液压元件及系统简介

1,Intruduction of Hydraulic Components & Systems,液压元件及系统简介,2,元件与系统的全球制造商Worldwide Manufacturer of Componentsand Systems,Parker Hannifin Corporation,3,4,Hydraulics Group液压集团,Climate + Industrial Control Group环境与工业控制集团,Filtration Group过滤器集团,Parker Global Product Groups 全球产品集团,5,液体可看成是不可压缩的，可将封闭的受压液体看成刚体，封闭的受压液柱象固体一样，可对力、运动以及功率进行传递。,封闭油液,缸体,活塞,何谓液压传动,6,流体传动与控制（液压与气动） Fluid Power 在密闭的回路（或系统）中，以受压流体为工作介质，进行能量转换、传递、控制和分配的技术。简称 “液压及气动”液压传动技术 Hydraulics -以液体为工作介质，利用流体静压能实现传动及控制的技术，简称 “液压”。在液压传动中，能量通过管路系统以压力液流的形式被控制和传递到液压执行元件上进行做功。气动技术 Pneumatics - 以压缩空气为工作介质的流体传动及控制技术，简称 “气动”液力传动技术 Hydrodynamics -利用液体压力势能和动能实现流体传动及控制的技术。简称 “液力”,液压传动 - 几个基本术语,7,1力学基本定律牛顿第一定律，静力平衡公式：如果一个物体所受的所有作用力的合力为零，则该物体将保持其原来的运动状态。换言之，如果一个物体处于平衡状态，则其所受全部作用力的合力为零。,液压技术的基础知识 - 力学基本定律,8,牛顿第二定律 - 动力学公式物体运动状态的变化与其所受作用力的合力成正比，而与其所含的质量成反比：牛顿第三定律 - 作用力与反作用力定律两相互作用的物体上所受的力的数量相等而方向相反。(应注意该两个力分别作用在两个物体上)：,液压技术的基础知识 - 力学基本定律,9,液压技术的基础知识 - 压力,2压力 - 单位面积上所受的作用力压力单位：公制：Pa (帕 N/m2), MPa (兆帕 106 Pa) 或 bar (巴 10-1 MPa)英制：psi (lbs/in2), 1 psi = 0.07 bar 液体自身重量所产生的压力p = h右图中，不管容器的外形如何，只要所盛液体的高(h)相等，则容器底面积处的压力相等，即：p1 = p2 = p3。若底面积相等 (A1=A2=A3)，则底面处的作用力亦相等，即：F1 = F2 = F3,10,液压技术的基础知识 - 压力,外部作用力产生的压力液体内部任意一点的静压力液体不能抵抗切力，故液体静压力垂直于承压表面，作用方向为该表面的内法线方向。液体内任一点所受的静压力在各个方向上均相等。,11,压力对固体壁面的作用力液体和固体壁面接触时，固体壁面将受到液体静压力的作用当固体壁面为平面时，液体压力在该平面的总作用力为： F = pA方向垂直于该平面。当固体壁面为曲面时，液体压力在曲面某方向上的总作用力为：F = pAX Ax 为曲面在该方向的投影面积。,液压技术的基础知识 - 压力,12,大气压力包围地球的大气是有重量的，大气的重量作用在液体表面所形成的压力称为大气压力。大气压力常用汞柱高度表示(mmHg) 表压 (压力)以大气压为基(零)点计量的压力值。 绝对压力以绝对零压力为基点 (零) 计量的压力值。(barA) 真空度低于大气压力的绝对压力与大气压力的差值。,液压技术的基础知识 - 压力,13,表压、绝对压力及真空度的关系,液压技术的基础知识 - 压力,14,液压系统中的压力由负载或元件对油液的阻力所产生。液压泵的本质是泵出流量，而压力体现了负载的反作用力。,10cm2,液压技术的基础知识 - 压力,15,油液总是进入阻力最小的通路即：对于并联的负载，最轻 (要求的工作压力最低) 的负载最先动作，动作完成后，其它负载再按轻重依次动作。,液压技术的基础知识 - 压力,100bar,16,帕斯卡 (Pascal) 原理在密闭容器内的平衡液体中，任意一点的压力如有变化，该压力变化值将传递给液体中的所有各点，且其值不变。 压力及力的传递F2 = pA2 F1 F1与F2的做功相等V = A1S1 = A2S2W1 = F1S1 = pA1S1W2 = F2S2 = pA2S2 W1 = W2,液压技术的基础知识 - 帕斯卡原理,17,液压技术的基础知识 - 帕斯卡原理,帕斯卡原理的应用实例 液压千斤顶负载F1作用在大活塞上，在液体内部产生压力：压力传递到小活塞处，在小活塞上产生作用力，为使小活塞保持平衡，必须在小活塞上应施加的力为： 由此可见力得到了“放大”(方向也可以改变)，用较小的力(F2)来提升很重的物体(F1)。,p,p,18,柏努利 (Bernoulli) 方程 定常流动流体的机械能守恒,或,液压技术的基础知识 - 柏努利方程,19,液压技术的基础知识 - 动量方程,动量方程是用于计算流动液体作用在限制其流动的固体壁面上的总作用力。注意：流动液体作用在固体壁面上的力与作用在液体上的力大小相等、方向相反。,作用在液体控制体积上的外力总和等于单位时间内流出控制表面与流入控制表面的液体的动量之差，即：,20,5流量流量为单位时间内通过封闭截面的流体体积 。液压系统中所用的流量是指容积流量流量单位：公制：Lpm (L/min)英制：gpm, 1 gpm = 3.78 L/min 在液压系统中流量意味着负载速度的大小。,液压技术的基础知识 - 流量,21,执行机构或负载(液压缸、液压马达)的速度 - 取决于流量如：液压缸的活塞杆速度由活塞后的容积被油液充满的速度 (即: 流量) 决定。,液压技术的基础知识 - 流量,22,Parker Denison 叶片产品历史,1982: 推出具有独特技术的 T6 系列产品10 叶片最高工作压力240bar (T6C: 275bar)柱销式双唇叶片浮动侧板，具磨损补偿功能，内泄小，容积效率高 2000: 升级为 T7 系列12 叶片最高工作压力300bar (T7B: 320bar)噪音更低配流盘为双向型 (仅限于T7B / T7D),23,Parker Denison 叶片泵简介,5个基本的壳体规格：A-极小流量，不作独立的泵，仅作为多联泵的一联B-流量 2 to 15 GPM (5.8 50ml/rev)002 003 004 006 008 011 012 013 015C-流量 3 to 31 GPM；(10.8 100ml/rev）003 005 006 008 010 012 014 017 020 022 025 028 031D-流量 14 to 50 GPM；(47.6 158ml/rev)014 017 020 024 028 031 035 038 042 045 050E-流量 42 to 85 GPM；(132.3 269ml/rev)042 045 050 052 062 066 072 085,24,叶片泵基本上由壳(泵)体、泵芯及传动轴组成；泵芯组件为模块化设计；所有泵唧零件均组合在一个泵芯组件内。,叶片泵 (Vane Pump),Denison 叶片泵,25,Regelventile,W,T,D1FB/C,S,D1FP,D3FB/C,D3FP,D*FH,比例方向控制阀 Proportional Directional Control Valves,26,电磁(直动式)比例方向控制阀,详图,简图,比例方向控制阀图形符号,电磁(直动式)比例方向控制阀,27,Parker 比例方向控制阀成品系列,开环操控比例阀Open Loop Controled,28,Parker 比例方向控制阀成品系列,闭环操控比例阀Closed Loop Controled,29,直动式标准型,开环操控比例方向控制阀,30,直动式标准型比例方向控制阀工作原理,开环操控比例方向控制阀,比例电磁铁推力：,复位弹簧力：,电磁铁推力与弹簧力平衡，有：,即：,可得：,31,T,A,P,B,X,Y,简图,电液比例方向控制阀 (先导式),开环操控比例方向控制阀,32,电液比例方向控制阀 (先导式),开环操控比例方向控制阀,比例先导减压阀压力：,复位弹簧力：,液动推力与弹簧力平衡，有：,即：,可得：,主阀控制端液压推力：,33,闭环电磁比例方向控制阀 (直动式),闭环操控比例方向控制阀,34,闭环操控电液比例方向控制阀,D*1FS型,电子控制器,35,High End Performance最高性能,伺服型比例方向控制阀 (DFplus