第四章-液压执行元件与辅件..

全国高等职业教育示范专业规划教材液压与气动 主编马廉洁副主编单淑梅韩廷水参编张文祥赵春红 机械工业出版社 第四章液压执行元件及辅助元件 第一节液压缸第二节液压马达第三节液压辅助元件 第一节液压缸 液压缸则将液压能转换成实现往复直线运动 或往复摆动 的机械能 输出力 或转矩 与直线运动速度 摆动角速度 的装置 一 液压缸的分类 1 结构特点 活塞式 柱塞式 摆动式 特种式 2 油方式 单作用式 双作用式 二 液压缸的结构 1 活塞式液压缸按活塞杆个数可分为 双活塞杆液压缸和单活塞杆液压缸 按固定方式可分为 缸固定式液压缸和杆固定式液压缸 按油液的供给方式可分为 双作用液压缸和单作用液压缸 1 双作用活塞式液压缸 1 活塞杆2 6 端盖3 活塞4 缸体5 密封圈 图4 1双杆双作用缸体固定活塞式液压缸 2 单作用活塞式液压缸 1 活塞2 弹簧3 缸筒4 活塞杆 图4 2单作用活塞液压缸 2 柱塞式液压缸 1 缸筒2 柱塞3 导向套4 密封圈5 压盖 图4 3柱塞式液压缸 3 液压缸的典型结构 3 液压缸的缓冲装置a 圆柱环形间隙式b 圆锥环形间隙式c 可变节流式d 可调节流式 图4 4液压缸的缓冲装置 a 圆柱环形间隙式 b 圆锥环形间隙式 c 可变节流式 d 可调节流式 4 液压缸的排气装置 图4 5液压缸的排气装置 三 液压缸的参数计算 1 双作用液压缸的力和速度 1 双杆双作用液压缸力和速度1 力的计算2 速度的计算 三 液压缸的参数计算 2 单活塞杆双作用液压缸速度和推力的计算1 当液压缸无杆腔供给高压油液时 图a 2 当液压缸有杆腔供给高压油液时 图b 3 液压缸差动连接时 图c 三 液压缸的参数计算 2 单作用 活塞或柱塞 液压缸的力和速度1 力的计算2 速度的计算 四 其它液压缸 1 增压缸 图4 7增压缸原理 2 伸缩式液压缸 1 小活塞2 套筒3 O形密封圈4 缸体5 大活塞6 缸盖 图4 8伸缩式液压缸结构示意图 3 齿条活塞缸 图4 9齿条活塞缸1 齿条2 齿轮3 活塞 第二节液压马达 液压马达是一种执行元件 是将液压能转换成机械能的一种能量转换装置 输出转矩与角速度 第二节液压马达 一 液压马达的分类及特点1 液压马达分类按其排量能否调节可分为 定量马达和变量马达 按其液体的可输入方向可分为单向马达和双向马达 按其结构形式来分 分类右图 2 液压马达特点 与液压泵相比时的特点 马达的进口 出口相同 可以正转和反转 进口 出口必须设有方向控制阀 二 液压马达图形符号 图4 10液压马达图形符号a 单向定量马达b 单向变量马达c 双向定量马达d 双向变量马达 三 液压马达参数计算 1 液压马达的压力 1 工作压力 液压马达的工作压力是指它的输入口压力 在液压系统中应设置安全阀来限制 2 额定工作压力 液压马达的额定压力是指液压马达在长时间使用中 允许到达的最大工作压力 3 最大压力 最大工作压力 液压马达的最大压力是指液压马达在短时间内过载时 所允许的极限工作压力 由液压系统中的安全阀限定 安全阀的调定值不允许超过液压马达的最大压力 2 液压马达的排量与流量 1 排量V 液压马达的排量是指马达轴转一转时 由其密封容积的几何尺寸计算而得到的吞入液体的体积 2 流量q1 理论流量qt 液压马达的理论流量 是指马达在单位时间内为达到指定转速 由其密封容积的几何尺寸计算而得到的吞入液体的体积 理论流量等于排量与转速的乘积 与工作压力无关 qt Vn2 泄漏流量 q 液压马达的泄漏流量 马达在公称转速和公称压力下 由高压向低压方向流动的不作功的液体的流量 3 实际流量q 液压马达的实际流量 是指马达工作时实际输入的流量 等于理论流量加上因泄漏损失的流量 与工作压力无关 q qt q4 额定流量qn 液压马达的额定流量 是指马达在额定转速和额定压力下 马达入口的输入流量 3 液压马达的功率 1 马达的输入功率 即式中 p 为马达进口的压力 q 为马达进口的2 马达的输出功率 马达对外作功的机械功率叫马达的输出功率 四 液压马达的工作原理 1 齿轮马达1 壳体2 5 齿轮3 4 齿轮轴 图4 11齿轮马达工作原理 2 叶片式液压马达的工作原理 图4 12双作用叶片马达工作原理 3 轴向柱塞液压马达工作原理 图4 13轴向柱塞液压马达工作原理1 斜盘2 柱塞3 缸体4 配流盘图4 12双作用叶片马达工作原理 图4 13轴向柱塞液压马达工作原理 4 液压马达的选择 表4 2常用液压马达的技术性能参数 第三节液压辅助元件 在液压系统中起辅助作用的元件统称为辅助元件 分类 蓄能器 过滤器 油管与管接头 压力计与压力计开关以及油箱等 作用 这些辅助装置在液压系统中是不可缺少的组成部分 如果处理不当 会严重影响整个液压系统的工作性能 甚至使液压系统无法正常工作 一 油箱 作用 油箱主要用来储存液压油 除此外 还可以起到散发热量 排掉油液中的空气 沉淀油液中的杂质等作用 分类 开式和闭式1 油管2 过滤器3 空气滤清器4 回油管5 上盖6 油位指示器7 下隔板8 放油阀9 上隔板 a 结构简图 b 图形符号 图4 14开式油箱结构简图 二 过滤器 作用 不断净化油液 将其污染程度控制在允许范围内 1 过滤器的分类 网式 线隙式 纸芯式 烧结式磁性式 1 网式过滤器1 4 端盖2 骨架3 滤网 图4 15网式过滤器及图形符号 a 网式过滤器外观b 网式过滤器结构简图c 图形符号 2 线隙式过滤器 1 端盖2 壳体3 芯架4 铝丝 图4 16线隙式过滤器 2 纸芯式过滤器 图4 17纸芯式过滤器1 纸芯2 芯架 4 烧结式过滤器 1 端盖2 壳体3 滤芯 图4 18烧结式过滤器 5 磁性过滤器 图4 19磁性过滤器1 铁环2 罩子3 永久性磁铁 2 过滤器安装位置 安装于 1 泵吸油管路 2 压力油路 3 回油路 4 旁油路 5 独立的过滤系统 图4 20过滤器的安装位置 三 空气过滤器 图4 21空气过滤器结构与图形符号 a 空气过滤器结构 b 图形符号 四 热交换器 1 冷却器1 外壳2 挡板3 铜管4 隔板 图4 22多管式冷却器 2 加热器 定义 在液压系统中 将油液温度提高到15 C以上的预加热的设备 作用 将油箱油液温度提高到15 C以上预加热方法如下 1 采用流体阻力损失加热 2 采用蛇形管蒸气加热 3 采用电热器加热 五 蓄能器 定义 蓄能器是液压系统中用以储存和释放液压能的装置 作用 储存和释放液压能 吸收压力脉动 减小液压冲击 节约能量 减少投资 1 蓄能器的类型与原理类型 重锤式 弹簧式和充气 充气式蓄能器分为 直接接触式和隔离式 隔离式分为 活塞式 气囊式和隔膜式 1 蓄能器类型与原理 蓄能器的分类 1 蓄能器类型与原理 气囊式蓄能器工作原理1 气门2 壳体3 气囊4 提升阀5 螺塞 图4 23气囊式蓄能器 2 蓄能器的功用 功用 1 用于辅助油源 2 用于系统保压 补油 3 用于吸收压力冲击 脉动 3 蓄能器的安装与使用 1 在安装蓄能器时 应将油口朝下垂直安装 并便于检修 2 装在管路上的蓄能器必须用支架固定 3 蓄能器是压力容器 搬运和装拆时应先排除内部的气体 4 蓄能器与管路系统之间应安装截止阀 这便于在系统长期停止工作时 将蓄能器与主油路切断 5 蓄能器与液压泵之间应设单向阀 以防止液压泵停转时蓄能器内的压力油倒流 6 用于吸收液压冲击和脉动压力的蓄能器 应尽可能装在振源附近 六 油管与管接头 1 油管 1 油管种类及适用场合 根据材料不同 常用油管有钢管 铜管 橡胶软管 有机玻璃管和塑料管等 1 钢管 2 铜管 3 橡胶软管 2 油管的安装要求 1 管路尽量短 平 直 少弯 大弯 2 管路尽量避免交叉 平行管间距要大于10mm 3 软管直线安装