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液压基础知识培训 具體內容 一 液压传动工作原理及组成二 常用液压阀及其他元件简介三 液压缸的类型和工作原理四 液压泵简介以及电机选用五 油路块的设计 一 液压传动的工作原理及组成二 常用液压阀及其他元件简介三 液压缸的类型和工作原理四 液压泵简介以及电机选用五 油路块的设计 流体静力学流体静力学是研究静止液体的力学规律及这些规律的应用 一 静压力及其特性 静压力 静止液体在单位面积上所受的法向力 简称 压力 在物理学中称为 压强 p F A计量单位1Pa 1N m21MPa 1N mm2 106Pa 两个重要特性 液体静压力垂直于承压面 其方向与该面的内法线方向一致 因为液体质点间的内聚力很小 不能受拉只能受压 静止液体内任一点所受的压力在各个方向上都相等 假如某点受到的压力在某个方向上不相等 这时液体就会流动 这就破坏了液体静止的条件 第一节液压传动的工作原理及其组成 二 静压力基本方程 静压力基本方程静压力基本方程为 静压力分布特征 静止液体内任一点的压力由两部分组成 液面上的压力 该点以上液体重力形成的压力压力随液体深度呈线性规律递增 同一液体中 离液面深度相等的各点压力相等 等压面 压力相等的点组成的面 该等压面是一个水平面 第一节液压传动的工作原理及其组成 静压力基本方程的物理意义整理后得 z0 液面与基准水平面之间的距离 z 深度为h的点与基准水平面之间的距离 式中p g表示了单位重力液体的压力能 p g 压力水头 物理意义 静止液体内任何一点具有压力能和位能两种形式 二者能转换但总和不变 即能量守恒 第一节液压传动的工作原理及其组成 三 帕斯卡原理在密闭容器内 施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体中所有各点 又称静压传递原理 帕斯卡原理是液压传动的一个基本原理 例1 已知F 1000N A 10 3m2 h 0 5m 900kg m3求 h处的压力 解 第一节液压传动的工作原理及其组成 第一节液压传动的工作原理及其组成 一 千斤顶工作原理1 必要条件吸油 油箱与大气相通 压油 两缸间形成密封的容积 压力形成 负载 自重 重物 阻力 作用 3 工作特性分析等压特性 根据帕斯卡定律 平衡液体内某一点的液体压力等值地传递到液体内各处 即 输出端的力之比等于二活塞面积之比 压力 或压力与负载的关系 负载 一切阻碍液体流动的阻力都是负载 1 液体流动克服系统内 管道 液压元件 各种阻力产生的负载 较小 可以忽略 2 液体进入液压缸推动活塞克服外力形成的负载 可以说 液压系统的压力就是靠液压泵对液压油的推动与负载对油的阻尼所憋出来的 概念1 系统的压力取决于作用负载的大小 流量 单位时间内输入 输出 的液体体积 流量与速度的关系 活塞的运动速度就是液压缸内油面增长的平均速度 而液压油的上升速度与单位时间内进入液压缸的流量成正比 概念2 大缸活塞运动的速度 取决于输入的流量 功率 克服负载使大活塞上升所需的功率 概念3 液压功率为液压系统的压力和流量之积 第一节液压传动的工作原理及其组成 二 液压传动系统的组成一个完整的 能够正常工作的液压系统 应该由以下五个主要部分来组成 1 动力装置 它是供给液压系统压力油 把机械能转换成液压能的装置 最常见的是液压泵 2 执行装置 它是把液压能转换成机械能的装置 其形式有作直线运动的液压缸 有作回转运动的液压马达 它们又称为液压系统的执行元件 3 控制调节装置 它是对系统中的压力 流量或流动方向进行控制或调节的装置 如溢流阀 节流阀 换向阀 截止阀等 4 辅助装置 例如油箱 滤油器 油管等 它们对保证系统正常工作是必不可少的 5 工作介质 传递能量的流体 即液压油等 第一节液压传动的工作原理及其组成 一 液压传动的工作原理及组成二 常用液压阀及其他元件简介三 液压缸的类型和工作原理四 液压泵简介以及电机选用五 油路块的设计 第二节常用液压阀及其他元件简介 一 液压阀的作用 液压阀是用来控制液压系统中油液的压力 流量和液体流动方向 二 液压阀的分类 按功能分 方向控制阀 单向阀 换向阀 压力控制阀 溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器 流量控制阀 节流阀 调速阀 类型 单向阀 换向阀 一 单向阀 类型 普通单向阀 液控单向阀 1 普通单向阀 作用 只允许油液沿一个方向流动 不允许油液反向倒流 起止回作用 第二节常用液压阀及其他元件简介 对单向阀的性能要求 1 正向导通时 压力损失要小 结构与工作原理 单向阀 2 反向截止时 密封性要好 第二节常用液压阀及其他元件简介 2 液控单向阀 作用 1 起止回作用 2 必要时解除逆止 允许油液反向通过 结构与工作原理 第二节常用液压阀及其他元件简介 组成 普通单向阀 小活塞缸特点 a 无控制油时 与普通单向阀一样 b 通控制油时 正反向都可以流动 职能符号 第二节常用液压阀及其他元件简介 第二节常用液压阀及其他元件简介 第二节常用液压阀及其他元件简介 第二节常用液压阀及其他元件简介 第二节常用液压阀及其他元件简介 双液控单向阀 液压锁 当进油口A 1有工作 油液时 左边单向阀开启 从而与油口B 1接通 同时 控制活塞向右移动 也使油口B 2与进油口A 2接通 工作油液从油口B 2流向进油口A 2 当进油口A 2有工作油液时 情况刚好相反 第二节常用液压阀及其他元件简介 双液控单向阀 图示说明双液控单向 阀与三位四通换向阀一起使用 以竖直定位负载 这里三位四通换向阀中位机能为Y型 即其在静止位置时 工作油口A和B接油箱 这意味着双液控单向阀的进油口A 1和A 2都无工作油液 从而使液压缸进出油路关闭 第二节常用液压阀及其他元件简介 回路图 双液控单向阀 该回路图与上述 图示相同 不 过 这里双液控单向阀以图形符号表示 第二节常用液压阀及其他元件简介 二 换向阀 作用 利用阀芯相对于阀体间的相对位置改变 使油路接通 关断 或改变油流的方向 从而使液压执行元件启动 停止或变换运动方向 1 对换向阀的性能要求 1 油液导通时压力损失要小 2 油液断开时泄漏要小 3 阀芯换位时操纵力要小 第二节常用液压阀及其他元件简介 2 类型 按阀芯的形状分类 滑阀 包括控制部分 主体部分 位 通 转阀 位 为改变液流方向 阀芯相对于阀体不同的工作位置数 二位 三位 一个 表示一个位 通 换向阀与液压系统油路相连的主油口数 二通 三通 四通 五通 在一个 内 或 与方框的交点数 按阀的安装方式分类 管式 板式 法兰式 第二节常用液压阀及其他元件简介 按操纵方式分类 手动 机动 电动 弹簧控制 液动 液压先导控制 电液动等 第二节常用液压阀及其他元件简介 1 两位两通 职能符号 作用 控制油路的通与断 第二节常用液压阀及其他元件简介 2 两位三通 职能符号 作用 控制液流方向 第二节常用液压阀及其他元件简介 3 两位四通 职能符号 作用 控制执行元件换向 P 压力油口O 回油口A B 分别接执行元件的两腔 第二节常用液压阀及其他元件简介 4 三位四通 职能符号 作用 换向 停止 第二节常用液压阀及其他元件简介 5 两位五通 职能符号 作用 换向 两种回油方式 第二节常用液压阀及其他元件简介 6 三位五通 职能符号 作用 换向 停止 回油不同 第二节常用液压阀及其他元件简介 两种回油方式 工进 有背压运动平稳退回 快速畅通 背压 在液压系统中使执行元件的回液具有一定的压力 以减少执行元件的冲击和振动 增加运动的平稳性 防止竪直方向活动的构件停机后因自身重量会自行下落 背压回路可有溢流阀 顺序阀 节流阀等按装在执行回路上构成 第二节常用液压阀及其他元件简介 操纵定位装置 作用 移动阀芯并使其保持在工作位置上 a 手柄控制 弹簧复位 1 手动 b 手柄控制 钢球定位 应用 小流量 需徒手操作的场合 三位四通手动换向阀 第二节常用液压阀及其他元件简介 结构图 第二节常用液压阀及其他元件简介 2 机动 第二节常用液压阀及其他元件简介 两位两通机动换向阀 挡块操纵 弹簧复位 应用 行程控制的场合 又叫行程阀 两位两通 常开 常闭 靠弹簧的方格表示常态 第二节常用液压阀及其他元件简介 用行程阀速度换接 第二节常用液压阀及其他元件简介 3 电磁 第二节常用液压阀及其他元件简介 两位三通电磁换向阀 电磁铁操纵 弹簧复位 优点 易于实现自动化 应用 小流量的场合 q 63L min 第二节常用液压阀及其他元件简介 实物 第二节常用液压阀及其他元件简介 4 液动 第二节常用液压阀及其他元件简介 液体操纵 弹簧复位 三位四通液动换向阀 应用 高压 大流量的场合 q 160L min 第二节常用液压阀及其他元件简介 5 电液动 第二节常用液压阀及其他元件简介 电液动 电液联合控制 弹簧复位 电磁控制先导阀动作 液体控制主阀芯动作 节流阀控制阀芯移动速度 简化符号 应用 高压 大流量的场合 q 1200L min 三位四通电液换向阀 第二节常用液压阀及其他元件简介 实物 第二节常用液压阀及其他元件简介 中位机能 O型 三位滑阀在中间位置工作时 油路的连通方式 双向锁紧 系统保压 第二节常用液压阀及其他元件简介 M型 双向锁紧 油泵卸荷 第二节常用液压阀及其他元件简介 H型 油缸浮动 泵卸荷 第二节常用液压阀及其他元件简介 P型 差动连接 第二节常用液压阀及其他元件简介 Y型 油缸浮动 系统保压 第二节常用液压阀及其他元件简介 K型 单向锁紧 油泵卸荷 第二节常用液压阀及其他元件简介 三位换向阀常用的中位机能 O H M P K Y 型 第二节常用液压阀及其他元件简介 换向阀小结 职能符号 位 阀芯的工作位置 通 阀体上油路的通道数 机能 中位时油路的连通方式 控制方式 第二节常用液压阀及其他元件简介 三 压力控制阀 作用 用来控制液压传动系统中油液的压力 以满足执行元件所要求的力和转矩 类型 溢流阀 减压阀 顺序阀 压力继电器等 共同点 利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作 第二节常用液压阀及其他元件简介 溢流阀 类型 直动式 先导式 作用 1 在不断溢流过程中保持系统压力恒定 起 2 防止液压系统过载 起安全保护作用 一 溢流阀的基本结构及其工作原理 1 直动式溢流阀 工作原理 直接利用液压力与弹簧力相平衡 以控制阀芯的启闭动作 从而保证进油口压力基本恒定 第二节常用液压阀及其他元件简介 pA Fs kx0时 阀芯不动 溢流阀关闭 因为qp q节 故节流阀前的压力p 当pA Fs 阀芯上移 溢流阀打开溢流 此时 qp q节 第二节常用液压阀及其他元件简介 p h qy p p h qy p 使压力p稳定在调定值附近 第二节常用液压阀及其他元件简介 特点 结构简单 便宜 但工作时易产生振动和噪音 职能符号 阀芯所受的液压力全靠弹簧力平衡 故当系统压力很高时 弹簧必须很硬 导致结构笨重 调压不轻便 一般用于压力小于2 5MPa的低压系统中 作安全阀或背压阀使用 由于惯性或负载的变化 导致qy变化 即开口度h的变化 由于k很大 所以p不稳定 稳压精度差 第二节常用液压阀及其他元件简介 2 先导式溢流阀 结构 先导调压部分 控制主阀的溢流压力 主阀部分 溢流 工作原理 利用主阀芯上下两端液体压力差与弹簧力相平衡的原理来进行压力控制 职能符号 第二节常用液压阀及其他元件简介 当p2A锥 Ft锥 锥阀关闭 此时 p1 p2 即p2A Ft主 p1A 主阀芯关闭不溢流 且主阀弹簧很软就能保证主阀芯关闭 当p 至p2A锥 Ft锥 锥阀打开 一小部分油液自阻尼小孔流回油箱 由于阻尼下降 p1 p2 当 p1 p2 差增大至 p1 p2 A Ft主时 主阀芯打开溢流 稳定工作时 p2A锥 k锥 x2 x2 p1 p2 A k主 x1 x1 由于主阀弹簧和锥阀弹簧都很软 即k很小 所以 当阀的开度变化时 压力变化小 稳压精度高 第二节常用液压阀及其他元件简介 减压阀 1 作用 1 减压 降低液压系统某支路 控制油路 夹紧回路 润滑回路等 的压力 2 稳压 稳定液压系统某支路的压力 2 类型 按功能分 定值减压阀 定差减压阀 定比减压阀 保证阀的出口压力为定值 保证阀的进 出油口压差为定值 保证阀的进 出油口压力比为定值 按结构分 直动式 先导式 常用 第二节常用液压阀及其他元件简介 直动式减压阀 第二节常用液压阀及其他元件简介 3 先导式定值减压阀结构及工作原理 结构 通过主阀芯上下移动 调节减压孔口节流损失 保证出口压力恒定 先导调压部分 主阀部分 给定阀的出口压力值 工作原理 1 减压 节流口 2 稳压 阀芯稳定工作时 p3 若p2 等式左边大于右边 阀芯上移 阀口开度减小 p增加 导致p2 第二节常用液压阀及其他元件简介 讨论 1 若p2 pJ 减压阀调定压力 锥阀关闭 阀芯上下两端液压力相等 主阀芯在弹簧作用下处于开度最大位置 不起减压作用 2 若p1 pJ 锥阀关闭 阀芯上下两端液压力相等 主阀芯在弹簧作用下处于开度最大位置 不起减压作用 节流口 p3 第二节常用液压阀及其他元件简介 职能符号 第二节常用液压阀及其他元件简介 1 减压阀保持出口处压力不变 而溢流阀保持进口处压力不变 2 在不工作时 减压阀进出口互通 而依流阀进出口不通 3 为保证减压阀出口压力调定值恒定 它的先导阀弹簧腔需要通过泄油口单独外接油箱 而溢流阀的出口是直通油箱的 所以它的先导阀弹簧腔和泄露油可以通过阀体上的通道和出油口接通 不必单独外接油箱 减压阀与溢流阀区别 二级减压回路 一级减压回路 第二节常用液压阀及其他元件简介 一 液压传动工作原理及组成二 常用液压阀及其他元件简介三 液压缸的类型和工作原理四 液压泵简介以及电机选用五 油路块的设计六 简单液压原理图的解说 液压缸是将液压能转变为机械能的 做直线往复运动 或摆动运动 的液压执行元件 它结构简单 工作可靠 用它来实现往复运动时 可免去减速装置 并且没有传动间隙 运动平稳 因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用 液压缸的类型和工作原理 第三节液压缸的类型和工作原理 根据常用液压缸的结构形式 可将其分为四种类型 活塞式 柱塞式 伸缩式 摆动式 单活塞杆式 双活塞杆式 第三节液压缸的类型和工作原理 一 活塞式液压缸 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 其两端进出口油口A和B都可通压力油或回油 以实现双向运动 故称为双作用缸 1 单活塞杆液压缸 第三节液压缸的类型和工作原理 参照下图 当供给液压缸的流量Q一定时 活塞两个方向的运动速度为 V1 Q A1 4Q D2 向左 V2 Q A2 4Q D2 d2 向右 当供油压力p一定 回油压力为零时作用力 F1 p A1 p D2 4 向右 F2 p A2 p D2 d2 4 向左 第三节液压缸的类型和工作原理 当其差动链接时 作用力为 F3 p A1 A2 p d2 4 速度 v3 Q Q2 A1 Q v3 A2 A1所以v3 Q A1 A2 4Q d2 符号意义参阅下图 第三节液压缸的类型和工作原理 2 双活塞杆液压缸 双活塞杆液压缸的两端都有活塞伸出 如图所示 其组成与单活塞杆液压缸基本相同 缸筒与缸盖用法兰连接 活塞与缸筒内壁之间采用间隙密封 第三节液压缸的类型和工作原理 二 柱塞式液压缸 柱塞式液压缸结构 它是一种单作用式液压缸 靠液压力只能实现一个方向的运动 柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重 柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触 这样缸套极易加工 故适于做长行程液压缸 工作时柱塞总受压 因而它必须有足够的刚度 柱塞重量往往较大 水平放置时容易因自重而下垂 造成密封件和导向单边磨损 故其垂直使用更有利 柱塞式液压缸特点 第三节液压缸的类型和工作原理 柱塞上有效作用力F为 F p A 柱塞运动速度为 v 式中d 柱塞直径 其它符号意义同前 A d2 p d2 4 Q 4Q 第三节液压缸的类型和工作原理 三 伸缩式液压缸 伸缩式液压缸具有二级或多级活塞 如图所示 伸缩式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小 而空载缩回的顺序则一般是从小到大 伸缩缸可实现较长的行程 而缩回时长度较短 结构较为紧凑 此种液压缸常用于工程机械和农业机械上 第三节液压缸的类型和工作原理 摆动式液压缸是输出扭矩并实现往复运动的执行元件 也称摆动式液压马达 有单叶片和双叶片两种形式 图中定子块固定在缸体上 而叶片和转子连接在一起 根据进油方向 叶片将带动转子作往复摆动 四 摆动式液压缸 第三节液压缸的类型和工作原理 如图所示 若输入液压油的流量为Q和摆动轴输出的角速度 之间的关系为 Q 4 D2 d2 b n b 8 D2 d2 所以 8Q b D2 d2 式中n 摆动轴的转速 n 2 b 叶片宽度 D d 见图 第三节液压缸的类型和工作原理 活塞杆直径d与缸筒内径D的计算受拉时 d 0 3 0 5 D受压时 d 0 5 0 55 D p17mpa 液压缸缸筒壁厚和外径的计算缸筒最薄处壁厚 pyD 2 缸筒壁厚 D 缸筒内径 py 缸筒试验压力 当使用压Pn 16MPa时 Py 1 25Pn 缸筒材料许用应力 b n b为缸体抗拉强度 MPA n为安全系数n 3 5 5 一般取5 对于 锻钢 100 120MPa 铸钢 100 110MPa 钢管 100 110MPa 铸铁 60MPa 第三节液压缸的类型和工作原理 一 液压传动工作原理及组成二 常用液压阀及其他元件简介三 液压缸的类型和工作原理四 液压泵简介以及电机选用五 油路块的设计 1 各类液压泵的特点齿轮泵外啮 对油不敏感 结构简单 造价低 脉动大 噪声大内啮 对油不敏感 结构简单 造价高 脉动小 噪声小叶片泵双作用 对油敏感 结构紧凑 不可变量 不受径向不平衡力 噪声小单作用 可变量 压力低 受径向不平衡力 噪声大柱塞泵压力高 可变量 对油敏感 噪声大 一 液压泵的选用 第四节液压泵简介以及电机选用 齿轮泵 在泵体内有一对模数相同 齿数相等的齿轮 配油装置 啮合线 齿顶和泵体之间形成的间隙密封 吸油腔 轮齿脱开啮合时 让出空间使容积增大 压油腔 轮齿进入啮合时 使密封容积缩小 密封容积 由齿轮各齿槽 泵体 齿轮前后端盖组成 工作原理 第四节液压泵简介以及电机选用 齿轮泵 吸油口在哪里 在这里吗 减小压油口的目的 为了减小径向不平衡力的作用 工作原理 外啮齿轮泵 第四节液压泵简介以及电机选用 为什么齿轮泵径向不平衡力 径向不平衡力 齿轮泵是吸油 压油区对称的非平衡式液压油泵 从吸油腔到压油腔 压力沿齿轮旋转的方向逐齿递减 因此 齿轮和轴受到径向不平衡力的作用 这些液体压力综合作用的合力 相当于给齿轮一个径向不平衡作用力 使齿轮和轴承受载 工作压力愈大 径向不平衡力越大 严重时会造成齿顶与泵体接触 产生磨损 通常采取缩小压油口的办法来减小径向不平衡力 使高压油仅作用在一到两个齿的范围内 外啮合齿轮泵高压腔 压油腔 的压力油向低压腔 吸油腔 泄漏有三条路径 一是通过齿轮啮合处的间隙 二是泵体内表面与齿顶圆间的径向间隙 三是通过齿轮两端面与两侧端盖间的端面轴向间隙 三条路径中 端面轴向间隙的泄漏量最大 占总泄漏量的70 80 因此普通齿轮泵的容积效率较低 输出压力也不容易提高 要提高齿轮泵的压力 首要的问题是要减小端面轴向隙 第四节液压泵简介以及电机选用 内啮齿轮泵 第四节液压泵简介以及电机选用 齿轮泵结构 制造 自吸性能 价格 对油液污染 但由于径向力不平衡及泄漏的影响 一般使用的工作压力较 另外其流量脉动也较大 噪声也大 流量 调节 因而常用于负载小 功率小的机床设备及机床辅助装置 如送 简单 方便 好 低廉 不敏感 低 不能 料 夹紧等不重要场合 第四节液压泵简介以及电机选用 叶片泵 单作用叶片泵 单作用叶片泵的定子内表面为圆形 定子和转子 安装 供油流量 调节 即为 量泵 泵轴每转一周 叶片泵完成 次吸油 次压油 故称为单作用叶片泵 吸 压油区 分布 径向受力 偏心 可以 变 一 一 不对称 不平衡 单作用叶片泵是定量泵还是变量泵 第四节液压泵简介以及电机选用 叶片泵 单作用叶片泵 一般系统压力低时 定子和转子偏心距较 泵供油流量 当压力增大至限定工作压力时 泵的供油流量会随压力的增大而 大 大 减小 限压式叶片泵 第四节液压泵简介以及电机选用 叶片泵 双作用叶片泵 双作用叶片泵的定子内表面形似椭圆 定子和转子 安装 供油流量 调节 泵轴每转一周 叶片泵完成 次吸油 次压油 吸 压油区 分布 径向受力 同心 不能 两 两 对称 平衡 第四节液压泵简介以及电机选用 叶片泵 应用特点 叶片泵具有寿命长 噪音低 流量均匀 等优点 但是对油液污染敏感 自吸能力稍差 结构也较复杂 一般用于 压 6 3 106Pa 系统 中 单作用叶片泵 双作用叶片泵 第四节液压泵简介以及电机选用 1 径向柱塞泵径向柱塞泵的工作原理径向柱塞泵的工作原理如图所示 柱塞1径向排列装在缸体2中 缸体由原动机带动连同柱塞1一起旋转 所以缸体2一般称为转子 柱塞1在离心力的 或在低压油 作用下抵紧定子4的内壁 当转子按图示方向回转时 由于定子和转子之间有偏心距e 柱塞绕经上半周时向外伸出 柱塞底部的容积逐渐增大 形成部分真空 因此便经过衬套3 衬套3是压紧在转子内 并和转子一起回转 上的油孔从配油孔5和吸油口b吸油 当柱塞转到下半周时 定子内壁将柱塞向里推 柱塞底部的容积逐渐减小 向配油轴的压油口c压油 当转子回转一周时 每个柱塞底部的密封容积完成一次吸压油 转子连续运转 即完成压吸油工作 配油轴固定不动 油液从配油轴上半部的两个孔a流入 从下半部两个油孔d压出 为了进行配油 配油轴在和衬套3接触的一段加工出上下两个缺口 形成吸油口b和压油口c 留下的部分形成封油区 封油区的宽度应能封住衬套上的吸压油孔 以防吸油口和压油口相连通 但尺寸也不能大得太多 以免产生困油现象 径向柱塞泵 柱塞泵 径向柱塞泵的工作原理1 柱塞2 缸体3 衬套4 定子5 配油轴 第四节液压泵简介以及电机选用 2 径向柱塞泵的排量和流量计算 当转子和定子之间的偏心距为e时 柱塞在缸体孔中的行程为2e 设柱塞个数为z 直径为d时 泵的排量为 V d22ez设泵的转数为n 容积效率为V 则泵的实际输出流量为 q d22eznV d2 eznV 第四节液压泵简介以及电机选用 1 轴向柱塞泵轴向柱塞泵的工作原理 轴向柱塞泵是将多个柱塞配置在一个共同缸体的圆周上 并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种泵 轴向柱塞泵有两种形式 直轴式 斜盘式 和斜轴式 摆缸式 如图3 23所示为直轴式轴向柱塞泵的工作原理 这种泵主体由缸体1 配油盘2 柱塞3和斜盘4组成 柱塞沿圆周均匀分布在缸体内 斜盘轴线与缸体轴线倾斜一角度 柱塞靠机械装置或在低压油作用下压紧在斜盘上 图中为弹簧 配油盘2和斜盘4固定不转 当原动机通过传动轴使缸体转动时 由于斜盘的作用 迫使柱塞在缸体内作往复运动 并通过配油盘的配油窗口进行吸油和压油 如图3 23中所示回转方向 当缸体转角在 2 范围内 柱塞向外伸出 柱塞底部缸孔的密封工作容积增大 通过配油盘的吸油窗口吸油 在0 范围内 柱塞被斜盘推入缸体 使缸孔容积减小 通过配油盘的压油窗口压油 缸体每转一周 每个柱塞各完成吸 压油一次 如改变斜盘倾角 就能改变柱塞行程的长度 即改变液压泵的排量 改变斜盘倾角方向 就能改变吸油和压油的方向 即成为双向变量泵 柱塞泵 轴向柱塞泵 轴向柱塞泵的工作原理1 缸体2 配油盘3 柱塞4 斜盘5 传动轴6 弹簧配油盘上吸油窗口和压油窗口之间的密封区宽度l应稍大于柱塞缸体底部通油孔宽度 第四节液压泵简介以及电机选用 2 轴向柱塞泵的排量和流量计算见图柱塞的直径为d 柱塞分布圆直径为D 斜盘倾角为 时 柱塞的行程为s Dtan 所以当柱塞数为z时 轴向柱塞泵的排量为 V d2Dtan z 4设泵的转数为n 容积效率为 v则泵的实际输出流量为 V d2Dtan zn v 4 第四节液压泵简介以及电机选用 斜轴式轴向柱塞泵的工作原理 第四节液压泵简介以及电机选用 SCY14 1型斜盘式轴向柱塞泵的结构 第四节液压泵简介以及电机选用 变量轴向柱塞泵 主体 变量机构主体机构特点 滑履结构中心弹簧机构缸体端面间隙的自动补偿配流盘变量机构 改变斜盘倾角 的大小以调节泵的排量 第四节液压泵简介以及电机选用 柱塞泵 特点应用 柱塞泵具有压力高 结构紧凑 效率高以及流量调节方便等优点 缺点是结构复杂 价格较高 一般用于 和 的液压系统 就能改变泵的供油流量 高压大流量 流量需调节 轴向柱塞泵 第四节液压泵简介以及电机选用 液压泵的选择 液压泵流量的选择 q泵 K漏q缸泵的额定流量应q泵液压泵压力的选择 p泵 K压p缸泵的额定压力应p泵液压泵类型的选择 齿轮泵多用于2 5MPa以下的低压系统 叶片泵多用于6 3MPa以下的中压系统 柱塞泵多用于10MPa以上的高压系统 一般采用定量泵 功率较大的液压系统选用变量泵 大于 大于 第四节液压泵简介以及电机选用 液压泵的选择 图示液压系统 已知 外界负载F 30KN 活塞有效作用面积A 0 01m2 活塞运动速度v 0 025m s K压 1 5 K漏 1 3 总 0 80 试确定 举例 1 选择液压泵的类型和规格 齿轮泵流量规格为2 67 10 4 3 33 10 4 4 17 10 4m3 s 额定工作压力为2 5MPa 叶片泵流量规格为2 10 4 2 67 10 4 4 17 10 4 5 33 10 4m3 s 额定工作压力为6 3MPa 第四节液压泵简介以及电机选用 液压泵的选择 图示液压系统 已知 外界负载F 30KN 活塞有效作用面积A 0 01m2 活塞运动速度v 0 025m s K压 1 5 K漏 1 3 总 0 80 举例 解 1 液压缸工作压力 pc F A 30 103 0 01 3 106 Pa 液压缸输入流量 qc vA 0 025 0 01 2 5 10 4 m3 s 液压泵供油压力 p泵 K压pc 1 5 3 106 4 5 106 Pa 液压泵供油流量 q泵 K漏qc 1 3 2 5 10 4 3 25 10 4 m3 s 选择泵类型 p泵 p额 q泵 q额 选择叶片泵 p额 6 3Mpa q额 4 17 10 4m3 s 第四节液压泵简介以及电机选用 液压泵的选择 图示液压系统 已知 外界负载F 30KN 活塞有效作用面积A 0 01m2 活塞运动速度v 0 025m s K压 1 5 K漏 1 3 总 0 80 举例 2 与液压泵相匹配的电动机功率 P电 p额q额 总 6 3X103 4 17 10 4 0 80 3284 W 3 2 KW 也可按以下公式计算 KW 式中 PM 电动机所需的功率 kwp泵 泵所需的最大工作压力 MPa Q泵 泵所需输出的最大流量 L min 泵的总效率 各种泵的总效率大致为 齿轮泵0 6 0 7 叶片泵0 6 0 75 柱塞泵0 8 0 85 第四节液压泵简介以及电机选用 一 液压传动工作原理及组成二 常用液压阀及其他元件简介三 液压缸的类型和工作原理四 液压泵简介以及电机选用五 油路块的设计 下面以FD机油路