液压基础知识幻灯

液压基础知识幻灯2023/4/221第1页，共45页，2023年，2月20日，星期六液压传动有哪些有缺点？1.优点：1）传动平稳。油液有吸振能力，在油路中还可以设置液压缓冲装置，故不像机械机构因加工和装配误差会引起振动和撞击，故传动十分平稳，便于实现平凡的换向，例如磨床几乎全部采用了液压传动。2）质量轻体积小。与机械、电力传动方式相比，在输出同样功率的条件下，体积和质量可以减少很多。例如我国生产1吨的挖掘机在采用液压传动后，比采用机械传动时的质量减轻了1吨。3）承载能力大。能获得很大的力和转矩，因此广泛用于油压机、隧道挖掘机和万吨水压机等。2023/4/222第2页，共45页，2023年，2月20日，星期六4）易于实现无极变速。在液压传动中调节液体的流量就可实现无极变速，并且调速范围很大，可达2000：1，很容易获得极低的速度。

5）易于实现过载保护。液压系统中采取了很多安全保护措施，能够自动防止过载，避免发生事故。

6）液压元件能够实现自动润滑。由于采用液压油为工作介质，是液压传动装置能够实现自动润滑，因此元件的使用寿命较长。

7）容易实现复杂的动作。如仿形车床的液压仿形刀架，数控铣床的液压工作台，可加工出不规则形状的零件。

2023/4/223第3页，共45页，2023年，2月20日，星期六

8）简化结构。采用液压传动可大大地简化机械机构，从而减少了机械零件的数目。

9）便于实现自动化。液压系统中液体的压力、流量和方向非常容易控制，再加上电气装置的配合，很容易实现复杂的自动工作循环。目前液压传动在组合机床和自动线上应用的很普遍。10）便于实现“三化”。液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，也易于设计和组织专业性大批量生产，从而可提高生产效率，提高产品质量，降低成本。2.缺点：1）液压元件制造精度高。由于元件的技术要求高，加工和装配比较困难，使用维护比较严格。2023/4/224第4页，共45页，2023年，2月20日，星期六

2）实现定比传动困难。由于液压油不是绝对不可压缩的，相对运动表面间不可避免的要有泄漏，因此不宜于应用在传动比要求严格的场合，例如螺纹和齿轮加工机床的传动系统。3）油液受温度的影响。由于液压油的粘度随温度的改变而改变，故不易在高温或低温的环境下工作。4）不适宜远距离输送动力。由于采用油管传输压力油，压力损失较大，故不宜远距离输送动力。5）油液中混入的空气易影响工作性能。油液中混入空气后，容易引起爬行、振动和噪声，使系统的工作性能受到影响。6)油液容易污染。油液污染后会有限系统工作的可靠性。7）发生故障不容易检查与排除。2023/4/225第5页，共45页，2023年，2月20日，星期六名词术语：1.液压是液压技术的简称。即：涉及液体流动和液体压力规律的科学技术。2.泄漏：流体流经密封装置不做有用功的现象。3.内泄漏：元件内腔间的泄漏。4.外泄漏：从元件内腔向大气的泄漏。在液压系统和液压元件中，由于加工误差和配合表面具有相对运动的要求，总会存在一定的缝隙，油液流经这些缝隙时就会产生泄漏的现象。泄漏的形式有两种：一是油液由高压区流向低压区的泄漏为内泄漏；二是系统内的油液泄漏到液压系统外面的泄漏为外泄漏。2023/4/226第6页，共45页，2023年，2月20日，星期六

泄漏会使液压系统效率降低，并污染环境；内泄漏的损失转换为热能，使系统油温升高，影响液压元件的性能和液压系统的正常工作。泄漏是由压力差与配合件表面间的间隙造成的。5.工作压力：装置运行时的压力。6.额定压力：额定工况下的压力。7.起动压力：开始动作所需的最低压力。8.开启压力：压力阀开始通过流体时的压力。9.流量：单位时间内通过流道横截面的液体数量（可规定为体积或质量）2023/4/227第7页，共45页，2023年，2月20日，星期六

10.额定流量：在额定工况下的流量。11.排量：每行程或每循环吸入或排出的流体的体积。12.外形符合：表示元件简化外形的图形符号。13.齿轮泵：由两个或多个齿轮啮合作为能量转换件的泵。分为固定侧隙齿轮泵和侧隙补偿齿轮泵。14.外啮合齿轮泵：由两个或多个外啮合的齿轮作为能量转换件的泵。15.内啮合齿轮泵：由一个内齿轮与一个或多个外齿轮啮合作为能量转换件的泵。内啮合齿轮泵与外啮合齿轮泵相比，其优点是结构更紧凑、体积小、吸油性能好、流量均匀性好，但结构较复杂，加工性较差。

16.叶片泵：转子旋转时，由与凸轮环接触的一组径向滑动的叶片而输出流体的泵。分为平衡式和非平衡式叶片泵。17.螺杆泵：具有一个或多个螺杆在腔体内转动而工作的泵。2023/4/228第8页，共45页，2023年，2月20日，星期六

18.柱塞泵：由一个或多个柱塞往复运动而输出流体的泵。分为径向柱塞泵、轴向柱塞泵、斜轴式柱塞泵（驱动轴向与缸体轴线成一定角度）和直列式柱塞泵（几个柱塞相互平行，且排列在一个共同平面内）。19.手动泵：用手操作的泵。20.多联泵：用一个公用轴驱动两个或两个以上的泵。21.轴伸：驱动轴伸出元件外面的部分。22.溢流阀：当所要求的压力达到时，通过排出流体来维持该压力的压力控制阀。23.顺序阀；当进口压力超过调定值时，阀开启允许流体流经出口的压力控制阀。24.减压阀：在进口压力始终高于选定的出口压力下，改变进口压力或出口流量，出口压力能基本保持不变的压力控制阀。2023/4/229第9页，共45页，2023年，2月20日，星期六

25.平衡阀：能保持背压以防止负载下落的压力控制阀。26.卸荷阀：开启出口允许流体自由流入油箱的压力控制阀。27.系统压力：系统中第一阀（通常为溢流阀）进口处或泵出口处测得的压力的公称值。28.单作用缸：向一个方向靠流体力移动，另一个方向靠其它力移动的缸。29.双作用缸：外伸和内缩行程均由流体压力实现的缸。30.单活塞缸：只向一端伸出活塞杆的缸。31.双活塞缸：向两端伸出活塞杆的缸。32.油口：元件内流道的终端。可与管道相联，使流体流入或流出元件。2023/4/2210第10页，共45页，2023年，2月20日，星期六一、液压传动系统的组成1、动力部分

将机械能转化为液压能的元件，即油泵。2、执行部分将液压能转换成机械能的元件，即油马达或油缸。3、控制部分

控制系统压力、流量及执行元件运动方向的元件，即压力阀、流量阀和方向阀。4、辅助部分

系统中完成辅助功能的元件，包括压力表、滤油器、贮能器、管件、油箱等。5、工作介质

液压油或乳化液等。2023/4/2211第11页，共45页，2023年，2月20日，星期六二、油泵1、种类（容积式）齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵等2、基本工作原理形成封闭容积，通过改变容积的大小实现吸油或压油作用。容积由小变大则吸油；反之压油。2023/4/2212第12页，共45页，2023年，2月20日，星期六

1按液压泵输出的流量能否调节分类：（1）定量液压泵－－液压泵伸出的流量不能调节，即单位时间内输出的油液体积是一定的。（2）变量液压泵－－液压泵输出的流量可以调节，即根据系统随需要，泵输出不同的流量。2.按液压泵的结构型式不同分类：（1）回转型液压泵：齿轮泵（内啮合式，外啮合式），叶片泵（单作用式、双作用式），柱塞泵（轴向式、径向式），螺杆泵。（2）往复式液压泵。3.按液压泵的压力分类：（1）低压泵（压力范围0～2.5MPa）、中压泵（2.5～8MPa）、中高压泵（8～16MPa）、高压泵（16～32MPa）、超高压泵（32MPa以上）2023/4/2213第13页，共45页，2023年，2月20日，星期六二、外啮合齿轮泵吸油出油2023/4/2214第14页，共45页，2023年，2月20日，星期六齿轮泵的工作原理：一对啮合着的、齿数相同的齿轮安装于壳体内部，齿轮的两端面由端盖密封，这样两个齿轮就在壳体内腔分成了上、下两个密封的油腔，并且每个齿间都形成一个密封的工作容积。当齿轮按图示方向旋转时，轮齿从下侧退出啮合，露出齿间，使该腔容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压力的作用下，经齿轮泵的吸油管进入吸油腔，完成吸油过程。随着齿轮的转动，每个轮齿的齿间把油液从下腔带入上腔。轮齿在上腔进入啮合，齿间被对方的轮齿占据了位置，于是容积减小，齿间的油液逐渐被挤出，使上腔的油压升高，油液从排油口输出，完成压油过程，而上腔即是泵的排油腔。两齿轮不断地转动，泵的吸油口和排油口便连续不断地吸油与排油，使泵不停地向系统供油。从能量转换的角度来看，即把电动机输出的机械能转换成油液的液压能。2023/4/2215第15页，共45页，2023年，2月20日，星期六什么是液压泵的工作压力、最高压力和额定压力？三者有何关系？

液压泵的工作压力是指液压泵在实际工作时输出油液的压力，即油液克服阻力而建立起来的压力。液压泵的工作压力与负载有关，若外负载增加，液压泵的工作压力也随之升高。液压泵的最高工作压力是指液压泵的工作压力随外负载的增加而增加，当工作压力增加到液压泵本身零件的强度允许值和允许的最大泄漏量时，液压泵的工作压力就不能再增加了，这时液压泵的工作压力为最高工作压力，也就是按试验标准规定，允许短暂运行的最高压力。液压泵的额定压力是指液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转正常工作的最高工作压力，即液压泵铭牌上标出的压力。考虑液压泵在工作中应有一定的压力储备，并有一定的使用寿命和效率，通常它的工作压力应低于额定压力。2023/4/2216第16页，共45页，2023年，2月20日，星期六

在液压系统中，定量泵的工作压力由溢流阀调定，并加以稳定；变量泵的工作压力可通过泵本身的调节装置来调整。应当指出，液压泵的输出压力就是泵的工作压力，它和泵的额定压力是两个概念。齿轮泵具有结构简单、工作可靠和加工便宜等优点，所以应用很普遍。但由于它的泄漏量较大（在额定工作压力下的总效率平均为60～80％），因此只适用于精度要求不高的一般机床和压力不高、负载不大的简单液压系统中。一般情况下，若吸油口和排油口的口径一样时，吸排油口可以通用；若吸油口和排油口的口径不同时，则口径大的为吸油口，口径小的为排油口，二者不能通用，将排油口与系统相连接，吸油口与油箱连接。齿轮泵的转向视结构而定。国产CB系列齿轮泵的吸油口和排油口是不能互换的，因此泵的旋转方向有明确规定，2023/4/2217第17页，共45页，2023年，2月20日，星期六

如果齿轮泵的吸油口和排油口的口径大小相同时，吸油口和排油口允许互换，齿轮泵可反转。如液压泵－马达既可以当液压泵使用又可以当液压马达使用。2023/4/2218第18页，共45页，2023年，2月20日，星期六

叶片泵的主要特点：结构紧凑、外形尺寸小、运动平稳、流量均匀、噪声小、寿命长，但与齿轮泵相比对油液污染较敏感，结构较复杂。单作用叶片泵转子每转一周，每两片间的容积各吸、排油一次，若在结构上把转子和定子的偏心距做成可变的，就是变量叶片泵。单作用叶片泵适用于低压大流量的场合。双作用叶片泵转子每转一周，叶片在槽内往复运动两次，完成两次吸油和排油。由于它有两个吸油区和两个排油区，相对转子中心对称分布，所以作用在转子上的作用力相互平衡，流量比较均匀。2023/4/2219第19页，共45页，2023年，2月20日，星期六二、双作用定量叶片泵2023/4/2220第20页，共45页，2023年，2月20日，星期六二、单作用变量叶片泵吸油出油2023/4/2221第21页，共45页，2023年，2月20日，星期六二、油泵3、油泵故障分析

——封闭容积被破坏导致流量不足或不泵油（泄漏大或油中有气泡）、压力不足并波动等——无法改变封闭容积的大小油泵卡死、燥声大、压力波动等2023/4/2222第22页，共45页，2023年，2月20日，星期六三、压力阀1、按作用分类：用来调节流体的方向、压力、流量的装置。安全阀（溢流阀）、顺序阀、支撑阀、减压阀等2、安全阀与减压阀的区别

——常闭与常通

——进出油口倒置

——并联于系统与串联于系统减压阀安全阀2023/4/2223第23页，共45页，2023年，2月20日，星期六三、压力阀3、压力阀的基本原理

阀芯受到系统反馈弹簧作用力的双重作用，在失去平衡时阀芯移动，改变与阀体的相对位置，使系统压力得到控制2023/4/2224第24页，共45页，2023年，2月20日，星期六三、压力阀4、故障分析

——反馈系统遭到破坏或受到干扰

压力调不上或者压力不稳定

——弹簧弯曲、折断或失效压力调不上或者压力不稳定，发出噪声

——阀芯运动受到干扰或破坏（机械卡阀或液压卡阀）

压力调节不灵或无法调节2023/4/2225第25页，共45页，2023年，2月20日，星期六三、流量阀1、节流阀的基本原理

以预设的缝隙（通流面积和流阻），实现对系统的流量控制；改变阀芯与阀体的相对位置（通过旋转或轴向移动来实现），使通流面积和流阻发生变化，实现对流量的调节。

2023/4/2226第26页，共45页，2023年，2月20日，星期六三、流量阀2、调速阀的基本原理

当节流阀前后的压力差稳定不变时，通过节流阀的流量稳定不变。实现途径：⑴并联溢流阀⑵串联减压阀

2023/4/2227第27页，共45页，2023年，2月20日，星期六四、方向阀2、单向阀的基本原理

1、方向阀的分类

——单向阀

——换向阀

AB当由A流向B时，流阻很小；当由B流向A时，流阻无限大。2023/4/2228第28页，共45页，2023年，2月20日，星期六四、方向阀1、基本原理

PABO1O2通过设计阀芯各台阶的位置，获得相应机能；通过移动阀芯位置（轴向、径向），改变阀体槽档的通、断状态，控制液流方向。2023/4/2229第29页，共45页，2023年，2月20日，星期六四、方向阀2、符号识别位数中位机能OHCJKPUMN通数控制方式手动液动电动机动2023/4/2230第30页，共45页，2023年，2月20日，星期六四、方向阀3、故障分析

不换向或者换向不灵活

卡阀（液压、机械、污染）控制方式失效或者不到位安装变形

内、外渗漏配合间隙过大油封失效结合面平面度差2023/4/2231第31页，共45页，2023年，2月20日，星期六第一节

液压缸液压缸在液压系统中的作用是将液压能转变成机械能，使机械实现直线往复运动或小于360°的往复摆动运动。一，

液压缸按结构特点分类：1.单作用液压缸：向一个方向靠流体压力移动，另一个方向靠其它力移动的缸。1.1活塞液压缸1.2柱塞液压缸1.3伸缩式套筒液压缸2.双作用液压缸：外伸和内缩行程均有流体压力实现的缸2.1单活塞杆：只向一端伸出活塞杆的缸。2.1.1液压缸：流体压力作用在活塞上产生机械力的缸。2.1.2带不可调缓冲式液压缸2.1.3带可调缓冲式液压缸x2.1.4差动液压缸：活塞两端有效面积之比在回路中起主要作用的双作用液压缸。2.2双活塞杆：向两端伸出活塞杆的缸。2.2.1等行程、等速液压缸2.2.2双向液压缸2023/4/2232第32页，共45页，2023年，2月20日，星期六二，液压缸按固定方式分类：1.轴线固定式2.轴线摆动式三，液压缸的主要参数1.公称压力（额定压力）2.液压缸内径3.活塞杆直径4.活塞行程四，液压缸的型号1.工程用液压缸HSG型工程用液压缸是双作用单活塞杆液压缸，主要用于各种工程机械、起重机械及矿山机械等的液压传动。2023/4/2233第33页，共45页，2023年，2月20日，星期六型号意义：HSG·★－D/d·

★－★★★★－★·★①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩①——双作用单活塞杆液压缸②——缸盖连接方式：L－外螺纹连接；K－内卡键连接；F－法兰连接③——D－液压缸内径mm；d－活塞杆外径mm④——压力等级代号：E－16MPa；F－20MPa；H－32MPa⑤——油压表安装方式：1－缸盖耳环带衬套；2－缸盖耳环带关节轴承；3－耳轴（用于D>Ф80）；4－端部法兰（用于D＞Ф80）；5－中部法兰（用于D＞Ф80）2023/4/2234第34页，共45页，2023年，2月20日，星期六型号意义：HSG·★－D/d·

★－★★★★－★·★

①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩

⑥——活塞杆端连接方式：1－杆端外螺纹；2－杆端内螺纹（用于D≥Ф63）；3－杆端外螺纹杆头耳环带关节轴承；4－杆端内螺纹杆头耳环衬套（用于D≥Ф63）；5－杆端外螺纹杆头耳环装关节轴承；6－杆端内螺纹杆头耳环装关节轴承（用于D≥Ф63）；7－整体式活塞杆耳环带衬套；8－整体式活塞杆耳环装关节轴承（用于Ф80≤D≤Ф220）；9－杆端为光孔2023/4/2235第35页，共45页，2023年，2月20日，星期六型号意义：HSG·★－D/d·

★－★★★★－★·★

①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩

⑦——缓冲形式：0－不带缓冲（D＝Ф40，Ф50，Ф63适用）；1－两端带缓冲；2－缸盖带缓冲（速度比ψ＝2，只此一种）；3－杆头端带缓冲⑧——油口连接型式：1－内螺纹连接；2－法兰连接⑨——活塞行程mm⑩——安装距mm2023/4/2236第36页，共45页，2023年，2月20日，星期六

第三节液压阀

液压阀是液压系统中控制油液流动方向、压力和流量的元件。压力阀和流量阀利用通流截面的节流作用控制系统的压力和流量，方向阀利用通流通道的变换控制油液的流动方向。尽管液压阀存在着各种类型，但它们之间亦有一些基本共同之处。例如：1.在结构上，所有阀都有阀体、阀芯和驱动阀芯的元、部件（如弹簧、电磁铁等）组成。2.在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进出口之间的压力差以及流过阀的流量之间的关系都符合流体力学原理，仅各种阀控制的参数有所不同。2023/4/2237第37页，共45页，2023年，2月20日，星期六一，液压阀的分类1，按机能分类1.1压力控制阀。如：溢流阀、顺序阀、卸荷阀、减压阀、平衡阀、压力继电器、缓冲阀。1.2流量控制阀。如：节流阀、调速阀、分流阀、集流阀。1.3方向控制阀。如：单向阀、液控单向阀、换向阀、行程阀、电液阀。2.按结构分类2.1滑阀。如：圆柱滑阀、旋转阀、平板滑阀。2.2座阀。如：锥阀、球阀、喷嘴挡板阀。2.3射流管阀。2023/4/2238第38页，共45页，2023年，2月20日，星期六3.按操作方法分类3.1手动阀。如：手把和手轮、踏板、杠杆。3.2机动阀。如：挡块和碰块、弹簧、液压、气动。3.3电动阀。如：电磁铁控制、伺服电动机、步进电动机、力马达、力矩马达控制。4.按连接方式分类4.1管式连接。如：螺纹管式连接、法兰式连接。4.2板式连接。如：单层连接板式、双层连接板式、整体连接板式、叠加阀。4.3插装式连接。如：螺纹式插装（二、三、四通插装阀）、法兰式插装（二通插装阀）2023/4/2239第39页，共45页，2023年，2月20日，星期六5.按控制方式分类5.1电液比例阀。如：电液比例溢流阀、电液比例流量阀、电液比例换向阀。5.2伺服阀。如：电液伺服阀、机液伺服阀、气液伺服阀。5.3数字控制阀。如：数字控制压力阀、数字控制流量阀、数字控制方向阀。二．流量控制阀1，流量阀的作用：流量阀通过改变节流口的开口面积来控制流量，从而控制执行元件的运动速度。2.流量阀的分类流量阀有节流阀、单向节流阀、行程节流阀、调速阀、行程调速阀、单向调速阀、溢流节流阀、延时阀、分流阀、集流阀等许多品种。其中以节流阀为最基本的流量阀，其它大多数是为克服节流阀的某一方面的不足而发展起来的。2023/4/2240第40页，共45页，2023年，2月20日，星期六三．压力控制阀压力控制阀是利用阀芯上的液压作用力和弹簧力保持平衡来进行工作的，一旦此平衡破坏，阀口的开度或通断就要改变。1.常见压力控制阀的类型如下：1.1按工作原理分：直动型、先导型1.2.按阀芯结构分；滑阀、钢球、锥阀1.3.按功用分：溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、压力继电器1.4按安装形式分：管式、板式、插装式、叠加式2023/4/2241第41页，共45页，2023年，2月20日，星期六2.摆线转阀式全液压转向器型号意义：BZZ★-★★★①②③④⑤①——摆线转阀式全液压转向器②——结构代号：1－开心无反应型；2－开心有反应型；3－闭心无反应型；5－负荷传感型