液压传动基础知识课件

液压传动基础知识,2,液压传动基础知识液压糸统的组成及热室压铸机液压原理图液压元件结构及原理怎样分析液压原理图液压故障分析主讲：南荣秀,3,.,4,液压糸统的组成,能源装置泵执行装置油缸、油马达控制调节装置液压油阀工作介质液压油辅助装置油箱、过滤器、冷却器、油管、仪表、储能器,.,6,液压元件结构及原理,油泵与马达,泵的结构与原理,泵从油箱吸油，并从出油口排油。接着，液压油被输送到分配元件（方向控制阀），液压油要么流回油箱，要么流向工作单元。由于工作单元的阻力作用，在液压油中建立起压力。这表明，系统中的油压不是由泵产生的，而是由内部与外部的阻力（负载）而建立的。,7,叶片泵的结构原理图,.,8,泵的分类,按压力的大小可分为：低压泵中压泵高压泵超高压泵,按排量是否恒定可分为定量泵变量泵,按工作原理泵可分为：齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵,按其结构又可分为：单泵双联泵,泵的液压符号,.,10,5.叶片泵之损坏情形及分析,11,液压马达的结构与原理,液压马达，将泵产生的液压能转化为机械能（扭矩和旋转运动）。液压马达和泵，几乎有着相同的结构。马达的转速，取决于通过它的流量。而它的输出扭矩，取决于它的工作压力。,12,液压马达原理图,.,13,油缸,油缸的结构与原理,液压缸是液压系统中的执行元件，它是一种把液体的压力能转换成机械能以实现往复运动的能量转换装置。也可以称作液压直线马达。液压缸的组成：油缸的基本结构基本上可分为缸筒与缸盖、活塞与活塞杆、密封装置、缓冲装置、排气装置。见下图。,14,两个重要公式:P=F/AQ=A.V,.,15,液压缸的符号,.,16,4.液压缸的缓冲,17,密封的作用：用来阻止压力工作介质的泄漏和阻止外界灰尘、污垢和异物的侵入。在液压缸中,除了相互固定连接在一起的部件之间的静密封之外,必须在有相对运动的部件之间装配动密封.对动密封的要求:-100%的密封;-抗磨损;-低摩擦.根据用途可选用下列各种密封类型:,液压缸的密封,.,18,间隙密封,“O”形圈密封,带支承环的“O”形密封,带“O”形张紧环的格莱密封,.,19,.,20,5.1活塞与活塞杆的导向及密封,.,21,5.2密封圈的失效形式:,泄漏:安装沟槽尺寸不当,沟槽容积太大,密封圈压不实,有间隙造成泄漏.切割:沟槽过小,间隙过大,或O形密封圈太大.拧扭:间隙不均匀,密封圈滚动.利器性损坏:活塞杆,缸筒内孔产生划痕,毛刺导致密封圈损坏.龟裂,胀肚,压扁,油温高,老化,弹性低,封油相容性差.,22,液压阀是用来控制流体的方向、压力、速度的。根据用途，液压阀可以分为：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。流量控制阀：节流阀、调速阀。方向控制阀一单向阀单向阀只允许油液一个方向流动，反向不能流动。单向阀通常分为普通单向阀和液控单向阀。密封元件具有球形、锥阀形、板阀形等形式。,液压阀,23,1.1单向阀的结构及图形符号,24,1.2单向阀的应用,25,1.3梭阀,所谓梭阀就是能实现液压“或”功能的元件,梭阀的结构相当于在单向阀中安装了两个座阀底座和配备了三个油口.梭阀也能通过传统单向阀门组合而成.,26,1.4液控单向阀,1.4.1液控单向阀的功能、结构、符号,27,二换向阀,换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动使油路接通、断开或变换油流方向，从而使液压执行元件启动、停车或变换运动方向。换向阀的名称型号是按其有效油口的数量（不计控制油口）和开关位置数量而定。,功能及原理,28,2.1.换向阀的种类,操纵方式:手动、机动(行程)、风动、电动、液动、电液动。结构形式：滑阀式、转阀式、锥阀式。工作位置和油口数量：二位二通、二位三通、二位四通、三位四通、三位五通等.,29,2.2电液先导控制,30,先导阀的工作油口A和B，与主阀芯的两端面连通。油口P和T，既可以连接到控制油口X和Y上，也可以连接到主阀的P和T油口上。两者的区别是：控制油内控（自身油液控制），P控制油外控（外部控制油控制），X控制油出口（内泄），T控制油出口（外泄），Y,2.2.1电液先导控制的工作原理,31,32,33,压力控制阀,1.1压力阀的功能原理及符号,34,一.溢流阀1.1直动式溢流阀,功能及原理溢流阀最重要的功能,就是限制系统压力,从而对各个元件以及管路进行保护,防止超载和爆裂的危险,因此该阀也叫安全阀.当系统压力达到其调定值,溢流阀开始起限压作用,原来关闭的阀这时开启,多余的流量经阀口流回油箱.采用这种方式,溢流阀是装在旁路的.注意:溢流阀溢流损耗的功率P=PXQ,35,阀芯有两种形式:锥阀和滑阀锥阀的优点是具有较短的行程,响应快,另一个主要的优点是能实现完全密封.为防止锥阀振动通常在其中设置一个阻尼活塞.滑阀式压力控制阀的特征，是能实现较精密的控制，如果在控制阀口开节流槽，将提高控制性能和稳定性能,36,1.2先导式溢流阀1.2.1基本原理,.,37,1.3溢流阀的作用,溢流定压防止系统过载造成背压实现远程调压或使系统卸荷,-远程控制实例-,主阀,先导阀,主阀,主阀,先导阀,先导阀,先导阀,先导阀,.,38,1.4电比例溢流阀,功能及图形符号其原理与预控式溢流阀相同，区别在于先导阀方面，用比例电磁体代替了弹簧。这种阀是由一个小型的直流电磁铁和一个直动式的溢流阀组成的，他可用作小流量液压系统的电液比例控制先导阀，根据输入电流成比例的调接压力。但是这种阀应与配套的功率放大器一起使用。,.,39,二.减压阀2.1直动式溢流阀,功能及原理溢流阀的作用是控制进口压力恒定。而减压阀是减小支路压力，控制出口压力恒定。其回油直接接回油箱。其输出压力被引到阀芯的检测面上，所产生的力与弹簧力相比，如果大于弹簧力，阀芯上移，其通流面积减小，其输出压力减小。,40,2.2先导式减压阀,先导式减压阀是由主阀和先导阀两部份组成，先导阀形式上是一个简单的溢流阀。一般用在大流量场所，被控制的出口压力油通过主阀芯的阻尼孔进入到主阀芯上端，在弹簧力作用下，阀芯在常态下是常开的。当出口压力达到设定压力，先导阀芯开启，主阀芯上端压力下降，滑阀上移，其出口通流面积减小，,压力下降。保持输出压力恒定。,41,先导式减压阀,.,42,2.3溢流阀与减压阀的区别减压阀保持出口压力不变，溢流阀保持进口压力基本不变。再不工作时，溢流阀阀口关闭，减压阀阀口打开。为保证减压阀出口压力调定值恒定，它的导阀弹簧通过卸油口单独外接油箱，而溢流阀的出口是通油箱，所以它的导阀弹簧和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口接通，不必单独外接油箱。,43,3顺序阀,功能与原理顺序筏是用来控制液压系统中各执行元件的动作先后顺序。依控制压力的不同，顺序阀可分为内控式和外控式两种。内控式用阀进口处的压力控制阀体的开启，外控式用外来的控制压力油控制阀芯的开启。（所以又叫液控顺序阀）顺序阀亦有直动式、先导式两种，前者用于低压，后者用于高压。顺序阀与溢流阀结构基本相似，不同的只是顺序阀出油口通向系统的另一油路，而溢流阀出口通油箱。此外，顺序阀进出口都有压力油，所以它的泄油口L必须单独外接油箱。顺序阀的作用用以实现多缸的动作顺序和单向阀组合成单向顺序阀，保持垂直液压缸不因自重而下落，起平衡阀作用,液控顺序阀利用外界压力油控制，实现液压缸动作的转换。将液控顺序阀的出口接油箱，实现双泵系统的大泵卸荷。,44,功能及原理这种外控式顺序阀，阀芯接两个不同的切换状态，“开”和“关”。外部控制油被引到阀芯的检测面上，所产生的作用力与弹簧力相比较，当作用力大于弹簧力，阀芯打开，反之，阀芯关闭。,3.1外控式顺序阀（直动式）,45,3.2外控式顺序阀（先导式）,功能及原理和其他先导式压力阀一样，主阀的开启是由控制流量流经主阀芯中的固定节流孔的。一旦达到调定压力，由一简单的溢流阀充当的先导阀开启，这时控制流量立刻产生。然而，由于这里使用的控制油是从外部引入的，所以阀芯只能有两个不相关的切换状态。控制油在主阀芯开启后继续流动而且控制油必须经专门的通道排出阀外。如果先导阀控制采用带密封阀芯的特殊先导阀，而不是简单的锥阀式溢流阀，主阀芯开启后不再需要持续的控制流量。,46,3.3先导式顺序阀（内控或外控式）,5-阻尼孔2-主活塞3-控制管路4-预控活塞1-活塞阀（先导阀）6-弹簧7-喷管8-控制管路,47,流量阀是依靠改变阀口通流面积的大小或通道的长短来改变液阻,从而控制通过阀的流量,达到调节执行元件运动速度的目的.常用的流量控制阀有节流阀,单向节流阀,调速阀,单向调速阀,分流阀,集流阀,分流集流阀等.节流阀：在相同的流量截面情况下，流量随着节流点的压力差发生变化。Q2P流量调节阀：在相同的流量截面情况下，流量保持恒定不变，与流量调节阀的压力差无关。,流量阀,48,一、节流阀1.1节流阀的类型。,49,1.2.节流阀的工作原理、结构及符号,工作原理：图中给出的节流阀中，节流口包括两个或四个做在筒状阀芯上的三角形槽。通过一根轴移动筒状阀芯，就能改变这些节流槽的面积。在节流阀中，不论流量的方向如何，筒状阀芯被压向阀座底部。在单向节流阀中，当流量的方向是从B到A时，筒状阀芯升起，完全打开通道截面。,50,调速阀,2.1工作原理调速阀进口压力P1由溢流阀调整，基本上保持恒定，调速阀出口处的压力P3，由活塞上的负载决定，当负载增大时，调速阀进口压差P1P3将减小，为保证节流口两端压力差恒定，在节流阀前串接了一个压力补偿器。使节流阀前后压差P=P2-P3基本上保持不变，于是通过调速阀的流量恒定不变。,下图所示为先减压后节流的调速阀：,51,插装阀基本组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同可分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。特点：通流能力大。密封性好、泄露小。动作灵敏。抗污染能力强。设计经济,成本底。,3.插装阀,52,工作介质,1.液压油的功用选择合适的液压油，对于一个液压系统的功能完善，操作可靠性、寿命及其经济性都是非常重要的。压铸机一般选用抗磨液压油。力劲公司推荐使用以下牌号的液压油：力士68、加德士68。总的说来，液压油有以下作用：从液压泵向液压马达或液压缸传输液压能；运动部件的润滑，如柱塞与滑阀的表面润滑；保护浸在液压油中的金属表面；清除杂质、灰尘、削落物、水、空气；散去因泄漏或磨擦引起的热损失。,53,2.压力油温度与黏度关系,54,3.压力油黏度与压力关系,55,辅助装置,液压系统中的辅助装置有：蓄能器、油箱、热交换器、管件等。,一、蓄能器,1、功能：主要是储存油液的压力能在短时间内提供大量压力油维持系统压力，补偿泄漏损失减小液压冲击和液压脉动,56,2、蓄能器的分类,57,3、蓄能器的工作原理,58,二、滤油器,1、功能过滤混在油液中的杂质，将污染颗粒的密度和尺寸，降低到可接受的程度，他可以防止元件和组件的过早磨损。实验证明，超过50%的液压装置过早损耗，是由于液压油的污染造成的。,2、污染的危害污染粒子可能是细沙、金属块或者铁锈、灰尘等等。它们加剧了液压元件运动副和密封处的磨损量。磨损特别严重的部分是液压泵与液压马达的轴承、叶片、齿轮、柱塞、活塞杆及缸的寸套。滑动表面的磨损增大了间隙，从而导致了内泄漏的增加泵的输出流量的减少和油温的增加。具有研磨性质的污染物，还会造成阀与控制边，阀座表面、液阻及接流孔处的金属腐蚀。起源于密封损耗、过滤材料、纺织纤维和油膝脱片的非磨损性固体物质，通过阻塞孔口、通道、间隙油管和过滤器，造成系统损坏和故障、阀芯的卡死。,59,3、过滤器材料过虑器一般是由以下材料制成的，自左起：金属丝织品，纸张，金属纤维,金属丝织品：特质钢丝织成的材料,纸张：用纸纤维纱制成,金属纤维：用织纤制成,4、过滤器的选用a.过滤精度应满足预定要求b.能在较长的时间内保持足够的通流能力c.滤芯应有足够的强度，不因液压的作用而损坏d.滤芯抗腐蚀性能好，能在规定的温度下持久的工作e.滤芯清洗更换方便.,60,三、热交换器,液压油的工作温度一般希望保持在30-50范围内，最高不超过55，最低不低于15。因此，为保持上述温限，必须加装热交换器。热交换器分冷却器和加热器两种。,61,回路图回路图是一个控制系统,或者驱动装置的图形表示.为了表达清楚,画回路图时不需要考虑各元件的实际安装位置.并且为了和能量传递的方向一致,应按照页面从下往上的方向绘图.方向控制阀,尽可能画在水平方向上.管路用直线表示,尽量减少管路之间的交叉.有两个以上工作位置的阀,应画在它们的零(中)位上,也就是没有压力和流量时,运动件所处的位置.在电液系统中,要分别画出电的和液压的回路图.信号元件如限位开关和压力继电器,在两个图中都要画出.液压回路图,还要标出有关液压泵、液压缸、和液压马达的设定压力，管路直径和长度，以及电机功率和转速等各项数据。,怎样分析液压原理图,62,压力限制,为了防止液压系统中的元件和管路的压力超过设定值，引起它们的破坏，在所有的液压装置中，都需要限制系统的压力。,63,当一个大的质量由于方向阀的突然关闭而被制动时，负载油管的压力飞升，而液压泵附近的溢流阀不能保证其安全。所以在一定情况下，可能需要在负载管路上，安装一个溢流阀。使