液压系统基础知识

液压系统的组成及其作用一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件（如液压缸和液压马达）的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。集流阀等；方向控制阀包括控制方式不同，液压阀可分头、密封圈、快换接头、高油温计等。，有各种矿物油、乳化液和控制元件（即各种液压阀）在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀（安全阀）集流阀等；方向控制阀包括控制方式不同，液压阀可分头、密封圈、快换接头、高油温计等。，有各种矿物油、乳化液和辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位液压油是液压系统中传递能量的工作介质合成型液压油等几大类。液压系统结构成，信号控制部分用于驱动明不同功能元件之间的相互元件；液压控制部分含有各和方向；执行部分含有液压液压系统由信号控制和液压动力两部分组液压动力部分中的控制阀动作。成，信号控制部分用于驱动明不同功能元件之间的相互元件；液压控制部分含有各和方向；执行部分含有液压液压动力部分采用回路图方式表示，以表关系。液压源含有液压泵、电动机和液压辅助种控制阀，其用于控制工作油液的流量、压力缸或液压马达，其可按实际要求来选择。在分析和设计实际任务时，一般采用方框图显示设备中实际运行状况。空心箭头表示信号流，而实心箭头则表示能量流。基本液压回路中的动作顺序一控制元件（二位四通换向阀）的换向和弹簧复位、执行元件（双作用液压缸）的伸出和回缩以及溢流阀的开启和关闭。对于执行元件和控制元件，演示文稿都是基于相应回路图符号，这也为介绍回路图符号作了准备。根据系统工作原理，您可对所有回路依次进行编号。如果第一个执行元件编号为0,则与其相关的控制元件标识符则为1。如果与执行元件伸出相对应的元件标识符为偶数，则与执行元件回缩相对应的元件标识符则为奇数。不仅应对液压回路进行编号，也应对实际设备进行编号，以便发现系统故障。

DINISO1219-2标准定义了元件的编号组成，其包括下面四个部分：设备编号、回路编号、元件标识符和元件编号。如果整个系统仅有一种设备，则可省略设备编号。实际中，另一种编号方式就是对液压系统中所有元件进行连续编号，此时，元件编号应该与元件列表中编号相一致。这种方法特别适用于复杂相对应品大部分都是用国外的液压产液压技术振兴国产液压系相对应品大部分都是用国外的液压产液压技术振兴国产液压系提咼，如派瑞克等公司都有国产液压系统的发展目前我国液压技术缺少技术交流，液压产技术加工回来的，液压英才网提醒大家发展国统技术。其实不然，近几年国内液压技术有很大的很强的实力。液压附件：目前在世界上，做附件较好的有：派克（美国）、伊顿（美国）颇尔（美国）西德福（德国）、贺德克（德国）、EMB（德国）等国内较好的有：旭展液压、欧际、意图奇、恒通液压、依格等一、液压的定义：一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。执行元件（如液压缸和液压马达）的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件（即各种液压阀）在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀（安全阀）、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。二、 液压元件的分类：动力元件：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵；执行元件：液压缸、活塞液压缸、柱塞液压缸、摆动液压缸、组合液压缸；液压马达：齿轮式液压马达、叶片液压马达、柱塞液压马达；控制元件：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、压力继电器等；流量控制阀：节流阀、调速阀、分流阀；辅助元件：蓄能器、过滤器、冷却器、加热器、油管、管接头、油箱、压力计、流量计、密封装置等三、 液压系统的组成：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。1、 动力元件（油泵）它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。2、 执行元件（油缸、液压马达）它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。3、 控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。4、 辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件｛主要包括：各种管接头（扩口式、焊接式、卡套式,sae法兰）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等｝及油箱等，它们同样十分重要。5、工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。液压阀是一种用压力油操作的自动化元件，它受配压阀压力油的控制，通常与电磁配压阀组合使用，可用于远距离控制水电站油、气、水管路系统的通断。用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力，常用于夹紧、控制、润滑等油路。有直动型与先导型之分，多用先导型。液压管接头的分类液压软管、高压球阀、意图奇的快速接头、卡套式管接头、焊接式管接头、高压软管。液压管接头和普通管接头的差别最大的最显著的区别的就是液压的压力是大的惊人的，液压油管突然爆裂油的冲击力是很大的。我这样说，肯定不能用普通的替换专用的接头，因为液压的都是可以承受很大压力的，普通的最多0.5个气压就已经快不行了，现在我们的液压管接头技术比起国外来差距太大，液压英才网提醒各位液压届的朋友要多多交流发展中国自己的液压管接头技术。四、液压的原理它是由两个大小不同的液缸组成的，在液缸里充满水或油。充水的叫“水压机”充油的称“油压机”。两个液缸里各有一个可以滑动的活塞，如果在小活塞上加一定值的压力，根据帕斯卡定律，小活塞将这一压力通过液体的压强传递给大活塞，将大活塞顶上去。设小活塞的横截面积是S1，加在小活塞上的向下的压力是F1。于是，小活塞对液体的压强为P=F1/SI，能够大小不变地被液体向各个方向传递”。大活塞所受到的压强必然也等于P。若大活塞的横截面积是S2,压强P在大活塞上所产生的向上的压力F2=PxS2，截面积是小活塞横截面积的倍数。从上式知，在小活塞上加一较小的力，则在大活塞上会得到很大的力，为此用液压机来压制胶合板、榨油、提取重物、锻压钢材等。五、液压转动的发展史液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795年英国约瑟夫？布拉曼(JosephBraman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。1905年将工作介质水改为油，又进一步得到改善。第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用，特别是1920年以后，发展更为迅速。液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。1925年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。20世纪初康斯坦丁？尼斯克(G?Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究；1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出，日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近20多年。在1955年前后,日本迅速发展液压传动,1956年成立了“液压工业会”。近20~30年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工。业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辗调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械(绞车)、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。六、液压的优缺点液压的优点与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点：1、 液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。2、 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。3、 操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000：1）。4、 可自动实现过载保护。5、 一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；6、 很容易实现直线运动/7、 很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。液压的缺点1、 由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低。如果处理不当，泄露不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。2、 由于工作性能易受到温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。3、 液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。4、 由于液体介质的泄露及可压缩性影响，不能得到严格的传动比。5、 液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求有较高的技术水平。七、液压系统的组成及作用一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，它们的性能比较如1-1所示执行元件（如液压缸和液压马达）的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件（即各种液压阀）在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀（安全阀）、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。八、液压系统的三大顽疾1、发热由于传力介质（液压油）在流动过程中存在各部位流速的不同，导致液体内部存在一定的内摩擦，同时液体和管路内壁之间也存在摩擦，这些都是导致液压油温度升高的原因。温度升高将导致内外泄漏增大，降低其机械效率。同时由于较高的温度，液压油会发生膨胀，导致压缩性增大，使控制动作无法很好的传递。解决办法：发热是液压系统的固有特征，无法根除只能尽量减轻。使用质量好的液压油、液压管路的布置中应尽量避免弯头的出现、使用高质量的管路以及管接头、液压阀等。2、振动液压系统的振动也是其痼疾之一。由于液压油在管路中的高速流动而产生的冲击以及控制阀打开关闭过程中产生的冲击都是系统发生振动的原因。强的振动会导致系统控制动作发生错误，也会使系统中一些较为精密的仪器发生错误，导致系统故障。解决办法：液压管路应尽量固定，避免出现急弯。避免频繁改变液流方向，无法避免时应做好减振措施。整个液压系统应有良好的减振措施，同时还要避免外来振源对系统的影响。3、泄漏液压系统的泄漏分为内泄漏和外泄漏。内泄漏指泄漏过程发生在系统内部，例如液压缸活塞两边的泄漏、控制阀阀芯与阀体之间的泄漏等。内泄漏虽然不会产生液压油的损失，但是由于发生泄漏，既定的控制动作可能会受到影响，直至引起系统故障。外泄漏是指发生在系统和外部环境之间的泄漏。液压油直接泄漏到环境中，除了会影响系统的工作环境外，还会导致系统压力不够引发故障。泄漏到环境中的液压油还有发生火灾的危险。解决办法：采用质量较好的密封件，提高设备的加工精度。另：对于液压系统这三大顽疾，有人进行了总结：“发烧、拉稀带得瑟”（这位总结者是东北人）。液压系统用于升降机，挖掘机，泵站，强夯机，起重机，等等大型工业，建筑，工厂，企业，还有升降机，升降平台，登车桥等等行业。九、查找液压故障的方法一、根据液压系统图查找液压故障在液压系统图分析排除故障时，主要方法是“抓两头”——即抓动力源（油泵）和执行元件（缸、电动机），然后是“连中间”，即从动力源到执行元件之间经过的管路和控制元件。“抓两头”时，要分析故障是否就出在油泵、缸和电动机本身。“连中间”时除了要注意分析故障是否出在所连线路上液压元件外，还要特别注意弄清楚系统从一个工作状态转移到另一个工作状态时是采用哪种控制方式，控制信号是否有误，要针对实物，逐一检查，要注意各个主油路之间及主油路与控制油路之间有无接错而产生相互干涉现象，如有相互干涉现象，要分析是何等使用调节错误等。二、利用因果图查找液压故障利用因果图（又称鱼刺图）分析方法，对液压设备出现的故障进行分析，既能较快地找出故障主次原因，又能积累排除故障的经验。因果图分析法，可以用将维护管理与查找故障密切结合起来，因而被广泛采用。三、 应用铁谱技术对液压系统的故障进行诊断和状态监控铁谱技术是以机械摩擦副的磨损为基本出发点，借助于铁谱仪把液压油中的磨损颗粒和其他污染颗粒分离出来，并制成铁谱片，然后置于铁谱显微镜或扫描电子显微镜下进行观察，或按尺寸大小依次沉积在玻璃管内，应用光学方法进行定量检测。通过以上分析，可以准确地获得系统内有关磨损方面的重要信息。据此进一步研究磨损现象，监测磨损状态，诊断故障前兆，最后作出系统失效预报。铁谱技术能有效地应用于工程机械液压系统油液污染程度的检测，监控，磨损过程的分析和故障诊断，并且具有直观、准确、信息多等优点。因此，他已成为对机械工程液压系统故障进行诊断分析的有力工具。四、 利用故障现象与故障原因相关分析表查找液压故障根据工作实践，总结出故障现象与故障原因相关关系表（或由厂家提供），可以用于一般液压故障的查找和处理。五、 利用设备的自诊断功能查找液压故障随着电子技术的不断发展，目前，许多大中型工程机械，采用了电子计算机控制、通过接口电路及传感技术，对其液压系统进行自诊断，并显示在荧光屏上，使用、维修者可根据显示故障的内容进行故障排除。油缸安装和运转1开箱：油缸内封有气化性防锈剂，所以，在装配前不得拆下入口的塞子。如果拆下塞子，必须立即安装在机体上，而且在油缸内放满油2防锈：油缸安装在机体上以后，如果活塞在伸出的情况下放置时，必须在活塞杆的露出部分涂敷油脂。3速度：一般规格的油缸，当动作速度超过2m/s时，其使用寿命将会受到影响。以0.3m/s作为冲程末端的场合，为了保护机构和安全起见，建议内部安装缓冲机构。另外，使油缸停止时，为了保护油缸机构和安全起见，线路上也必须考虑，以防止发生很大的冲击。为了增加油缸的回油量，线路设计时应该特别注意。在0.5m/min以下低速运转时，将会影响到动作性（特别是振动），所以，低速运转时，应该进行洽谈。4运转：运转初期，必须完全排清油缸内的空气。残留空气的场合，采取低速充分运转，排除空气。如果油缸内残留空气受急剧夹压时，那么，由于液压油的作用，有可能使密封圈烧损。另外，动作中如果油缸内部产生负压，那么，将有可能由于气蚀作用而发生异常。十、液压系统中的马达液压马达习惯上是指输出旋转运动的，将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。液压马达的特点及分类从能量转换的观点来看，液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液体，都可使其变成液压马达工况;反之，当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时，也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本结构要素--密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。但是，由于液压马达和液压泵的工作条件不同，对它们的性能要求也不一样,所以同类型的液压马达和液压泵之间，仍存在许多差别。首先液压马达应能够正、反转，因而要求其内部结构对称;液压马达的转速范围需要足够大，特别对它的最低稳定转速有一定的要求。因此，它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承；其次液压马达由于在输入压力油条件下工作，因而不必具备自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起动转矩。由于存在着这些差别，使得液压马达和液压泵在结构上比较相似，但不能可逆工作。液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调节（调速及换向）灵敏度高。通常高速液压马达输出转矩不大所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式，低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低（有时可达每分钟几转甚至零点几转），因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大，所以又称为低速大转矩液压马达。十一、液压马达的工作原理液压马达习惯上是指输出旋转运动的，将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置。液压马达的特点及分类从能量转换的观点来看，液压泵与液压马达是可逆工作的液压元件，向任何一种液压泵输入工作液体，都可使其变成液压马达工况;反之，当液压马达的主轴由外力矩驱动旋转时，也可变为液压泵工况。因为它们具有同样的基本结构要素--密闭而又可以周期变化的容积和相应的配油机构。但是，由于液压马达和液压泵的工作条件不同，对它们的性能要求也不一样,所以同类型的液压马达和液压泵之间，仍存在许多差别。首先液压马达应能够正、反转，因而要求其内部结构对称;液压马达的转速范围需要足够大，特别对它的最低稳定转速有一定的要求。因此，它通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承；其次液压马达由于在输入压力油条件下工作，因而不必具备自吸能力，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的起动转矩。由于存在着这些差别，使得液压马达和液压泵在结构上比较相似，但不能可逆工作。液压马达按其结梅类型来分可以分为齿轮式、叶片式、柱塞式和其它型式。按液压马达的额定转速分为高速和低速两大类。额定转速高于500r/min的属于高速液压马达，额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速较高、转动惯量小，便于启动和制动，调节（调速及换向）灵敏度高。通常高速液压马达输出转矩不大所以又称为高速小转矩液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，此外在轴向柱塞式、叶片式和齿轮式中也有低速的结构型式，低速液压马达的主要特点是排量大、体积大转速低（有时可达每分钟几转甚至零点几转），因此可直接与工作机构连接，不需要减速装置，使传动机构大为简化，通常低速液压马达输出转矩较大，所以又称为低速大转矩液压马达。十二、液压系统中的密封件在液压系统及其系统中，密封装置用来防止工作介质的泄漏及外界灰尘和异物的侵入。其中起密封作用的元件，即密封件。外漏会造成工作介质的浪费，污染机器和环境，甚至引起机械操作失灵及设备人身事故。内漏会引起液压系统容积效率急剧下降，达不到所需要的工作压力，甚至不能进行工作。侵入系统中的微小灰尘颗粒，会引起或加剧液压元件摩擦副的磨损，进一步导致泄漏。因此，密封件和密封装置是液压设备的一个重要组成部分。它的工作的可靠性和使用寿命，是衡量液压系统好坏的一个重要指标。除间隙密封外，都是利用密封件，使相邻两个偶合表面间的间隙控制在需要密封的液体能通过的最小间隙以下。在接触式密封中，分为自封式压紧型密封和自封式自紧型密封（即唇形密封）两种。十三、液压系统噪声与振动由于液压系统的振动和噪声本身不可避免，而且近几年，随着液压技术向高速、高压和大功率方向的发展，液压系统的噪声也日趋严重，并且成为妨碍液压技术进一步发展的因素，声音超过70dB便成为噪声，使人听起来极不舒服，甚至使人烦燥不安，噪声作为污染已经日益受到人们的重视。因此研究和分析液压噪声和振动的机理，从而减少与降低振动和燥声，并改善液压系统的性能，有着积极而深远的意义。液压系统噪声源在液压传动系统中，各元件或部件产生噪声和传递噪声程度不同，表1列出了液压元件或部件产生和传递噪声的名次。表1液压元（部）件产生和传递噪声名次表元件与部件名称液压泵溢流阀压力阀@节流阀方向阀液压缸油箱管路产生噪声的名次12345556传递噪声的名次23343212注：表中@指的是溢流阀之外的压力控制阀由于液压系统的噪声不只一种，因此最终表现出来的是其合成值，一般来讲，液压系统的噪声不外乎机械噪声和流体噪声两种，下面予以分析说明。产生机械噪声的原因及控制方法机械噪声是由于零件之间发生接触、撞击和振动而引起的。回转体的不