液压动力元件和执行元件

1、液压泵液压泵的概述齿轮泵叶片泵柱塞泵液压泵的概述 液压泵是液压系统的动力元件，将原动机输入的机械能转换为压力能输出，为液压系统提供一定压力和流量的液体。液压泵基本工作原理以单柱塞泵为例结构简介:泵体与柱塞间 隙配合密封 工作原理：偏心轮旋转一转，柱塞上下往复直线运动一次，向下运动时吸油，向上运动时排油。 图图21 液压泵工作原理图液压泵工作原理图 液压泵正常工作的三个必备条件必须具备密封可变的工作容积；必须具备配流装置：配流指从吸油到压 油或从压油到吸油的转换；油箱压力大于泵吸油口的压力。液压泵的分类按结构形式分为：齿轮泵，叶片泵，柱塞泵按输出流量是否可变分为：定量泵和变量泵按输出油液方向是否

2、可变分为：单向液压泵和双向液压泵液压泵的图形符号齿轮泵 齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的，根据啮合形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。本节主要介绍外啮合齿轮泵。广泛应用于各种低压系统中。优点优点结构简单、紧凑、容易制造、成本低，工作可靠、维护方便和寿命长，自吸性能好，抗污染能力强等。齿轮泵外啮合齿轮泵内啮合齿轮泵外啮合齿轮泵n结构组成一对几何参数完全相同的齿轮，齿宽为B，齿数为z泵体前后端盖长短轴密封容积外啮合型齿轮泵结构图外啮合型齿轮泵结构图 外啮合齿轮泵工作原理 当齿轮旋转时 两齿轮退出啮合时，容积变变大，形成真空，将油液从油箱吸入到泵里。 两齿轮进出啮合时，容积变变小，油液受到挤压，被

3、排出。定量泵外啮合齿轮泵存在的问题齿轮泵的泄漏 严格控制轴向间隙，选择适当的轴向间隙。径向力不平衡 齿轮泵存在高低压腔 外啮合齿轮泵存在的问题齿轮泵的困油齿轮泵的困油 困油现象产生的原因 齿轮重迭系数1，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。内啮合齿轮泵工作原理 一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与侧板所围成的密闭容积被齿啮合线分割成两部分，当传动轴带动小齿轮旋转时，轮齿脱开啮合的一侧密闭容积增大，为吸油腔；轮齿进入啮合的一侧密闭容积减小，为压油腔。特点：无困油现象； 流量脉动小，噪声低叶片泵叶片泵分为双作

4、用叶片泵和单作用叶片泵。特点特点结构比齿轮泵复杂，其结构复杂，吸油特性不太好，对油液的污染比较敏感。但其工作压力较高，且流量脉动小，运转平稳，噪声较小，寿命较长。广泛应用于中压、中高压的液压系统中。双作用叶片泵（定量泵）n主要结构组成定子转子叶片传动轴n密封容积的组成n吸压油条件：定子内表面结构双作用叶片泵工作原理工作原理 当转子转动时，叶片在离心力作用下向外伸出并压紧在定子内表面处n当叶片由小半径向大半径移动时：容积变大n当叶片由大半径向小半径移动时：容积变小每个工作空间要完成两次吸油和压油，因此称为双作用叶片泵。单作用叶片泵（变量泵）l主要结构组成定子转子叶片 左、右配流盘传动轴l密封容积

5、的组成l吸压油条件：定子和转子的偏心结构单作用叶片泵工作原理n工作原理当转子逆时针转动时右边密封工作容积逐渐变大，形成真空。左边密封工作容积逐渐变小，油液受到挤压而排出。n变量原理：改变偏心距e的大小每个工作空间要完成一次吸油和一次压油，因此称为单作用叶片泵。注意:叶片泵分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。双作用叶片泵只能作定量泵用，单作用叶片泵可作变量泵用。双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名。单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次，故称为单作用。柱塞泵（双向变量泵）柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动引起的密柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动引起的密封容

6、积的变化来实现吸油与压油的液压泵封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵。依依据排列方向不同，分为径向柱塞泵和轴向柱塞据排列方向不同，分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。都是变量泵。泵。都是变量泵。优点优点密封性能好，效率高，流量可调，使用寿命长。广泛应用于高压大流量的液压系统中。配流轴式径向柱塞泵主要结构转子-均布有五个柱塞孔柱塞定子- 与转子偏心配流轴密封容积的组成配流轴式径向柱塞泵工作原理工作原理转子逆时针转动时，柱塞压紧在定子内表面处。 转到上半周时，柱塞往 外伸出； 转到下半周时，柱塞往 里压入。变量原理l 改变偏心距e的大小l 将偏心距从正值移动到负值图图3 322 22 径向柱塞泵的工作原理

7、径向柱塞泵的工作原理斜盘式轴向柱塞泵主要结构缸体 - 均布Z 个柱塞柱塞斜盘- 相对传动轴倾角为配流盘传动轴- 带动缸体转动图图323轴向柱塞泵的工作原理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弹簧斜盘式轴向柱塞泵工作原理工作原理 当传动轴往里旋转时 缸体转角在2范围内,柱 塞向外伸出。 在0范围内,柱塞被斜 盘推入缸体 。变量原理l 改变斜盘倾角的大小l 改变斜盘倾角方向和传动轴的旋转方向液压泵的类型的选用常用液压泵的性能比较见表2-1，可供选用液压泵时参考。选择液压泵的原则是否要求变量:径向柱塞泵、轴向柱塞泵、 单作用叶片泵是变量泵。工作压力: 柱塞泵压力最高。工作环境:

8、齿轮泵的抗污染能力最好。噪声指标: 双作用叶片泵属低噪声泵。效率: 轴向柱塞泵的总效率最高。执行元件n液压缸n液压马达功用：将液压泵供给的液压能转换功用：将液压泵供给的液压能转换 为机械能而对负载作功，实为机械能而对负载作功，实 现直线往复运动或旋转运动。现直线往复运动或旋转运动。 液压缸的类型及特点 活塞式活塞式 按结构形式按结构形式 柱塞式柱塞式 组合式组合式 分 类 单作用式：液体或气体只控制单作用式：液体或气体只控制 按作用方式按作用方式 缸一腔单向运动缸一腔单向运动 双作用式：液体或气体控制缸双作用式：液体或气体控制缸 两腔实现双向运动两腔实现双向运动活塞式液压缸 双杆双杆 按伸出活

9、塞杆不同按伸出活塞杆不同 单单杆杆 无杆无杆 缸体固定缸体固定 按固定方式不同按固定方式不同 A2 2) 压力相同时，推力不等压力相同时，推力不等 流量相同时，速度不等流量相同时，速度不等 即不具有等推力等速度特性即不具有等推力等速度特性 a)无杆腔进油无杆腔进油b)有杆腔进油有杆腔进油c)差动连接差动连接在组合机床中，常用：图在组合机床中，常用：图(a )作工进；作工进； 图图(b )作快退；作快退； 图图(c )作快进。作快进。为使快进和工进速度相等，即：为使快进和工进速度相等，即：单杆活塞液压缸应用单杆活塞液压缸应用单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循单杆活塞液压缸不同连接，可实现如

10、下工作循 环：环：在组合机床中，在组合机床中， （差动连接）（差动连接） （无杆腔进油）（有杆腔进油）（无杆腔进油）（有杆腔进油） 快进快进 工进工进 快退快退 v3、F3 v1、F1 v2、F2 为使快进和工进速度相等，即：为使快进和工进速度相等，即：液压缸的典型结构和组成n缸体组件：缸体、前后端盖缸体组件：缸体、前后端盖n活塞组件：活塞、活塞杆活塞组件：活塞、活塞杆n密封装置：密封环，密封圈等密封装置：密封环，密封圈等n缓冲装置：缓冲装置：n排气装置：排气装置：活塞式液压缸的组成活塞式液压缸的组成液压缸的典型结构和组成典型液压缸的结构典型液压缸的结构双作用单活塞杆液压缸1耳环2螺母3防尘圈

11、4、17弹簧挡圈5套6、15卡键7、14O形密封圈8、12Y形密封圈9缸盖兼导向套10缸筒11活塞13耐磨环16卡键帽18活塞杆19衬套20缸底柱塞式液压缸结构柱塞式液压缸结构缸体、柱塞、导向套、钢丝卡圈缸体、柱塞、导向套、钢丝卡圈等等柱塞式液压缸工作原柱塞式液压缸工作原理理 自重自重只能单向运动，回程需靠外力只能单向运动，回程需靠外力 弹簧弹簧力力需双向运动时，常成对使用。需双向运动时，常成对使用。 动画演示动画演示液压泵与液压马达关系液压泵与液压马达关系 功用上功用上 相反相反 结构上结构上 相似相似（略有差别）（略有差别） 原理上原理上 互互逆逆 液压马达的符号液压马达的符号液压马达工作

12、原理液压马达工作原理当压力油通入马达后，柱塞受油压作用压紧倾斜盘当压力油通入马达后，柱塞受油压作用压紧倾斜盘, 斜斜盘则对柱塞产生一反作用力，因倾角此力可分解为两个盘则对柱塞产生一反作用力，因倾角此力可分解为两个 轴向分力轴向分力 Fx =d2p/4分力分力 径向分力径向分力 Fy=/4d2ptan Fx与液压力平衡，与液压力平衡，Fy对缸体中心产生转矩，对缸体中心产生转矩， 使缸体带使缸体带动马达轴旋转。动马达轴旋转。 液压辅件元件n蓄能器蓄能器n过滤器过滤器n油箱油箱n热交换器热交换器n管件管件n密封装置密封装置蓄能器功用: 储存油液压力能的 装置应用：1、作辅助动力源 2、补偿泄露和保持

13、 恒压 3、作紧急动力源 4、吸收液压冲击种类 : 气体式气体式弹簧式弹簧式弹簧式弹簧式过滤器作用：过滤污物。作用：过滤污物。过滤器过滤器的安装油箱 功用 储存油液； 散热； 分离和沉淀； 油箱的结构热交换器系统能量损失转换为热量以后，会使油液温度升高。为保证正常工作温度在3050，需要在系统中安装热交换器。 冷却器：要求有足够的散热面积，散热效率高，压力损失小。 加热器：有用热水或蒸气加热和用电加热两种方式管件管件是用来连接液压元件、输送液压油液的连接件。液压系统中使用的油管种 类特点和适用场硬管钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但装配时不能任意弯曲；常在装拆方便处用作压力管道，中、高压用无缝管，低压用焊接管合紫铜管易弯曲成各种形状，但承压能力一般不超过6.510MPa，抗振能力较弱，又易使油液氧化；通常用在液压装置内配接不便之处软管尼龙管乳白色半透明，加热后可以随意弯曲成形或扩口，冷却后又能定形不变，承压能力因材质而异，自2.5MPa至8MPa不等塑料管质轻耐油，价格便宜，装配方便，但承压能力低，长期使用会变质老化，只宜用作压力低于0.5MPa的回油管、泄油管等橡胶管高压管由耐油橡胶夹几层钢丝编织网制成，钢丝网层数越多，耐压越高，价昂，用作中、高压系统中两个相对运动件之间的压力管道低压管由耐油橡胶夹帆布制成，可用作回油管道