液压基础知识

1、液压传动一.液压传动基础知识液压传动以液体为工作介质，利用液体压力传递和控制能量的传动。1. 液压传动的发展史“液压学”，液压学一词源于希腊语“hydros”，它的意思为水。液压学科是一门年轻的科学仅有数百年历史。它开始于一位名叫布莱斯帕斯卡的人发现的液压杠杆传动原理。这一原理后来被称为帕斯卡定律。虽然帕斯卡作出了这一发现，但却是另一位名叫约瑟布拉姆的人，在他于1795年制造的水压机中首次使液压得到了实际使用，在这一水压机中作为媒介利用的液体就是水。 第一阶段： 液压传动从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、1795年世界上第一台水压机诞生，已有200多年的历史，但由于没有成熟的液压传动技术和液压

2、元件，且工艺制造水平低下，发展缓 慢，几乎停滞。第二阶段：上世纪30年代，由于工艺制造水平提高，开始生产液压元件，并首先应用于机床。 第三阶段：上世纪50、60、70年代，工艺水平有了很大提高，液压也迅速发展，渗透到国民经济的各个领域：从蓝天到水下，从军用到民用，从重工业到轻工业，到处都有流体传动与控制技术。2. 液压传动的发展趋势 目前，流体传动技术正在向着高压、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪声、低能耗、经久耐用、高度集成化方向发展，向着用计算机控制的机电一体化方向发展。总之：流体技术+电气控制计算机控制结合3. 最简单的液压传动装置 4.液压传动的组成 v 动力装置液压泵。将原

3、动机输入的机械能转换为液体或气体的压力能，作为系统供油能源或气源装置。v 执行装置 液压缸（或马达）。将流体压力能转换为机械能，而对负载作功v 控制调节装置各种液压控制阀。用以控制流体的方向、压力和流量，以保证执行元件完成预期的工作任务。v 辅助装置油箱、油管、滤油器、压力表、冷却器、分水滤水器、油雾器、消声器、管件、管接头和各种信号转换器等 ，创造必要条件，保证系统正常工作。v 工作介质 液压油或压缩空气 ，作为传递运动和动力的载体。5.液压传动的优、缺点 v 力大无穷单位质量输出功率大，容易获得大的力和力矩。一个小小的千斤顶可以顶起一俩载重汽车；v 操纵控制方便，易于实现无级调速而且调速范

4、围大,可以达100：1至2000：1；v 可以简便地与电控部分组成电液一体的传动、控制，实现自动控制。v 泄漏內泄和外泄，不易保持严格的传动比，造成污染v 对温度变化敏感温度的变化引起粘度变化，并影响其工作性能6.工作介质v 液体是液压传动的工作介质。最常用的是石油型工作介质，石油型工作介质：普通液压油、抗磨液压油、低温液压油、高粘度指数液压油、机械油和其它专用液压油。此外，还有乳化型工作介质和合成型工作介质。 液压油除了作为能量传递的工作介质外，还兼有润滑和冷却的作用。v 工作介质的性能指标：密度单位体积液体的质量，=m/v kg/m3 =880kg/m 3左右压缩性体积随压强的变化而变化，

5、但变化不大，通常忽略，矿物油型液压油体积变化规律为：随压力的增大而体积减小。粘性液体在外力作用下流动时,由于液体分子间的内聚力和液体分子与壁面间的附着力,导致液体分子间相对运动而产生的内摩擦力,这种特性称为粘性。或: 液体流动流层之间产生内摩擦力的性质.工作介质应具备如下性能：（1）合适的粘度和良好的粘温特性；（2）良好的润滑性；（3）纯净度好，杂质少；（4）对系统所用金属及密封件材料有良好的相容性。（5）对热、氧化水解都有良好稳定性，使用寿命长；（6）抗泡沫性、抗乳化性和防锈性好，腐蚀性小；（7）比热和传热系数大，体积膨胀系数小，闪点和 燃点高，流动点和凝固点低（凝点 油液完全失去其流动性的

6、最高温度）；（8）对人体无害，对环境污染小，成本低，价格便宜。二、液压元件1.动力元件，如泵 动力元件起着向系统提供动力源的作用，是系统不可缺少的核心元件。液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵将原动机（电动机或内燃机）输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。液压泵的工作原理：是依靠密封容积变化来实现泵的吸油、泵油。泵的分类 液压泵按照其结构形式分为：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵按照其变量形式分为：变量泵和定量泵按照压力级别分为：低压泵、中高压泵、超高压泵等泵的噪声 液压泵产生噪声的原因：（1）泵的流量脉动和压力脉动，造成泵构件的振动；（2）泵的工作腔从吸

7、油腔突入和压油腔相通，或从压油腔突然和吸油腔相通时，产生的流量和压力突变，对噪音的影响甚大；（3）空穴现象当泵的吸油腔的压力小于油液所在温度下的空分离压时，溶解在油液中的空气要析出变成气泡，这种带有气泡的油液进入高压腔时，气泡被击破，形成局部的高频压力冲击，从而引起噪声；（4）泵内流道具有截面突然扩大和收缩、急拐弯，通到截面过小儿导致液体紊流、漩涡、喷流，使噪声加大；（5）由于机械原因，转动部分不平衡、轴承不良、泵轴的弯曲等机械振动引起的机械噪声。降低泵噪声的措施 方法：（1）消除液压泵内部油压的急剧变化；（2）为吸收液压泵的流量及压力脉动，可以在液压泵的出口装置消声器；（3）給泵加装减震器；

8、（4）压油管的一段使用高压软管，对泵的管路的连接进行隔振；（5）防止泵产生空穴现象，可以采用直径比较大的吸油管，减小管道局部阻力，采用大容量的吸油过滤器，防止油液中混入空气，合理设计液压泵，提高零部件的刚度。2.液压执行元件。如马达 马达：习惯上指输出旋转运动的液压执行元件，将液压泵提供的液压能转变为机械能的机械装置。马达和泵的相似性及区别：马达和泵在结构上具有相似性：密闭而又可以周期变化的容积和相应的配有机构。区别：马达可以正反转因而内部结构对称；马达的转速范围要求足够大，对最低稳定转速有一定的要求；马达部要求自吸能力，但是需要一定的初始密封性（这样才能提供必要的起动转矩）。因此，马达和泵在

9、结构上相似但是不能可逆工作。马达的分类：按照结构形式分为：齿轮式、叶片式柱塞式按照转速分为：低速马达和高速马达液压缸液压缸：将液压泵提供的液压能转换为机械能的转换装置，将泵的压力能转换为液压油缸的直线运动（包含摆动）。功用：将液压泵供给的液压能转换为机械能而对负载作功，实现直线往复运动或旋转运动。液压缸分类：Ø 活塞式Ø 柱塞式Ø 伸缩式Ø 摆动式单活塞杆式双活塞杆式单活塞杆液压缸有杆腔进油：力小速度快 无杆腔进油：力大速度慢 差动连接双活塞杆液压缸往返行程推力相等柱塞式液压缸 特点：v 单作用式液压缸，只能实现单独方向的运动；v 适于做长行程液压缸；v

10、 工作时柱塞总受压，必须有足够的刚度；v 垂直使用更有利。伸缩式液压缸v 工作时行程相当长，不工作时体积缩小v 起推力很大，随行程逐渐深长，推力逐渐随之减小 摆动液压缸v 实现往复摆动，能直接输出扭矩，也称摆动式液压马达。v 有单叶片和双叶片两种形式。v 适用于半回转式（小于360°）机械的回转机构。控制元件阀在液压系统中，除需要液压泵供油和液压执行元件来驱动工作装置外，还要配备一定数量的液压控制阀来对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行干预的控制，以满足负载的工作要求。因此，液压控制阀是直接影响液压系统工作过程和工作特性的重要元件。液压控制阀：控制液流的方向、压力和流量的元

11、件分类： 方向控制阀：单向阀、换向阀、截止阀、压力开关压力控制阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀流量控制阀：节流阀、调速阀、分流阀、集流阀常用液压图标符号表1常用液压图形符号（摘自GB/T786.1-1993）（1）液压泵、液压马达和液压缸名称符号说明名称符号说明液压泵液压泵一般符号双作用缸不可调单向缓冲缸详细符号单向定量液压泵单向旋转、单向流动、定排量简化符号双向定量液压泵双向旋转，双向流动，定排量可调单向缓冲缸详细符号单向变量液压泵单向旋转，单向流动，变排量简化符号双向变量液压泵双向旋转，双向流动，变排量不可调双向缓冲缸详细符号液压马达液压马达一般符号简化符号单向定量液压马达单向流动，单向

12、旋转可调双向缓冲缸详细符号双向定量液压马达双向流动，双向旋转，定排量简化符号单向变量液压马达单向流动，单向旋转，变排量伸缩缸 双向变量液压马达双向流动，双向旋转，变排量压力转换器气-液转换器单程作用摆动马达双向摆动，定角度连续作用泵-马达定量液压泵-马达单向流动，单向旋转，定排量增压器单程作用变量液压泵-马达双向流动，双向旋转，变排量，外部泄油连续作用液压整体式传动装置单向旋转，变排量泵，定排量马达蓄能器蓄能器一般符号单作用缸单活塞杆缸详细符号气体隔离式 简化符号重锤式 单活塞杆缸（带弹簧复位）详细符号弹簧式 简化符号辅助气瓶 柱塞缸 

13、;气罐 伸缩缸 能量源液压源一般符号双作用缸单活塞杆缸详细符号气压源一般符号简化符号电动机 双活塞杆缸详细符号原动机电动机除外简化符号   （2）机械控制装置和控制方法名称符号说明名称符号说明机械控制件直线运动的杆箭头可省略先导压力控制方法液压先导加压控制内部压力控制旋转运动的轴箭头可省略液压先导加压控制外部压力控制定位装置 液压二级先导加压控制内部压力控制，内部泄油锁定装置*为开锁的控制方法气-液先导加压控制气压外部控制，液压内部控制，外部泄油弹跳机构 电-液先导加压控制液压外部控制，内部泄油机械控制方法顶杆式&

14、#160; 液压先导卸压控制  内部压力控制，内部泄油可变行程控制式 外部压力控制（带遥控泄放口）弹簧控制式 电-液先导控制电磁铁控制、外部压力控制，外部泄油滚轮式两个方向操作先导型压力控制阀带压力调节弹簧，外部泄油，带遥控泄放口单向滚轮式仅在一个方向上操作，箭头可省略先导型比例电磁式压力控制阀先导级由比例电磁铁控制，内部泄油人力控制方法人力控制一般符号电气控制方法单作用电磁铁电气引线可省略，斜线也可向右下方按钮式 双作用电磁铁 拉钮式 单作用可调电磁操作（比例电磁铁，力马达等） 按-拉式 双作用可调电磁

15、操作（力矩马达等） 手柄式 旋转运动电气控制装置 单向踏板式 反馈控制方法反馈控制一般符号双向踏板式 电反馈由电位器、差动变压器等检测位置直接压力控制方法加压或卸压控制 内部机械反馈如随动阀仿形控制回路等差动控制     内部压力控制控制通路夺元件内部    外部压力控制控制通路在元件外部    （3）压力控制阀名称符号说明名称符号说明溢流阀溢流阀一般符号或直动型溢流阀减压阀先导型比例电磁式溢流减压阀

16、60;先导型溢流阀 定比减压阀减压比1/3先导型电磁溢流阀（常闭）定差减压阀 直动式比例溢流阀 顺序阀顺序阀一般符号或睦动型顺序阀先导比例溢流阀 先导型顺序阀 卸荷溢流阀p2p1时卸荷单向顺序阀（平衡阀） 双向溢流阀直动式，外部泄油卸荷阀卸荷阀一般符号或直动型卸荷阀减压阀减压阀一般符号或直动型减压阀先导型电磁卸荷阀p1p2先导型减压阀 制动阀双溢流制动阀 溢流减压阀 溢流油桥制动阀 （4）方向控制阀名称符号说明名称符号说明单向阀单向阀详细符号换向阀二位五通液动阀 简化符号（弹簧可省略）

17、二位四通机动阀 液压单向阀液控单向阀详细符号（控制压力关闭阀）三位四通电磁阀 简化符号三位四通电液阀简化符号（内控外泄）详细符号（控制压力打开阀）三位六通手动阀 简化符号（弹簧可省略）三位五通电磁阀 双液控单向阀 三位四通电液阀外控内泄（带手动应急控制装置）梭阀或门型详细符号三位四通比例阀节流型，中位正遮盖简化符号三位四通比例阀中位负遮盖换向阀二位二通电磁阀常断二位四通比例阀 常通四通伺服 二位三通电磁阀 四通电液伺服阀二级二位三通电磁球阀 带电反馈三级二位四通电磁阀   &

18、#160;（5）流量控制阀名称符号说明名称符号说明节流阀可调节流阀详细符号调速阀调速阀简化符号简化符号旁通型调速阀简化符号不可调节流阀一般符号温度补偿型调速阀简化符号单向节流阀 单向调速阀简化符号双单向节流阀 同步阀分流阀 截止阀 单向分流阀 滚轮控制节流阀（减速阀） 集流阀 调速阀调速阀详细符号分流集流阀 （6）油箱名称符号说明名称符号说明通大气式管端在液面上 油箱管端在油箱底部 管端在液面下带空气过滤器局部泄油或回油     加压油箱或密闭油箱三条油路（7）流体调节器名称符号说明名称符号说明过滤器过滤器一般符号空气过滤器 带污染指示器的过滤器