料（镁、铅除外）、橡胶密封材料（聚氨酯除外），也与铅除外）、橡胶密封材料（聚氨酯除外），也与HFBHFB相容，已有较好的抗燃性，价格较低，无毒无味等优相容，已有较好的抗燃性，价格较低，无毒无味等优点。在冶金、轧钢、煤矿下的中低压液压系统中应用

43、点。在冶金、轧钢、煤矿下的中低压液压系统中应用较多。较多。HFB的缺点是乳化稳定性差（油水易分离），过的缺点是乳化稳定性差（油水易分离），过滤性差，剪切稳定性差，其粘度随含水量增加而增大。滤性差，剪切稳定性差，其粘度随含水量增加而增大。三、三、HFC（水（水乙二醇）乙二醇）HFCHFC含有含有35355555的水，其余为能溶于水的乙二醇、的水，其余为能溶于水的乙二醇、丙二醇或其聚合物，以及水溶性的增粘、抗磨、防锈、丙二醇或其聚合物，以及水溶性的增粘、抗磨、防锈、消泡等添加剂。为透明溶液。它具有良好的抗燃性、低消泡等添加剂。为透明溶液。它具有良好的抗燃性、低温流动性（凝点低，可在一温流动性（凝点

44、低，可在一20 5020 50的温度范围内使的温度范围内使用）以及粘温特性（粘度指数用）以及粘温特性（粘度指数140 170140 170）和稳定性好，）和稳定性好，使用寿命较长，所以应用较多，在有些国家使用寿命较长，所以应用较多，在有些国家HFCHFC已成为难已成为难燃液压液中的主流。我国武钢、宝钢等的进口液压设备燃液压液中的主流。我国武钢、宝钢等的进口液压设备中已大量使用。中已大量使用。HFC的主要缺点是：的主要缺点是：抗磨性能差。抗磨性能差。HFC的粘度与矿油型液的粘度与矿油型液压油相近，但其粘压特性差（随压力增加粘度增加很少），在滚压油相近，但其粘压特性差（随压力增加粘度增加很少），在

45、滚动接触的情况下难以形成弹流润滑，滚动元件的寿命很短；动接触的情况下难以形成弹流润滑，滚动元件的寿命很短；与与锌、锡、镁、铝、聚氨酯胶及普通耐油涂料等均不相容；锌、锡、镁、铝、聚氨酯胶及普通耐油涂料等均不相容；汽化汽化压力高，易产生气蚀；压力高，易产生气蚀；与矿油型液压油混合后易生油泥；与矿油型液压油混合后易生油泥；粘粘度随含水量减少而显著增加；度随含水量减少而显著增加；废液不易处理。废液不易处理。四、四、HFD（无水合成液）（无水合成液）HFDHFD是一种以化学合成液体为基础的无水液压液。是一种以化学合成液体为基础的无水液压液。HFDHHFDH系磷酸酯，系磷酸酯，HFDSHFDS系氯化烃，系

46、氯化烃，HFDTHFDT系前两者的混合物，系前两者的混合物，HFDUHFDU系指其他成分的无水合成液。应用较多的是磷酸酯。系指其他成分的无水合成液。应用较多的是磷酸酯。 磷酸酯液压液是在磷酸酯中加入抗氧剂、抗腐蚀剂、磷酸酯液压液是在磷酸酯中加入抗氧剂、抗腐蚀剂、酸性吸收剂。消泡剂等调制而成，有的还混合有氯化烃酸性吸收剂。消泡剂等调制而成，有的还混合有氯化烃或合成烃，但它不能与一般矿物油互溶。它的优点是具或合成烃，但它不能与一般矿物油互溶。它的优点是具有良好的润滑性、抗燃性（自燃温度可高达近有良好的润滑性、抗燃性（自燃温度可高达近600600）及）及抗氧化性，挥发性低，对大多数金属不腐蚀，使用温

47、度抗氧化性，挥发性低，对大多数金属不腐蚀，使用温度范围较范围较-665-665）。适用于需要防燃的高温高压系统。）。适用于需要防燃的高温高压系统。磷酸酯的缺点是价格贵（为液压油的磷酸酯的缺点是价格贵（为液压油的58倍）；不能用一般倍）；不能用一般的耐油橡胶和耐油涂料，需用氟橡胶（最佳）、丁基胶、乙丙胶、的耐油橡胶和耐油涂料，需用氟橡胶（最佳）、丁基胶、乙丙胶、聚四氟乙烯、环氧树脂漆等；混入水分时会发生水解，生成磷酸聚四氟乙烯、环氧树脂漆等；混入水分时会发生水解，生成磷酸使金属腐蚀；对环境污染严重；有刺激性气味和轻度毒性。使金属腐蚀；对环境污染严重；有刺激性气味和轻度毒性。难燃液总结：难燃液总结

48、：由于难燃液在润滑性，防锈蚀性，稳定性，产生由于难燃液在润滑性，防锈蚀性，稳定性，产生气穴、气蚀，粘度等方面都存在不同程度的问题，原气穴、气蚀，粘度等方面都存在不同程度的问题，原有的适用于矿物油的液压元件和系统并不能完全适用有的适用于矿物油的液压元件和系统并不能完全适用于难燃液，而必须采取于难燃液，而必须采取改进措施改进措施：将原有元件和系统从材料到结构进行适当改进，使将原有元件和系统从材料到结构进行适当改进，使其与所选用的难燃液相容，然后降低参数（包括压力、其与所选用的难燃液相容，然后降低参数（包括压力、转速、泵入口真空度等）使用；转速、泵入口真空度等）使用；研制适用于各类难燃液的专用液压元

49、件。研制适用于各类难燃液的专用液压元件。2-5液压介质的选择液压介质的选择液压系统的故障液压系统的故障80以上是由于液压介质及其污染所造成以上是由于液压介质及其污染所造成的。因此工确选择和使用液压系统工作介质，对提高液压设的。因此工确选择和使用液压系统工作介质，对提高液压设备的工作可靠性、延长元件和系统的工作寿命、保证设备安全备的工作可靠性、延长元件和系统的工作寿命、保证设备安全运行都有重要意义。运行都有重要意义。一、正确选择需要考虑的主要因素一、正确选择需要考虑的主要因素1 1液压系统的环境条件液压系统的环境条件（l l）环境温度变化情况）环境温度变化情况 要了解环境温度的上限和下要了解环境

50、温度的上限和下限。环境温度低要选用低粘度液压液，温度高要选用限。环境温度低要选用低粘度液压液，温度高要选用高粘度液压液。如果环境温度变化范围很大，则应选高粘度液压液。如果环境温度变化范围很大，则应选高粘度指数液压液。若环境温度很低，则需选用低温高粘度指数液压液。若环境温度很低，则需选用低温液压液。液压液。 （2 2）液液压压设设备备附附近近有有无无明明火火或或高高温温热热源源 如如果果液液压压液液的的泄泄漏漏半半径径（121218m18m或或更更远远一一些些）内内有有明明火火或或高高温温热热源源存存在在，而而且且泄泄漏漏或或喷喷出出的的液液压压液液是是可可燃燃的的，则则有有着着火火的的危危险险

51、，此此种种情情况况不不能能用用矿矿物物油油而而应应采采用用难难燃燃液液。煤煤矿矿井井下下作作业业面面有有瓦瓦斯斯、煤煤尘尘等等易易燃燃易易爆爆物物存存在在，为为安全起见，亦应选用难燃液。安全起见，亦应选用难燃液。（3 3）环环境境潮潮湿湿程程度度 如如果果环环境境潮潮湿湿，液液压压油油中中很很容容易易混混入入水水分分，所所以以对对其其防防锈锈性性、抗抗乳乳化化性性、水水解解稳稳定定性性等要求应更高一些。等要求应更高一些。（4 4）环境保护的要求）环境保护的要求 对用于食品、粮食、医药、包对用于食品、粮食、医药、包装等机械的液压系统，泄漏的液压液不能对产品造成装等机械的液压系统，泄漏的液压液不能

52、对产品造成污染。对这类系统不宜采用矿物油，应尽量采用无污污染。对这类系统不宜采用矿物油，应尽量采用无污染的水或少污染的染的水或少污染的HFAHFA（高水基液高水基液）。）。 2液液压压系系统统的的工工作作条条件件应应考考虑虑泵泵的的类类型型，工工作作压压力力、温温度度，液液压压元元件件使使用用的的金金属属、密密封封件件及及涂涂料料，负负载载循循环情况等，以便选择合适的品种。环情况等，以便选择合适的品种。3液液压压介介质质的的特特性性液液压压介介质质的的理理化化性性能能和和使使用用性性能能要要适适合合系系统统的的环环境境条条件件和和工工作作条条件件的的要要求求。例例如如，高高压压高高速速系系统统

53、要要特特别别重重视视液液压压介介质质的的极极压压抗抗磨磨性性能能；温温度度变变化化范范围围大大的的系系统统要要重重视视介介质质的的粘粘温温特特性性；在在低低温温下工作的系统要特别重视介质的低温流动性等。下工作的系统要特别重视介质的低温流动性等。4经经济济性性的的综综合合分分析析即即要要综综合合考考虑虑液液压压液液的的价价格格、使使用用寿寿命命、维维护护以以及及安安全全运运行行周周期期等等多多方方面面情情况况，着着眼于综合经济效益好。眼于综合经济效益好。 二、液压介质品种的选择二、液压介质品种的选择1根根据据液液压压系系统统的的工工作作环环境境及及工工况况条条件件进进行行选选择择参考表2-42根

54、根据据泵泵的的类类型型和和阀阀型型选选择择一一般般而而言言，齿齿轮轮泵泵对对液液压压介介质质抗抗磨磨性性能能的的要要求求比比叶叶片片泵泵、柱柱塞塞泵泵低低，所所以以若若用用齿齿轮轮泵泵可可考考虑虑选选用用HLHL油油（低低压压抗抗磨磨液液压压油油）或或HMHM油油（抗抗磨磨液液压压油油） ，而而叶叶片片泵泵、柱柱塞塞泵泵一一般般应应选选HMHM油。油。 见见P P1919表表3根根据据液液压压介介质质与与材材料料的的相相容容性性进进行行选选择择选选择择液液压压介介质质时时，要要注注意意分分析析液液压压系系统统中中所所有有金金属属、密密封封材材料料、涂涂料料等等与与介介质质的的相相容容性性。如如

55、有有不不相相容容的的材材料料，应应更换介质或改变不相容的材质。更换介质或改变不相容的材质。 2-5液压介质的合理使用和维护液压介质的合理使用和维护一、合理使用的要点一、合理使用的要点（l l）要要验验明明油油液液的的品品种种和和牌牌号号 使使用用前前，应应经经验验收收证证明明其其品品种种、牌牌号号、性性能能等等都都符符合合液液压压设设备备技技术术文文件所规定的要求后方可使用。件所规定的要求后方可使用。（2 2）灌液前液压系统应彻底清洗）灌液前液压系统应彻底清洗 新系统首次使用以新系统首次使用以及刚维修过的系统投入使用前，均需彻底清洗干净，及刚维修过的系统投入使用前，均需彻底清洗干净，即便是更换

56、油液时，也要用新换的油液清洗即便是更换油液时，也要用新换的油液清洗l l2 2遍，遍，直到清洗后油液的污染度达到规定的要求为止。直到清洗后油液的污染度达到规定的要求为止。（3 3）新新油油使使用用前前必必须须过过滤滤 新新油油并并不不清清洁洁，因因为为在在炼炼制制、分分装装、运运输输和和储储存存过过程程中中，可可能能导导致致固固体体污污染染物物和和水水分分侵侵入入。国国内内调调查查表表明明，目目前前很很大大一一部部分分新新油油的的污污染染度度约约为为NAS NAS 10101414级级；调调查查表表明明，大大部部分分新新油油的的污污染染度度超超过过液液压压元元件件的的允允许许水水平平。新新油油

57、的的污污染染度度应应比比液液压压系系统统允允许许的的污污染染度度低低l l2 2级级。对对于于一一般般液液压压系系统统，新新油油污污染染度度应应控控制制在在NAS7NAS7级级左左右右，对对于于有有伺伺服服阀阀的的系系统，应不高于统，应不高于NAS 5NAS 5级。级。（4 4）油油液液不不能能随随意意混混用用 如如已已选选定定某某一一牌牌号号的的油油液液，则则必必须须单单独独使使用用，没没有有足足够够科科学学依依据据时时，不不得得随随意意与与不不同同粘粘度度等等级级的的油油液液或或是是同同一一粘粘度度等等级级但但不不是是同同一一厂厂家的油液混用，更不得与其他类别的油液混用。家的油液混用，更不

58、得与其他类别的油液混用。（5 5）严格进行污染控制，防止水分、空气、固体杂质）严格进行污染控制，防止水分、空气、固体杂质等混入液压系统。等混入液压系统。二、矿油型液压油的监测和更换二、矿油型液压油的监测和更换油液在使用过程中由于受机械、物理和化学的作用，油液在使用过程中由于受机械、物理和化学的作用，添加剂将逐渐被消耗，油液老化变质，其性能逐渐劣添加剂将逐渐被消耗，油液老化变质，其性能逐渐劣化，表现为：化，表现为：油液状态的变化，如气味、颜色和外观等；油液状态的变化，如气味、颜色和外观等；闪点降低，可能混入其他油品；闪点降低，可能混入其他油品；机械杂质增加；机械杂质增加；粘度变化；粘度变化；酸值

59、增加；酸值增加；抗乳化性变坏；抗乳化性变坏；消泡性变差。消泡性变差。 因此，在运行过程中，对油液的一些主要性能参数要因此，在运行过程中，对油液的一些主要性能参数要进行定期的、经常性的监测，当其劣化到一定程度，进行定期的、经常性的监测，当其劣化到一定程度，则必须换油。目前，确定换油期的方法一般有三种。则必须换油。目前，确定换油期的方法一般有三种。 （l）规定固定的换油期）规定固定的换油期根据不同设备、不同工况、不同类型油液及注油量根据不同设备、不同工况、不同类型油液及注油量多少，规定固定的换油期，例如半年、一年或运转多少，规定固定的换油期，例如半年、一年或运转100010002000h2000h

60、。这种方法虽广泛应用，但不够科学，有。这种方法虽广泛应用，但不够科学，有时油液可能已变质或严重污染，换油期未到仍继续使时油液可能已变质或严重污染，换油期未到仍继续使用；也可能油液未变质，因换油期已到而当废油换掉用；也可能油液未变质，因换油期已到而当废油换掉了。了。 （2）根据经验和对油样的观察来决定是否换油）根据经验和对油样的观察来决定是否换油操作人员定期（例如每月一次）从正在运行的液压操作人员定期（例如每月一次）从正在运行的液压系统中抽取油样，通过与新油的对比或通过滤纸的过系统中抽取油样，通过与新油的对比或通过滤纸的过滤分析来确定是否换油。这种方法也很不精确，由于滤分析来确定是否换油。这种方

61、法也很不精确，由于操作人员经验不同，对于同一油样可能得出不同的判操作人员经验不同，对于同一油样可能得出不同的判断。断。（3）规定换油指标，根据油样检验结果来决定是否换油）规定换油指标，根据油样检验结果来决定是否换油定期取样检验，一旦检验结果中有一项或几项达到换油定期取样检验，一旦检验结果中有一项或几项达到换油指标（第七章讲），就必须换油，应尽量采用这种方法。指标（第七章讲），就必须换油，应尽量采用这种方法。 由于液压设备类型、工作条件及使用油液的品质不同，由于液压设备类型、工作条件及使用油液的品质不同，各国各公司关于矿油型液压油的换油指标不尽相同，但定各国各公司关于矿油型液压油的换油指标不尽相

62、同，但定期检验的项目大同小异，主要是粘度、酸值、水分及污染期检验的项目大同小异，主要是粘度、酸值、水分及污染度等。下表为我国汽车起重机行业制定的换油指标。度等。下表为我国汽车起重机行业制定的换油指标。第三章第三章 液压控制阀液压控制阀3-1液压控制阀的分类液压控制阀的分类一、根据在液压系统中的功用分类：一、根据在液压系统中的功用分类：（l l l l）压力控制阀）压力控制阀）压力控制阀）压力控制阀溢流阀、减压阀、溢流阀、减压阀、顺序阀、顺序阀、卸荷阀、卸荷阀、背压阀、平衡阀和液动开关；背压阀、平衡阀和液动开关；（2 2 2 2）流量控制阀）流量控制阀）流量控制阀）流量控制阀 节流阀、调速阀、分

63、流阀；节流阀、调速阀、分流阀；（3 3 3 3）方向控制阀）方向控制阀）方向控制阀）方向控制阀 单向阀、换向阀单向阀、换向阀以上所列为单一功能的通用阀：此外还有一些专以上所列为单一功能的通用阀：此外还有一些专用阀（如工程机械上用的稳流阀）和具有两个以上功用阀（如工程机械上用的稳流阀）和具有两个以上功能的复合阀（如单向减压阀）等。能的复合阀（如单向减压阀）等。 二、根据控制方式不同分类二、根据控制方式不同分类1 1开开开开关关关关定定定定值值值值控控控控制制制制阀阀阀阀（又又称称为为普普通通液液压压阀阀）此此类类借借助助于于手手动动、机机动动、电电磁磁铁铁和和控控制制压压力力油油等等控控制制方方

64、式式启启闭闭液液流流通通路路，定定值值控控制制液流参量。液流参量。2 2伺伺伺伺服服服服控控控控制制制制阀阀阀阀（又又称称为为随随动动阀阀）根根据据输输入入信信号号（电电气气、机机械械、气气动动等等）及及反反馈馈量量成成比比例例地地连连续续控控制制液液压压系系统统输输出出的的液液流流参参量量。伺伺服服控控制制阀阀具具有有很很高高的的动动态态响响应应和和静静态态性性能能，但但价价略略昂昂贵贵、抗抗污污染能力差。主要用于控制精度要求很高的场合染能力差。主要用于控制精度要求很高的场合。3 3电液比例阀电液比例阀电液比例阀电液比例阀性能介于以上二类阀之间，它既可根据输入的性能介于以上二类阀之间，它既可

65、根据输入的电信号连续地按比例地控制放大参量，满足一般工业生产对控制电信号连续地按比例地控制放大参量，满足一般工业生产对控制性能的要求，又因结构较伺服控制阀简单，价格较低且易维护。性能的要求，又因结构较伺服控制阀简单，价格较低且易维护。电液比例阀又分为在开关定值控制阀的基础上，直电液比例阀又分为在开关定值控制阀的基础上，直接将控制方式改为比例电磁铁控制的普通电液比例阀和接将控制方式改为比例电磁铁控制的普通电液比例阀和新型的带内反馈的电液比例阀两种。新型的带内反馈的电液比例阀两种。三、根据结构型式不同分类三、根据结构型式不同分类1 1滑阀类滑阀类滑阀类滑阀类滑阀类的阀心为圆柱形，通过阀心在阀体孔内

66、的滑阀类的阀心为圆柱形，通过阀心在阀体孔内的相对滑动改变液流通路开口的大小控制液流参量。相对滑动改变液流通路开口的大小控制液流参量。2 2锥阀类锥阀类锥阀类锥阀类锥阀类的阀心为圆锥形，利用阀心相对阀座孔的锥阀类的阀心为圆锥形，利用阀心相对阀座孔的位移改变液流通路开口的大小控制液流参量。阀心为球形的球位移改变液流通路开口的大小控制液流参量。阀心为球形的球阀，因其性能与锥阀相似，可归于锥阀类。阀，因其性能与锥阀相似，可归于锥阀类。四、根据连接和安装型式不同分类四、根据连接和安装型式不同分类1 1 1 1管式阀管式阀管式阀管式阀管式阀阀体上的进出油口由螺纹或法兰通过管接管式阀阀体上的进出油口由螺纹或

67、法兰通过管接头或法兰与管路直接连接。其安装方式简单，但阀只能顺管路头或法兰与管路直接连接。其安装方式简单，但阀只能顺管路分散布置，不宜管理且装拆维修不方便。分散布置，不宜管理且装拆维修不方便。2 2 2 2板式阀板式阀板式阀板式阀 板式阀通过安装螺钉固定在过渡板（块）上，阀板式阀通过安装螺钉固定在过渡板（块）上，阀的进出油口经过渡板（块）与管路相连。过渡板可以是一个阀的进出油口经过渡板（块）与管路相连。过渡板可以是一个阀一块，也可以是多个阀共用一块。一块，也可以是多个阀共用一块。 见下图见下图 当采用多个阀共有一块时，又称为当采用多个阀共有一块时，又称为集成块集成块，安装在，安装在集成块上的阀

68、与阀之间的油路通过块内的流道沟通，集成块上的阀与阀之间的油路通过块内的流道沟通，可减少连接管路。板式阀的最大优点是装拆时不会影可减少连接管路。板式阀的最大优点是装拆时不会影响管路，且阀集中布置易于管理。响管路，且阀集中布置易于管理。3 3 3 3叠加式阀叠加式阀叠加式阀叠加式阀在板式阀的基础上发展的一种型式。阀的上下在板式阀的基础上发展的一种型式。阀的上下两面为安装面，并开有进出池口两面为安装面，并开有进出池口P P、A A、B B、T T及泄漏油口及泄漏油口L L。同一。同一规格、不同功能的阀的油口、安装连接孔的位置及尺寸相同，规格、不同功能的阀的油口、安装连接孔的位置及尺寸相同，使用时根据

69、液压回路的需要，将所需的阀叠加并用长螺栓经安使用时根据液压回路的需要，将所需的阀叠加并用长螺栓经安装孔串联固定在底板上，回路的油口由底板与管路相连。装孔串联固定在底板上，回路的油口由底板与管路相连。4 4 4 4插装式阀插装式阀插装式阀插装式阀根据阀的不同功能由阀心、阀套等构成的组件根据阀的不同功能由阀心、阀套等构成的组件（插入件）插入专用的阀块孔内，配以盖板、先导阀组成不同（插入件）插入专用的阀块孔内，配以盖板、先导阀组成不同要求的液压回路。阀块内的流道将各组件之间的进出油口、控要求的液压回路。阀块内的流道将各组件之间的进出油口、控制油口沟通，然后与外部管路相连接。制油口沟通，然后与外部管路

70、相连接。 3-2液压控制阀的典型结构、符号和工作原理液压控制阀的典型结构、符号和工作原理 一、压力控制阀一、压力控制阀（PRESSURE CONTROL VALVE）1.溢流阀溢流阀 （OVERFLOW VALVE）（直动型和先导型溢流阀）：（直动型和先导型溢流阀）：控制阀的进口压力的压力控制阀的进口压力的压力阀。阀。当用于防止液压系统压力过载，在紧急情况下起保护当用于防止液压系统压力过载，在紧急情况下起保护作用时，又称为作用时，又称为安全阀安全阀； 当用于维持液压系统压力基本恒定并将定量泵液压系当用于维持液压系统压力基本恒定并将定量泵液压系统多余的油液溢流回油箱时，又称为统多余的油液溢流回油

71、箱时，又称为定压阀定压阀。直动式溢流阀直动式溢流阀直动式溢流阀直动式溢流阀（图图7-8 7-8 为一种采用滑阀结构的直动式为一种采用滑阀结构的直动式溢流阀）溢流阀） 设弹簧的张力为设弹簧的张力为Fs，阀进阀进口的油压力为口的油压力为p,阀芯底部端阀芯底部端面面积为面面积为A。当当p A Fs时时，阀关闭；当阀关闭；当p A Fs时，时，阀芯被抬起，进油口与回油阀芯被抬起，进油口与回油口相通而溢油，阻止阀前系口相通而溢油，阻止阀前系统中的油压的进一步升高统中的油压的进一步升高。当溢流阀处于稳定的开启状当溢流阀处于稳定的开启状态时态时， p A= Fp A= Fs s，p= p= F Fs/s/A

72、A。改变弹簧的张力，即可改变改变弹簧的张力，即可改变溢流阀的整定压力。溢流阀的整定压力。阻尼孔的作用：阻尼孔的作用：防止油压脉防止油压脉动时阀芯动作过快而产生振动时阀芯动作过快而产生振动，使阀工作平稳。动，使阀工作平稳。图直动式溢流阀先导式溢流阀图先导式溢流阀图先导式溢流阀图先导式溢流阀图 7-10示出示出二节二节同心先导式溢流阀。同心先导式溢流阀。图先导式溢流阀溢流阀的稳态特性和动态特性溢流阀的稳态特性和动态特性溢流阀的稳态特性溢流阀的稳态特性 溢流阀的开启压力溢流阀的开启压力po恒小于整恒小于整定压力定压力pT（即（即溢流阀达到额定流量溢流阀达到额定流量QH时的油压力）。时的油压力）。pT

73、与与po的差值称为稳态压力变化量，即的差值称为稳态压力变化量，即 pT= = pT- po直动式溢流阀仅适用于直动式溢流阀仅适用于低压场合，最大整定压低压场合，最大整定压力为力为2.5MPa。稳态压力。稳态压力变化量变化量 pT可达可达pT 的的20%或更高。图或更高。图7-9为溢为溢流阀的稳态特性曲线。流阀的稳态特性曲线。溢流阀的动态特性溢流阀的动态特性 p 动态压力超调量动态压力超调量 t 动态稳定时间动态稳定时间直动型和先导型溢流直动型和先导型溢流阀灵敏度和精确度比阀灵敏度和精确度比较：较：直动型灵敏度高；精直动型灵敏度高；精确度低。确度低。2.减压阀减压阀（REDUCTION VALV

74、E）功用：功用：使流经阀的油液节流降压，以便从系统中分出使流经阀的油液节流降压，以便从系统中分出油压较低的支路。油压较低的支路。按结构形式和工作原理可分为：按结构形式和工作原理可分为：（1）先导式减压阀：有定值减压阀和单向减压阀；）先导式减压阀：有定值减压阀和单向减压阀；（2）直动式减压阀：有定差减压阀和定比减压阀。）直动式减压阀：有定差减压阀和定比减压阀。其中：保证阀的出口压力为定值的阀为其中：保证阀的出口压力为定值的阀为定值减压阀定值减压阀（简称减压阀）；保证阀的出口压力与进口压力之差（简称减压阀）；保证阀的出口压力与进口压力之差为定值的称为为定值的称为定差减压阀定差减压阀，若用于控制另一

75、阀（如节，若用于控制另一阀（如节流阀）的进出口压力差为定值，又称为流阀）的进出口压力差为定值，又称为它控式定差减它控式定差减压阀压阀；保证阀的出口压力与进日压力之比为定值的称；保证阀的出口压力与进日压力之比为定值的称为为定比减压阀定比减压阀。减压阀的泄油口需直通油箱（外泄），与溢流阀（内泄）不同。减压阀的泄油口需直通油箱（外泄），与溢流阀（内泄）不同。下图为定值减压阀下图为定值减压阀3.顺序阀顺序阀（PRESSURE SEQUENCE VALVE）是一）是一种用油压信号控制油路接通种用油压信号控制油路接通或隔断的阀，常用来以油压或隔断的阀，常用来以油压信号自动控制液压缸或液压信号自动控制液压缸

76、或液压马达的动作顺序。马达的动作顺序。 有直动式和先导式两种型有直动式和先导式两种型式，直动式较为常见。式，直动式较为常见。按控制油可分为：按控制油可分为：直控型直控型和外控型和外控型。按泄油方式可分为：按泄油方式可分为：内泄内泄式和外泄式式和外泄式。图示出直动式顺序阀的图示出直动式顺序阀的典型结构和图形符号。典型结构和图形符号。直动式顺序阀与溢流阀的区直动式顺序阀与溢流阀的区别：别： 顺序阀的出口油路是通往顺序阀的出口油路是通往执行结构，阀一旦动作就会执行结构，阀一旦动作就会全开，进出口压差一般小于全开，进出口压差一般小于0.5MPa,0.5MPa,泄油口采用外泄；而泄油口采用外泄；而溢流阀

77、则总是使出口直通油溢流阀则总是使出口直通油箱，可采用内部泄油，正常箱，可采用内部泄油，正常溢流时进油压力与回油压力溢流时进油压力与回油压力相差很大。相差很大。顺序阀也可作为顺序阀也可作为卸荷阀卸荷阀使用，使用，图图7-177-17为卸荷阀的图形符号。为卸荷阀的图形符号。二、方向控制阀二、方向控制阀 DIRECTION CONTROL VALVE功能：功能：通过控制液流方向来达到控制执行元件的运动通过控制液流方向来达到控制执行元件的运动方向。常见的有方向。常见的有单向阀单向阀单向阀单向阀和和换向阀换向阀换向阀换向阀两大类两大类。1. 单向阀单向阀（NON-RETURN VALVE）：功用：功用：

78、使液流只能单向流过使液流只能单向流过。（1）普通型单向阀：）普通型单向阀：正向导通时流动阻力要小正向导通时流动阻力要小（0.0350.05MPa0.0350.05MPa），反向封闭时密封性要好。），反向封闭时密封性要好。 按阀芯的形式分为：按阀芯的形式分为：钢球式钢球式和和锥阀式锥阀式。 按阀体的形状分为：按阀体的形状分为：直通型直通型和和直角型直角型。应用：应用：与其它元件组成单向式组合阀与其它元件组成单向式组合阀;回油管路中的背回油管路中的背压阀压阀;与冷却器、滤油器等附件并联作自动旁通阀使用。与冷却器、滤油器等附件并联作自动旁通阀使用。图单向阀图为图为直直角式角式锥锥 阀阀结构结构的的单

79、向单向阀阀（2）液控单向阀：）液控单向阀：既有单向止回作用又能在一定条件既有单向止回作用又能在一定条件下允许油流反向通过，即能使阀在控制油的控制下实现下允许油流反向通过，即能使阀在控制油的控制下实现阀的反向开启阀的反向开启。2. 换向阀换向阀（REVERSING VALVE）：用于将两个或两个以上的油口接通或切断改变液流方向的换用于将两个或两个以上的油口接通或切断改变液流方向的换向阀，是液压系统中用量最大、品种、名称最复杂的一类阀。向阀，是液压系统中用量最大、品种、名称最复杂的一类阀。根据阀心结构分类，换向阀分为滑阀式、球阀式和锥阀式。根据阀心结构分类，换向阀分为滑阀式、球阀式和锥阀式。根据阀

80、心在阀体内的工作位置分类，换向阀可分为二位、三位、根据阀心在阀体内的工作位置分类，换向阀可分为二位、三位、四位等。四位等。根据阀体上与外部连通的油路数，换向阀可分为二通、三通、根据阀体上与外部连通的油路数，换向阀可分为二通、三通、四通、五通等。四通、五通等。根据操纵阀心运动的方式分类，换向阀可分为手动、机动、根据操纵阀心运动的方式分类，换向阀可分为手动、机动、气动、液动。电磁动、电液动等。气动、液动。电磁动、电液动等。根据阀心在阀体内定位方式分类，换向阀可分为钢球定位、根据阀心在阀体内定位方式分类，换向阀可分为钢球定位、弹簧复位、弹簧对中等。弹簧复位、弹簧对中等。（1 1 1 1）电磁换向阀）

81、电磁换向阀）电磁换向阀）电磁换向阀：图示出一种示出一种三位四通电磁换向阀三位四通电磁换向阀的结构，图中：的结构，图中：P 压力油进口；压力油进口；T 通油箱或油泵吸口的回油口；通油箱或油泵吸口的回油口；A、B 通油缸或油马达等执行机构的工作油口。通油缸或油马达等执行机构的工作油口。图手动换向阀三个工作位置：三个工作位置：（A A）当左、右电磁线圈都断电时，阀芯处于当左、右电磁线圈都断电时，阀芯处于中间位置，中间位置，P P、T T、A A、B B互不相通。互不相通。（B B）当右边电磁线圈通电而左当右边电磁线圈通电而左边电磁线圈断电时，阀芯被推到左端位置，边电磁线圈断电时，阀芯被推到左端位置，

82、P P与与B B通，通，A A与与T T通。通。（C C）当左边电磁线圈通电而右边电磁线圈断电时，阀芯被推到左当左边电磁线圈通电而右边电磁线圈断电时，阀芯被推到左端位置，端位置，P P与与A A通，通，B B与与T T通。通。中位机能：阀芯处于中位时的油路沟通形式，可有H、P、O、J、K、X、M、Y等型式。换向阀中的密封：换向阀中的密封：靠阀芯的圆柱形台肩与阀体内侧的配合间隙来保证，配合间隙通常约为0.010.03mm。交流电磁阀：交流电磁阀：电压过高，线圈容易发热和烧坏；而过低因吸力不够，难于保证正常工作。初吸力大，换向冲击大，操作频率不宜超过30次/min,使用寿命较短，吸合数在十万一百万

83、次就会损坏，但价格便宜。直流电磁阀：直流电磁阀：不会因铁芯不能吸合而烧坏，工作频率可达120次/min以上。工作可靠，换向平稳，寿命较长，吸合数可达千万次以上，但需要直流电源。阀芯的移动阻力：阀芯的移动阻力：摩擦阻力和液动力的合力摩擦阻力和液动力的合力。为了减小阀芯的移动阻力，防止阀芯卡死，通常在为了减小阀芯的移动阻力，防止阀芯卡死，通常在阀芯的凸肩上开设数圈环形的均压槽，以使阀芯四阀芯的凸肩上开设数圈环形的均压槽，以使阀芯四周所受的液动力大致相等。开一条均压槽，摩擦阻周所受的液动力大致相等。开一条均压槽，摩擦阻力可下降到不开槽时的力可下降到不开槽时的40%40%左右，开三条可降到左右，开三条

84、可降到5%5%左右。左右。换向阀的常见故障：换向阀的常见故障：换向阀阀芯不能离开中位或不能回中换向阀阀芯不能离开中位或不能回中。换向阀换向冲击大换向阀换向冲击大。油液流经换向阀时流动阻力过大。油液流经换向阀时流动阻力过大。.阀芯不能离开中位的根本原因是阀芯不能离开中位的根本原因是：电磁力不足或移动阻力过大。电磁力不足或移动阻力过大。具体原因是具体原因是具体原因是具体原因是：电路不通或电压不足；电路不通或电压不足；激磁线圈脱焊或烧毁；激磁线圈脱焊或烧毁；阀芯和阀孔加工精度较差，配合间隙太小；阀芯和阀孔加工精度较差，配合间隙太小；阀芯或阀孔碰伤变形；阀芯或阀孔碰伤变形；有脏物进入间隙；有脏物进入间

85、隙；油温过高，阀芯因膨胀卡死；油温过高，阀芯因膨胀卡死；电磁铁推杆密封处的油压过高，摩擦阻力过大。电磁铁推杆密封处的油压过高，摩擦阻力过大。阀阀芯芯不不能能回回中中的的可可能能原原因因除除移移动动阻阻力力过过大大外外，还还可可能能是是弹簧断裂、漏装或弹力不足。弹簧断裂、漏装或弹力不足。.换向阀换向冲击大的原因有：对对于于大大流流量量的的换换向向阀阀没没采采用用液液压压操操纵纵或或电电液液操操纵纵；控控制制油油路路中中单单向向节节流流阀阀开开度度过过大大造成的造成的。.油流流经换向阀时流动阻力过大的主要原因是：经经过过阀阀的的流流量量超超过过额额定定值值，或或是是阀阀的的开开度度不不足足，一一般

86、般要要求求在在额额定定流流量量下下压压力力损损失失不不大于大于0.30.5MPa。（2 2 2 2）电液换向阀）电液换向阀）电液换向阀）电液换向阀：由由电磁换向阀（导阀）和液动换电磁换向阀（导阀）和液动换向阀（主阀）向阀（主阀）组合而成组合而成。电磁换向阀（导阀）：用来改换控制油液的方向用来改换控制油液的方向。液动换向阀（主阀）：用控制油推动以控制主油路用控制油推动以控制主油路。图图为一个为一个三位四通液动换向阀。三位四通液动换向阀。其中阻尼器其中阻尼器7用于控制主阀的换向速度，以免换向用于控制主阀的换向速度，以免换向太快引起冲击和噪声。太快引起冲击和噪声。弹簧对中型电液换向阀弹簧对中型电液换

87、向阀的的电磁导阀电磁导阀常采用常采用Y型或型或H型，型，能在中位时使控制油路卸荷能在中位时使控制油路卸荷。图电液换向阀图图图图7-77-7为外供控制油和外部泄油的电液换向阀的图形符号为外供控制油和外部泄油的电液换向阀的图形符号为外供控制油和外部泄油的电液换向阀的图形符号为外供控制油和外部泄油的电液换向阀的图形符号和简化符号。和简化符号。和简化符号。和简化符号。三、流量控制阀三、流量控制阀（ FLOW CONTROL VALVE） 靠改变阀的开度来改变通流面积，从而控制流量，靠改变阀的开度来改变通流面积，从而控制流量，通常用于定量泵系统，借以控制执行机构（油缸、油通常用于定量泵系统，借以控制执行

88、机构（油缸、油马达）的运动速度。一般分为：马达）的运动速度。一般分为：节流阀节流阀节流阀节流阀 由可调流阻构成的阀。由可调流阻构成的阀。调速阀调速阀调速阀调速阀 由节流阔和压力补偿机构组成的阀由节流阔和压力补偿机构组成的阀。通过此通过此类阀的流量大小可以不受阀的进口或出口压力变化的类阀的流量大小可以不受阀的进口或出口压力变化的影响：影响：分流阀分流阀分流阀分流阀 按一定流量比例将进油分成两股、且不受负按一定流量比例将进油分成两股、且不受负载变化影响的阀。载变化影响的阀。将两股按一定比例的流量合为一股将两股按一定比例的流量合为一股的阀称为集流阀。的阀称为集流阀。1. 节流阀节流阀（THROTTL

89、E VALVE）：）： 是一种可借移动或转动阀芯的方法直接改变阀口的是一种可借移动或转动阀芯的方法直接改变阀口的通流面积，从而改变流阻的阀。如图通流面积，从而改变流阻的阀。如图7-20所示。所示。节流阀的流量特性方程：节流阀的流量特性方程： Q= C A pmc 流量系数（随节流口形状和油液粘度而变）；流量系数（随节流口形状和油液粘度而变）；A 代表阀芯处流通的横截面积；代表阀芯处流通的横截面积；p 节流口前后压力差节流口前后压力差m 薄壁小孔（孔长小于孔径的一半）薄壁小孔（孔长小于孔径的一半）m=0.5 ,细长孔（孔长远细长孔（孔长远大于孔径）大于孔径） m = 1；一般节流口；一般节流口m

90、介于二者之间。介于二者之间。节流阀最常见的故障是在小流量时阀易堵塞。节流阀最常见的故障是在小流量时阀易堵塞。预防预防堵塞堵塞措施有：措施有：使用不易极化的油液；使用不易极化的油液；防止油温过高；防止油温过高；对油进对油进行过滤，定期换用新油；行过滤，定期换用新油；减少每级节流口的压降；减少每级节流口的压降；选用合适的阀芯和阀口材料；选用合适的阀芯和阀口材料；尽可能选用薄壁型尽可能选用薄壁型节流口，以提高抗堵塞性能。节流口，以提高抗堵塞性能。 图图7为单向节流阀。为单向节流阀。2. 普通型调速阀普通型调速阀（GOVERNOR VALVE） ：由定差减由定差减压阀和节流阀串联而成，简称调速阀。压阀

91、和节流阀串联而成，简称调速阀。 如下图所示。如下图所示。普通型调速阀的工作原理：普通型调速阀的工作原理： 来自定压液压源，压力为来自定压液压源，压力为 p1的油液，先经减压阀的油液，先经减压阀节流降压至节流降压至 p2。如使减压阀的阀芯开度依节流阀前后。如使减压阀的阀芯开度依节流阀前后压差（压差（p1-p2）的变动而自动进行调节，以使）的变动而自动进行调节，以使p1-p2之差之差基本保持不变，则节流阀的流量也可大体保持稳定。基本保持不变，则节流阀的流量也可大体保持稳定。减压阀阀芯上的作用力平衡方程式：减压阀阀芯上的作用力平衡方程式： p p1 1A = pA = p2 2A+FA+FS S p

92、 = p = p1 1-p-p2 2 = F= FS S/A/A式中：式中：A 减压阀阀芯大端面积；减压阀阀芯大端面积； FS 减压阀的弹簧张力。减压阀的弹簧张力。图叠加式调速阀3. 旁通型调速阀：旁通型调速阀：由定差溢流阀和节流阀并联而成，由定差溢流阀和节流阀并联而成，亦称溢流节流阀。如图亦称溢流节流阀。如图7-23 7-23 所示。所示。溢流阀阀芯上作用力的平衡方程式为：溢流阀阀芯上作用力的平衡方程式为： p = p1 1p2 2 = FS S / A弹簧力弹簧力FS和阀芯的移动量都不大，（和阀芯的移动量都不大，（ p1 1p2 2）的变化就不大。的变化就不大。 旁通型调速阀的流量稳定性不

93、如普通型调旁通型调速阀的流量稳定性不如普通型调速阀，但与定量油源配合使用，功率损耗较小，速阀，但与定量油源配合使用，功率损耗较小，油液发热程度较轻，更适合对流量稳定性要求油液发热程度较轻，更适合对流量稳定性要求并不很高的场合。并不很高的场合。4. 分流分流 - 集流阀（简称同步阀）：集流阀（简称同步阀）： 在液压系统中有时需要两个或两个以上执行元件同步运在液压系统中有时需要两个或两个以上执行元件同步运动；但由于上述执行元件的负载不均衡，摩擦阻力不相等以及动；但由于上述执行元件的负载不均衡，摩擦阻力不相等以及泄漏、压损不一致等诸多原因，经常使执行元件不能同步运行。泄漏、压损不一致等诸多原因，经常

94、使执行元件不能同步运行。因此人们从节流同步的措施中，研究生产出多种多样的分流因此人们从节流同步的措施中，研究生产出多种多样的分流集流阀来保证执行元件的同步。集流阀来保证执行元件的同步。 分流分流集流阀，简称为同步阀。它是分流阀、集流阀、单集流阀，简称为同步阀。它是分流阀、集流阀、单向分流阀、单向集流阀和分流集流阔的总称，这些阀类的各自向分流阀、单向集流阀和分流集流阔的总称，这些阀类的各自功能与特征是：功能与特征是： 分流阀分流阀按固定的比例，自动将单一油流分成两股支流。按固定的比例，自动将单一油流分成两股支流。 集流阀集流阀按固定的比例，自动将两股油流会成单一油流。按固定的比例，自动将两股油流

95、会成单一油流。 单向分流阀单向分流阀单向阀与分流阀的组合。单向阀与分流阀的组合。 单向集流阀单向集流阀单向阀与集流阀的组合。单向阀与集流阀的组合。 分流集流阀分流集流阀分流阀和集流阀的组合分流阀和集流阀的组合 分流阀、集流阀、单向分流阀及单向集流阀只能使执行元分流阀、集流阀、单向分流阀及单向集流阀只能使执行元件在一个运动方向上起同步作用，反向时不起同步作用。单向件在一个运动方向上起同步作用，反向时不起同步作用。单向分流阀和单向集流问是当执行元件反向运动时，为减少液阻压分流阀和单向集流问是当执行元件反向运动时，为减少液阻压损，而让油流自单向阀流出。损，而让油流自单向阀流出。 分流集流阀能使执行元

96、件双向运动都起同步作用，所以，有分流集流阀能使执行元件双向运动都起同步作用，所以，有时也称为双向分流阀。时也称为双向分流阀。下图所示为分流下图所示为分流集流阀的主要图形符号。集流阀的主要图形符号。 下图为上海液压件下图为上海液压件11厂生产的厂生产的FJI型分流集流阀外型分流集流阀外形图。形图。分流阀的基本结构与工作原理分流阀的基本结构与工作原理分流阀与所有分流集阀一样是利用负载压力反馈分流阀与所有分流集阀一样是利用负载压力反馈的原理来补偿因负载变化引起流量变化的一种流量控的原理来补偿因负载变化引起流量变化的一种流量控制阀；但是，它只能控制流量的分配、而不能控制流制阀；但是，它只能控制流量的分

97、配、而不能控制流量的大小。量的大小。 在一般的分流阀结构中当负载压力变化引起阀芯移在一般的分流阀结构中当负载压力变化引起阀芯移动时，阀内的可变节流阀即自动调整各自的节流开度动时，阀内的可变节流阀即自动调整各自的节流开度由此产生了不同的节流压降从而保证一对定节流由此产生了不同的节流压降从而保证一对定节流孔前后油液压力差相等的工况因而保证这一对定节孔前后油液压力差相等的工况因而保证这一对定节流孔分配的流量始终相等。流孔分配的流量始终相等。 分流阀工作原理分流阀工作原理见图见图当执行元件的负载发生变化时当执行元件的负载发生变化时假设左边负载增大，右边负载减小，分流阀必须使左边压力假设左边负载增大，右

98、边负载减小，分流阀必须使左边压力p p3 3增增大或使右边压力大或使右边压力p p4 4减小（使减小（使p p3 3 p p4 4 ），以保持原来的同步运），以保持原来的同步运动速度。其动速度。其动作过程如下：动作过程如下： 动作过程如下：动作过程如下： 首先，由于左边负载增大，原来首先，由于左边负载增大，原来p p3 3 = = p p4 4的平衡状态受到破坏，的平衡状态受到破坏，P P3 3不能克服左边的负载而使左执行元件的速度降低，右边速度增不能克服左边的负载而使左执行元件的速度降低，右边速度增大，大，Q Q1 1Q Q2 2。由于流量的变化，使在固定节流孔。由于流量的变化，使在固定节流

99、孔 1 1、2 2上的压降也上的压降也产生变化，产生变化，pp1 1减小，减小， p p1 1上升，同时上升，同时pp2 2增大，增大， p p2 2下降。下降。 p p1 1 p p2 2 ，通过小孔作用在阀芯，通过小孔作用在阀芯6 6两端的压力差，使阀芯向左移动，可两端的压力差，使阀芯向左移动，可使节流口使节流口3 3开大而开大而4 4关小。可变节流口上的压降也发生变化，关小。可变节流口上的压降也发生变化， pp3 3减小减小pp4 4而升高，同时使而升高，同时使p p3 3压力升高而压力升高而p p4 4减低，克服负载的变化而减低，克服负载的变化而使其运动速度恢复同步。达到同步状态时，使

100、其运动速度恢复同步。达到同步状态时， Q Q1 1=Q=Q2 2 ， p p1 1= p= p2 2 ，p p1 1 = = p p2 2 ，滑阀在新的位置平衡。此时可变节流口滑阀在新的位置平衡。此时可变节流口3 3和和4 4则处于不则处于不同于原来的新的位置，以使同于原来的新的位置，以使pp3 3和和pp4 4不相等而使不相等而使p p3 3和和p p4 4适应于负适应于负载的变化而保持运动的同步。载的变化而保持运动的同步。 分流阀由于节流孔、对中弹簧制造精度以及摩擦力分流阀由于节流孔、对中弹簧制造精度以及摩擦力和液动力的影响，常有一定的分流误差。流量变化时，和液动力的影响，常有一定的分流误

101、差。流量变化时，对分流误差亦有较大影响，因而一般只用在流量变化不对分流误差亦有较大影响，因而一般只用在流量变化不大而分流精度要求不高之处（大干大而分流精度要求不高之处（大干5 5）。）。四、插装阀四、插装阀（简称逻辑阀或简称逻辑阀或简称逻辑阀或简称逻辑阀或CVCV阀）阀）阀）阀）（PLUG-IN VALVEPLUG-IN VALVE）：特点：特点：这种阀的主要元件大都采用插入的连接方法，不这种阀的主要元件大都采用插入的连接方法，不仅能实现常规液压控制阀的各种功能，而且结构简单，仅能实现常规液压控制阀的各种功能，而且结构简单，通用性强，在功率相同时重量轻，体积小，流阻小，密通用性强，在功率相同时

102、重量轻，体积小，流阻小，密封性好，抗污染能力强，动作灵敏并易于组合。封性好，抗污染能力强，动作灵敏并易于组合。 插装阀是基本组件插入特定设计加工的阀体内，配以盖板、插装阀是基本组件插入特定设计加工的阀体内，配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。因插装阀基本组件只有两个先导阀组成的一种多功能的复合阀。因插装阀基本组件只有两个主油口，因此被称为二通插装阀。主油口，因此被称为二通插装阀。1. 插装式方向控制阀：插装式方向控制阀：图示是一锥阀式插装阀的基本结构。图示是一锥阀式插装阀的基本结构。阀芯两端作用力的平衡方程式为：阀芯两端作用力的平衡方程式为： FS + FY + pkAk = pAAA+

103、 pBAB式中：式中： FS弹簧力；弹簧力； FY 液动力；液动力； pA、pB、pk 分别代表分别代表A、B、K口的液压力；口的液压力； AA 、Ak 分别代表分别代表A口和阀芯的横截面积；口和阀芯的横截面积； AB=Ak-AA 当当A为进油口，为进油口，B为出油口，且为出油口，且pA pB时时,如使控制腔与油箱相通如使控制腔与油箱相通,即即pk =0,则则pAAA+pBAB FS+FY,于是阀芯抬起于是阀芯抬起,A口的压力油得以自由地口的压力油得以自由地流向流向B口口. 当当B为进油口为进油口, A为出油口为出油口,而且而且pB pA时时,如使如使K腔与油箱相通腔与油箱相通,则阀芯同样也将

104、开启则阀芯同样也将开启,这样这样B口的压力油将流向口的压力油将流向A口口.但如果将控制油液引入但如果将控制油液引入K腔腔,且且pk pA或或pk pB,则则pkAk pAAA +pBAB,在加上弹簧力在加上弹簧力FS的帮助的帮助(阀在开启状态还有液动力阀在开启状态还有液动力FY的作用的作用),即可使阀即可使阀关闭关闭.图图7-25为插装式单向阀为插装式单向阀.二通插件图图7-26为插装式二位三通和三位四通式电液换向阀为插装式二位三通和三位四通式电液换向阀.2.插装式压力控制阀插装式压力控制阀 如果在锥阀式插装阀的控制口上如果在锥阀式插装阀的控制口上,配配上不同的先导式调压阀上不同的先导式调压阀

105、,则可得到不同种类的压力控制阀则可得到不同种类的压力控制阀. 图图为插装式溢流阀为插装式溢流阀.图图7-28为插装式顺序阀为插装式顺序阀.3.3.插装式流量调节阀插装式流量调节阀插装式流量调节阀插装式流量调节阀: :图图示出一种阀芯不带阻尼孔的插装式节流阀、单向节示出一种阀芯不带阻尼孔的插装式节流阀、单向节流阀及其图形符号。流阀及其图形符号。五五. 比例控制阀：比例控制阀： 传统形式的液压控制阀只能对液流进行定传统形式的液压控制阀只能对液流进行定值控制（如调定压力、流量或阀的开度）或开值控制（如调定压力、流量或阀的开度）或开关控制（例如液流方向的通断切换）。而比例关控制（例如液流方向的通断切换

106、）。而比例控制阀可以电信号为输入量，使被控制的压力、控制阀可以电信号为输入量，使被控制的压力、流量与输入的电信号成正比，从而实现连续的流量与输入的电信号成正比，从而实现连续的自动控制。自动控制。比例控制阀按功能分：比例控制阀按功能分：压力控制阀（比例溢流阀、压力控制阀（比例溢流阀、比例减压阀等）、流量控制阀（比例节流阀、比例调比例减压阀等）、流量控制阀（比例节流阀、比例调速阀等）和比例换向阀。速阀等）和比例换向阀。图图7-31示出比例节流电磁换向阀。示出比例节流电磁换向阀。图先导式比例压力阀BOSCH BOSCH 比例伺服阀比例伺服阀六六.其它液压控制阀其它液压控制阀1.叠加阀：叠加阀： 叠加

107、阀是叠加式液压阀的简称，是在集成块和集成叠加阀是叠加式液压阀的简称，是在集成块和集成板的基础上发展起来的新型元件，在组成系统时，它不需要另外板的基础上发展起来的新型元件，在组成系统时，它不需要另外的连接件，是以自身的阀体作为连接体，直接叠合而成。的连接件，是以自身的阀体作为连接体，直接叠合而成。叠加阀与一般阀在工作原理上没有多大差别，但在具体结构叠加阀与一般阀在工作原理上没有多大差别，但在具体结构上和连接方式上有其特点，因而它自成系列。每个叠加阀既起到上和连接方式上有其特点，因而它自成系列。每个叠加阀既起到控制元件功能作用，又起到通道体作用。每种规格通径的叠加阀控制元件功能作用，又起到通道体作

108、用。每种规格通径的叠加阀主油路的位置和数量都与相应通径主换向阀相同。因此，同一通主油路的位置和数量都与相应通径主换向阀相同。因此，同一通径系列的叠加阀都可以叠加起来组成不同的系统。通常一个系统径系列的叠加阀都可以叠加起来组成不同的系统。通常一个系统（指控制一个执行部件）可以叠成一叠。在一叠中，系统中的主（指控制一个执行部件）可以叠成一叠。在一叠中，系统中的主换向阀（主换向阀不属于叠加阀，它是标准的板式元件）安装在换向阀（主换向阀不属于叠加阀，它是标准的板式元件）安装在最上面；与执行部件连接用的底板块放在最下面；叠加阀均安放最上面；与执行部件连接用的底板块放在最下面；叠加阀均安放在主换向阀和底板

109、块之间，其顺序按系统的动作要求而定。在主换向阀和底板块之间，其顺序按系统的动作要求而定。我国研制的叠加阀有我国研制的叠加阀有66、1010、1616、2020、3232五个通五个通径系列，径系列，5353个品种，个品种，162162个规格。连接尺寸符合个规格。连接尺寸符合ISO4401ISO4401国际标准。国际标准。图叠加阀叠加阀优点叠加阀优点1.1.用叠加阀组成的系统，结构紧凑，体积小，重量用叠加阀组成的系统，结构紧凑，体积小，重量轻，占地面积小。轻，占地面积小。2.2.安装简便，装配周期短。安装简便，装配周期短。3.3.系统有变化需增减元件时，重新组装方便迅速。系统有变化需增减元件时，重

110、新组装方便迅速。4.4.元件之间是无管连接，消除了因油管、管接头等元件之间是无管连接，消除了因油管、管接头等引起的漏油、振动和噪声。引起的漏油、振动和噪声。5.5.配置灵活，外观整齐，维修保养容易。配置灵活，外观整齐，维修保养容易。6.6.采用我国叠加阀组成的集中供油系统节电效果显采用我国叠加阀组成的集中供油系统节电效果显著。著。2.梭阀：梭阀：梭阀又叫选择阀，根据阀芯工作时的形态结构，像只梭梭阀又叫选择阀，根据阀芯工作时的形态结构，像只梭子，故又称梭阀。它实际上是一种三通式液控单向阀，可以自动子，故又称梭阀。它实际上是一种三通式液控单向阀，可以自动地进行油路压力的选择。地进行油路压力的选择。

111、 梭阀的结构如下图所示。这种阀有两个压力油入口和一个出梭阀的结构如下图所示。这种阀有两个压力油入口和一个出口，当右边进口压力大于左边进口压力时，阀芯被两者的差力值口，当右边进口压力大于左边进口压力时，阀芯被两者的差力值推向左边关闭左端压力油口，从而右端压力油通向出口。推向左边关闭左端压力油口，从而右端压力油通向出口。3.伺服阀：伺服阀：（结合变量泵的变量控制方式讲解）（结合变量泵的变量控制方式讲解）七七.液压控制阀的性能参数及基本要求液压控制阀的性能参数及基本要求一）液压控制阀的性能参数一）液压控制阀的性能参数1.公称压力公称压力液压控制阀长期可靠工作所允许的最高工作压力，液压控制阀长期可靠工

112、作所允许的最高工作压力，由阀的强度限定，实际允许的最高工作压力还与其它由阀的强度限定，实际允许的最高工作压力还与其它因素有关，如换向阀的换向可靠性和压力阀的调压范因素有关，如换向阀的换向可靠性和压力阀的调压范围。围。2.公称通径公称通径液压控制阀公称道径的单位为液压控制阀公称道径的单位为mmmm，一定的公称通，一定的公称通径代表一定的通流能力即允许通过为最大流量（公径代表一定的通流能力即允许通过为最大流量（公称流量）。称流量）。 需要指出的是，同一公称通径的阀，因其功能不需要指出的是，同一公称通径的阀，因其功能不同，公称流量也不一定相同。同，公称流量也不一定相同。（二）液压控制阀的基本要求（二

113、）液压控制阀的基本要求1 1）动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动系小；噪）动作灵敏、使用可靠，工作时冲击和振动系小；噪声要低。声要低。 2 2）阀口关闭时，密封性要好；阀口开启时，作为方）阀口关闭时，密封性要好；阀口开启时，作为方向阀，液流的压力损失要小，作为压力阀，阀心的稳向阀，液流的压力损失要小，作为压力阀，阀心的稳定性要好。定性要好。 3 3）所控制的参量（压力或流量）精度高，受外干扰）所控制的参量（压力或流量）精度高，受外干扰时波动要小。时波动要小。 4 4）的结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性好。）的结构紧凑，安装、调试、维护方便，通用性好。八八.液压控制阀的维修概论液压控制阀

114、的维修概论一、液压控制阀一、液压控制阀机械性失效原因简介机械性失效原因简介 失效是设备、失效是设备、系统或元件的一种状态。液压阀在使用阶段的规定条系统或元件的一种状态。液压阀在使用阶段的规定条件下，若丧失了规定的功能那叫做件下，若丧失了规定的功能那叫做“ “失效失效” ”，对于可，对于可修复的产品，失效就是故障。损坏是失效的常见形式，修复的产品，失效就是故障。损坏是失效的常见形式，一般机械性损坏失效的原因有：一般机械性损坏失效的原因有： 1. 1. 磨损磨损 液压阀芯、阀体等机械零件的运动副间，在液压阀芯、阀体等机械零件的运动副间，在使用时不断产生摩擦，使得零件尺寸、形状和表面质使用时不断产生

115、摩擦，使得零件尺寸、形状和表面质量发生变化而失效。量发生变化而失效。2. 2. 疲劳疲劳 液压阀中的平衡弹簧及有关阀芯、阀座，在液压阀中的平衡弹簧及有关阀芯、阀座，在长期高变载荷下工作，会产生疲劳及裂纹，造成弹簧长期高变载荷下工作，会产生疲劳及裂纹，造成弹簧长度的缩短或整个折断以及阀座密封表面的剥落、损长度的缩短或整个折断以及阀座密封表面的剥落、损坏而失效。坏而失效。 3. 3. 变形变形 液压阀零件在加工过程中残留的残余应力和液压阀零件在加工过程中残留的残余应力和使用过程中外载荷应力超过零件材料的屈服强度时，使用过程中外载荷应力超过零件材料的屈服强度时，零件产生变形，不能完成规定功能而失效。

116、零件产生变形，不能完成规定功能而失效。4.4.腐蚀腐蚀 液压油中混有水分或酸性物过高，使用较长液压油中混有水分或酸性物过高，使用较长时间后会腐蚀液压阀中的有关零件，使其丧失应有的时间后会腐蚀液压阀中的有关零件，使其丧失应有的精度而失效。精度而失效。 此外，在液压阀制造生产或修理时，没有注意达到规定的技术要求，如尺寸精度、表面粗糙度、热处理规范，装配时没有保证所需的公差配合，位置偏差过多以及零件保管不善，发生锈蚀混入污物等等，均是引起液压阀失效的重要因素。 二、液压控制阀二、液压控制阀属于液压个性因素而失效原因简介属于液压个性因素而失效原因简介1. 1. 液压卡紧液压卡紧 液压系统中的压力油液，

117、流经普通液压液压系统中的压力油液，流经普通液压阀圆柱形滑阀结构时，作用在阀芯上的径向不平衡力阀圆柱形滑阀结构时，作用在阀芯上的径向不平衡力（又叫液压侧向力）使阀芯卡住叫做（又叫液压侧向力）使阀芯卡住叫做“ “液压卡紧液压卡紧” ”。 轻微的轻微的“ “液压卡紧液压卡紧” ”使阀芯移动时摩擦力增加，严使阀芯移动时摩擦力增加，严重些的可导致所控制的系统元件动作不符合设计节拍。重些的可导致所控制的系统元件动作不符合设计节拍。变得滞后，就会破坏给定的自动循环，使液压设备发变得滞后，就会破坏给定的自动循环，使液压设备发生事故。当液压卡紧阻力大于阀芯的移动力时，阀芯生事故。当液压卡紧阻力大于阀芯的移动力时

118、，阀芯不能移动，叫做不能移动，叫做“ “卡死卡死” ”。 在高压系统中，减压阀和顺序阀处理不当则尤其在高压系统中，减压阀和顺序阀处理不当则尤其容易容易“ “卡死卡死” ”。 液压系统中产生液压系统中产生“ “液压卡紧液压卡紧” ”，自然会加速滑阀，自然会加速滑阀的磨损，降低元件的使用寿命；阀芯的移动在液压控的磨损，降低元件的使用寿命；阀芯的移动在液压控制阀中很多是采用小的电磁铁驱动的，阀芯一旦制阀中很多是采用小的电磁铁驱动的，阀芯一旦“ “卡卡死死” ”，电磁铁则易烧毁。，电磁铁则易烧毁。 2. 2. 液压冲击液压冲击 在液压系统中，由于迅速换向或关闭油在液压系统中，由于迅速换向或关闭油道，使

119、系统内流动的油液突然换向或停止流动，由于道，使系统内流动的油液突然换向或停止流动，由于流动油液及液压工作部件存在着运动惯性，从而使得流动油液及液压工作部件存在着运动惯性，从而使得某个局部区段的压力猛然上升，形成了一个很大的压某个局部区段的压力猛然上升，形成了一个很大的压力峰值这种现象叫做液压冲击。工作介质为水时，力峰值这种现象叫做液压冲击。工作介质为水时，俗称作俗称作“ “水锤水锤” ”。危害危害 液压冲击时，油液的压力峰值常高达正常压力液压冲击时，油液的压力峰值常高达正常压力的的3 34 4倍，因此，使系统中的控制阀等液压元件、计倍，因此，使系统中的控制阀等液压元件、计量仪表、甚至管道遭受损

120、坏，并使压力继电器、过电量仪表、甚至管道遭受损坏，并使压力继电器、过电流继电器发出非正常讯号，致使系统不能正常工作流继电器发出非正常讯号，致使系统不能正常工作 液压冲击还会引起强烈地振动和冲击噪音，并使液压冲击还会引起强烈地振动和冲击噪音，并使油温较快地上升，这些情况，均会严重地影响液压系油温较快地上升，这些情况，均会严重地影响液压系统的性能稳定和可靠性。统的性能稳定和可靠性。3.3.气穴现象和气蚀现象气穴现象和气蚀现象气穴气穴 在流动液体中，因流速变化引起压力下降而产生气泡的在流动液体中，因流速变化引起压力下降而产生气泡的现象，叫做现象，叫做“ “气穴气穴” ”。 气穴形成原因气穴形成原因

121、液压系统中的某一局部会产生低压区（如流速液压系统中的某一局部会产生低压区（如流速很大的区域压力会降低）当压力低于工作温度下溶于油液中很大的区域压力会降低）当压力低于工作温度下溶于油液中的空气分离的临界压力时。油中原来溶解的空气就会大量离析的空气分离的临界压力时。油中原来溶解的空气就会大量离析出来，形成气泡。如果压力继续下降，在低于工作温度时油液出来，形成气泡。如果压力继续下降，在低于工作温度时油液的饱和蒸气压时，油液沸腾而迅速蒸发，成为大量的气泡。这的饱和蒸气压时，油液沸腾而迅速蒸发，成为大量的气泡。这些气泡混杂在工作油液中，使原来充满管道中或充满元件中的些气泡混杂在工作油液中，使原来充满管道

122、中或充满元件中的油液成为断续状态，形成了油液成为断续状态，形成了“ “气穴气穴” ”。气穴现象气穴现象 当气泡随着油流进入高压区后，突然收缩，有些在当气泡随着油流进入高压区后，突然收缩，有些在周围高压油流的挤切、冲击下迅速破裂，并又重新凝结为液体。周围高压油流的挤切、冲击下迅速破裂，并又重新凝结为液体。由气体变为液体，体积减小而形成了由气体变为液体，体积减小而形成了“ “真空真空” ”，而周围的高压，而周围的高压油液体质点便以极大的速度冲向真空区域，因而引起局部压力油液体质点便以极大的速度冲向真空区域，因而引起局部压力的猛列冲击；并将质点的动能突然转换为压力能，压力和温度的猛列冲击；并将质点的

123、动能突然转换为压力能，压力和温度在此均急剧升高，此时即会产生剧烈振动，发出强烈噪声。在此均急剧升高，此时即会产生剧烈振动，发出强烈噪声。 气蚀现象气蚀现象 在气泡凝结附近的元件表面，因在高温条件下反复在气泡凝结附近的元件表面，因在高温条件下反复受到液压冲击，加之油液中分离出来的酸性气体，具有一定的受到液压冲击，加之油液中分离出来的酸性气体，具有一定的腐蚀作用，使其表面材料剥落，形成小麻点及蜂窝坑，这种现腐蚀作用，使其表面材料剥落，形成小麻点及蜂窝坑，这种现象叫做气蚀。象叫做气蚀。 气穴和气蚀现象使液压系统工作性能恶化，可靠性气穴和气蚀现象使液压系统工作性能恶化，可靠性降低，其危害同于液压冲击，

124、且对液压元件的损害更降低，其危害同于液压冲击，且对液压元件的损害更为严重。为严重。三、液压阀和液压系统故障判断、排除的一般过程与三、液压阀和液压系统故障判断、排除的一般过程与方法方法 （一）（一）判断排除故障的过程步骤判断排除故障的过程步骤 1. 1. 全面了解故障状况全面了解故障状况 当液压设备出现故障后，千万不要毛当液压设备出现故障后，千万不要毛手毛脚地一到现场就拆这拆那和手毛脚地一到现场就拆这拆那和“ “拆了再说。拆了再说。” ” 处理故障前，要先向操作者询问设备出现故障前后的工作处理故障前，要先向操作者询问设备出现故障前后的工作状况与异常现象，产生故障的现象与部位，同时要了解过去有状况

125、与异常现象，产生故障的现象与部位，同时要了解过去有否发生类似情况及处理经过。否发生类似情况及处理经过。 2. 2. 现场试车观察现场试车观察 如果设备虽有故障，但仍能动作，并且带病动作不会有恶如果设备虽有故障，但仍能动作，并且带病动作不会有恶性影响时，应当亲自启动设备，操纵有关控制机构，仔细观察性影响时，应当亲自启动设备，操纵有关控制机构，仔细观察故障现象及各参数状态的变化并与操作者提供的情况联系批故障现象及各参数状态的变化并与操作者提供的情况联系批较、分析。较、分析。 3 3查阅设备档案查阅设备档案 通过上述两个过程，维修者对设备故障已有一个大体的认通过上述两个过程，维修者对设备故障已有一个

126、大体的认识却初步的判断，为了省时、省力，这时，一般应查阅设备技识却初步的判断，为了省时、省力，这时，一般应查阅设备技术档案，对照本次故障现象看看过去是否有所发生（或类似术档案，对照本次故障现象看看过去是否有所发生（或类似现象）及处理情况，这样，有助于准确判断。现象）及处理情况，这样，有助于准确判断。4 4确诊阶段确诊阶段（这是判断排除故障的关键阶段，也是衡量检验（这是判断排除故障的关键阶段，也是衡量检验维修工作者技术能力的时刻）维修工作者技术能力的时刻） 技术水平很高的同志此时，脑子里早已清晰无误地影现技术水平很高的同志此时，脑子里早已清晰无误地影现出该设备的液压系统工作原理图甚至电气控制原理

127、图；如果脑出该设备的液压系统工作原理图甚至电气控制原理图；如果脑子里不能清楚记忆出上述资料或有部分不透彻的话，那必须将子里不能清楚记忆出上述资料或有部分不透彻的话，那必须将“ “液压系统工作原理图液压系统工作原理图” ”以及以及“ “电气控制原理图电气控制原理图” ”展现在眼展现在眼前，并把调查了解和自己观察的现象，根据工作原理进行综合、前，并把调查了解和自己观察的现象，根据工作原理进行综合、比较、归纳、分析，从而确诊出故障的准确部位或元件。比较、归纳、分析，从而确诊出故障的准确部位或元件。 5 5修理实施阶段修理实施阶段 根据上述判断结合厂情，制订出修理工作的具体措施，根据上述判断结合厂情，

128、制订出修理工作的具体措施，并将分工、维修设备及材料落实以保证在最短时间内修复好。并将分工、维修设备及材料落实以保证在最短时间内修复好。 6 6总结经验总结经验 排除了故障，修好了设备总结其中有益的经验和方法排除了故障，修好了设备总结其中有益的经验和方法找出防止故障发生的改进措施和修理工作中的不足之处。这些找出防止故障发生的改进措施和修理工作中的不足之处。这些都是积累宝贵经验的有效方法。都是积累宝贵经验的有效方法。 7 7记载归档记载归档 将本次故障发生科断、排除或修理的全过程，作为历史资将本次故障发生科断、排除或修理的全过程，作为历史资料，详实记载后纳入设备技术档案，以备今后查阅。料，详实记载

129、后纳入设备技术档案，以备今后查阅。（二）（二）判断、排除故障的一般方法判断、排除故障的一般方法1 1直觉经验法直觉经验法 对于简单的液压设备，常依靠维修、对于简单的液压设备，常依靠维修、操作人员直觉来判别、诊断。具体方法于下：操作人员直觉来判别、诊断。具体方法于下： 1 1）看：）看：看加工件的质量。技术指标；看工作部件运动有无变看加工件的质量。技术指标；看工作部件运动有无变异；看各压力点表值的波动异常；看连接处的泄漏情况；看系统异；看各压力点表值的波动异常；看连接处的泄漏情况；看系统的振动、爬行等；看回油的金属磨屑及油液污染程度等等。的振动、爬行等；看回油的金属磨屑及油液污染程度等等。 2

130、2）听听：听听系系统统中中及及各各类类阀阀是是否否有有啸啸叫叫等等噪噪胄胄；听听有有否否气气穴穴和和液压冲击的声音；听各元件是否有异常金属损坏胄、摩擦声。液压冲击的声音；听各元件是否有异常金属损坏胄、摩擦声。 3 3）摸：）摸：摸系统各处温度情况；摸油液冲击及元件振动。摸系统各处温度情况；摸油液冲击及元件振动。 4 4）闻闻：嗅嗅闻闻系系统统及及各各元元件件是是否否有有过过热热焦焦味味，闻闻油油液液是是否否变变质质、发臭。发臭。 5 5）问：）问：向操作者全面了解设备及故障发生前后有关情况。向操作者全面了解设备及故障发生前后有关情况。 6 6）阅：）阅：查阅有关设备技术档案和运行交接班记录。查

131、阅有关设备技术档案和运行交接班记录。 2 2仪器监测器仪器监测器 随着液压技术及电子技术的发展，国内外正在积极研制各种随着液压技术及电子技术的发展，国内外正在积极研制各种对液压系统及元件故障的专用测试仪器和工具。其原理多是根据对液压系统及元件故障的专用测试仪器和工具。其原理多是根据液压故障先兆表征出的有关处、点的压力、流量、温度、噪声、液压故障先兆表征出的有关处、点的压力、流量、温度、噪声、振动、油的污染及泄漏、执行部件的速度。力矩等，通过仪器显振动、油的污染及泄漏、执行部件的速度。力矩等，通过仪器显示给操作、维修、管理工作者提供判断依据；或是输入计算机，示给操作、维修、管理工作者提供判断依据

132、；或是输入计算机，由编制的专用软件程序，通过检点，由电视屏幕或打印机输出判由编制的专用软件程序，通过检点，由电视屏幕或打印机输出判断结果。这样，可能做到液压系统的断结果。这样，可能做到液压系统的“ “不解体全面检查与分析不解体全面检查与分析” ”。但是这种方法，仪器应用复杂，价格高昂，一般工厂承担不起，但是这种方法，仪器应用复杂，价格高昂，一般工厂承担不起，因此，在我国使用不多。因此，在我国使用不多。 3.3.逻辑顺序推断法逻辑顺序推断法 这是根据液压阀等元件这是根据液压阀等元件液压系统液压系统液压设备三者组成的逻液压设备三者组成的逻辑关系，根据直觉法调查到的各种情况与故障现象，进行元件辑关系

133、，根据直觉法调查到的各种情况与故障现象，进行元件系统系统设备的机、电、液间的综合工作分析，迅速缩小检查范围，设备的机、电、液间的综合工作分析，迅速缩小检查范围，准确判断故障的方位与元件是一种可以达到准确判断故障的方位与元件是一种可以达到“ “准为前提，快为准为前提，快为目的目的” ”判断方法。判断方法。逻辑顺序推断的基础和关键是：吃透液压工作逻辑顺序推断的基础和关键是：吃透液压工作原理图和元件结构。原理图和元件结构。下面三图为故障判断的逻辑顺序推断方框图。下面三图为故障判断的逻辑顺序推断方框图。第四章第四章液压泵和液压马达概述液压泵和液压马达概述第一节第一节液压泵和液压马达的主要性能指标液压泵

134、和液压马达的主要性能指标 液压泵和液压马达是液压系统中的能量转换装置，前者把液压泵和液压马达是液压系统中的能量转换装置，前者把电动机（或内燃机等其他原动机）的机械能（转距电动机（或内燃机等其他原动机）的机械能（转距T T及转速及转速n n）转换成液体的压力能（压力转换成液体的压力能（压力P P及流量及流量q qv v）；后者把液压能转换成）；后者把液压能转换成机械能输出，执行所要求的动作。为了高效地完成能量转换，机械能输出，执行所要求的动作。为了高效地完成能量转换，对液压泵，液压马达提出了各任项性能要求。对液压泵，液压马达提出了各任项性能要求。一、液压泵和液压马达的压力一、液压泵和液压马达的压

135、力（常用单位为（常用单位为MPaMPa） （l l）额定压力）额定压力p ps s 在正常工作条件下，根据试验结果推荐在正常工作条件下，根据试验结果推荐的允许连续运行的最高压力。的允许连续运行的最高压力。 它的值和其零部件的工作寿命及泵和马达的泄漏量有关。它的值和其零部件的工作寿命及泵和马达的泄漏量有关。（2 2）最高压力）最高压力Pmax Pmax 按试验标准规定进行超过额定压力而按试验标准规定进行超过额定压力而允许短暂运行的最高压力。允许短暂运行的最高压力。 它的值主要取决于零件及相对摩擦副的破坏强度极限。它的值主要取决于零件及相对摩擦副的破坏强度极限。 （3 3）工作压力）工作压力P P

136、液压泵出口处的实际压力液压泵出口处的实际压力 它的值取决于泵的液压负载；它的值取决于泵的液压负载；液压马达应进口处的实际压力液压马达应进口处的实际压力 它的值取决于加在马达上的机械负载转矩。它的值取决于加在马达上的机械负载转矩。（4 4）泵的极限吸入压力）泵的极限吸入压力 为保证在最高转速时泵能正常吸为保证在最高转速时泵能正常吸油所需进油口的压力。当由于泵的安装高度太高或吸油阻力太油所需进油口的压力。当由于泵的安装高度太高或吸油阻力太大而使泵进油口压力低于此极限值时，液压泵将不能充分吸满，大而使泵进油口压力低于此极限值时，液压泵将不能充分吸满，甚至会在低压吸入区产生气穴或气蚀。甚至会在低压吸入

137、区产生气穴或气蚀。 它的值和泵的结构有关。它的值和泵的结构有关。（5 5）液压马达背压）液压马达背压 为保证马达正常工作所需的出口背压为保证马达正常工作所需的出口背压 它的值和马达结构有关。它的值和马达结构有关。 二、液压泵和液压马达的转速二、液压泵和液压马达的转速（常用单位为（常用单位为r rminmin）（l l）额定转速）额定转速n n 在额定压力下，根据试验结果推荐能长时间在额定压力下，根据试验结果推荐能长时间连续运行并保持较高运行效率的转速。连续运行并保持较高运行效率的转速。（2 2）最高转速）最高转速n nmax max 在额定压力下，为保证使用性能和使用寿在额定压力下，为保证使用

138、性能和使用寿命所允许的短暂运行最高转速。命所允许的短暂运行最高转速。 随着转速的提高，泵或马达流道中的流速增加，因而流体的随着转速的提高，泵或马达流道中的流速增加，因而流体的摩擦损失增加，效率降低，尤其对泵，由于进口流道的压力损失摩擦损失增加，效率降低，尤其对泵，由于进口流道的压力损失的增加，使其进口压力降低。当泵的进口压力低于此极限吸人压的增加，使其进口压力降低。当泵的进口压力低于此极限吸人压力时，泵即不能正常工作。泵和马达的最高转速还受其零件摩擦力时，泵即不能正常工作。泵和马达的最高转速还受其零件摩擦副最高允许相对摩擦速度及其他工作机理的限制。副最高允许相对摩擦速度及其他工作机理的限制。（

139、3 3）最低转速）最低转速n nmin min 为保证使用性能所允许的最低转速。为保证使用性能所允许的最低转速。 当泵和马达在低速运行时，其运行效率将下降。过低的运行当泵和马达在低速运行时，其运行效率将下降。过低的运行效率将无法被用户所接受。对马达来说，由于泄漏、摩擦力、流效率将无法被用户所接受。对马达来说，由于泄漏、摩擦力、流量脉冲等因素的影响，在低速时会出现爬行现象，所以还有最低量脉冲等因素的影响，在低速时会出现爬行现象，所以还有最低稳定转速的限制。稳定转速的限制。 三、液压泵和液压马达的排量及流量三、液压泵和液压马达的排量及流量（常用单位（常用单位分别分别cmcm3 3r r 及及mm3

140、 3s s，工程上也常用，工程上也常用L Lminmin）（l l）排量）排量V V 液压泵（或马达）主轴转一周排出（或进入）液压泵（或马达）主轴转一周排出（或进入）的液体体积。的液体体积。 它的值仅取决于泵（或马达）的结构及尺寸，和其泄漏无它的值仅取决于泵（或马达）的结构及尺寸，和其泄漏无关，因此有时也称作理论排量。关，因此有时也称作理论排量。（2 2）额定流量）额定流量q qvn vn 在额定压力、额定转速下，泵所排出在额定压力、额定转速下，泵所排出（或进入马达）的实际流量。（或进入马达）的实际流量。（3 3）平均理论流量）平均理论流量q qvt vt 不考虑泄漏及流量脉动，在单位时不考虑

141、泄漏及流量脉动，在单位时间内泵所排出（或进入马达的理论流量）间内泵所排出（或进入马达的理论流量）（4 4）实际流量）实际流量q qv v 实际运行时，在各种不同压力下，泵所排实际运行时，在各种不同压力下，泵所排出或进入马达）的流量。出或进入马达）的流量。 （5 5）瞬瞬时时流流量量q qvsh vsh 由由于于运运动动学学机机理理，泵泵和和马马达达的的流流量量往往往往具具有有脉脉动动性性。某某一一个个瞬瞬间间的的流流量量称称为为瞬瞬时时流流量量（通通常常是是指指理理论论瞬时流量，不考虑泄漏）。瞬时流量，不考虑泄漏）。（6 6）流流量量不不均均匀匀系系数数 q q 表表示示由由于于流流量量脉脉动

142、动造造成成的的流流量量不不均匀程度均匀程度。 q q=（ q qvshvsh）max max （ q qvshvsh）minmin / / q qvtvt四、液压马达的转距四、液压马达的转距（l l）理理论论输输出出转转矩矩T T1 1 不不考考虑虑能能量量损损失失时时，马马达达轴轴上上输输出出转转矩。矩。（2 2）实实际际输输出出转转矩矩 T Tm m 考考虑虑能能量量损损失失（机机械械摩摩擦擦损损失失）时时，马达轴上输出转矩。马达轴上输出转矩。（3 3）液液压压马马达达的的起起动动转转矩矩 当当马马达达在在一一定定压压力力下下，由由静静止止状状态态起起动动时时，输输出出轴轴上上的的瞬瞬时时

143、转转矩矩很很小小。这这是是因因为为。其其一一，在在起起动动瞬瞬间间、马马达达内内部部零零件件间间的的静静摩摩擦擦力力比比正正常常运运行行时时的的动动摩摩擦擦力大；其二，由于马达的瞬时转矩具有脉动性。力大；其二，由于马达的瞬时转矩具有脉动性。五五、液液压压泵泵和和液液压压马马达达的的功功率率P P（常常用用单单位位为为KWKW） 液液压压泵泵输输出出（或或液液压压马马达达输输入入）的的液液压压功功率率均均用用流流量量和和压压力来表示力来表示 ： P =P =p qp qv v /60 /60六、液压泵和液压马达的效率六、液压泵和液压马达的效率（l l）总效率）总效率 为输出功率与输入功率之比为输

144、出功率与输入功率之比 （2 2）容积效率）容积效率 v v 为实际流量（考虑泄漏）与理论流量之比。为实际流量（考虑泄漏）与理论流量之比。 （3 3）机械效率）机械效率 m m 泵和马达的功率损失中，除了漏泄损失泵和马达的功率损失中，除了漏泄损失以外的各种损失都归之于机械损失。以外的各种损失都归之于机械损失。 总效率总效率= = 容积效率容积效率 v v 机械效率机械效率 m m 七、其他性能七、其他性能（l l）液压泵的噪声）液压泵的噪声 通常用声压级通常用声压级LpLp来表示，常用单来表示，常用单位为位为dBdB（分贝）（分贝） 事实上，包括液压马达、液压阀在内所有的液压元件都有事实上，包括

145、液压马达、液压阀在内所有的液压元件都有噪声的性能指标。泵的噪声产生原因有因为流量波动、液流冲噪声的性能指标。泵的噪声产生原因有因为流量波动、液流冲击等流体原因和零部件振动和摩擦、力冲击等机械原因。随着击等流体原因和零部件振动和摩擦、力冲击等机械原因。随着噪声污染对人类健康的影响日益被人们所认识，低噪声液压元噪声污染对人类健康的影响日益被人们所认识，低噪声液压元件的研究已成为液压技术主要研究对象之一。件的研究已成为液压技术主要研究对象之一。（2 2）液液压压马马达达的的制制动动性性能能 当当液液压压马马达达用用于于起起吊吊重重物物或或驱驱动动车车辆辆时时，为为了了防防止止在在停停车车时时重重物物

146、下下落落或或车车轮轮在在斜斜坡坡上上自自行行下下滑，对马达的制动有一定要求。滑，对马达的制动有一定要求。第二节第二节液压泵和液压马达的分类、典型结构及液压泵和液压马达的分类、典型结构及工作原理工作原理 一、常见液压泵的典型结构及其工作原理一、常见液压泵的典型结构及其工作原理液压泵是利用工作腔容积的变化来进行吸、排液压油，其主液压泵是利用工作腔容积的变化来进行吸、排液压油，其主要任务就是为液压系统供给足够流量和足够压力的液压油，必要要任务就是为液压系统供给足够流量和足够压力的液压油，必要时能改变供油的流向和流量。时能改变供油的流向和流量。从功能上分，液压泵有可变排量与从功能上分，液压泵有可变排量

147、与不可变排量之分。从结构上分，液压泵有齿轮泵、叶片泵、螺杆不可变排量之分。从结构上分，液压泵有齿轮泵、叶片泵、螺杆泵、柱塞泵等大类。泵、柱塞泵等大类。分类：分类：分类：分类：按结构分：按结构分：齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、柱塞泵齿轮泵、螺杆泵、叶片泵、柱塞泵 按变量方式分：按变量方式分：定量泵和变量泵定量泵和变量泵 液压泵、液压马达的几种主要类型见表液压泵、液压马达的几种主要类型见表5-l5-l和表和表5-2 5-2 P78 柱塞式变量油泵可依柱塞布置方式的不同而分为径柱塞式变量油泵可依柱塞布置方式的不同而分为径向柱塞式与轴向柱塞式两种，后者又有斜盘泵和斜轴式向柱塞式与轴向柱塞式两种，后者又有斜盘

148、泵和斜轴式两类。两类。（一）径向柱塞式变量泵（一）径向柱塞式变量泵1.工作原理：工作原理：工作原理：工作原理： 图图2. 径向柱塞式变量泵的流量可用下式表示径向柱塞式变量泵的流量可用下式表示：3. Q =/4 d2 2e z nv4.4. 对尺寸既定的径向柱塞泵而言，当转速恒定对尺寸既定的径向柱塞泵而言，当转速恒定时，只要浮动环偏心距时，只要浮动环偏心距e e的大小和方向，就能改变油的大小和方向，就能改变油泵的流量和吸排方向。泵的流量和吸排方向。5. 径向柱塞式变量泵的排量是不均匀的，柱塞径向柱塞式变量泵的排量是不均匀的，柱塞数数z 越多越均匀，而且奇数比偶数好，柱塞数一般越多越均匀，而且奇数

149、比偶数好，柱塞数一般为为7 7、9 9、1111、1313等。等。径向柱塞泵柱塞的受力分析：径向柱塞泵柱塞的受力分析：图图示示 作用于柱塞底部的油区力作用于柱塞底部的油区力P可分解为从径向压向浮可分解为从径向压向浮动环的力动环的力N和垂直于柱塞中心线的力和垂直于柱塞中心线的力T。 分力分力N由浮动环产生的法向反作用力由浮动环产生的法向反作用力N平衡，而分平衡，而分力力T会使缸体产生一顺时针方向的转矩；会使缸体产生一顺时针方向的转矩； M = T L = P L tg Nm 如果忽略吸油区柱塞所产生的不大的反转矩，排如果忽略吸油区柱塞所产生的不大的反转矩，排油区各柱塞产生的上述转矩之和即为液压油

150、对油缸体油区各柱塞产生的上述转矩之和即为液压油对油缸体所产生的总转矩。对油泵来说，它是阻转矩。如果泵所产生的总转矩。对油泵来说，它是阻转矩。如果泵不被原动机驱动，而是将压力油从一根油管输入泵中，不被原动机驱动，而是将压力油从一根油管输入泵中，并使另一根油管向油箱回油，则液压油对缸体的总转并使另一根油管向油箱回油，则液压油对缸体的总转矩就会驱动泵轴回转，从而使它成为一输出转矩的液矩就会驱动泵轴回转，从而使它成为一输出转矩的液压马达。压马达。2 2、结构特点：、结构特点：、结构特点：、结构特点：缸体回转由电机带动，柱塞由缸体带动回转，并由缸体回转由电机带动，柱塞由缸体带动回转，并由浮动环的偏心带动

151、往复运动，而浮动环通过柱塞耳轴浮动环的偏心带动往复运动，而浮动环通过柱塞耳轴在滑履中的摩擦力带动回转。在滑履中的摩擦力带动回转。配油轴与泵体连接，为不动件。配油轴与泵体连接，为不动件。靠导架上的拉杆改变浮动环的偏心的大小（改变靠导架上的拉杆改变浮动环的偏心的大小（改变泵的流量）和偏心的方向（改变吸排方向）。泵的流量）和偏心的方向（改变吸排方向）。3 3、性能特点：、性能特点：、性能特点：、性能特点：配油轴与缸体的间隙不能太小（因为配油轴所受的配油轴与缸体的间隙不能太小（因为配油轴所受的径向力不平衡），漏泄量较大，泵容积效率较低。径向力不平衡），漏泄量较大，泵容积效率较低。泵流量和转速受限。泵流

152、量和转速受限。（二）轴向柱塞式变量泵（二）轴向柱塞式变量泵1. 斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵： 工作原理如工作原理如图图所示所示。斜盘式轴向柱塞泵的流量计算：斜盘式轴向柱塞泵的流量计算： Q= /4 d2 h z n v = /4 d2 D z n tg v 在泵的结构尺寸和转速一定时，改变斜盘倾角在泵的结构尺寸和转速一定时，改变斜盘倾角的大小和倾斜方向，即可改变泵的流量和吸排方向；的大小和倾斜方向，即可改变泵的流量和吸排方向；当当 =0 =0时，则时，则 Q= 0 Q= 0。斜盘式轴向柱塞泵的受力分析：斜盘式轴向柱塞泵的受力分析：图图7-38所示所示。如果泵不被原动机如果泵不被原动机驱动

153、，而是将压力驱动，而是将压力油从一根油管输入油从一根油管输入泵中，并使另一根泵中，并使另一根油管向油箱回油，油管向油箱回油，则液压油对缸体的则液压油对缸体的总转矩就会驱动泵总转矩就会驱动泵轴回转，从而使它轴回转，从而使它成为一输出转矩的成为一输出转矩的液压马达。液压马达。斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵实例实例：图图7-397-39所示为国产所示为国产CY14-1CY14-1型伺服变型伺服变量的斜盘式轴向柱塞泵，由主体部分和伺服变量机构两部分组量的斜盘式轴向柱塞泵，由主体部分和伺服变量机构两部分组成成。CY14-1泵的伺服变量机构泵的伺服变量机构图图示出配油盘的结构。示出配油盘的结构。CY14

154、-1型泵的配油盘采用了非对称负重叠型结构型泵的配油盘采用了非对称负重叠型结构。图图示出柱塞与滑履的结构和受力情况示出柱塞与滑履的结构和受力情况。 只要合理选取滑履底部及其圆盘状小室的尺寸，即可只要合理选取滑履底部及其圆盘状小室的尺寸，即可使柱塞传给滑履的法向压力使柱塞传给滑履的法向压力N比油压撑开力比油压撑开力PC稍大一些稍大一些（ N比比PC约大约大10%15%），这样，既可大大减小比压，使这样，既可大大减小比压，使磨损和功耗减小，又可使滑履较好地压紧在斜盘上，防磨损和功耗减小，又可使滑履较好地压紧在斜盘上，防止产生过大的漏泄。止产生过大的漏泄。 只要配油盘密封面的宽度选择适当，则同样可使缸

155、体只要配油盘密封面的宽度选择适当，则同样可使缸体压紧配油盘的油压力比撑开力稍大一些（约大压紧配油盘的油压力比撑开力稍大一些（约大6%-10%6%-10%），），以便既可避免比压过大，造成严重的摩擦损失，同时又以便既可避免比压过大，造成严重的摩擦损失，同时又可不致使缸体与配油盘间的漏泄过多。可不致使缸体与配油盘间的漏泄过多。2.斜轴式轴向柱塞泵：斜轴式轴向柱塞泵：（1）工作原理：）工作原理：如如图图所示所示图图示出示出ZXB型斜型斜轴式轴向轴式轴向柱塞泵的柱塞泵的结构。结构。图Rexroth（力士乐）（力士乐）-A7VO系列系列斜轴变量泵斜轴变量泵（三）齿轮泵（三）齿轮泵外齿轮泵外齿轮泵1. 1

156、. 1. 1.外外外外齿齿齿齿轮轮轮轮泵泵泵泵的的的的工工工工作作作作原原原原理理理理（这这里里仅仅讨讨论论使使用用圆圆柱柱齿齿轮轮的的齿齿轮轮泵）泵）基基本本结结构构组组成成：齿齿轮轮（主主动动齿齿轮轮、从从动动齿齿轮轮）、泵泵体体、吸吸入口、排出口。入口、排出口。装装配配关关系系：主主动动齿齿轮轮和和从从动动齿齿轮轮分分别别安安装装在在两两根根平平行行的的转转轴轴上上；两两根根平平行行的的泵泵转转轴轴由由泵泵体体和和端端盖盖支支承承；两两齿齿轮轮被被安安装在泵体内。装在泵体内。工工作作原原理理：泵泵轴轴带带动动一一对对互互相相啮啮合合的的齿齿轮轮按按方方向向转转动动，退退出出啮啮合合的的一

157、一侧侧，容容积积空空间间逐逐渐渐增增大大，形形成成真真空空，油油液液便便被被吸吸入入；而而进进入入啮啮合合的的一一侧侧，容容积积空空间间逐逐渐渐减减小小，油油压压升升高高，就就将将油油液液推推入入压压力力管管路路。（退退出出啮啮合合的的是是吸吸油油腔腔，进进入入啮啮合的是压油腔转动方向改变，吸排油方向也就跟着改变。）合的是压油腔转动方向改变，吸排油方向也就跟着改变。）2.2.2.2.外齿轮泵的工作特点外齿轮泵的工作特点外齿轮泵的工作特点外齿轮泵的工作特点自吸性能好自吸性能好但自吸能力不如往复泵，因为排送气体但自吸能力不如往复泵，因为排送气体时密封性差。摩擦部位较多，间隙小，线速度较高，启时密封

158、性差。摩擦部位较多，间隙小，线速度较高，启动前齿轮表面必须有油，动前齿轮表面必须有油，不允许干转不允许干转。适合作为油泵，。适合作为油泵，输送带有油性的液体；输送带有油性的液体；吸排方向完全取决于泵轴的回转方向；吸排方向完全取决于泵轴的回转方向；泵的流量不大、连续，但有小脉动泵的流量不大、连续，但有小脉动噪音较大；脉动率在噪音较大；脉动率在11%27%11%27%，其不均匀度与齿轮齿数、，其不均匀度与齿轮齿数、形状有关，斜齿轮比直齿轮不均匀度小，而人字齿轮又形状有关，斜齿轮比直齿轮不均匀度小，而人字齿轮又比斜齿轮不均匀度小，齿数越少脉动率越大比斜齿轮不均匀度小，齿数越少脉动率越大理论流量由工作

159、部件的尺寸和转速决定，与排出压力理论流量由工作部件的尺寸和转速决定，与排出压力无关；排出压力与工作部件的尺寸和转速无关，仅取决无关；排出压力与工作部件的尺寸和转速无关，仅取决于泵的密封性能和轴承承载能力、泵及系统的强度等条于泵的密封性能和轴承承载能力、泵及系统的强度等条件。件。结构简单结构简单（无泵阀）（无泵阀）、价格低廉，易损件少（、价格低廉，易损件少（不需设不需设吸排阀）吸排阀），耐冲击，工作可靠，可与电机直接连接，耐冲击，工作可靠，可与电机直接连接（不（不需设减速装置）需设减速装置）。磨擦面多，不宜排送含固体颗粒的液体，宜排送油类。磨擦面多，不宜排送含固体颗粒的液体，宜排送油类。3. 外

160、外外外齿轮泵的典型结构齿轮泵的典型结构齿轮泵的典型结构齿轮泵的典型结构图图 BOSCH（博世）（博世）外啮合齿轮泵外啮合齿轮泵内齿轮泵内齿轮泵1.基本组成基本组成：内齿轮（齿环），外齿轮、月牙形隔板、内齿轮（齿环），外齿轮、月牙形隔板、泵体、端盖。泵体、端盖。2.装配关系装配关系：外齿轮与驱动泵轴连成一体，内齿轮空套外齿轮与驱动泵轴连成一体，内齿轮空套在带有月牙板的泵端盖的短轴上，一同安装在泵体内。在带有月牙板的泵端盖的短轴上，一同安装在泵体内。内齿轮齿数比外齿轮齿数通常多内齿轮齿数比外齿轮齿数通常多2 23 3齿。齿。图示图示图图 BOSCH内啮合齿轮泵内啮合齿轮泵转子泵转子泵（通常也称梅花

161、形内齿轮泵）（通常也称梅花形内齿轮泵）1.基本组成特点：基本组成特点：由一对内啮合的转子组成，内外由一对内啮合的转子组成，内外转子的中心线形成转子的中心线形成偏心偏心偏心偏心，并且内转子比外转子少一个，并且内转子比外转子少一个齿。齿廓是由一对共轭曲线所组成，内外转子齿廓的齿。齿廓是由一对共轭曲线所组成，内外转子齿廓的啮合形成了若干密封工作空间。（一般：内转子为啮合形成了若干密封工作空间。（一般：内转子为4 4、6 6、8 8、1010齿，外转子为齿，外转子为5 5、7 7、9 9、1111齿）图示齿）图示2.2.工作原理：工作原理：内转子是主动转子由电机带动，外转内转子是主动转子由电机带动，外

162、转子绕本身的中心随内转子作同向回转。侧板上设有子绕本身的中心随内转子作同向回转。侧板上设有配配油窗口油窗口，当内转子回转一周时，由内转子和外转子齿，当内转子回转一周时，由内转子和外转子齿廓所形成的每一密封工作空间都各吸排油一次，完成廓所形成的每一密封工作空间都各吸排油一次，完成连续的工作过程。连续的工作过程。图示图示（四）单作用叶片泵（四）单作用叶片泵1. 1. 1. 1.结构组成结构组成结构组成结构组成：主要由转子、在转子轴向槽中滑动的主要由转子、在转子轴向槽中滑动的若干叶片、定子和两侧板若干叶片、定子和两侧板( (配流盘上开有吸排窗口配流盘上开有吸排窗口) )组成。组成。2.2.2.2.装

163、配关系装配关系装配关系装配关系：内表面呈圆形轮廓的定子和转子偏心内表面呈圆形轮廓的定子和转子偏心安装，当转子转动时，叶片在转子槽内滑出、滑安装，当转子转动时，叶片在转子槽内滑出、滑进，保持和定子紧密接触。各叶片间与定子、侧进，保持和定子紧密接触。各叶片间与定子、侧板围成密封空间。板围成密封空间。图示图示3.3.3.3.工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：当转子回转时，由于离心力作用当转子回转时，由于离心力作用( (有时还在叶片槽有时还在叶片槽底部通进压力油底部通进压力油) )，使叶片紧靠在定子内壁使叶片紧靠在定子内壁，这样在定，这样在定子、转于、叶片和端盖间就形成苦干个密封的子、转于、叶片

164、和端盖间就形成苦干个密封的工作空工作空间间当转子按图示的方向回转时，在图的右部，叶片当转子按图示的方向回转时，在图的右部，叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，通过开在两逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，通过开在两端侧板端侧板( (配流盘配流盘) )上的吸油窗口从吸油口吸入油液，这上的吸油窗口从吸油口吸入油液，这是吸油腔。在图的左部，叶片被定子内壁逐渐压进槽是吸油腔。在图的左部，叶片被定子内壁逐渐压进槽内，工作空间逐渐缩小，经配流盘上的排油窗口将工内，工作空间逐渐缩小，经配流盘上的排油窗口将工作油液从压油口压出，这是压油腔。在吸油腔和压油作油液从压油口压出，这是压油腔。在吸油腔和压油腔之间

165、，有一段封油区，把吸油腔和压油腔隔开。腔之间，有一段封油区，把吸油腔和压油腔隔开。此此种泵转子每一转中进行一次吸排油，称为单作用泵种泵转子每一转中进行一次吸排油，称为单作用泵, ,这这种油泵一般不宜用在高压种油泵一般不宜用在高压。4.4.单作用叶片泵的变量单作用叶片泵的变量 流量与偏心距的大小有关，吸排方向与偏心距的流量与偏心距的大小有关，吸排方向与偏心距的流量与偏心距的大小有关，吸排方向与偏心距的流量与偏心距的大小有关，吸排方向与偏心距的方向有关方向有关方向有关方向有关。改变偏心距的大小和方向，即可改变泵的改变偏心距的大小和方向，即可改变泵的流量和吸排方向。变量泵的结构流量和吸排方向。变量泵

166、的结构转子的中心是固转子的中心是固定的，定子是浮动的，可以左右移动，弹簧和调节螺定的，定子是浮动的，可以左右移动，弹簧和调节螺钉。图示钉。图示5.5.单作用叶片泵的径向力：单作用叶片泵的径向力：由于吸排油区的液力由于吸排油区的液力不平衡，会产生相当大的径向力，使轴承上承受较大不平衡，会产生相当大的径向力，使轴承上承受较大的载荷，所以也的载荷，所以也称为非卸荷式油泵称为非卸荷式油泵称为非卸荷式油泵称为非卸荷式油泵。外反馈限压式叶片泵外反馈限压式叶片泵图变量叶片泵6.6.单作用叶片泵的叶片安装倾角：单作用叶片泵的叶片安装倾角： 叶片与转子本体的径向交角为倾斜角。倾叶片与转子本体的径向交角为倾斜角。

167、倾斜角的方向与转子转动的方向是相反的，斜角的方向与转子转动的方向是相反的，其目其目的是为了使叶片易于甩出，以保证叶片顶端始的是为了使叶片易于甩出，以保证叶片顶端始终贴着定子内壁。后倾角一般为终贴着定子内壁。后倾角一般为20203030图示图示7.7.单作用叶片泵的叶片数：单作用叶片泵的叶片数：一般为奇数一般为奇数。8.8.单作用叶片泵的困油现象：单作用叶片泵的困油现象：由于叶片的夹角由于叶片的夹角小于吸排密封区，从而形成了封闭区（困油区）小于吸排密封区，从而形成了封闭区（困油区）。解决方法。解决方法在配流盘吸排窗口端部开三角在配流盘吸排窗口端部开三角槽来消除。槽来消除。（五）变量泵的变量控制方

168、式（五）变量泵的变量控制方式按变量控制机构控制力是否通过液压放大分有：按变量控制机构控制力是否通过液压放大分有：直接变量和间接变量。直接变量和间接变量。按变量机构控制信号的形式分有：按变量机构控制信号的形式分有：手控、机控、手控、机控、电控、液控等多种。电控、液控等多种。此外，还有各种自动变量泵，如此外，还有各种自动变量泵，如限压式限压式、恒功率恒功率式式、恒压式恒压式、恒流量式恒流量式等。等。例：限压式变量泵：例：限压式变量泵： 该泵在工作压力低时全流量工作，当工作压该泵在工作压力低时全流量工作，当工作压力超过整定值时流量迅速降低，可限制泵的工作力超过整定值时流量迅速降低，可限制泵的工作压力

169、过高。压力过高。 见图见图（六）柱塞式变量泵的使用与管理（六）柱塞式变量泵的使用与管理二、常见液压马达的典型结构及其工作原理二、常见液压马达的典型结构及其工作原理 液压马达（又称油马达）的作用：将液压油的压力能转换为液压马达（又称油马达）的作用：将液压油的压力能转换为机械能输出，以带动工作机械设备。机械能输出，以带动工作机械设备。（一）液压马达的工作性能：（一）液压马达的工作性能： 液压马达输入的液压能，可用工作油的压力液压马达输入的液压能，可用工作油的压力p和流和流量量Q来表示，而输出的机械能，则以输出轴的扭矩来表示，而输出的机械能，则以输出轴的扭矩M和和转速转速n来度量。来度量。液压马达的

170、理论输入功率为：液压马达的理论输入功率为： P1th=pQ W （1 1） 理论输出功率为：理论输出功率为： P2th=Mthth=2nthMth/60 W （2 2）假设液压马达的每转排量为：假设液压马达的每转排量为：q m3 /r则液压马达的理论转速为：则液压马达的理论转速为：nth=60Q/q r/min （3 3）由（由（1）（）（2）（）（3）式可求得）式可求得液压马达的理论扭矩为：液压马达的理论扭矩为： M=pq/2 Nm容积效率为：容积效率为： v v= =QQe e/ /QQ因此，液压马达的实际转速为：因此，液压马达的实际转速为： n=60Qn=60Qe e/q=60Q /q=

171、60Q v v /q/q液压马达的实际扭矩与理论扭矩之比，称之为液压马液压马达的实际扭矩与理论扭矩之比，称之为液压马达的机械效率达的机械效率m , 即即 mm = =M/MM/Mthth因此，实际扭矩为：因此，实际扭矩为： MM= = MMth th mm = = pq pq mm /2 /2 实际的输出功率为：实际的输出功率为： P P2 2= = 2 M n/60=pQ 2 M n/60=pQ mm v v=p Q =p Q 式中式中：= m v是考虑液压马达中所有能量损失的总效是考虑液压马达中所有能量损失的总效率。率。从上述对液压马达工作性能的讨论中可知：从上述对液压马达工作性能的讨论中

172、可知：(1)液液压压马马达达的的实实际际转转速速n，主主要要取取决决于于供供入入液液压压马马达达的的流流量量Q、液液压压马马达达的的工工作作容容积积(即即每每转转排排量量)q和和容容积积效效率率v。因因此此，要要改改变变液液压压马马达达的的转转速速，可可采采用用的的方方法法有有容容积积调调速速采采用用变变量量油油泵泵，改改变变其其流流量量，或或采采用用变变量量油油马马达达，改改变变其其排排量量；也也可可以以采采用用节节流流调速调速通过流量控制阀来改变供入油马达的流量；通过流量控制阀来改变供入油马达的流量；(2)液液压压马马达达的的扭扭矩矩M，主主要要取取决决于于工工作作油油的的压压力力p和和液

173、液压压马马达达的的每每转转排排量量q。提提高高最最大大工工作作油油压压p，不不仅仅可可增增大大液液压压马马达达的的输输出出扭扭矩矩M，而而且且还还可可在在功功率率不不变变的的前前提提下下，使使液液压压元元件件和和和和管管路路的的尺尺寸寸相相应应减减小小，但但是是也也受受到到强强度度与与密密封封等等的的条条件件限限制制，并并给给管管理理工工作带来不利的影响；作带来不利的影响；(3)增大液压马达的容积，亦即提高液压马达的每转排量增大液压马达的容积，亦即提高液压马达的每转排量q，则可，则可在工作油压不变的情况下增大扭矩，而转速则相应较低，从而构在工作油压不变的情况下增大扭矩，而转速则相应较低，从而构

174、成低速大扭矩液压马达。一般认为额定转速低于成低速大扭矩液压马达。一般认为额定转速低于500rmin即属即属于低速马达，高于于低速马达，高于500 rmin的属于高速马达。后者用于船舶甲的属于高速马达。后者用于船舶甲板机械往往需要增加机械减速机构。板机械往往需要增加机械减速机构。 （二）液压马达的构造和工作（二）液压马达的构造和工作1. 液压马达液压马达分类：分类：高速和低速之分，细分见下两表：高速和低速之分，细分见下两表：2. 液压马达结构特点和产品示例液压马达结构特点和产品示例 3.3.常用的低速大扭矩液压马达常用的低速大扭矩液压马达常用的低速大扭矩液压马达常用的低速大扭矩液压马达 常用的低

175、速大扭矩液压马达，主要有常用的低速大扭矩液压马达，主要有径向柱塞式径向柱塞式和和叶片式叶片式等。而径向柱塞式又有：等。而径向柱塞式又有：连杆式、五星轮式连杆式、五星轮式和和内曲线式。内曲线式。（1 1）连杆式液压马达：）连杆式液压马达：）连杆式液压马达：）连杆式液压马达： 图图为为斯达发斯达发（Staffa）液压马达的结构图液压马达的结构图。连杆式液压马达的特点连杆式液压马达的特点： 结构简单；工艺性较差；球铰以及连杆与偏心轮接结构简单；工艺性较差；球铰以及连杆与偏心轮接触比压大，工作时容易磨损和咬死；转矩和转速的脉触比压大，工作时容易磨损和咬死；转矩和转速的脉动效率大；低速时（动效率大；低速

176、时（n n10r/min10r/min）易产生）易产生“爬行现象爬行现象”；启动转矩小（；启动转矩小（80%85%80%85%额定转矩）；配油轴处易额定转矩）；配油轴处易漏泄；马达的径向力不平衡，故工作压力较低漏泄；马达的径向力不平衡，故工作压力较低。（2 2）五星轮式（静力平衡式）液压马达：）五星轮式（静力平衡式）液压马达：）五星轮式（静力平衡式）液压马达：）五星轮式（静力平衡式）液压马达：1）结构和工作原理：）结构和工作原理：图图为一双列的五星轮式液压马达为一双列的五星轮式液压马达。图为五星轮图为五星轮式液压马达式液压马达的工作原理的工作原理图。图。2）主要部件的静力平衡：）主要部件的静力

177、平衡：这种液压马达只要将压力环和五星轮的尺寸选择得当，这种液压马达只要将压力环和五星轮的尺寸选择得当，则则柱塞、压力环柱塞、压力环和和五星轮五星轮上上承受的油压就可基本实现承受的油压就可基本实现静静力平衡力平衡。如。如图图所示。所示。 五星轮式液压马达可做成五星轮式液压马达可做成双排来平衡径向力，偏心轮偏双排来平衡径向力，偏心轮偏心方向相差心方向相差180180，并在控制，并在控制阀作用下可进行有级调速。阀作用下可进行有级调速。 五星轮式液压马达因实现五星轮式液压马达因实现了油压的静力平衡，使摩擦力了油压的静力平衡，使摩擦力大为减小；工作可靠，寿命长；大为减小；工作可靠，寿命长；转矩和转速的脉

178、动率小；低速转矩和转速的脉动率小；低速稳定性好（稳定性好（5r/min5r/min以下）；工以下）；工艺性好，并能做成壳转或双输艺性好，并能做成壳转或双输出轴的型式。但它的外形尺寸出轴的型式。但它的外形尺寸和重量都较大和重量都较大；容积效率较低；容积效率较低。3. 内曲线式液压马达：内曲线式液压马达： 该型马达为多柱塞、多作用液压马达，故它的输该型马达为多柱塞、多作用液压马达，故它的输出转矩大；低速稳定性好出转矩大；低速稳定性好（0.5r/min以下以下）；只要选只要选用合适的导轨曲线就能十分均匀的转速与转矩；只要用合适的导轨曲线就能十分均匀的转速与转矩；只要作用次数与柱塞数的最大公约数作用次

179、数与柱塞数的最大公约数2时，油马达上的径时，油马达上的径向力完全平衡；工作可靠，机械效率、容积效率都较向力完全平衡；工作可靠，机械效率、容积效率都较高；但制造工艺复杂，对材料要求高，结构也较复杂。高；但制造工艺复杂，对材料要求高，结构也较复杂。 内曲线式液压马达可以进行有级调速，常用的调速内曲线式液压马达可以进行有级调速，常用的调速方法有：方法有：改变有效作用次数；改变柱塞排数。改变有效作用次数；改变柱塞排数。图图为内曲线式变量油马达改变有效作用次数的原理图为内曲线式变量油马达改变有效作用次数的原理图（三）液压马达的使用注意事项：（三）液压马达的使用注意事项： 除液压油的压力和工作转速不得超过

180、其规定数值以外，还除液压油的压力和工作转速不得超过其规定数值以外，还应注意以下各项：应注意以下各项：（1 1）保证马达与被驱动机械的同心度；保证马达与被驱动机械的同心度；（2 2）保证马达回油具有一定背压（保证马达回油具有一定背压（0.5-1MPa0.5-1MPa）；）；（3 3）不能超负荷使用；不能超负荷使用；（4 4）必要时可脱开液压马达泄油管测量它在工作时的）必要时可脱开液压马达泄油管测量它在工作时的漏泄量，以检查液压马达是否内部磨损严重或有其它漏泄量，以检查液压马达是否内部磨损严重或有其它故障。故障。（4 4）马达壳体上的泄漏油管应单独回油箱，防壳体内马达壳体上的泄漏油管应单独回油箱，

181、防壳体内压力（小于压力（小于0.1MPa0.1MPa）过高；）过高；（5 5）工作油应清洁，粘度适中。工作温度不宜超过工作油应清洁，粘度适中。工作温度不宜超过6565，最高不超过，最高不超过70708080 。在低温工况下起动，应先在低温工况下起动，应先作轻载运行，以防配合面咬伤。作轻载运行，以防配合面咬伤。三、常见液压泵和液压马达的差异三、常见液压泵和液压马达的差异1.1.液压泵和液压马达工作要求上的差异液压泵和液压马达工作要求上的差异2.液压马达与液压泵在结构上的差异：液压马达与液压泵在结构上的差异：（1 1）液压马达需要正反转，在内部结构上必须具有对液压马达需要正反转，在内部结构上必须具

182、有对称性，而液压泵常是单方向旋转运行，为提高效率，称性，而液压泵常是单方向旋转运行，为提高效率，大都是非对称的。大都是非对称的。例如，齿轮泵常采用不对称式卸荷槽结构，而齿轮马达则须例如，齿轮泵常采用不对称式卸荷槽结构，而齿轮马达则须使用对称式的：叶片泵的叶片槽在转子上常具有一安放倾角，使用对称式的：叶片泵的叶片槽在转子上常具有一安放倾角，而叶片马达的叶片槽则必须径向布置，若倾斜布置的话，反转而叶片马达的叶片槽则必须径向布置，若倾斜布置的话，反转时即会折断叶片；轴向柱塞泵的配流盘为减除气穴现象与噪音，时即会折断叶片；轴向柱塞泵的配流盘为减除气穴现象与噪音，常采用不对称结构，而轴向柱塞马达必须采用

183、对称结构等。常采用不对称结构，而轴向柱塞马达必须采用对称结构等。（2 2）液压马达在确定轴承的结构形式及其润滑方式时，液压马达在确定轴承的结构形式及其润滑方式时，应保证在很宽的速度范围内都能正常地工作，当马达应保证在很宽的速度范围内都能正常地工作，当马达速度很低时，若采用动压轴承，就不易形成润滑油膜，速度很低时，若采用动压轴承，就不易形成润滑油膜，在这种情况下，应采用滚动轴承或静压轴承。在这种情况下，应采用滚动轴承或静压轴承。液压泵常运行在某一高速区，且转速几乎没有什么变化，因液压泵常运行在某一高速区，且转速几乎没有什么变化，因此不存在这一苛刻的要求。此不存在这一苛刻的要求。（3 3）液压马达

184、为提高启动扭矩，要求扭矩的脉动小，液压马达为提高启动扭矩，要求扭矩的脉动小，结构内部摩擦力小。因此，像齿轮马达的齿数就不能结构内部摩擦力小。因此，像齿轮马达的齿数就不能如齿轮泵那样少，轴向间隙补偿时的预压紧力也比泵如齿轮泵那样少，轴向间隙补偿时的预压紧力也比泵小得多，以减少摩擦阻力而增大起动扭矩。小得多，以减少摩擦阻力而增大起动扭矩。（4 4）液压马达没有自吸能力的要求，但泵则必须保证液压马达没有自吸能力的要求，但泵则必须保证这一基本功能，因此，像点接触轴向柱塞式液压马达这一基本功能，因此，像点接触轴向柱塞式液压马达（其柱塞底部没有弹簧）则不能作泵用。（其柱塞底部没有弹簧）则不能作泵用。（5

185、5）叶片泵依靠转子旋转时，将叶片抛出的离心力使叶片泵依靠转子旋转时，将叶片抛出的离心力使叶片贴紧定于起封油作用，形成工作容腔。若当液压叶片贴紧定于起封油作用，形成工作容腔。若当液压马达使用，则因起动时没有力量使叶片贴紧定子，无马达使用，则因起动时没有力量使叶片贴紧定子，无法封闭工作容腔，马达无法启动，所以，叶片马达中法封闭工作容腔，马达无法启动，所以，叶片马达中必须有燕形摇摆弹簧或螺旋弹簧等叶片压紧机构，这必须有燕形摇摆弹簧或螺旋弹簧等叶片压紧机构，这正是叶片泵所没有的。正是叶片泵所没有的。第五章第五章液压缸概述液压缸概述 第一节液压缸的性能与分类第一节液压缸的性能与分类一、液压缸的工作原理一

186、、液压缸的工作原理一、液压缸的工作原理一、液压缸的工作原理 见图见图8 81 1 从工作原理知道，输入液压缸的油液必须具有压从工作原理知道，输入液压缸的油液必须具有压力力p p和流量和流量q qv v，压力用来克服负载，流量用来形成一定，压力用来克服负载，流量用来形成一定的运动速度。油液的压力和流量就是输入液压缸的液的运动速度。油液的压力和流量就是输入液压缸的液压能；活塞作用于负载的力压能；活塞作用于负载的力F F和运动速度。就是液压缸和运动速度。就是液压缸输出的机械功。当已知液压缸的结构尺寸，即活塞直输出的机械功。当已知液压缸的结构尺寸，即活塞直径径D D和活塞杆直径和活塞杆直径d d，输入

187、油液的压力大小决定于外负，输入油液的压力大小决定于外负载，而运动速度决定于输入流量。因此，液压油的压载，而运动速度决定于输入流量。因此，液压油的压力力 p p和流量。和流量。 Q Qv v ，液压缸作用力，液压缸作用力 F F和速度和速度v v是主要性是主要性能参数，它们是通过液压缸的结构参数能参数，它们是通过液压缸的结构参数D D和和d d来联系的。来联系的。 二二二二、液液液液压压压压缸缸缸缸的的的的分分分分类类类类：为为满满足足各各种种机机械械的的不不同同用用途途，液液压压缸缸种种类类繁繁多多，其其分分类类根根据据结结构构作作用用特特点点，活活塞塞杆杆形形式式、用用途途和和安安装装支支承

188、形式来确定。承形式来确定。按按供供油油方方式式分分为为：单单作作用用缸缸和和双双作作用用缸缸。单单作作用用缸缸只只往往缸缸的的一一侧侧输输入入压压力力油油，活活塞塞仅仅作作单单向向出出力力运运动动，靠靠外外力力使使活活塞塞杆杆返返回回。双双作作用用缸缸则则分分别别向向缸缸的的两两侧侧输输人人压压力力油油，活活塞塞的的正正反反向向运运动动均均靠靠液压力来完成。液压力来完成。按结构形式可分为：按结构形式可分为：活塞缸、柱塞缸和伸缩缸。活塞缸、柱塞缸和伸缩缸。按活塞杆形式可分：按活塞杆形式可分：为单活塞杆缸和双活塞杆缸。为单活塞杆缸和双活塞杆缸。按按液液压压缸缸的的特特殊殊用用途途分分：串串联联缸缸

189、、增增压压缸缸、增增速速缸缸、多多位位缸缸、步步进进缸缸等等。此此类类液液压压缸缸不不是是一一个个单单纯纯的的缸缸筒筒，而而是是和和其其它它的的缸缸简简或构件组合而成，又称组合缸。或构件组合而成，又称组合缸。 液压缸的分类、图形符号和说明见表液压缸的分类、图形符号和说明见表8 8l l第二节第二节 液压缸的缓冲装置与密封装置液压缸的缓冲装置与密封装置 一、缓冲装置一、缓冲装置一、缓冲装置一、缓冲装置 当液压缸驱动一定质量的工作部件快速运时，具当液压缸驱动一定质量的工作部件快速运时，具有较大的动量，在行程终点活塞和端盖发生机械撞击，有较大的动量，在行程终点活塞和端盖发生机械撞击，产生振动和噪声，

190、影响定位精度，甚至损坏液压缸。产生振动和噪声，影响定位精度，甚至损坏液压缸。一般对高速运动（一般对高速运动（v v0.1 m0.1 ms s）的活塞必须采取缓）的活塞必须采取缓冲措施，其原理是在活塞运动接近终点时，增大液压冲措施，其原理是在活塞运动接近终点时，增大液压缸的排油阻力，使运动的活塞降速制动，实班缓冲。缸的排油阻力，使运动的活塞降速制动，实班缓冲。 缓冲措施除了在液压缸出油口以外设置缓冲回路缓冲措施除了在液压缸出油口以外设置缓冲回路外，在液压缸的端部设置缓冲装置，常见的形式如图外，在液压缸的端部设置缓冲装置，常见的形式如图8 85 5所示。所示。（一）固定节流缓冲装置（一）固定节流缓

191、冲装置 图图8 85 5所示的所示的a a、b b（二）可变节流缓冲装置（二）可变节流缓冲装置 图图8 85 5所示的所示的c c、d d、e e、f f二、密封装置二、密封装置 密封装置的作用是用来阻止有压工作介质的泄漏和防止外界密封装置的作用是用来阻止有压工作介质的泄漏和防止外界空气、灰尘、污垢和异物的侵入。其中起密封作用的元件叫密封空气、灰尘、污垢和异物的侵入。其中起密封作用的元件叫密封件。件。液压系统或元件中工作介质的内泄漏会：液压系统或元件中工作介质的内泄漏会： 降低系统容积效率，恶化设备的技术性能，甚至无法正常工作。降低系统容积效率，恶化设备的技术性能，甚至无法正常工作。工作介质的

192、外泄漏会：工作介质的外泄漏会： 导致工作介质污染环境，造成火灾等不安全因素，严重时可导致工作介质污染环境，造成火灾等不安全因素，严重时可引起机械操作失灵及设备和人身事故。引起机械操作失灵及设备和人身事故。 空气的侵入，使介质的弹性模量降低，产生气穴，增加系统空气的侵入，使介质的弹性模量降低，产生气穴，增加系统的振动和噪声。灰尘和污染异物侵入系统后，增加了介质的污染的振动和噪声。灰尘和污染异物侵入系统后，增加了介质的污染度，见塞缝隙，增加磨损，降低工作寿命，加速了系统中的内外度，见塞缝隙，增加磨损，降低工作寿命，加速了系统中的内外泄漏。泄漏。 所以液压设备的压力等级、可靠性及使用寿命的提所以液压

193、设备的压力等级、可靠性及使用寿命的提高，很大程度上决定于密封装置和密封件。高，很大程度上决定于密封装置和密封件。1 1密封的分类密封的分类 见下表见下表2 2对密封的基本要求对密封的基本要求 1 1）在在工工作作压压力力和和温温度度范范围围内内，应应具具有有良良好好的的密密封封性性能。能。 2 2）密封件的材料和系统采用的工作介质要有相容性。）密封件的材料和系统采用的工作介质要有相容性。 3 3）动动密密封封件件的的摩摩擦擦阻阻力力要要小小，即即摩摩擦擦系系数数要要小小而而稳稳定定，特别是静摩擦系数与动摩擦系数的差值要小。特别是静摩擦系数与动摩擦系数的差值要小。 4 4）密密封封件件的的耐耐磨

194、磨性性要要好好，磨磨损损小小，寿寿命命长长，磨磨损损后后在在一定程度上能自动补偿。一定程度上能自动补偿。 5 5）制造简单装拆方便。城本低廉。）制造简单装拆方便。城本低廉。3 3密封装置（部分）密封装置（部分）唇型密封圈：唇型密封圈：V型和型和Y型见下图型见下图骨架油封见右图：骨架油封见右图：第六章第六章 液压系统辅助元件液压系统辅助元件 包括：包括：滤油器、油箱、蓄能器、热交换器、油管、管接头、压滤油器、油箱、蓄能器、热交换器、油管、管接头、压力表以及密封件等。力表以及密封件等。一、滤油器：一、滤油器： 过滤是控制液压系统污染的重要手段，滤油器的选用和维过滤是控制液压系统污染的重要手段，滤油

195、器的选用和维护是否合理，对系统的工作性能和使用寿命影响很大。护是否合理，对系统的工作性能和使用寿命影响很大。1. 1. 滤油器的性能参数：滤油器的性能参数：滤油器的性能参数：滤油器的性能参数：主要性能参数有主要性能参数有：过滤精度、额定流量、额定压差、过滤精度、额定流量、额定压差、最高工作压力等。最高工作压力等。滤油器的过滤比滤油器的过滤比 ： 滤油器上游油液单位容积中大于滤油器上游油液单位容积中大于某一给定尺寸的颗粒数与下游油液单位容积中大于同某一给定尺寸的颗粒数与下游油液单位容积中大于同一尺寸的颗粒数之比，即一尺寸的颗粒数之比，即 =Nu/Nd 当对某一尺寸当对某一尺寸x x的过滤比的过滤

196、比x值为值为2020时，则时，则x可认为可认为是滤油器的是滤油器的公称过滤精度。公称过滤精度。 当对某一尺寸当对某一尺寸y y的过滤比的过滤比y 值为值为7575时，则时，则y可认为可认为是滤油器的是滤油器的绝对过滤精度。绝对过滤精度。2. 2. 滤油器的主要类型：滤油器的主要类型：滤油器的主要类型：滤油器的主要类型：按按工作原理工作原理的不同可分为：的不同可分为：表面型滤油器、深度型滤油器和磁性滤油器。表面型滤油器、深度型滤油器和磁性滤油器。按按滤芯结构和材料滤芯结构和材料来分，有：来分，有：（1）金属网式滤油器）金属网式滤油器（见图）（见图）（2）线隙式滤油器）线隙式滤油器（见图）（见图）

197、 （3）纸质滤油器）纸质滤油器（见图）（见图） （4）烧结式滤油器）烧结式滤油器 （见图）（见图） （5）磁性滤油器）磁性滤油器（见图）（见图） （6）纤维型滤油器；（）纤维型滤油器；（7）缝隙式滤油器）缝隙式滤油器（见图）（见图） （各滤油器特点见（各滤油器特点见P115）图各种滤油器实物分为三种标准等级：分为三种标准等级：80um80um（200200目），目），即每英寸长度上有即每英寸长度上有200200个网孔）；个网孔）； 100um 100um （150150目）；目）； 180um 180um（100100目）。目）。在额定流量下，压力损失不大于在额定流量下，压力损失不大于0 00

198、25MPa025MPa。线线隙隙式式有有三三种种精精度度等等级级： 30um30um、50um50um、80um80um。在在额额定定流流量量下下，压压力力损损失失约约为为0.030.030.06MPa0.06MPa。纸质滤油器纸质滤油器1-纸芯；纸芯；2-骨架骨架纸芯滤油器压力损失约为纸芯滤油器压力损失约为0.010.010.04MPa0.04MPa 烧结式滤油器压力损失约为烧结式滤油器压力损失约为0.020.020.03MPa0.03MPa磁性滤油磁性滤油器过滤精器过滤精度可达度可达636um636um。图双筒回油过滤器 图图 精细滤油车精细滤油车3. 3. 滤油器滤油器滤油器滤油器使用时

199、注意事项使用时注意事项使用时注意事项使用时注意事项 滤油器两端的压力降、通流能滤油器两端的压力降、通流能力、过滤精度等。按通过最大流力、过滤精度等。按通过最大流量时的工况，吸油管路滤油器的量时的工况，吸油管路滤油器的压力降原则上不应大于压力降原则上不应大于0.015MPa,0.015MPa,回油管路滤油器的压力降不应大回油管路滤油器的压力降不应大于于0.03MPa0.03MPa；至于滤油器的过滤精；至于滤油器的过滤精度则应按被保护元件的要求来确度则应按被保护元件的要求来确定。定。4.4.4.4.滤油器在系统中的安装位滤油器在系统中的安装位滤油器在系统中的安装位滤油器在系统中的安装位置：置：置：

200、置：安装在吸油管路上。安装在吸油管路上。安装在安装在油泵的输油管路上，并在其他各油泵的输油管路上，并在其他各元件之前。元件之前。安装在主回油管路安装在主回油管路或支回油管路上。或支回油管路上。安装单独的安装单独的过滤系统。过滤系统。安装在重要元件的安装在重要元件的前面。前面。二、油箱：二、油箱：二、油箱：二、油箱： （见后两图）主要功能：主要功能：（1 1）储存）储存系统所需的系统所需的足够油液；足够油液；（2 2）散发）散发系统工作中系统工作中产生的一部产生的一部分热量；分热量；（3 3）分离）分离油液中的气油液中的气体和沉淀污体和沉淀污物。物。三、油冷却器：三、油冷却器：四、蓄能器四、蓄能

201、器功用：功用：功用：功用：储存和释放储存和释放液体压力能的装置，液体压力能的装置，可作为辅助动力源，可作为辅助动力源，热膨胀补偿器和脉热膨胀补偿器和脉动、冲击吸收器等。动、冲击吸收器等。 有重锤式、弹有重锤式、弹簧式和气体加载式，簧式和气体加载式，应用最多的是气体应用最多的是气体加载式，种类如下：加载式，种类如下：1 1、活塞式。、活塞式。2 2、气、气囊式。囊式。3 3、气瓶式。、气瓶式。1- 1-活塞；活塞；2-2-油缸；油缸；3-3-气体气体充入口充入口1- 1-气体气体充入口；充入口；2-2-壳体；壳体；3-3-气囊气囊型号名称型号名称:GXQ隔膜式隔膜式蓄能器蓄能器压力:至10MPa

202、产品编号产品编号:NXQ型囊式型囊式蓄能器蓄能器公称容量:0.63至6.3L压力:至31.5MPa蓄能器在系统中蓄能器在系统中的应用见右图：的应用见右图：图某一液压系统总成第七章第七章 液压油的污染等级标准和液压油的更换方液压油的污染等级标准和液压油的更换方法法一、液压油的污染等级标准一、液压油的污染等级标准衡量液压油中的固体颗粒污染程度有：衡量液压油中的固体颗粒污染程度有：总体表示法：总体表示法： 可以用称重法检测，或者用污染物与油液可以用称重法检测，或者用污染物与油液的质量或体积比来表示。的质量或体积比来表示。 NAS（美国航天学会）（美国航天学会）1638 固固体污染物重量法等级标准，如

203、下体污染物重量法等级标准，如下表表所示所示分散表示法：分散表示法：以颗粒数为基础，形式有：以颗粒数为基础，形式有：（1 1）间隔的）间隔的颗粒浓度；颗粒浓度； ISO4406ISO4406污染度等级标准（如后污染度等级标准（如后表表所示）所示） （2 2）累计颗粒浓度）累计颗粒浓度二、液压油的更换：二、液压油的更换：确定换油期的方法一般有三种。确定换油期的方法一般有三种。（l）规定固定的换油期）规定固定的换油期：新建系统首次新建系统首次换油；换油；500工作小时工作小时 ；以后的换油；以后的换油；5000工作小时工作小时 这种方法虽广泛应用，但不够科学，有时油液可能已变质或严重污染，换这种方法

204、虽广泛应用，但不够科学，有时油液可能已变质或严重污染，换油期未到仍继续使用；也可能油液未变质，因换油期已到而当废油换掉了。油期未到仍继续使用；也可能油液未变质，因换油期已到而当废油换掉了。（2）根据经验和对油样的观察来决定是否换油）根据经验和对油样的观察来决定是否换油（见下表）见下表）操作人员定期（例如每月一次）从正在运行的液压系统中抽取油样，通过操作人员定期（例如每月一次）从正在运行的液压系统中抽取油样，通过与新油的对比或通过滤纸的过滤分析来确定是否换油。这种方法也很不精确，与新油的对比或通过滤纸的过滤分析来确定是否换油。这种方法也很不精确，由于操作人员经验不同，对于同一油样可能得出不同的判

205、断。由于操作人员经验不同，对于同一油样可能得出不同的判断。（3）规定换油指标，根据油样检验结果来决定是否换油）规定换油指标，根据油样检验结果来决定是否换油定期取样检验，一旦检验结果中有一项超过定期取样检验，一旦检验结果中有一项超过表表7-87-8中中规定，可规定，可继续使用但应加强监督，有三项超过换油指标，就必须换油，应继续使用但应加强监督，有三项超过换油指标，就必须换油，应尽量采用这种方法。尽量采用这种方法。一般当下列指标达到所用品牌液压油的使用极限，就应及时换油一般当下列指标达到所用品牌液压油的使用极限，就应及时换油（1）酸值；（）酸值；（2）粘度；（）粘度；（3）Pk值（油膜强度）和值（

206、油膜强度）和Pd （液压油液压油的抗结性能）的抗结性能）值。值。第八章第八章液压系统污染控制措施和失效树分析液压系统污染控制措施和失效树分析 一、污染控制平衡图一、污染控制平衡图 液压元件的工作可靠性和使用寿命很大程度取决液压元件的工作可靠性和使用寿命很大程度取决于元件的耐污染能力和系统油液的污染度。美国于元件的耐污染能力和系统油液的污染度。美国E EC CFitchFitch教授在深入分析了影响元件污染寿命诸多因素教授在深入分析了影响元件污染寿命诸多因素的基础上，提出了污染控制平衡图（的基础上，提出了污染控制平衡图（见图见图），形象地），形象地描述了污染控制的平衡关系以及影响元件污染寿命的描

207、述了污染控制的平衡关系以及影响元件污染寿命的因素。污染控制平衡图是利用两架天平来描述的，一因素。污染控制平衡图是利用两架天平来描述的，一架天平反映系统的过滤性能，另一架反映元件的抗污架天平反映系统的过滤性能，另一架反映元件的抗污染能力。两架天平指示出元件污染寿命与油液污染度染能力。两架天平指示出元件污染寿命与油液污染度及元件污染耐受度之间的关系。天平的法码就是与污及元件污染耐受度之间的关系。天平的法码就是与污染控制有关的一些参数。染控制有关的一些参数。 由由污污染染控控制制平平衡衡图图可可以以看看出出，提提高高液液压压元元件件污污染染寿寿命命和和工工作作可可靠靠性性的的途途径径主主要要有有两两

208、条条：提提高高元元件件的的污污染耐受度；染耐受度；降低油液污染度。降低油液污染度。二、污染控制的主要措施二、污染控制的主要措施 1 1元元件件的的净净化化 元元件件在在加加工工、装装配配或或维维修修过过程程的的每每一一工工艺艺环环节节后后，不不可可避避免免地地残残留留有有污污染染物物，因因此此必必须须采采取取有有效效的的净净化化措措施，使元件达到要求的清洁度。施，使元件达到要求的清洁度。 清洁度不符合要求的元件装入系统后，在系统油清洁度不符合要求的元件装入系统后，在系统油液冲刷和机械振动等的作用了，将使元件内部残留的液冲刷和机械振动等的作用了，将使元件内部残留的污染物从粘附的表面脱落而进入油液

209、中，使系统受附污染物从粘附的表面脱落而进入油液中，使系统受附加污染。此外，元件内部残留的污染物往往是造成元加污染。此外，元件内部残留的污染物往往是造成元件初期损坏或故障的主要原因，如导致零件表面划伤、件初期损坏或故障的主要原因，如导致零件表面划伤、控制孔堵塞和运动件卡死等。控制孔堵塞和运动件卡死等。 元件的净化应从元件生产的最初工序开始，每一工元件的净化应从元件生产的最初工序开始，每一工艺过程后都应采取相应的净化措施，包括铸件的净化，艺过程后都应采取相应的净化措施，包括铸件的净化，零部件的粗洗和精洗等。零部件经过净化后一般应立即零部件的粗洗和精洗等。零部件经过净化后一般应立即进行装配。元件的装

210、配应在清洁的环境下进行。装配好进行装配。元件的装配应在清洁的环境下进行。装配好的元件要在性能试验台或专用清洗台上进行最后清洗，的元件要在性能试验台或专用清洗台上进行最后清洗，使其达到清洁度要求。使其达到清洁度要求。 2 2液压系统的清洗液压系统的清洗 油箱和管道是液压系统的重要组成部分，液压系统油箱和管道是液压系统的重要组成部分，液压系统组装之前，必须对油箱和管道进行彻底清洗。表面残留组装之前，必须对油箱和管道进行彻底清洗。表面残留的焊渣和锈蚀物一般可用机械方法消除。管道内壁的污的焊渣和锈蚀物一般可用机械方法消除。管道内壁的污染物可采用向管内通压缩空气或蒸汽的方法清洗。对于染物可采用向管内通压

211、缩空气或蒸汽的方法清洗。对于牢固地粘附在油箱和管道内壁的氧化物则需通过酸洗才牢固地粘附在油箱和管道内壁的氧化物则需通过酸洗才能清除。能清除。 液液压压系系统统组组装装完完毕毕后后需需采采用用流流通通法法进进行行全全面面的的清清洗洗，用用以以消消除除在在系系统统组组装装过过程程中中带带入入的的污污染染物物。清清洗洗时时可可以以利利用用液液压压系系统统的的油油箱箱和和泵泵，也也可可以以采采用用专专门门的的清清洗洗装装置置。对对于于复复杂杂的的系系统统可可以以分分为为几几个个回回路路分分别别进进行行清清洗洗。对对于于系系统统中中污污染染敏敏感感度度很很高高的的元元件件或或对对液液流流速速度度有有限限

212、制制的的元元件件，在在清清洗洗时时应应先先将将这这些些元元件件用用管管件件旁旁路路。液液压压系系统统的的过过滤滤器器可可接接入入系系统统，但但不不装装滤滤芯芯，清洗时采用专门的清洗过滤器。清洗时采用专门的清洗过滤器。 采采用用的的清清洗洗液液应应与与系系统统内内所所有有元元件件（特特别别是是密密封封件件）相相容容，并并且且要要与与系系统统将将要要使使用用的的工工作作介介质质相相容容。系系统统清清洗洗一一般般采采用用粘粘度度低低的的油油液液，但但不不允允许许使使用用煤煤油油等等溶溶剂。剂。 在清洗过程中，要定时从系统中抽取油样进行污在清洗过程中，要定时从系统中抽取油样进行污染度测定，系统一直要清

213、洗到内部油液污染度达到规染度测定，系统一直要清洗到内部油液污染度达到规定要求为止。清洗完后，排尽系统内全部油液，然后定要求为止。清洗完后，排尽系统内全部油液，然后注入清洁的工作液。注入清洁的工作液。3 3防止污染物的侵入防止污染物的侵入 液液压压系系统统工工作作过过程程中中，外外界界污污染染物物将将通通过过油油箱箱呼呼吸吸孔孔和和活活塞塞杆杆密密封封等等渠渠道道不不断断地地侵侵入入系系统统油油液液中中。此此外外，向向系系统统注注油油和和维维修修过过程程中中容容易易将将污污染染物物带带入入系系统统，因因此此，必必须须采采取取有有效效措措施施，严严格格控控制制污污染染物物的的侵侵入入，包包括括新新

214、油油也也必必须须过过滤滤，在在油油箱箱呼呼吸吸孔孔上上装装设设精精度度 101040um40um的的空空气滤清器，在油缸活塞杆压力密封外端装置防尘密封等。气滤清器，在油缸活塞杆压力密封外端装置防尘密封等。 4 4固体污染物的排除固体污染物的排除 为了保持油液的清洁，主要的措施是利用过滤器不断为了保持油液的清洁，主要的措施是利用过滤器不断地滤除液压系统中残存的、不断侵入的和生成的污染物。地滤除液压系统中残存的、不断侵入的和生成的污染物。因此要特别注意对过滤系统的合理设计、使用和维护。因此要特别注意对过滤系统的合理设计、使用和维护。 5 5防止水、液和空气混入系统防止水、液和空气混入系统 虽然本章

215、重点讨论的是固体颗粒物的污染，但对于虽然本章重点讨论的是固体颗粒物的污染，但对于水、各种润滑冷却液和空气混入液压系统后所造成的水、各种润滑冷却液和空气混入液压系统后所造成的危害亦应给予足够重视，在液压系统设计、运行和维危害亦应给予足够重视，在液压系统设计、运行和维护过程中，要特别注意采取措施防止这些污染物质进护过程中，要特别注意采取措施防止这些污染物质进入系统油液中。入系统油液中。三、失效树分析三、失效树分析 1.1.失效树（失效树（F T AF T A）分析的概念及步骤分析的概念及步骤失效树分析由失效树分析由19621962年美国贝尔试验室的沃森首先提出并且应用在民年美国贝尔试验室的沃森首先

216、提出并且应用在民兵导弹的发射控制系统安全性设计中，预测导弹发射兵导弹的发射控制系统安全性设计中，预测导弹发射的随机失效概率取得了很好的效果。的随机失效概率取得了很好的效果。7070年代以来，年代以来，FTAFTA已广泛应用到核工业及电子、化工、机械、船舶已广泛应用到核工业及电子、化工、机械、船舶等领域，成为可靠性、安全性分析及风险评价的一种等领域，成为可靠性、安全性分析及风险评价的一种十分有效的方法。十分有效的方法。 失效树分析法是一种图形演绎方法，它以系统或元失效树分析法是一种图形演绎方法，它以系统或元件最不希望发生的事件为顶（称为顶事件），向下逐层件最不希望发生的事件为顶（称为顶事件），向

217、下逐层展开，找出导致该事件发生的全部（包括硬件、软件、展开，找出导致该事件发生的全部（包括硬件、软件、环境、人为因素等）原因，然后以一种特殊的倒立树状环境、人为因素等）原因，然后以一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图（即失效树）来表示相互之间的逻辑关逻辑因果关系图（即失效树）来表示相互之间的逻辑关系。系。FTAFTA可用于系统可靠性定性分析，也可用于可靠性可用于系统可靠性定性分析，也可用于可靠性定量分析。定量分析。 失效树分析法是一种图形演绎方法，它以系统或失效树分析法是一种图形演绎方法，它以系统或元件最不希望发生的事件为顶（称为顶事件），向下逐元件最不希望发生的事件为顶（称为顶事件），向下逐层展

218、开，找出导致该事件发生的全部（包括硬件、软件、层展开，找出导致该事件发生的全部（包括硬件、软件、环境、人为因素等）原因，然后以一种特殊的倒立树状环境、人为因素等）原因，然后以一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图（即失效树）来表示相互之间的逻辑关逻辑因果关系图（即失效树）来表示相互之间的逻辑关系。系。FTAFTA可用于系统可靠性定性分析，也可用于可靠性可用于系统可靠性定性分析，也可用于可靠性定量分析。定量分析。 失效模式、影响及后果分析（失效模式、影响及后果分析（FMECAFMECA）和失效树）和失效树分析（分析（FTAFTA）都是处理产品（元件或系统）失效原因和）都是处理产品（元件或系统）失效原因

219、和结果之间的关系。主要区别在于：前者是由因到果、自结果之间的关系。主要区别在于：前者是由因到果、自下而上地进行分析，即从元部件的失效模式开始，逐级下而上地进行分析，即从元部件的失效模式开始，逐级分析这种失效模式对产品（系统）可靠性的影响，它属分析这种失效模式对产品（系统）可靠性的影响，它属于单因素的失效分析。而失效树分析是由果到因、自上于单因素的失效分析。而失效树分析是由果到因、自上而下地进行分析，即首先把系统最不希望出现的失效状而下地进行分析，即首先把系统最不希望出现的失效状态作为失效的分析目标，进而找出导致这一失效状态的态作为失效的分析目标，进而找出导致这一失效状态的所有直接原因和间接原因

220、，它属于多因素的失效分析。所有直接原因和间接原因，它属于多因素的失效分析。 在工程实际应用中，应综合应用在工程实际应用中，应综合应用FMECAFMECA和和FTAFTA的的长处，使其发挥更大的效果。通常可以把长处，使其发挥更大的效果。通常可以把FTAFTA作为作为FMECAFMECA的进一步发展，即在的进一步发展，即在FMECAFMECA的基础上确定失效的基础上确定失效树的顶事件，然后利用树的顶事件，然后利用FTAFTA深入分析各种失效的组合、深入分析各种失效的组合、失效传递的逻辑关系和进行失效的定量分析。失效传递的逻辑关系和进行失效的定量分析。 失失效效树树分分析析的的步步骤骤通通常常因因评

221、评价价对对象象、分分析析目目的的、精精确程度等的不同而异。但一般的步骤是确程度等的不同而异。但一般的步骤是 1 1）失效树的建造；）失效树的建造； 2 2）建立失效树的数学模型；）建立失效树的数学模型； 3 3）定性分析；）定性分析； 4 4）定量分析。）定量分析。 建建造造失失效效树树是是FTAFTA的的关关键键，建建造造的的失失效效树树愈愈完完善善、愈愈详详尽尽愈愈好好，因因为为失失效效树树的的完完善善程程度度将将直直接接影影响响定定性性和和定量分析结果的准确性。定量分析结果的准确性。 目前建树方法可以分为两大类：演绎法和计算机辅目前建树方法可以分为两大类：演绎法和计算机辅助建树的合成法或

222、决策表法。后者尚不够成熟，这里只助建树的合成法或决策表法。后者尚不够成熟，这里只介绍演绎法。介绍演绎法。 2.选择顶事件选择顶事件一个系统可能有多种不同的失效状态，一个系统可能有多种不同的失效状态，最好在最好在FMECAFMECA分析的基础上，将系统所有可能的失效模分析的基础上，将系统所有可能的失效模式，按其致命程度分类排队，从中选出最不希望发生式，按其致命程度分类排队，从中选出最不希望发生的事件作为顶事件。如果必要，也可取系统的多种失的事件作为顶事件。如果必要，也可取系统的多种失效事件作为顶事件，分别加以分析研究。效事件作为顶事件，分别加以分析研究。在选择项事件时应注意在选择项事件时应注意1

223、 1）分析的目标、任务不同时，应选择不同的顶事件；）分析的目标、任务不同时，应选择不同的顶事件； 2 2）要使顶事件有确切的定义，防止含混不清，模棱两）要使顶事件有确切的定义，防止含混不清，模棱两可；可； 3 3）顶事件能被分解，便于进一步分析顶事件和底事件）顶事件能被分解，便于进一步分析顶事件和底事件之间的关系；之间的关系；4 4）顶事件能被监测和控制，便于采取措施防止其发生；）顶事件能被监测和控制，便于采取措施防止其发生；5 5）最好使顶事件具有代表性，以便收到事半功倍的分）最好使顶事件具有代表性，以便收到事半功倍的分析效果。析效果。 3. 3. 失效树常用符号失效树常用符号 建造失效树，

224、实质上就是要找出顶事件和导致顶事建造失效树，实质上就是要找出顶事件和导致顶事件发生的诸多因素之间的逻辑关系，并且将这种逻辑件发生的诸多因素之间的逻辑关系，并且将这种逻辑关系用特定的图形符号表示出来。建造失效树时使用关系用特定的图形符号表示出来。建造失效树时使用的符号有事件符号和逻辑符号。表的符号有事件符号和逻辑符号。表13136 6中列出了最常中列出了最常用的符号，其他符号及名词术语请参阅国标用的符号，其他符号及名词术语请参阅国标GB4888GB4888一一流流“故障树名词术语及符号故障树名词术语及符号”事件符号事件符号（l l）圆形符号表示底事件。底事件是失效树分析中仅导致其他）圆形符号表示

225、底事件。底事件是失效树分析中仅导致其他事件发生的原因事件，它位于失效树底端。在特定的失效树分事件发生的原因事件，它位于失效树底端。在特定的失效树分析中，无需探明其失效原因的底事件，叫基本事件。析中，无需探明其失效原因的底事件，叫基本事件。（2 2）菱形符号表示未探明事件。未探明事件是指原则）菱形符号表示未探明事件。未探明事件是指原则L L应进一应进一步探明其发生原因，但暂时不必或暂时不能探明其发生原因的步探明其发生原因，但暂时不必或暂时不能探明其发生原因的底事件。同样位于失效树底端。底事件。同样位于失效树底端。（3 3）矩形符号表示结果事件。应在矩形框内注明失效事件的定）矩形符号表示结果事件。

226、应在矩形框内注明失效事件的定义。并分别与逻辑门联接，表示该事件是此逻辑门的输出或输义。并分别与逻辑门联接，表示该事件是此逻辑门的输出或输入。结果事件包括顶事件和中间事件。顶事件是失效树分析中入。结果事件包括顶事件和中间事件。顶事件是失效树分析中最关心的事件，位于失效树顶端；中间事件是位于顶事件与底最关心的事件，位于失效树顶端；中间事件是位于顶事件与底事件之间的结果事件。事件之间的结果事件。 (4 (4）三角形符号表示失效事件的转移。例如图）三角形符号表示失效事件的转移。例如图13131010中的三角中的三角形，表示进一步的分析转到以字母形，表示进一步的分析转到以字母A A或或B B为代号的子树

227、中去。为代号的子树中去。逻辑门符号逻辑门符号 （1 1）逻辑与门）逻辑与门 与门表示当所有输人事件均发生，输与门表示当所有输人事件均发生，输出事件才发生。出事件才发生。（2 2）逻辑或门）逻辑或门 或门表示当输人事件中至少有一个发或门表示当输人事件中至少有一个发生时，输出事件才发生。生时，输出事件才发生。（3 3）逻辑非门逻辑非门 非门表示输出事件是输人事件的对立非门表示输出事件是输人事件的对立事件。事件。 建造失效树建造失效树 以电磁换向阀的失效树分析为例（图以电磁换向阀的失效树分析为例（图13131010） 把电磁阀外泄漏作为顶事件，则把它写在矩形框内，放在失效把电磁阀外泄漏作为顶事件，则

228、把它写在矩形框内，放在失效树树顶端顶端。 然后再分析导致泄漏的直接原因有哪些？如果认为密封回损坏、然后再分析导致泄漏的直接原因有哪些？如果认为密封回损坏、端盖破裂、阀体破裂、联接螺丝断裂、座板变形、导磁套破裂等情端盖破裂、阀体破裂、联接螺丝断裂、座板变形、导磁套破裂等情况均可能导致泄漏，则应把这六种情况作为中间事件放在况均可能导致泄漏，则应把这六种情况作为中间事件放在顶事件下顶事件下面（第二级）面（第二级），后用或门符号把它们与顶事件联系起来。再分别分，后用或门符号把它们与顶事件联系起来。再分别分析导致这六个中间事件产生的原因，再把这些原因写下来析导致这六个中间事件产生的原因，再把这些原因写下

229、来（第三级）（第三级），并且利用适当的逻辑符号使其与第二级的中间事件相联。按这个，并且利用适当的逻辑符号使其与第二级的中间事件相联。按这个线索一步步深入，一直要追溯到引起顶事件发生的主要原因，或者线索一步步深入，一直要追溯到引起顶事件发生的主要原因，或者不需要再分析为止。不需要再分析为止。 在分析过程中，要不断了解在分析过程中，要不断了解“ “这一事件是怎样发生的？这一事件是怎样发生的？” ”这个这个问题，使树不断生长，直到不再扩展出新的树枝（事件）为止。这问题，使树不断生长，直到不再扩展出新的树枝（事件）为止。这样就建成一棵以顶事件为样就建成一棵以顶事件为“ “根根” ”，中间事件为，中间事

230、件为“ “节节” ”，底事件为，底事件为“ “树叶树叶” ”的具有多级的、倒置的失效树。的具有多级的、倒置的失效树。第九章第九章液压系统的分类液压系统的分类一、按油液循环方式分类一、按油液循环方式分类分为开式系统和闭式系统。分为开式系统和闭式系统。常见的液压系统大部分都常见的液压系统大部分都是开式系统，如图是开式系统，如图9 93 3所示。所示。闭式系统，如图闭式系统，如图9 94 4所示。所示。二、按液压能源的组成形式分类二、按液压能源的组成形式分类1.定量泵一溢流阀恒压能源定量泵一溢流阀恒压能源 液压系统为获得恒压油液压系统为获得恒压油源，大多使用这种回路，如源，大多使用这种回路，如图图9

231、 95 5所示所示。2.2.定量泵一旁通型调速阀液压定量泵一旁通型调速阀液压能源能源 图图9 96 6为定量泵一旁通型调为定量泵一旁通型调速阀的压力适应回路，液压泵速阀的压力适应回路，液压泵的工作压力不是由通常的定压的工作压力不是由通常的定压溢流阀控制，而是由旁通型调溢流阀控制，而是由旁通型调速阀控制。旁通型调速阀将多速阀控制。旁通型调速阀将多余的油液排回油箱，仅供负载余的油液排回油箱，仅供负载需要（由旁通型调速阀中的节需要（由旁通型调速阀中的节流阀调定的）流量。液压泵的流阀调定的）流量。液压泵的工作压力能自动随负载压力而工作压力能自动随负载压力而变化，始终比负载压力高一恒变化，始终比负载压力

232、高一恒定值，故称作压力适应回路，定值，故称作压力适应回路，回路效率大为提高。回路效率大为提高。3. 3. 双泵高低压系统双泵高低压系统 如果执行元件运动中是轻载高速接近工件和慢速加压工作两如果执行元件运动中是轻载高速接近工件和慢速加压工作两个过程，可采用个过程，可采用图图9 97 7所示所示高低压系统。卸载阀单设双泵同时高低压系统。卸载阀单设双泵同时供油的工作压力，当系统压力低于卸载阀供油的工作压力，当系统压力低于卸载阀4 4的调定压力时，两个的调定压力时，两个泵同时向系统供油。溢流阀泵同时向系统供油。溢流阀3 3设定的最高工作压力。当系统压力设定的最高工作压力。当系统压力超过卸载阀超过卸载阀

233、4 4的压力时，低压泵的压力时，低压泵1 1输出的油液通过卸载阀流回油输出的油液通过卸载阀流回油箱，只有高压泵箱，只有高压泵2 2向系统供油，减少了功率损耗。向系统供油，减少了功率损耗。4.4.多泵分级流量供油系统多泵分级流量供油系统 多泵分级流量供油系统，一般是多泵分级流量供油系统，一般是3 3台或台或3 3台以上的定量泵。台以上的定量泵。同双泵系统一样，一种方案是电动机驱动一组相同流量的定量同双泵系统一样，一种方案是电动机驱动一组相同流量的定量泵，根据系统压力来自动切换向系统供油定量泵数目，达到恒泵，根据系统压力来自动切换向系统供油定量泵数目，达到恒功率输出的目的，如功率输出的目的，如图图

234、9 98 8所示所示，充分利用发动机功率。如果，充分利用发动机功率。如果3 3台定量泵的流量不相等，并在各个泵出口分别控制加压或卸荷，台定量泵的流量不相等，并在各个泵出口分别控制加压或卸荷，以不同的组合，可以获得多级流量，其工作原理如以不同的组合，可以获得多级流量，其工作原理如图图9 99 9所示所示，它为液压系统数字控制提供了方便。它为液压系统数字控制提供了方便。 5. 5. 定量泵一蓄能器供油系统定量泵一蓄能器供油系统 对于工作周期长、执行元件间对于工作周期长、执行元件间歇运转的液压机械，用定量泵一蓄能器供油方案是可行的，如歇运转的液压机械，用定量泵一蓄能器供油方案是可行的，如图图9 91

235、010所示所示6.压力补偿变量泵液压能源压力补偿变量泵液压能源 如如图图9 91111所示，用压力补偿所示，用压力补偿变量泵作液压能源，低压时变量泵输出大流量，随着负载压力变量泵作液压能源，低压时变量泵输出大流量，随着负载压力的增高，泵的输出流量减少，泵的输出流量决定于负载的需要，的增高，泵的输出流量减少，泵的输出流量决定于负载的需要，因回路效率高、经济而被广泛地采用。因回路效率高、经济而被广泛地采用。7.7.负载敏感变量泵液压能源负载敏感变量泵液压能源 图图9 91212为带负载敏感阀为带负载敏感阀2 2和变和变量泵量泵3 3组成的负载敏感回路。在这种回路中，通过负载敏感问将组成的负载敏感回

236、路。在这种回路中，通过负载敏感问将可调节流阀可调节流阀3 3检测出来的负载压力反馈给变量泵，自动控制变量检测出来的负载压力反馈给变量泵，自动控制变量泵的输出流量，使变量泵的输出流量和压力均与负载需要相适泵的输出流量，使变量泵的输出流量和压力均与负载需要相适应。大功率液压系统采用负载敏感变量泵液压能源，不论负载应。大功率液压系统采用负载敏感变量泵液压能源，不论负载压力还是流量在较宽范围内变化，输入功率始终是适应于输出压力还是流量在较宽范围内变化，输入功率始终是适应于输出功率，因此节约能源是相当可观的。功率，因此节约能源是相当可观的。 8.8.变量泵闭式调速系统变量泵闭式调速系统 图图9 94 4

237、闭式系统调速回路中，变量液压泵输出的油闭式系统调速回路中，变量液压泵输出的油液直接进入执行元件（液压马达或液压缸），主油路液直接进入执行元件（液压马达或液压缸），主油路上没有串接任何的控制阀，在旁路上的溢流阀作为安上没有串接任何的控制阀，在旁路上的溢流阀作为安全阀，限定系统最高压力，正常工作时不溢流。只是全阀，限定系统最高压力，正常工作时不溢流。只是在系统压力超过最高限定压力时，才打开溢流，保护在系统压力超过最高限定压力时，才打开溢流，保护系统中各个元件，此系统既没有溢流功率损失，又没系统中各个元件，此系统既没有溢流功率损失，又没有串接在油路上阀口的节流功率损失。补油泵消耗的有串接在油路上阀口

238、的节流功率损失。补油泵消耗的功率比起主泵功率来说，只占很小的百分比，故闭式功率比起主泵功率来说，只占很小的百分比，故闭式系统的效率最高。系统的效率最高。三、三、按采用的控制阀的性质分类按采用的控制阀的性质分类分为普通液压传动系统、电液比例控制系统和电液伺服系统。分为普通液压传动系统、电液比例控制系统和电液伺服系统。第十章第十章液压系统实例液压系统实例一一.液压起吊机的起升系统液压起吊机的起升系统1.起吊机的三个液压系统起吊机的三个液压系统起升系统、回转系统、变起升系统、回转系统、变幅系统（见图）幅系统（见图）2.起吊机的液压起升系统及功能起吊机的液压起升系统及功能（见图）（见图）（1）换向和调

239、速：）换向和调速：换向换向 只需改变油泵的吸排方向即可使油马达换向。只需改变油泵的吸排方向即可使油马达换向。调速调速 泵控型起升系统采用泵控型起升系统采用容积调速法容积调速法。（2）限速和制动：）限速和制动：限速限速 闭式系统能在重物下降时回收利用其位能的限闭式系统能在重物下降时回收利用其位能的限速方式称为速方式称为再生限速再生限速。回转式起货机：回转式起货机： 在回转式起货在回转式起货机中，起货绞车、机中，起货绞车、变幅绞车、回转绞变幅绞车、回转绞车以及吊杆和索具车以及吊杆和索具等已被组装在一个等已被组装在一个共同的回转座台上，共同的回转座台上，作业时，各组成部作业时，各组成部分随座台一起回

240、转分随座台一起回转。制动制动 中位阀中位阀11用于解决油泵的回中误差；用于解决油泵的回中误差；电磁阀电磁阀6可在装置意外失电时，使制动器因控制油的迅可在装置意外失电时，使制动器因控制油的迅速泄出而抱闸，防止货物的坠落，在泵回中时中位阀速泄出而抱闸，防止货物的坠落，在泵回中时中位阀处于旁通状态；处于旁通状态；单向节流阀单向节流阀10 防止起动松闸后因中位阀失灵不能隔断防止起动松闸后因中位阀失灵不能隔断或停车时因制动器失灵不能抱闸而发生坠货事故；或停车时因制动器失灵不能抱闸而发生坠货事故；单向节流阀单向节流阀7起到即时抱闸延时松闸的作用，以让中位起到即时抱闸延时松闸的作用，以让中位阀先行割断，待管

241、路建立起油压后再松闸，从而避免阀先行割断，待管路建立起油压后再松闸，从而避免重物瞬间下坠。重物瞬间下坠。（3）限压保护：）限压保护：安全溢流阀安全溢流阀12 防止起货机因超载防止起货机因超载而导致系统油压过高，对系统限压而导致系统油压过高，对系统限压（可兼作制动溢流（可兼作制动溢流（可兼作制动溢流（可兼作制动溢流阀）阀）阀）阀）。（4）失压保护：）失压保护：失压保护阀失压保护阀5起失压保护作用。起失压保护作用。（5）系统的补油和散热：）系统的补油和散热： 由辅泵从低压侧进行补油。油液的散热和冷却，常借更换部由辅泵从低压侧进行补油。油液的散热和冷却，常借更换部分油液的方法来实现。为此，在系统中装

242、设分油液的方法来实现。为此，在系统中装设低压选择阀低压选择阀13。二二.挖掘机（挖掘机（LS-2800FJ2）液压系统分析）液压系统分析1.行走液压系统行走液压系统2.回转液压系统回转液压系统3.小臂运动液压系统小臂运动液压系统4.变幅液压系统变幅液压系统5.挖斗液压系统挖斗液压系统6.行走与回转同时运动的液压回路行走与回转同时运动的液压回路7.回转与小臂同时运动的液压回路回转与小臂同时运动的液压回路1.小论文：小论文：以以泵控型闭式泵控型闭式液压起升系统为例，建立某种故障液压起升系统为例，建立某种故障失效失效树，并以文字形式对失效树进行分析。树，并以文字形式对失效树进行分析。（例如发生；油马

243、达转速太慢、油马达不能运转、油液（例如发生；油马达转速太慢、油马达不能运转、油液发热、油泵不能排油、机械制动器不能松闸等故障。）发热、油泵不能排油、机械制动器不能松闸等故障。）2.2.先导型溢流阀、定值减压阀、顺序阀、调速阀、先导型溢流阀、定值减压阀、顺序阀、调速阀、电磁换向阀、径向柱塞泵、轴向柱塞泵、电磁换向阀、径向柱塞泵、轴向柱塞泵、连杆式连杆式液压马达五星轮式（静力平衡式）液压马达内曲液压马达五星轮式（静力平衡式）液压马达内曲线式液压马达线式液压马达等液压元件中选择两个元件，分析等液压元件中选择两个元件，分析可能发生的故障及对系统的影响。可能发生的故障及对系统的影响。作业：作业：1.：以

244、：以LS-2800FJ2型挖掘机型挖掘机为例，建立某种故障为例，建立某种故障失效树，并失效树，并以文字形式对失效树进行分析。以文字形式对失效树进行分析。 例如发生；左（或右）行走速度太慢；左（或右）不能行走；例如发生；左（或右）行走速度太慢；左（或右）不能行走；回转机构不能运转；油液发热；挖斗不能转动；小臂运动速度回转机构不能运转；油液发热；挖斗不能转动；小臂运动速度太慢；油泵没有排油；机械制动器不能松闸等故障。太慢；油泵没有排油；机械制动器不能松闸等故障。 2. 2. LS-2800FJ2型挖掘机液压系统的型挖掘机液压系统的溢流阀、电磁换向阀、液溢流阀、电磁换向阀、液动换向阀、轴向柱塞泵、动

245、换向阀、轴向柱塞泵、液压马达、插装阀、主泵或辅泵、蓄液压马达、插装阀、主泵或辅泵、蓄能器能器等液压元件中选择两个元件，分析可能发生的故障及对系等液压元件中选择两个元件，分析可能发生的故障及对系统的影响。统的影响。阀控型开式起升系统阀控型开式起升系统：图所示为采用定量泵的阀控型图所示为采用定量泵的阀控型开式起升系统的原理图开式起升系统的原理图。（1）换向和调速：）换向和调速：利用手动换向阀进行换向利用手动换向阀进行换向和节流调速和节流调速节流调速法：节流调速法：节流调速法：节流调速法： 通过改变系统中某一部通过改变系统中某一部分的通流面积，造成不同分的通流面积，造成不同的流动阻力，以调节进入的流

246、动阻力，以调节进入执行机构的流量，从而达执行机构的流量，从而达到调速的目的。到调速的目的。（2）限速和制动）限速和制动：常见的限速措施单向节流阀限速和平衡阀常见的限速措施单向节流阀限速和平衡阀限速限速用单向节流阀限速用单向节流阀限速用单向节流阀限速用单向节流阀限速 见下图见下图 货物越轻，重力越货物越轻，重力越小，达到平衡时的油马达出口背压和阻力就越小，重小，达到平衡时的油马达出口背压和阻力就越小，重力所能产生的下降速度也就越小，需在油泵供入油马力所能产生的下降速度也就越小，需在油泵供入油马达的进油口建立足够大的油压达的进油口建立足够大的油压pa，以帮助货物下降。，以帮助货物下降。轻载和空钩下

247、降时油泵的负荷反而比重载下降时高，轻载和空钩下降时油泵的负荷反而比重载下降时高，效率较低。效率较低。 采用单向节流阀限速，虽然简单可靠，但轻载采用单向节流阀限速，虽然简单可靠，但轻载时效率较低，而且在油温降低、粘度增加以及下降速时效率较低，而且在油温降低、粘度增加以及下降速度较大时，油泵的功耗也随之增加，油液因限速节流度较大时，油泵的功耗也随之增加，油液因限速节流还会进一步发热，故仅适用于功率不大，工作不太频还会进一步发热，故仅适用于功率不大，工作不太频繁及负载变动较小的开式系统，如液压舱盖开关系统。繁及负载变动较小的开式系统，如液压舱盖开关系统。用平衡阀限速：用平衡阀限速： 在开式液压系统中

248、，控制落货速度的另一方案是在靠近执在开式液压系统中，控制落货速度的另一方案是在靠近执行机构的下降回油管上装设平衡阀。平衡阀实际上是由一只单行机构的下降回油管上装设平衡阀。平衡阀实际上是由一只单向阀和一只直动式顺序阀构成的，并可依控制油来路的不同而向阀和一只直动式顺序阀构成的，并可依控制油来路的不同而分为直控式和远控式平衡阀两种。分为直控式和远控式平衡阀两种。直控式平衡阀工作直控式平衡阀工作图图9-6图图9-7所示所示： 通常，主阀通常，主阀5 5的开启油的开启油压都被调定在比最大负荷产生的静压还大的数值上。油马达只压都被调定在比最大负荷产生的静压还大的数值上。油马达只有在一定的进油压力有在一定

249、的进油压力p pa a帮助下，才能顶开主阀帮助下，才能顶开主阀5 5，使油马达反转，使油马达反转，而其转速则由油泵实际输入油马达的排量来控制。而其转速则由油泵实际输入油马达的排量来控制。用直控平衡阀限速的特点：用直控平衡阀限速的特点：系统简单可靠，且不需串接液控系统简单可靠，且不需串接液控单向阀，在油温、粘度以及下降速度改变时，油马达的进油压单向阀，在油温、粘度以及下降速度改变时，油马达的进油压力变化不大；但载荷越轻，要达到同样的下降速度所需的力变化不大；但载荷越轻，要达到同样的下降速度所需的pa越越大，故轻载时系统的效率仍然较低。大，故轻载时系统的效率仍然较低。远控式平衡阀工作远控式平衡阀工

250、作左图左图 平衡阀的开度是受低压平衡阀的开度是受低压管路中的管路中的 pa所控制所控制，货物的货物的下降速度也就受到限制下降速度也就受到限制。用远控平衡阀限速的特点：用远控平衡阀限速的特点： 因平衡阀的控制油压较因平衡阀的控制油压较低，而且油液粘度、下降速低，而且油液粘度、下降速度和载荷变化时都保持不变，度和载荷变化时都保持不变，作为开式系统的限速方案，作为开式系统的限速方案，经济性比前两种好。经济性比前两种好。 油马达难免有漏泄，要保证货物在空中而不慢慢下油马达难免有漏泄，要保证货物在空中而不慢慢下滑，还必须在起货机中装设机械制动器。滑，还必须在起货机中装设机械制动器。工作性制动器：工作性制

251、动器：不延迟抱闸的制动器。不延迟抱闸的制动器。非工作性制动器：非工作性制动器：延迟抱闸的制动器。见延迟抱闸的制动器。见图图9-6（3）限压保护：）限压保护： 起货机在吊货时，油泵的排油压力主要取决于油马达的负荷，起货机在吊货时，油泵的排油压力主要取决于油马达的负荷，为防止起货机超负荷导致原动机过载或装置损坏，在油泵的出口为防止起货机超负荷导致原动机过载或装置损坏，在油泵的出口处设有安全阀。处设有安全阀。 为防止油压因液压制动而过分升高，在高低压管路之间设置制为防止油压因液压制动而过分升高，在高低压管路之间设置制动溢流阀。其整定压力可与安全阀相同，也可比安全阀提高动溢流阀。其整定压力可与安全阀相同，也可比安全阀提高5%10%。阀控型开式液压系统的特点：阀控型开式液压系统的特点：设备简单，油液在油箱中设备简单，油液在油箱中也能较好地散热和沉淀杂质，但必须采用节流调速和能耗限速，也能较好地散热和沉淀杂质，但必须采用节流调速和能耗限速，工作时能量损失大，油液容易发热，空气易渗入导致油液变质，工作时能量损失大，油液容易发热，空气易渗入导致油液变质，故多用于压力较低、功率不大或不经常工作的场合。故多用于压力较低、功率不大或不经常工作的场合。图IYJ系列液压绞车