24857汽车机械基础汽车维修学习课件第十一章

第十一章,第十一章,第一节液压传动的基本知识第二节液压元件第三节液压辅助元件第四节基本回路第五节液压伺服系统第六节液压系统应用举例,第一节液压传动的基本知识,一、液压传动基本概念二、液压传动的工作原理三、液压系统的表示方法与组成,一、液压传动基本概念,1)液压传动装置运动平稳、反应快、惯性小，能快速起动、制动和换向。2)液压传动装置输出动力大。3)液压传动装置可在运行中方便地实现大范围的无级调速(最大可达12000)。4)由于液压元件具有自润滑作用，因此维护简单、使用寿命长。5)操作简单方便，易于实现过载保护。6)易于实现液压元件的自动控制，设计开发机电液一体化系统。7)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、集成化，便于设计、制造、使用与维修。8)油液的粘度、泄漏、液压阻力等受温度的影响较大，因此液压传动不适用于温度变化大、传动比要求严格的场合。,一、液压传动基本概念,9)液压元件要求制造精度高，对油液污染比较敏感，因此液压系统的造价较高。10)液压系统的压力、流量损失大(特别是在节流调速系统中)，能量转换效率低。11)液压系统在出现故障时不易查找原因。,二、液压传动的工作原理,图11-1液压千斤顶工作原理1杠杆2、7活塞3、6液压缸4、5单向阀8放油阀9油箱,三、液压系统的表示方法与组成,图11-2机床工作台液压系统a)半结构式原理图b)图形符号图1油箱2过滤器3液压泵4节流阀5溢流阀6换向阀7手柄8液压缸9活塞10工作台,(1)动力元件即液压泵，将原动机或电动机的机械能转换成液体介质的压力能。(2)执行元件包括液压缸和液压马达，将液压能转换成机械能以驱动工作部件。(3)控制元件包括各种控制阀，用来控制系统的压力、流量以及液体的流动方向等，以保证执行元件完成预期的工作。,三、液压系统的表示方法与组成,(4)辅助元件主要是指油箱、油管、过滤器、蓄能器以及控制仪表等，为系统的正常工作提供条件。(5)工作介质液压系统的工作介质为液体，一般为液压油。,第二节液压元件,一、液压泵二、液压马达三、液压缸四、液压控制阀,一、液压泵,表11-1液压泵的图形符号,一、液压泵,图11-3单柱塞式液压泵的工作原理1偏心轮2柱塞3弹簧4、5单向阀a工作腔,1.齿轮泵2.叶片泵(1)单作用叶片泵的工作原理如图11-5所示，定子具有圆柱形内表面，定子和转子间有偏心距e，叶片装在相对于转子旋转方向后倾的转子槽中，并可在槽中滑动。,图11-4外啮合齿轮泵工作原理图,图11-5单作用式叶片泵工作原理,图11-6外反馈限压式变量叶片泵的工作原理1、4调节螺钉2转子3定子5限压弹簧6反馈液压缸,一、液压泵,图11-7双作用叶片泵的工作原理1定子2转子3叶片4配流盘5传动轴,(2)双作用叶片泵的工作原理如图11-7所示，定子的内表面由两段长半径圆弧、两段短半径圆弧和四段过渡曲面组成，在与定子厚度相等且与定子同轴安装的转子上，均匀分布着相对于转子旋转方向前倾的径向斜槽，每个槽中装着一片叶片，转子通过花键与传动轴相连，配流盘上均布着四个腰形槽，分别与泵的吸油腔和压油腔连通，当转子转动时，叶片在根部压力油的作用下被压出紧顶在定子的内表面上。3.柱塞泵,一、液压泵,(1)轴向柱塞泵的工作原理如图11-8所示，斜盘1和配流盘4固定不动，传动轴带动缸体3和柱塞2一起转动，柱塞2靠机械装置或在低压油作用下压紧在斜盘上。,图11-8轴向柱塞泵的工作原理1斜盘2柱塞3缸体4配流盘,(2)径向柱塞泵的工作原理如图11-9所示，青铜衬套3紧配在回转缸体2孔内，随着回转缸体一起旋转，而配流轴5则不动。,图11-9径向柱塞泵工作原理1柱塞2回转缸体3青铜衬套4定子5配流轴,二、液压马达,图11-10轴向柱塞式液压马达的工作原理1斜盘2柱塞3回转缸体4配流盘,图11-11叶片式液压马达的工作原理,三、液压缸,1.活塞式液压缸(1)单杆活塞缸如图11-12所示，活塞的一侧有伸出杆，两腔的有效工作面积不相等。,图11-12单杆活塞缸a)无杆腔进油b)有杆腔进油,三、液压缸,(2)双杆活塞缸如图11-13所示，活塞的两侧都有伸出杆，当两活塞杆直径相同，缸两腔的供油压力和流量都相等时，活塞(或缸体)两个方向的运动速度和推力也都相等。,三、液压缸,图11-13双杆活塞缸a)缸体固定式b)活塞固定式,2.其他液压缸(1)增压缸增压缸能将输入的低压油转变为高压油，供液压系统中的某一支油路使用。,图11-14增压缸及其符号,(2)伸缩缸伸缩缸由两级或多级活塞缸套装而成，如图11-15所示。,图11-15伸缩缸1一级缸筒2一级活塞3二级缸筒4二级活塞,三、液压缸,3.液压缸的密封装置(1)间隙密封如图11-16和图11-17所示，在活塞的表面上制出几条细小的环形槽，以增大油液通过间隙时的阻力，即间隙密封是依靠运动件间的微小间隙来防止泄漏的。,图11-16间隙密封(一),图11-17间隙密封(二),(2)O形和Y形密封圈密封利用耐油橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈贴紧在静、动配合面之间来防止泄漏，如图11-18所示。,三、液压缸,图11-18O形和Y形(普通形、孔用、轴用)密封圈,(3)V形密封圈V形密封圈由多层涂胶织物压制而成，它由形状不同的压环、密封环和支承环组成，如图11-19所示，当压环压紧密封环时，支承环可使密封环产生变形而起密封作用。,图11-19V形密封圈1压环2密封环3支承环,(4)摩擦环密封依靠套在活塞上的摩擦环(尼龙或其他高分子材料制成)，在O形密封圈弹力作用下贴紧缸壁而防止泄漏，如图11-20所示。,图11-20摩擦环式组合密封圈1O形密封圈2摩擦环,三、液压缸,4.液压缸的缓冲装置,图11-21液压缸的缓冲装置a)圆柱形环隙式b)圆锥形环隙式c)可变节流式d)可调节流式,图11-22排气装置a)排气阀b)排气塞,5.液压缸的排气装置,四、液压控制阀,1.方向控制阀(1)单向阀单向阀的作用是控制油液的单向流动。1)普通单向阀(简称单向阀)。,图11-23单向阀a)管式单向阀b)板式单向阀c)单向阀符号1阀体2阀芯3弹簧,2)液控单向阀。,图11-24液控单向阀及其符号1控制活塞2锥阀芯,(2)换向阀换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动，使油路接通、关断或变换油流的方向，从而使液压执行元件起动、停止或变换运动方向。,四、液压控制阀,表11-2滑阀式换向阀主体部分的结构形式,四、液压控制阀,表11-2滑阀式换向阀主体部分的结构形式,四、液压控制阀,表11-3三位换向阀的中位机能、符号及特点,四、液压控制阀,1)机动换向阀。,图11-25机动换向阀及其符号1滚轮2阀芯3弹簧,2)电磁换向阀。,图11-26电磁换向阀及其符号a)二位三通电磁换向阀b)三位四通电磁换向阀1衔铁2推杆3阀芯4弹簧,3)液动换向阀。,图11-27液动换向阀及其符号,四、液压控制阀,4)电液换向阀。,图11-28电液换向阀a)结构简图b)图形符号c)简化符号,5)手动换向阀。,图11-29手动换向阀及其符号a)自动复位式b)钢球定位式1手柄2阀芯3弹簧,2.压力控制阀(1)溢流阀溢流阀通过阀口的溢流，起到溢流调压、安全保护、远程调压，使泵卸荷及使执行元件的回油腔形成背压等多种作用。1)直动型溢流阀。,图11-30直动型溢流阀及其符号1调整螺母2弹簧3阀芯P进油口,四、液压控制阀,2)先导型溢流阀。,图11-31先导型溢流阀及其符号1先导阀芯2先导阀座3先导阀体4主阀体5主阀芯6主阀套7主阀弹簧,图11-32先导型减压阀及其符号1调压手轮2密封圈3弹簧4先导阀芯5阀座6主阀芯7主阀体8阀盖,(2)减压阀油液流经接在液压系统中的减压阀后，使与其出口处相接的某一回路获得比系统压力低而平稳的压力油，因此它在系统的夹紧、控制、润滑等油路中应用较多。(3)顺序阀顺序阀利用油路的压力来控制多个执行元件的顺序动作。,图11-33直动型顺序阀及其符号a)直动型顺序阀b)内控外泄式c)外控外泄式d)外控内泄式1螺塞2下阀盖3控制活塞4阀体5阀芯6弹簧7上阀盖,图11-34单柱塞式压力继电器及其符号1柱塞2顶杆3调节螺钉4微动开关,四、液压控制阀,图11-35节流阀及其符号,(4)压力继电器压力继电器是利用液体压力来启闭电气触点的液压电气转换元件，它在液体压力达到其设定压力时，发出电信号，控制电气元件动作，实现泵的加载或卸荷、执行元件的顺序动作或系统的安全保护和连锁等功能。1)调压范围：指能发出电信号的最低工作压力和最高工作压力的范围。,四、液压控制阀,2)灵敏度和通断调节区间：压力升高，继电器接通电信号的压力称开启压力；压力下降，继电器复位切断电信号的压力称闭合压力，两者之差为压力继电器的灵敏度。3)重复精度：在一定的设定压力下，多次升压或降压过程中，开启压力和闭合压力本身的差值称为重复精度。4)升压或降压动作时间：压力由卸荷压力升到设定压力，微动开关触点闭合发出电信号的时间，称为升压动作时间，反之称为降压动作时间。3.流量控制阀(1)节流阀图11-35所示为普通节流阀，它的节流口为轴向三角槽式，压力油从进油口A流入，经阀芯左端的轴向三角槽后由出油口B流出。,四、液压控制阀,(2)调速阀,图11-36调速阀工作原理及其符号a)工作原理b)详细符号c)简化符号1定差减压阀2节流阀3行程限位器,4.比例阀、插装阀和叠加阀(1)比例阀普通液压阀只能对液流的压力和流量进行定值控制，对液流的方向进行开关控制，而当工作机构的动作要求对其液压系统的压力和流量参数进行连续控制或控制精度要求较高时，则不能满足要求。(2)插装阀插装阀也称为插装式锥阀或逻辑阀，它是一种结构简单，标准化、通用化程度高，通油能力大，液阻小，密封性能和动态特性好的新型液压控制阀。,四、液压控制阀,图11-37插装阀及其符号1控制盖板2阀套3弹簧4锥阀5阀体,(3)叠加阀叠加阀是在板式阀集成化基础上发展起来的新型液压元件。,第三节液压辅助元件,1.蓄能器2.过滤器3.油箱4.管件,1.蓄能器,表11-4蓄能器的种类和特点,2.过滤器,表11-5常见的过滤器类型及其特点,2.过滤器,表11-5常见的过滤器类型及其特点,3.油箱,图11-38油箱结构示意图1吸油管2滤清器网3滤清器罩盖4回油管5盖板6油标7、9隔板8放油塞10滤油器,4.管件,(1)油管油管的作用是连接液压元件和输送油液。(2)管接头管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式连接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小和工艺性好等各项条件。,第四节基本回路,一、压力控制回路二、速度控制回路三、方向控制回路,一、压力控制回路,(一)调压回路(二)减压回路,图11-39调压回路,图11-40减压回路,2.溢流阀的卸荷回路3.复合泵的卸荷回路,(三)增压回路(四)卸荷回路1.换向阀卸荷回路,图11-41增压回路,图11-42换向阀卸荷回路,一、压力控制回路,图11-43用溢流阀的卸荷回路,图11-44复合泵卸荷回路,二、速度控制回路,(一)节流调速回路1.节流阀调速(1)进油节流调速回路如图11-45a所示，节流阀装在液压缸进油路上，流入液压缸的流量由节流阀通流截面积大小调节，液压泵输出的多余油液经溢流阀流回油箱。,图11-45节流调速回路a)进油节流调速回路b)回油节流调速回路c)旁路节流调速回路,(2)回油节流调速回路如图11-45b所示，节流阀安装在液压缸的回油路上，调节液压缸回油量以限制进油量来控制活塞的移动速度。(3)旁路节流调速回路如图11-45c所示，节流阀和液压缸并联安装在分支油路中。2.换向阀调速回路,二、速度控制回路,图11-46使用手动换向阀的调速回路,三、方向控制回路,(一)换向回路,图11-48利用换向阀的换向回路,1.利用换向阀的换向回路2.利用双向变量泵的换向回路(二)锁紧回路1.换向阀锁紧回路2.平衡阀锁紧回路,图11-49利用双向变量泵,图11-50远程平衡阀的锁紧回路,(二)容积调速回路,图11-47容积调速回路a)变量泵调速回路b)变量马达调速回路c)变量泵变量马达调速回路,第五节液压伺服系统,一、液压伺服控制原理二、液压伺服系统的基本特点三、液压伺服系统实例,一、液压伺服控制原理,图11-51液压传动系统,图11-52液压伺服系统,二、液压伺服系统的基本特点,1)输出量能够自动地跟随输入量的变化规律而变化，所以液压伺服系统是一个自动跟踪系统(随动系统)。2)液压缸位移x0和阀芯位移xi之间不存在偏差(即当控制滑阀处于零位)时，系统的控制对象处于静止状态。3)输出信号之所以能精确地复现输入信号的变化，是因为控制阀体和液压缸固连在一起，构成了一个反馈控制通路。4)移动滑阀所需的信号功率是很小的，而系统的输出功率(液压缸输出的速度和力)却可以很大。,三、液压伺服系统实例,图11-53转向液压助力器的工作原理1活塞2缸体3阀芯4摆杆5转向盘6转向连杆机构,第六节液压系统应用举例,一、汽车起重机液压系统二、自卸车液压系统三、QF02B型液压双柱汽车举升机,一、汽车起重机液压系统,图11-54QY8型汽车起重机外形图1汽车2转台3支腿4吊臂变幅液压缸5基本臂6伸缩臂7起升机构,1.液压系统主要元件的作用,图11-55QY8型汽车起重机的液压系统原理图1液压泵2过滤器3阻尼器4压力表5稳定器液压缸6、6、7、7液压锁8、9前、后支腿液压缸10油箱11、13安全阀12、16、20平衡阀14吊臂液压缸15变幅液压缸17回转液压马达18起升液压马达19制动器液压缸21单向节流阀22中心回转接头23、24、25组多路阀26、27、28、29组多路阀,2.液压系统工作原理分析,一、汽车起重机液压系统,(1)车身支承、调平和稳定汽车起重机在工作时，是用两对液压缸8、9将整车底盘支承起来。1)后支腿放下回路：2)前支腿放下油路：(2)吊臂的变幅、伸缩和吊重的升降、回转