筑养路机械使用与维护

1、一、液压传动的基本概念两次能量转换机械能-压力能-机械能两个重要特征两个重要特征 1.1. 液压传动中的液体压力取决于负载液压传动中的液体压力取决于负载 2.2. 流量决定速度流量决定速度液压系统的组成液压系统的组成1 1、动力元件、动力元件 即液压泵，它可将机械能转化成即液压泵，它可将机械能转化成液压能，是一个能量转化装置。液压能，是一个能量转化装置。2 2、执行元件执行元件 其作用是将液压能重新转化成机其作用是将液压能重新转化成机械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。3 3、控制元件、控制元件 如各种阀。其中有方向阀和压力如各种阀。其中有方向阀和压

2、力 阀两种。阀两种。4 4、辅助元件、辅助元件 如油箱、油管、滤油器等。如油箱、油管、滤油器等。5 5、传动介质、传动介质 即液体。即液体。 优点：优点：1 1、可以在运行过程中实现大范围的无机调速。、可以在运行过程中实现大范围的无机调速。2 2、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。重量轻、运动惯量小、动态性能好。3 3、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。4 4、便于实现自动工作循环和自动过载保护。、便于实现自动工作循环和自动过载保护。5 5、由于一般采用油作为传动介质，

3、因此、由于一般采用油作为传动介质，因此 液压液压元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。6 6、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设计、制造和推广应用。计、制造和推广应用。1 1、损失大、效率低、发热大。、损失大、效率低、发热大。2 2、不能得到定比传动。、不能得到定比传动。3 3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。题。4 4、液压元件加工精度要求高，造价高。、液压元件加工精度要求高，造价高。5 5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的、液压系统的故障比较难查找，

4、对操作人员的技术水平要求高。技术水平要求高。二、液压油的选用二、液压油的选用对液压油的要求：对液压油的要求：1 1、良好的化学稳定性。、良好的化学稳定性。2 2、良好的润滑性能，以减小元件之间、良好的润滑性能，以减小元件之间 的磨的磨损。损。3 3、质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水、质地纯净，不含或含有极少量的杂质、水份和水溶性酸碱等。份和水溶性酸碱等。4 4、适当的粘度和良好的粘温特性。、适当的粘度和良好的粘温特性。5 5、凝固点和流动温度较低，以保证油液能、凝固点和流动温度较低，以保证油液能在较低温度下使用。在较低温度下使用。6 6、自燃点和闪点要高。、自燃点和闪点要高。7 7、有较快

5、地排除油中游离空气和较好地与、有较快地排除油中游离空气和较好地与油中水份分离的能力。油中水份分离的能力。8 8、没有腐蚀性，防锈性能好，有良好的相、没有腐蚀性，防锈性能好，有良好的相容性。容性。轴轴向向柱柱塞塞泵泵径径向向柱柱塞塞泵泵叶叶片片泵泵齿齿轮轮泵泵定定量量泵泵轴轴向向柱柱塞塞泵泵叶叶片片泵泵变变量量泵泵泵泵 特 性 分 类单向定量双向定量单向变量双向变量液压泵 图334 1、流量和容积效率、流量和容积效率 泵的泵的流量流量是指泵在单位时间内排出液流的体积。是指泵在单位时间内排出液流的体积。其有理论流量和实际流量之分。其有理论流量和实际流量之分。 泵的理论流量泵的理论流量 Q QT T

6、=qn=qn ，对于前图所示单柱塞泵，对于前图所示单柱塞泵， 有有 q=q= d d2 2H/4H/4 , ,则则Q QT T= = d d2 2Hn/4Hn/4。 泵的实际流量泵的实际流量 Q=QQ=QT T-Q -Q QQ是泵的泄露流量是泵的泄露流量。泵的实际流量和理论流量泵的实际流量和理论流量之比称为之比称为 容积效率，容积效率，即：即： PVPV=Q/Q=Q/QT T=(Q=(QT T-Q)/Q-Q)/QT T =1-=1-Q/QQ/QT T 且且 Q=QQ=QT T PVPV图3-2 泵的实际流量和效率2、压力、压力工作压力工作压力是指泵的输出压力，其数值决定于外是指泵的输出压力，其

7、数值决定于外负载。如果负载是串联的，泵的工作压力是这些负载。如果负载是串联的，泵的工作压力是这些负载压力之和；如果负载是并联的，则泵的工作负载压力之和；如果负载是并联的，则泵的工作压力决定于并联负载中最小的负载压力。压力决定于并联负载中最小的负载压力。 额定压力额定压力是指根据实验结果而推荐的可连续使是指根据实验结果而推荐的可连续使用的最高压力，他反映了泵的能力（一般为泵铭用的最高压力，他反映了泵的能力（一般为泵铭牌上所标的压力）。在额定压力下运行时，泵有牌上所标的压力）。在额定压力下运行时，泵有足够的流量输出，并且能保证较高的效率和寿命。足够的流量输出，并且能保证较高的效率和寿命。 最高压力

8、最高压力比额定压力稍高，可看作是泵的能力比额定压力稍高，可看作是泵的能力极限。一般不希望泵长期在最高压力下运行。极限。一般不希望泵长期在最高压力下运行。3、功率、机械效率和总效率、功率、机械效率和总效率 泵的理论功率为泵的理论功率为pQpQT T。输入功率输入功率2M2MT Tn n。不考虑。不考虑损失，根据能量守恒，有损失，根据能量守恒，有 pQpQT T=2M=2MT Tn n。 p p泵的出口压力；泵的出口压力； M MT T驱动泵所需理论扭矩。驱动泵所需理论扭矩。 将将Q QT T=nq=nq代入上式，消去代入上式，消去n n得得 M MT T=pq/2.=pq/2. 总效率总效率 p

9、 p为泵的实际输出功率为泵的实际输出功率pQpQ与实际驱动泵与实际驱动泵所需的功率所需的功率2M2MP Pn n之比，即之比，即 P P=pQ/2M=pQ/2MP Pn n M MP P驱动泵所需实际扭矩。驱动泵所需实际扭矩。 将将Q=QTQ=QT PvPv及及Q QT T=nq=nq代入上式得：代入上式得： P P=pq=pq. . PvPv/2M/2Mp p 又因为泵又因为泵的的机械效率机械效率PmPm=pq/2M=pq/2MP P 故总功率可故总功率可表示为：表示为： P P= = PmPm. . PVPV 图3-4 齿轮泵的工作原理吸油压油de图为外啮合齿轮泵实物结构图为外啮合齿轮泵实

10、物结构外啮合齿轮泵的几个问题外啮合齿轮泵的几个问题1 1、泄漏泄漏2 2、径向径向力力3 3、困油困油图3-7 齿轮泵径向受力图2 图3-7 齿轮泵径向受力图吸油腔压油腔 112121主动2 图 3-15 简化轴向柱塞泵结构图1-传动轴 2-壳体 3-斜盘 4-柱塞 5-缸体 6-配流盘 7-弹簧A-AA7A123456吸油压油图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况图3-17 滑靴的静压支承机构工作情况12hAg f斜盘RR图 3-18 缸体图 3-19 缸体图3-18 定量配油盘nm声几工作结构附加震动等问题。声几工作结构附加震动等问题。低低速速液液压压马马达达轴轴向向柱柱塞塞马马达达径径向

11、向柱柱塞塞马马达达齿齿轮轮马马达达定定量量马马达达轴轴向向柱柱塞塞马马达达变变量量马马达达马马达达1 1、流量、排量和转速、流量、排量和转速 设定马达的排量为设定马达的排量为q q，转速为，转速为n n，泄露量泄露量Q Q 则流量则流量Q Q为：为： Q=nq+QQ=nq+Q容积效率容积效率 mvmv= =理论流量理论流量/ /实际流量实际流量 =nq/Q=nq/(nq+Q=nq/Q=nq/(nq+Q) ) 或或 n=(Q/q)n=(Q/q) mvmv 可见，可见，q q和是和是 mvmv决定液压马达转速的主要参数。决定液压马达转速的主要参数。2 2、扭矩、扭矩理论理论输出扭矩输出扭矩M MT

12、 T=pq/2=pq/2 实际实际输出扭矩输出扭矩M MM M=M=MT T-M-M 因机械效率因机械效率 MmMm=M=MM M/M/MT T=1-M/M=1-M/MT T 故故M MM M=M=MT T. . MmMm=(pq/2)=(pq/2). . Mm Mm 可见液压马达的排量可见液压马达的排量q q是决定其输出扭矩是决定其输出扭矩的主要参数。的主要参数。3 3、总功率、总功率液压马达总功率：液压马达总功率：M M=2M=2MM Mn/pQ=n/pQ= mvmv MmMm 可见，容积效率和机械效率是液压泵可见，容积效率和机械效率是液压泵和马达的重要性能指标。因总功率为它们和马达的重要

13、性能指标。因总功率为它们二者的乘积，故液压传动系统效率低下。二者的乘积，故液压传动系统效率低下。总功率过低将使能耗增加并因此引起系统总功率过低将使能耗增加并因此引起系统发热，因此提高泵和马达的效率有其重要发热，因此提高泵和马达的效率有其重要意义。意义。从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异从原理上讲，液压泵与液压马达可以互换，但结构有差异1 1、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同、泵的进油口比出油口大，马达的进、出油口相同2 2、结构上要求泵有自吸能力、结构上要求泵有自吸能力3 3、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转，不要对称、马达要正反转，结构具有对称性；泵单方向转

14、，不要对称4 4、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作、要求马达的结构及润滑，能保证在宽速度范围内正常工作5 5、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动、液压马达应有较大的起动扭矩和较小的脉动柱塞式液压缸柱塞式液压缸单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸双活塞杆式液压缸双活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸单活塞杆式液压缸伸缩式液压缸伸缩式液压缸弹簧复位式液压缸弹簧复位式液压缸增压缸增压缸串联式液压缸串联式液压缸 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口图所示是一种单活塞

15、液压缸。其两端进出口油口油口A A和和B B都可通压力油或回油，以实现双向都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。运动，故称为双作用缸。1-缸底 2-弹簧挡圈 3-套环 4-卡环 5-活塞 6- 型密封圈 7-支承环 8-挡圈 9-形密封圈 10-缸筒 11-管接头 12-导向套 13-缸盖 14-防尘圈 15-活塞杆 16-定位螺钉 17-耳环 液压缸、液压泵、液压马达的共性液压缸、液压泵、液压马达的共性 油缸油泵油马达，工作原理属一家：油缸油泵油马达，工作原理属一家：能量转换共同点，均靠容积来变化，能量转换共同点，均靠容积来变化，出油容积必缩小，进油容积则扩大。出油容积必缩小，

16、进油容积则扩大。油泵输出压力油，出油当然是高压，油泵输出压力油，出油当然是高压，缸和马达与泵反，出油自然是低压。缸和马达与泵反，出油自然是低压。工作压差看负载，负载含义要记下：工作压差看负载，负载含义要记下：油泵不仅看外载，管路阻力也得加，油泵不仅看外载，管路阻力也得加，缸和马达带负载，压差只是克服它。缸和马达带负载，压差只是克服它。流量大小看速度，再看排量小与大，流量大小看速度，再看排量小与大，单位位移需油量，排量含义就是它。单位位移需油量，排量含义就是它。 一、滤油器的作用和过滤精度一、滤油器的作用和过滤精度1、液压系统的油液中的各种污染物：、液压系统的油液中的各种污染物：外部污染物外部污

17、染物:切屑、锈垢、橡胶颗粒、切屑、锈垢、橡胶颗粒、 漆片、棉丝漆片、棉丝内部污染物：零件磨损的脱落物、内部污染物：零件磨损的脱落物、 油液因理化作用的生成物油液因理化作用的生成物 2、过滤精度和过滤比、过滤精度和过滤比 滤油器的过滤精度通常用能被过滤掉的杂滤油器的过滤精度通常用能被过滤掉的杂质颗粒的公称尺寸质颗粒的公称尺寸(m)大小来表示。一般要大小来表示。一般要求系统过滤精度小于运动副间隙的一半。此外，求系统过滤精度小于运动副间隙的一半。此外，压力越高，对过滤精度要求就越高。压力越高，对过滤精度要求就越高。 近年来，人们用另一个指标近年来，人们用另一个指标:过滤比过滤比x。x 滤油器入口尺寸

18、大小滤油器入口尺寸大小x (m)颗粒数颗粒数 滤油器出口处尺寸大小滤油器出口处尺寸大小x (m)的颗粒数的颗粒数二、滤油器的典型结构二、滤油器的典型结构滤油器的总类很多，主要类型有：滤油器的总类很多，主要类型有：机械式滤油器机械式滤油器磁性滤器磁性滤器网式滤油器；网式滤油器；线隙式滤油器；线隙式滤油器；片式滤油器；片式滤油器；纸芯式滤油器；纸芯式滤油器；烧结式滤油器；烧结式滤油器；三、滤油器的选用三、滤油器的选用选用滤油器时应考虑一下三个问题：选用滤油器时应考虑一下三个问题：1. 滤孔尺寸滤孔尺寸 滤芯的滤孔尺寸可根据过滤精度或过滤比的要滤芯的滤孔尺寸可根据过滤精度或过滤比的要求来选取。求来选

19、取。2. 通过能力通过能力 滤芯应有足够的通流面积。通过的流量愈高，滤芯应有足够的通流面积。通过的流量愈高，则要求通流面积愈大。一般可按要求通过的流则要求通流面积愈大。一般可按要求通过的流量，由样本选用相应的规格的滤芯。量，由样本选用相应的规格的滤芯。3. 耐压耐压包括滤芯的耐压以及壳体的耐压。这主要靠设包括滤芯的耐压以及壳体的耐压。这主要靠设计时的滤芯有足够的通流面积，使滤芯上的压计时的滤芯有足够的通流面积，使滤芯上的压降足够小，以避免滤芯被破坏。当滤芯堵塞时，降足够小，以避免滤芯被破坏。当滤芯堵塞时，压降便增加，故要在滤油器上装置安全阀或发压降便增加，故要在滤油器上装置安全阀或发讯装置报警

20、。必须注意滤芯的耐压与滤油器的讯装置报警。必须注意滤芯的耐压与滤油器的使用压力是两回事。当提高使用压力时，只需使用压力是两回事。当提高使用压力时，只需考虑壳体（以及相应的密封装置）是否能承受，考虑壳体（以及相应的密封装置）是否能承受，而与滤芯的耐压无关。而与滤芯的耐压无关。蓄能器的功用蓄能器的功用蓄能器在液压系统中的功用主要有以下几个方蓄能器在液压系统中的功用主要有以下几个方面：面：1.短期大量供油短期大量供油2.系统保压系统保压3.应急能源应急能源4.缓和冲击压力缓和冲击压力5.吸收脉动压力吸收脉动压力上诉五项中，前三项属辅助能源，后二项属上诉五项中，前三项属辅助能源，后二项属减少压力冲击，

21、改善性能的辅助装置。减少压力冲击，改善性能的辅助装置。使用蓄能器时应注意一下几点：使用蓄能器时应注意一下几点：1. 气瓶式蓄能器需要垂直安装，气体在上部，气瓶式蓄能器需要垂直安装，气体在上部，油液处于下部，以避免气体随液体一起排油液处于下部，以避免气体随液体一起排出。出。2. 装在管路上的蓄能器必须用支承架固定。装在管路上的蓄能器必须用支承架固定。 3. 蓄能器与管路系统之间应安装截至阀，以蓄能器与管路系统之间应安装截至阀，以便在系统长期停止工作以及充气和检修时，便在系统长期停止工作以及充气和检修时，将蓄能器与主油路切断。蓄能器与液压泵将蓄能器与主油路切断。蓄能器与液压泵之间还应安装单向阀，以

22、防止液压泵停转之间还应安装单向阀，以防止液压泵停转时蓄能器内的压力油倒流。时蓄能器内的压力油倒流。一、单向阀一、单向阀 单向阀只允许油液某一方向流动，而反向截止。这种单向阀只允许油液某一方向流动，而反向截止。这种阀也称为止回阀。对单向阀的主要性能要求是：油液通过阀也称为止回阀。对单向阀的主要性能要求是：油液通过时压力损失要小；反向截止密封性要好。其结构如图。压时压力损失要小；反向截止密封性要好。其结构如图。压力油从力油从P P1 1进入，克服弹簧力推动阀芯，使油路接通，压力进入，克服弹簧力推动阀芯，使油路接通，压力油从油从P P2 2流出；当压力油从反向进入时，油液压力和弹簧力流出；当压力油从

23、反向进入时，油液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，将阀芯压紧在阀座上，油液不能通油液不能通 过。过。单向阀都采用图单向阀都采用图 示的座阀式结构，这示的座阀式结构，这 有利于保证良好的反有利于保证良好的反 向密封性能。向密封性能。单向阀 如图所示，液控单向阀下部如图所示，液控单向阀下部有一控制油口有一控制油口K，当控制口不通，当控制口不通压力油时，此阀的作用与单向阀压力油时，此阀的作用与单向阀相同；但当控制口通以压力油时，相同；但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流双向都阀就保持开启状态，液流双向都能自由通过。图上半部与一般单能自由通过。图上半部与一般单向阀相同，下半部有一控活塞向阀相同

24、，下半部有一控活塞1，控制油口控制油口K通以一定压力的压力通以一定压力的压力油时，推动活塞油时，推动活塞1并通过推杆并通过推杆2使使锥阀芯锥阀芯3抬起，阀就保持开启状抬起，阀就保持开启状态。态。图6-2 液控单向阀控制活塞 2-推杆 3-锥阀芯 4-弹簧 如图所示，使两个液控单向阀共用一个阀体如图所示，使两个液控单向阀共用一个阀体1 1和一个控制活塞和一个控制活塞2 2，而顶杆，而顶杆3 3分别置于控制活塞两分别置于控制活塞两端，这样就成为双向液压锁。当端，这样就成为双向液压锁。当P P1 1腔通压力油时，腔通压力油时，一方面油液通过左阀到一方面油液通过左阀到P P2 2腔，另一方面使右阀顶开

25、，腔，另一方面使右阀顶开，保持保持P P4 4与与P P3 3腔畅通。同样当腔畅通。同样当P P3 3腔通压力油时一方面腔通压力油时一方面油液通过右阀到油液通过右阀到P P4 4腔，另一方面使左阀顶开，保持腔，另一方面使左阀顶开，保持P P2 2与与P P1 1腔通畅。腔通畅。 而当而当P P1 1和和P P2 2腔都不腔都不 通压力油时，通压力油时，P P2 2和和 P P4 4腔封闭，执行元腔封闭，执行元 件被双向锁住，故件被双向锁住，故 称为双向液压锁。称为双向液压锁。阀体 2-控制活塞 3-顶杆图6-4 双向液压锁结构原理 换向阀的基本作用可归结为换向阀的基本作用可归结为：利用阀芯和阀

26、：利用阀芯和阀体的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开。体的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开。 对换向阀的主要能要求是对换向阀的主要能要求是：油路导通时，压：油路导通时，压力损失要小；油路断开时，泄漏量要小；力损失要小；油路断开时，泄漏量要小； 阀芯换阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳等。位，操纵力要小以及换向平稳等。 换向阀的用途什么广泛，种类也很多，可根换向阀的用途什么广泛，种类也很多，可根据换向阀的结构、操纵、位置和通路数等分类。据换向阀的结构、操纵、位置和通路数等分类。换向阀图形符号含义如下：换向阀图形符号含义如下：（1 1）用方框表示阀的工作位置，有几个方框就表）用方框表示阀的

27、工作位置，有几个方框就表示几示几“位位”。（2 2）方框内的箭头表示在这一位置上油路处于接）方框内的箭头表示在这一位置上油路处于接通状态，但并不一定表示油流的实际流向；通状态，但并不一定表示油流的实际流向；（3 3）方框内符号）方框内符号或或表示此油路被阀芯封闭表示此油路被阀芯封闭; ;（4 4）一个方框的上边和下边与外部连接的接口数）一个方框的上边和下边与外部连接的接口数表示几表示几“通通”；（5 5）一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母）一般，阀与系统供油路连接的进油口用字母P P表示；阀与系统回油路连接的回油口用字母表示；阀与系统回油路连接的回油口用字母T(T(或或O O）表示；而阀与

28、执行元件连接的工作油口则用字）表示；而阀与执行元件连接的工作油口则用字母母A A、B B等表示。有时在图形符号上还标出泄漏油等表示。有时在图形符号上还标出泄漏油口，用字母口，用字母L L表示。表示。图6-5 换向阀换向原理 多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制机能，称为控制机能，称为滑阀机能滑阀机能。下图是三位四通阀中。下图是三位四通阀中位机能。位机能。表6-3 四通滑阀中位机能机能代号结构原理图结构原理图中位图形符号机能代号中位图形符号 滑阀式换向中，由于阀芯和阀体

29、孔的几何形滑阀式换向中，由于阀芯和阀体孔的几何形状误差和中心线不重和，进入滑阀配合间隙中的状误差和中心线不重和，进入滑阀配合间隙中的压力油将对阀芯压力油将对阀芯 产生不平衡的径向力，使阀芯紧产生不平衡的径向力，使阀芯紧贴在孔壁上，产生相当大的摩擦力，使滑阀卡住，贴在孔壁上，产生相当大的摩擦力，使滑阀卡住，这称为液压卡紧现象。下图表示阀芯上所受径向这称为液压卡紧现象。下图表示阀芯上所受径向力的几种情况。图中力的几种情况。图中P P1 1为高压侧压力，为高压侧压力，P P2 2为低压侧为低压侧压力。压力。图6-11 阀芯上的径向力分析1 1、手动换向阀、手动换向阀2 2、机动换向阀、机动换向阀3

30、3、电磁换向阀、电磁换向阀4 4、液动换向阀、液动换向阀 5 5、电液动换向阀、电液动换向阀 （1 1）二位二通电磁阀二位二通电磁阀（2 2）三位四通电磁阀三位四通电磁阀（3 3）交流和直流电磁铁交流和直流电磁铁（4 4）干式和湿式电磁铁干式和湿式电磁铁弹簧 2-阀芯 3-阀体 4-滚轮 5-行程挡块()()二 位 二 通 电 磁 阀图6-20 电液动换向阀 目前实际上应用的多路阀型式很多，可以分为目前实际上应用的多路阀型式很多，可以分为以下几种：以下几种：1. 1. 按阀体的外形，分为整体式和分片式。按阀体的外形，分为整体式和分片式。 整体式的结构紧凑、重量轻、压力损失也较整体式的结构紧凑、

31、重量轻、压力损失也较小。缺点是不同机械的多路阀难于通用；加工时小。缺点是不同机械的多路阀难于通用；加工时只要有一个阀孔不合格既全体报废；整体式的阀只要有一个阀孔不合格既全体报废；整体式的阀体一般是铸造的，工艺比单片复杂。体一般是铸造的，工艺比单片复杂。 分片式的可以用很少几种单元阀体组合多种分片式的可以用很少几种单元阀体组合多种不同的多路阀以适应各种机械的需要，因此增大不同的多路阀以适应各种机械的需要，因此增大了它的使用范围。这类阀的缺点是加大了体积和了它的使用范围。这类阀的缺点是加大了体积和重量，各片之间要有密封。重量，各片之间要有密封。2. 2. 按换向阀油路连接方式可分为：按换向阀油路连

32、接方式可分为：（1 1）并联）并联 从进油口来的油可直接通到所有换向阀的进油腔，从进油口来的油可直接通到所有换向阀的进油腔，而各换向阀的回油都可直接通到回油口。若采用而各换向阀的回油都可直接通到回油口。若采用这种连接方式，当各换向阀同时操作时，压力油这种连接方式，当各换向阀同时操作时，压力油总是首先进入阻力总是首先进入阻力 较小的油缸中较小的油缸中 去，因而很难去，因而很难 实现外负荷不实现外负荷不 相同的液压执相同的液压执 行件同时动作。行件同时动作。 图6-25a 换向阀并联 （2 2）串联）串联 图为串联连接。即前一片换向阀的回油口与图为串联连接。即前一片换向阀的回油口与后一片的进油口相

33、同，如果后一联不工作，通过后一片的进油口相同，如果后一联不工作，通过其中立位置回油道通往总回油口。这类结构的多其中立位置回油道通往总回油口。这类结构的多路阀可以使几个工作机构同时工作，回油泵的油路阀可以使几个工作机构同时工作，回油泵的油压等于所有正在工作的液压等于所有正在工作的液 动机的压差之和。动机的压差之和。 串联回路的多路串联回路的多路 阀的压力损失一阀的压力损失一 般总要大一些。般总要大一些。图6-25b 换向阀串联连接 （3 3）串并联）串并联 图为串并联回路，每一换向阀的进油腔与前图为串并联回路，每一换向阀的进油腔与前一联的中立位置回油道相连，而个联的回油腔同一联的中立位置回油道相

34、连，而个联的回油腔同时直接与总回油口连接，即各联阀的进油是串联时直接与总回油口连接，即各联阀的进油是串联的，回油是并联的。采用这种连接方式，当有一的，回油是并联的。采用这种连接方式，当有一联换向时，其后各联换向控联换向时，其后各联换向控 制的液动机就不能动制的液动机就不能动 作，因而这种连接方作，因而这种连接方 式也叫单动顺序油路。式也叫单动顺序油路。图6-25c 换向阀的串并联油路 使执行元件停止运动主要由以下几种方法：使执行元件停止运动主要由以下几种方法： 1 1、切断油路、切断油路 如图如图, ,用一个二位二通电磁阀来切断压力油源用一个二位二通电磁阀来切断压力油源, ,使得执行元件停止运

35、动。实际上，切断执行元件的使得执行元件停止运动。实际上，切断执行元件的回油路也可达到使停止运动的回油路也可达到使停止运动的 目的，但这会使执行元件和有关目的，但这会使执行元件和有关 管路都受到高压油的作用。此种管路都受到高压油的作用。此种 回路中，要求二位二通阀能通过回路中，要求二位二通阀能通过 全部流量，故一般适用于小流量全部流量，故一般适用于小流量 系统。系统。图6-26 启停回路至系统2 2、油泵卸荷、油泵卸荷 油泵卸荷油泵卸荷, ,油液没有压力油液没有压力, ,执行元件当然停止执行元件当然停止运动运动. .用卸荷使执行元件停止运动用卸荷使执行元件停止运动, ,可避免压力油可避免压力油经

36、溢流阀回油引起的能量损失经溢流阀回油引起的能量损失. .中位机能为型的三中位机能为型的三位四通阀在中位时可引起卸荷作用位四通阀在中位时可引起卸荷作用. .1 1、电磁阀换向回路、电磁阀换向回路 用二位用二位( (或三位或三位) )四通四通( (或五通或五通) )电磁阀换向电磁阀换向最为方便最为方便. .但电磁阀换向动作快但电磁阀换向动作快, ,换向有冲击换向有冲击. .另外另外, ,交流电磁阀一般不宜作频繁的切换交流电磁阀一般不宜作频繁的切换. .采用采用电液阀转向时电液阀转向时, ,虽然其中液动阀的移动速度可虽然其中液动阀的移动速度可调节调节, ,换向冲击较小换向冲击较小, ,但仍不能解决频

37、繁切换问但仍不能解决频繁切换问题题. .1 1、采用单向阀的锁紧回路、采用单向阀的锁紧回路 如图所示状态如图所示状态, ,活塞只能向活塞只能向左运动左运动, ,向右则由单阀锁紧。当向右则由单阀锁紧。当电磁阀切换后，活塞向右运动，电磁阀切换后，活塞向右运动，向左则锁紧。当活塞运动到液向左则锁紧。当活塞运动到液压缸终端时则能双向锁紧。这压缸终端时则能双向锁紧。这里，油泵出口处的单向阀在泵里，油泵出口处的单向阀在泵停止运转时还有防止空气渗入停止运转时还有防止空气渗入液压体统的作用，并可防止执液压体统的作用，并可防止执行元件和管路等处的冲击压力行元件和管路等处的冲击压力影响液压泵。影响液压泵。紧回路2

38、 2、液控单向阀锁紧回路、液控单向阀锁紧回路 图示为采用液控单向阀图示为采用液控单向阀的锁紧回路。当有压力油进的锁紧回路。当有压力油进入时，回油路的单向阀被打入时，回油路的单向阀被打开，单向阀不妨碍压力油进开，单向阀不妨碍压力油进入液压缸。但当三位四通阀入液压缸。但当三位四通阀处于中位或泵停止供油时，处于中位或泵停止供油时，两个液控单向阀把液压缸内两个液控单向阀把液压缸内的液体密闭在里面，使液压的液体密闭在里面，使液压缸锁住。这种回路主要用于缸锁住。这种回路主要用于汽车起重机的支腿油路中汽车起重机的支腿油路中, ,也也用于煤矿采掘机械液压支架用于煤矿采掘机械液压支架的锁紧回路中。的锁紧回路中。

39、阀锁紧回路3 3、换向阀锁紧回路、换向阀锁紧回路 图示为换向阀锁紧回路图示为换向阀锁紧回路它利用三位阀的它利用三位阀的M M型中位机型中位机能能封闭液压缸两腔，使活能能封闭液压缸两腔，使活塞能在其行程的任意位置上塞能在其行程的任意位置上锁紧。由于滑阀式换向阀不锁紧。由于滑阀式换向阀不可避免的存在泄露可避免的存在泄露, ,这种锁这种锁紧回路能保持执行元件锁紧紧回路能保持执行元件锁紧时间不长。时间不长。图6-32 换向阀锁紧回路 溢流阀主要作用有两个溢流阀主要作用有两个：一是定量泵节流调：一是定量泵节流调节系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，并将节系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，并将液压泵多余

40、的油液溢流回油箱。这时溢流阀起定液压泵多余的油液溢流回油箱。这时溢流阀起定压溢流作用；二是在系统中起安全作用。压溢流作用；二是在系统中起安全作用。1 1、作溢流阀用、作溢流阀用 在采用定量泵节流调速在采用定量泵节流调速中，调节节流阀的开口大小中，调节节流阀的开口大小可调节进入执行元件的流量，可调节进入执行元件的流量，而定量泵多余的油液则从溢而定量泵多余的油液则从溢流阀溢回油箱。在工作过程流阀溢回油箱。在工作过程中阀是常开的，液压泵的工中阀是常开的，液压泵的工作压力决定于溢流阀的调整作压力决定于溢流阀的调整压力且基本保持恒定。见下压力且基本保持恒定。见下图。图。 2 2、作安全阀用、作安全阀用

41、此时阀是常闭的。此时阀是常闭的。只有当系统压力超过溢只有当系统压力超过溢流阀调整压力时，阀才流阀调整压力时，阀才打开，油液经阀流回油打开，油液经阀流回油箱，系统压力不再增高，箱，系统压力不再增高，因而可以防止系统过载，因而可以防止系统过载，起安全作用。见右图。起安全作用。见右图。图7-11 溢流阀在容积调整系统中起限压安全作用3 3、作背压阀用、作背压阀用 将溢流阀装在回油路上，调节溢流阀的调压将溢流阀装在回油路上，调节溢流阀的调压弹簧即能调节背压力的大小。见下图。弹簧即能调节背压力的大小。见下图。图7-12 溢流阀作背压阀用4 4、远程调压回路、远程调压回路 将先导式溢流阀的远程控制口将先导

42、式溢流阀的远程控制口K接远程调压阀接远程调压阀进油口，而远程调压阀出油口接油箱，即构成了进油口，而远程调压阀出油口接油箱，即构成了远程调压回路。见右图。远程调压阀结构见左图，远程调压回路。见右图。远程调压阀结构见左图，其结构类似溢流阀中的先导阀。调节远程调压阀其结构类似溢流阀中的先导阀。调节远程调压阀的调压弹簧即可实现远程调压。的调压弹簧即可实现远程调压。至系统远程调压阀5 5、二级调压回路、二级调压回路 图图7-15所为二级调压回路的一例。活塞下降为所为二级调压回路的一例。活塞下降为工作行程，高压溢流阀工作行程，高压溢流阀4限制系统最高压力。活塞限制系统最高压力。活塞上升为非工作行程，低压溢

43、流阀上升为非工作行程，低压溢流阀3的调节压力只需的调节压力只需克服运动部件自重和摩擦阻力即可。此回路常用克服运动部件自重和摩擦阻力即可。此回路常用于压力机的液压系统中。图于压力机的液压系统中。图7-16为二级调压回路另为二级调压回路另一例。活塞下降压一例。活塞下降压 力由高压溢流阀力由高压溢流阀 3调节。活塞上调节。活塞上 升系统压力由远升系统压力由远 程调压阀程调压阀5调节。调节。图7-15 二级调压回路低压图7-16 二级调压回路远程调压阀 减压阀是一种利用液流流过隙缝产生压降的减压阀是一种利用液流流过隙缝产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制阀。原理，使出口压力低于进口压力的压

44、力控制阀。减压阀又可分为减压阀又可分为定压减压阀定压减压阀、定比减压阀定比减压阀和和定差定差减压阀减压阀三种。其中定压减压阀应三种。其中定压减压阀应 用最广，简称为减压阀。用最广，简称为减压阀。 减压阀也分为减压阀也分为直动式直动式和和先先 导式导式两种。图为先导式减两种。图为先导式减 压阀工作原理图。它分为压阀工作原理图。它分为 两部分，由先导阀调压，两部分，由先导阀调压， 主阀减压。压力油从进油主阀减压。压力油从进油 口流入，再从出油口流出。口流入，再从出油口流出。 出油口的压力低于进油口。出油口的压力低于进油口。 在夹紧系统、控制系统和润滑系统中常需要在夹紧系统、控制系统和润滑系统中常需

45、要减压回路。图为常见的一种减压回路。液压泵排减压回路。图为常见的一种减压回路。液压泵排出油液的最大压力由溢流阀出油液的最大压力由溢流阀 根据主系统的需要来调节。根据主系统的需要来调节。 当液压缸当液压缸A需要得到比泵的需要得到比泵的 供油压力低的压力时，可在供油压力低的压力时，可在 油路中串联一减压阀，减压油路中串联一减压阀，减压 阀可保持减压后压力恒定，阀可保持减压后压力恒定， 但至少应比溢流阀调定压力但至少应比溢流阀调定压力 低低0.5MPa。当执行元件的速。当执行元件的速 度需要调节时，节流元件应度需要调节时，节流元件应 装在减压阀的出口。装在减压阀的出口。图7-21 减压回路至主油路

46、顺序阀顺序阀是以压力为控制信号，在一定的控制是以压力为控制信号，在一定的控制压力作用下能自动接通或断开某一油路的压力阀。压力作用下能自动接通或断开某一油路的压力阀。 根据控制方式的不同可分为两类：一是直接根据控制方式的不同可分为两类：一是直接利用阀进油口的压力来控制阀口启闭的内控顺序利用阀进油口的压力来控制阀口启闭的内控顺序阀，简称顺序阀阀，简称顺序阀; ;二是独立于阀进口的外来压力控二是独立于阀进口的外来压力控制阀口启闭的外控顺序阀，亦称顺序阀。按结构制阀口启闭的外控顺序阀，亦称顺序阀。按结构不同可分为直动式和先导式顺序阀两类。不同可分为直动式和先导式顺序阀两类。 如图所示，上图为直动如图所

47、示，上图为直动式顺序阀，下图为先导式式顺序阀，下图为先导式顺序阀。从图中可看出他顺序阀。从图中可看出他们跟溢流阀很相似。其主们跟溢流阀很相似。其主要差别在于溢流阀的出油要差别在于溢流阀的出油口口 接油箱，而顺序阀的出接油箱，而顺序阀的出油口与系统其它油路相连，油口与系统其它油路相连，因此它的泄油口要单独接因此它的泄油口要单独接油箱，另外顺序阀有很好油箱，另外顺序阀有很好的密封性能，因此阀芯和的密封性能，因此阀芯和阀体间的封油长度较长。阀体间的封油长度较长。直动式顺序阀先导式顺序阀 下图为单向顺序阀的结构原理图和图形符号。下图为单向顺序阀的结构原理图和图形符号。它由顺序阀和单向阀并联而成它由顺序

48、阀和单向阀并联而成.当油液从当油液从P1口进入口进入时时,单向阀关闭单向阀关闭;进油口压力超过调压弹簧的调定值进油口压力超过调压弹簧的调定值时时,顺序阀打开顺序阀打开,油液从油液从P2流出。当油液从流出。当油液从 P2口进入口进入时，油液经单向阀从时，油液经单向阀从P1口流出。口流出。图7-26 单向顺序阀1 1、用来使两个或两个以上执行元件按一定的顺序、用来使两个或两个以上执行元件按一定的顺序动作。动作。 下图所示为一定位夹紧回路，要求先定位后夹紧。下图所示为一定位夹紧回路，要求先定位后夹紧。如图示液压泵供油，一路至主如图示液压泵供油，一路至主 系统，另一路经减压阀、单向系统，另一路经减压阀

49、、单向 阀、换向阀至定位缸的上腔，阀、换向阀至定位缸的上腔， 推动活塞下行进行定位。定位推动活塞下行进行定位。定位 后缸的活塞停止运动，顺序阀后缸的活塞停止运动，顺序阀 打开，压力油进入夹紧液压缸打开，压力油进入夹紧液压缸 的上腔，推动活塞下行，进行的上腔，推动活塞下行，进行 夹紧。夹紧。图7-28 定位夹紧顺序动作回路定位缸夹紧缸至主油路2 2、作背压阀用、作背压阀用3 3、单向顺序阀可作为平衡阀用，以防止垂、单向顺序阀可作为平衡阀用，以防止垂 直运动部件在泵不工作时，因自重下滑。直运动部件在泵不工作时，因自重下滑。4 4、液控顺序阀可作卸荷阀用、液控顺序阀可作卸荷阀用5 5、保证油路的最低

50、压力、保证油路的最低压力 如图所示，当液压缸如图所示，当液压缸I I的的 活塞开始上升后，在压力活塞开始上升后，在压力 超过顺序阀超过顺序阀A A的调整压力的调整压力 时液压缸时液压缸IIII才动作；这样才动作；这样 在液压缸在液压缸IIII动作时，不致动作时，不致 因压力过低，而使液压缸因压力过低，而使液压缸 I I的活塞在自重作用下下的活塞在自重作用下下 落。落。图7-29 顺序阀保证油路的最低压力 压力继电器是将液压系统中的压力信号转换为电信号的转换压力继电器是将液压系统中的压力信号转换为电信号的转换装置。它的作用是，根据液压系统压力的变化，通过压力继电器内装置。它的作用是，根据液压系统

51、压力的变化，通过压力继电器内的微动开关，自动接通或切断有关电路，以实现顺序动作或安全保的微动开关，自动接通或切断有关电路，以实现顺序动作或安全保护等。护等。1-杠杆 2-薄膜 3-柱塞 4-钢球 5-弹簧 6-钢球 7-螺钉 8-钢珠 9-弹簧座 10-弹簧 11-螺钉 12-支点 13-螺钉 14-微动开关 15-垫圈 工程机械在工作循环中为保持大量作用力，工程机械在工作循环中为保持大量作用力，会造成功率损失和油液发热。为减少损失，应使会造成功率损失和油液发热。为减少损失，应使泵在空载的工况下运动，这种工况称为卸荷。在泵在空载的工况下运动，这种工况称为卸荷。在实际系统中卸荷有两种方法：一种是

52、使泵的输出实际系统中卸荷有两种方法：一种是使泵的输出直接回油箱，泵在压力为零的情况下工作，称为直接回油箱，泵在压力为零的情况下工作，称为流量卸荷；另一种是使泵的流量为零而压力仍然流量卸荷；另一种是使泵的流量为零而压力仍然维持原来情况，称为流量卸荷。以下介绍几种典维持原来情况，称为流量卸荷。以下介绍几种典型的卸荷回路。型的卸荷回路。1 1、用三位换向阀卸菏的回路、用三位换向阀卸菏的回路 当滑阀中位机能为当滑阀中位机能为“H”、”K”、或、或”M”型的三型的三位换向阀处于中位时，泵输出位换向阀处于中位时，泵输出的油液直接回油箱。如图所示。的油液直接回油箱。如图所示。这种方法比较简单，但不适用这种方

53、法比较简单，但不适用于一泵驱动两个或两个以上执于一泵驱动两个或两个以上执行元件的系统。行元件的系统。图7-34 用电磁换向阀的卸荷回路 当流量较大时，可采用电液换向阀，如当流量较大时，可采用电液换向阀，如图所示。图中采用内控内回油的电液换向阀，图所示。图中采用内控内回油的电液换向阀，为提供控制油压，为提供控制油压， 在回油路上增加一在回油路上增加一 个调整压力为个调整压力为0.3 0.5MPa 的背压阀。的背压阀。 这可使卸荷压力相这可使卸荷压力相 应增加。应增加。图7-35 用电液换向阀的卸荷回路2 2、用二位二通阀卸荷的回路、用二位二通阀卸荷的回路 如图所示，图中专门增加了一个二位二通电如

54、图所示，图中专门增加了一个二位二通电磁阀使泵卸荷。二位二通电磁阀流量必须与泵的磁阀使泵卸荷。二位二通电磁阀流量必须与泵的流量相适应。流量相适应。图7-36 用二位二通阀的卸荷回路到系统3 3、用先导式溢流阀卸荷回路、用先导式溢流阀卸荷回路 如图所示，先导式溢流阀的远程控制口可通如图所示，先导式溢流阀的远程控制口可通过二位二通电磁换向阀与油箱相通。过二位二通电磁换向阀与油箱相通。 当二位二通阀电磁铁通电时，当二位二通阀电磁铁通电时， 溢流阀远程控制口通油箱，这溢流阀远程控制口通油箱，这 时溢流阀主阀全部打开，泵排时溢流阀主阀全部打开，泵排 出油液全部回油箱，液压泵卸出油液全部回油箱，液压泵卸 荷

55、。这一回路中二位二通阀只荷。这一回路中二位二通阀只 通过很少的流量，因此可以用通过很少的流量，因此可以用 小流量规格。在是产品中，可小流量规格。在是产品中，可 将小规格的电磁阀换向阀和先将小规格的电磁阀换向阀和先 导式溢流阀组合一起，这种组导式溢流阀组合一起，这种组 合阀称为电磁溢流阀。合阀称为电磁溢流阀。图7-37 用先导式溢流阀的卸荷回路到系统1 1、用蓄能器保压、用蓄能器保压 如图所示，液压泵向系如图所示，液压泵向系统及蓄能器供油。当压力达统及蓄能器供油。当压力达到压力继电器调定压力时，到压力继电器调定压力时，压力继电器发出信号，使二压力继电器发出信号，使二位二通电磁换向阀的电磁铁位二通

56、电磁换向阀的电磁铁通电，液压泵卸荷，由蓄能通电，液压泵卸荷，由蓄能器保持系统的压力。保证时器保持系统的压力。保证时间决定于系统的泄露、蓄能间决定于系统的泄露、蓄能器的容量和压力继电器的返器的容量和压力继电器的返回区间等。回区间等。图7-38 用蓄能器保压的回路到系统2 2、用限压式变量泵保压的卸荷回路、用限压式变量泵保压的卸荷回路 如图所示。当活塞移动到终点停止运动后，如图所示。当活塞移动到终点停止运动后，泵压升高到最大值，此时泵泵压升高到最大值，此时泵 的供油量减小到只需补偿本的供油量减小到只需补偿本 身的泄漏量和阀泄漏量之和，身的泄漏量和阀泄漏量之和， 泵的供油量小，而执行元件泵的供油量小

57、，而执行元件 仍由泵保持一定的压力，泵仍由泵保持一定的压力，泵 消耗的功率很小。从原理上消耗的功率很小。从原理上 讲这种卸荷方式性能比较理讲这种卸荷方式性能比较理 想，但泵本身需有较高的效想，但泵本身需有较高的效 率，否则泵即使处于卸荷状率，否则泵即使处于卸荷状 态，其消耗功率还是比较可态，其消耗功率还是比较可 观的。观的。 八、流量阀和节流调速回路八、流量阀和节流调速回路概括起来，调速方法可分以下几种：概括起来，调速方法可分以下几种：1 1、节流调速。即用定量泵供油，采用节流元件调、节流调速。即用定量泵供油，采用节流元件调节输入执行元件的流量节输入执行元件的流量Q Q来实现调速；来实现调速；

58、2 2、容积调速。即改变变量泵的供油量、容积调速。即改变变量泵的供油量Q Q和改变变和改变变量液压马达的排量量液压马达的排量q qm m来实现调速；来实现调速；3 3、容积节流调速。用自动改变流量的变量泵及节、容积节流调速。用自动改变流量的变量泵及节流元件联合进行调速。流元件联合进行调速。本章介绍以节流元件为基础的各种流量控制阀的本章介绍以节流元件为基础的各种流量控制阀的结构、原理以及节流调速回路的性能。结构、原理以及节流调速回路的性能。流量控制阀包括节流阀、调速阀和溢流节流流量控制阀包括节流阀、调速阀和溢流节流阀等，其中以节流阀最为简单。阀等，其中以节流阀最为简单。一、节流阀的作用一、节流阀的作用图 8-1 节 流 调 速 原 理 根据节流阀在油路中的位置的不同，调速回根据节流阀在油路中的位