液压元件与系统介绍.ppt

液压元件与系统介绍,一、液体传动的定义与分类,液体传动的定义： 利用液体（通常为液压油）为介质实现能量传递和控制的传动方式称为液体传动。 液体传动按原理不同可以分为两类： 液压传动 通过液体的压力能来实现动力传递的传动方式。（常见液压系统均属于此类，我厂的主要产品所涉及的液体传动全部是液压传动） 液力传动 通过液体的压力能来实现动力传递的传动方式。（主要是通过液力耦合器实现，如一些高档汽车的液压离合器）,二、液压传动系统的组成,动力元件 将其他形式的能量转化成液压能。主要是各种液压泵； 执行部分 将液压能转换为机械能，输出直线运动或旋转运动。主要是各种液压马达和液压油缸等。 控制部分 控制液体压力、流量和方向。如各种压力阀、流量阀和换向阀。 辅助部分 输送液体、储存液体、过滤液体、密封等，以保证液压系统正常工作所必需的部分。如油箱、油管、管接头、滤油器等。,液压系统组成图示,三、液压传动的基础理论,帕斯卡定律 施加在封闭液体上的压力毫无损失地沿所有方向传递，并以相等的力作用在相等的面积上，而且与面积成直角。,能量守恒定律 能量既不能创造也不能消灭，所以在力上有所得必在距离上有所失。,质量守恒定律,对于理想状态下（无粘度、没有可压缩性）的液体，如下图所示，取流束断面1.2之间液体为控制体积：,单位时间流进断面1的液体质量=流出断面2的液体质量：,1V1A1=2V2 A2,V1A1= V2A2=VA=Q=Const (1=2) 也称为流体连续性方程,理想液体作恒定流动时的连续性方程,四、主要液压元件介绍,4.1 液压泵,液压泵是液压系统中能量转换输入的核心元件，其工作的根本原理是通过泵内部的容积的变化实现液压油的不断吸入和排出，将其他形式的能量转化为液压能。根据结构形式不同，液压泵主要的有以下几种类型。,螺杆泵,优点 耐污染； 流量大； 自吸能力强； 噪声和振动较少。,缺点 压力不高； 价格较高； 加工要求较高； 装配要求高。,优点 运行平稳； 噪声相对较小; 输出流量大而均匀； 对油液敏感性相对齿轮泵低。,叶片泵,缺点 输出压力相对较低； 结构相对齿轮泵要复杂； 对泵的转速要求严格（不能过低，也不能过高）。,柱塞泵,优点 压力高（可以达到42MPa）; 单位质量的输出功率大； 效率高； 容易实现变量。,缺点 对油液清洁度要求较高； 对材质和加工精度要求高； 使用和维护的要求非常严格； 价格相对较高。,齿轮泵,优点 结构简单; 制造难度较低、造价低； 外形尺寸小，重量轻； 自吸能力好； 对油液清洁度要求相对柱塞泵较低。,缺点 流量脉动和困油现象比较突出； 噪声较大； 无法进行排量调节； 低速工况下不稳定。,4.3 液压阀件,根据在液压系统中的功用分为以下三类： 1、压力控制阀 用来控制和调节液压系统中液流的压力或利用压力控制的阀类成为压力控制阀，如溢流阀、减压阀、顺序阀等。 2、流量控制阀 用来控制和调节液压系统中液流流量的阀类称为流量控制阀，如节流阀、调速阀、比例阀等； 3、方向控制阀 用来控制或者改变液压系统中液流方向的阀类称为方向控制阀，如单向阀、梭阀、换向阀。,4.3.1 压力控制阀,溢流阀,先导式溢流阀工作原理： 先导式是将阀件开启的控制部分由一个小阀芯来控制，其优点灵敏度有所提高，控制力大幅下降。也是通过调节弹簧实现，同时还具有远程控制接口。,通过调节弹簧的预压量，实现对阀开启压力的控制。,直动式溢流阀工作原理： 假设阀芯受力面积为A，液压压力为P,弹簧当度为K，弹簧预压量为x:,减压阀,特点：出口压力控制阀芯动作， 有单独泄油口L。 工作原理：节流口产生压降p p2 = p1 -p ， p1一定，p ， p2。 p2 ps ,减压、稳压。 减压过程如下： p2 阀芯上移阀口减小 p ， p2= p1 -p ， p1一定，p ， p2。 p2 阀芯下移阀口开大 p ， p， p2= ps 。,直动式减压阀,先导式减压阀,顺序阀,先导式顺序阀工作原理,溢流阀、减压阀和顺序阀之区别,4.3.2 流量控制阀,流阀节,节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门由于节流阀的流量不仅取决于节流口面积的大小，还与节流口前后压差有关，阀的刚度小，故只适用于执行元件负载变化很小和速度稳定性要求不高的场合,调速阀,调速阀动态工作图示,4.3.3 方向控制阀,单向阀,液控单向阀,换向阀,换向阀是利用阀芯和阀体间的相对位置不同，来变化主阀体上的各油口的通断关系，实现各油路的联通或者切断，或者改变液流阀向的阀类。在实际的使用中种类繁多，功能多样，是液压控制的管件零件之一。,4.4液压油缸,液压缸是液压系统的执行元件，它是将液体的压力能转换成工作机构的机械能，用来实现直线往复运动或小于360的摆动，液压油缸的形式多样，总的来说主要有以下几种。,活塞式液压缸,柱塞式和摆动式液压缸,其他形式液压缸,4.5液压马达,液压泵同液压马达一样有很多种类，主要的有齿轮马达、柱塞式、叶片式三种。,柱塞式马达,曲轴连杆式,曲线式柱塞马达,叶片式马达,叶片式液压马达的基本工作原理（单作用）,五、现场处理液压问题需时刻注意的几点,几乎在我们所接触到的液压设备中，时刻要关注一下几个因素的影响： 油液清洁度 液压油是液压系统的血液，液压油一旦被污染，会快速的影响到系统的正常工作，液压油的污染包括液压油中较多的水或者空气；水会导致液压油乳化失效，混入过多的气体会使其传递压力过程中刚度下降，产生冲击、气蚀。液压有种汇入了固体颗粒，会破坏油膜的形成；参入了与液压油发生化学反应的物质，液压油本身的化学性质发生改变。,温度 温度对液压系统的影响主要有两个方面，一方面是对液压油的粘性的影响，一般来说温度越高，粘度越小（稀），粘度一旦发生改变，同样厚度的油膜承载力会急剧下降，同样开口通过的油液会明显增多；另一个方面是对液压系统组成元件的结构的影响，热涨冷缩是普遍存在的（也有热缩涨），因此很多配合间隙、支撑油膜等发生改变，所以液压系统必须在规定的温度下使用和测试其相应的参数。,润滑和磨损 液压油既是传递能量的载体，也是十分良好的润滑剂，在液压元件当中，处处都有元件之间的摩擦，液压油在其中间可以减小摩擦，带走热量；如果破坏了其润滑机理，加剧了液压系统摩擦副间的磨损，会引起液压元件的失效和液压系统的污染。 如液压马达轴承可以通过液压油的泄漏润滑并带走热量，如果把泄漏油口封闭，轴承寿命将大幅减小；如叶片式液压马达的壳体与侧盖如果磨损严重，会导致液压马达的无法使用和液压系统的污染。,液压冲