液压与气压传动-课件 模块6-11 液压系统辅助元件 -气压传动技术

模块六：液压系统辅助元件目

录1345任务一：认识液压密封装置的工作原理及结构特点2任务二：认识蓄能器的工作原理及结构特点任务三：认识液压油箱的工作原理及结构特点任务四：认识热交换器的工作原理及结构特点任务五：认识油管及接头的工作原理及结构特点任务1-1：密封装置作用与分类1.密封装置的作用-解决液压系统泄漏问题，防止外泄漏污染环境-避免空气进入吸油腔，防止液压执行元件爬行现象-保证系统容积效率和工作压力稳定-平衡密封效果与摩擦阻力、使用寿命的关系2.密封装置的分类非接触式密封（间隙密封）-靠相对运动件配合面的微小间隙实现密封-阀芯外表面开等距离均压槽-适用于直径较小的圆柱面配合接触式密封（密封件密封）-通过密封件弹性变形填充间隙-压力越高密封效果越好-应用范围广泛，密封可靠任务1-1：密封装置作用与分类3.密封装置分类示意间隙密封结构剖视图迷宫密封结构示意图动力密封结构简图O型密封圈结构示意图Y型密封圈剖面结构示意图V型密封圈组合结构示意图组合式密封装置结构示意图任务1-2：非接触式密封原理1.间隙密封工作原理密封机理靠配合面微小间隙实现密封均压槽减少液压卡紧力间隙节流产生密封效果压力从P₁逐级降至P₂图2：伺服阀阀芯间隙密封应用图3：液压柱塞间隙密封应用结构特点摩擦阻力小，寿命长适应高速旋转工况对工况适应性强应用范围汽轮机、压缩机轴封鼓风机、泵类密封高温高压气体密封2.迷宫密封工作原理任务1-3：接触式密封工作原理1.接触式密封原理间隙阻塞原理密封件弹性变形填充间隙压力越高密封效果越好摩擦力原理密封件与接触表面产生摩擦力摩擦力抵抗液压油泄漏力2.常见密封件结构特点对比密封类型结构特点适用参数应用场景O型密封圈截面为圆形，结构简单，双向密封工作压力≤35MPa，温度-40℃~120℃静密封、动密封，液压缸、阀门Y形密封圈截面呈Y形，唇口自适应磨损，单向密封工作压力≤25MPa，温度-30℃~100℃活塞杆密封、活塞密封V形密封圈多层V形圈叠加，可调节压紧力工作压力≤60MPa，温度-25℃~100℃高压液压缸、重型机械密封组合式密封O型圈与滑环组合，低摩擦、高寿命工作压力≤40MPa，温度-50℃~200℃伺服液压缸、精密控制系统任务1-3：接触式密封工作原理3.各类接触式密封的密封原理示意图O型密封原理（≤35MPa）Y型密封原理（≤25MPa）V型密封原理（≤60MPa）4.接触式密封失效模式对比磨损失效老化失效挤出失效安装损伤特征：表面粗糙、尺寸减小、密封唇变钝原因：摩擦、润滑不良、杂质侵入特征：表面裂纹、硬化、弹性丧失、变色原因：温度、氧化、化学介质侵蚀特征：材料挤入间隙、撕裂、永久变形原因：高压、间隙过大、材料硬度不足特征：切口、划痕、扭曲、折叠变形原因：锐边、工具不当、操作失误任务1-4：典型密封件应用案例1.典型应用场景O型密封圈应用O型密封圈应用：液压缸活塞密封特点：双向密封，结构简单场景：机床液压系统Y形密封圈应用Y形密封圈应用：活塞杆密封特点：单向密封，自适应磨损场景：工程机械液压缸V形密封圈应用V形密封圈应用：高压液压缸密封特点：可调节压紧力场景：重型机械、压力机组合式密封应用组合密封实物图应用：伺服液压缸特点：低摩擦、高寿命场景：精密控制系统2.密封件选用要点选用原则根据工作压力选择密封类型—考虑运动速度和温度范围平衡密封效果与摩擦阻力安装注意事项避免密封件扭曲和损伤—保证安装槽尺寸精度注意密封方向和安装顺序任务2-1：蓄能器工作原理1.基本概念—属于能量储存装置，通过压缩气体完成能量转化—利用气体可压缩性实现能量的储存与释放2.工作过程储存能量系统压力高于内部压力油液压缩气体⇌能量储存高压气体状态储存液压能量⇌释放能量系统压力低于内部压力高压气体推动油液3.蓄能器结构示意图储能阶段⇌释能阶段气囊关键要素—气体腔：储存氮气油液腔：连接系统—隔离元件：气囊—壳体：承受高压4.蓄能器内部结构剖视图—任务2-2：蓄能器类型对比1.活塞式与气囊式蓄能器结构特点对比蓄能器类型结构示意图结构特点优缺点活塞式蓄能器利用活塞将气体和油液隔离，活塞在缸筒内上下移动优点：结构简单、寿命长、维修方便缺点：反应灵敏性差、密封件磨损后易泄漏气囊式蓄能器利用气囊将气体和油液隔离，气囊内充压缩气体优点：反应灵敏、密封性好、体积小缺点：气囊易损坏、容量受限2.蓄能器实物图与剖面结构示意图活塞式蓄能器实物图活塞式蓄能器剖面结构示意图球形金属外壳结构气囊式蓄能器实物图气囊式蓄能器剖面结构示意图任务2-3：蓄能器主要功用蓄能器4大功用辅助动力源短时间大量供油时可减小液压泵功率间歇性供油系统回路—节约能耗—降低温升应急动力源停电或原动机故障时提供应急能源应急供油安全回路—避免事故—保障安全系统保压液压泵停机时补偿泄漏保压补偿泄漏回路—保持系统恒压—稳定系统工作吸收压力脉动缓和液压冲击，减少系统振动压力波动吸收原理—安装在泵出口—安装在冲击源任务2-4：蓄能器安装要点1.气体充填要求—应充惰性气体（一般为氮气）—气囊式工作压力：3.5~32MPa2.安装方式图1：垂直安装方式（油口向下，推荐）蓄能器主体油口截止阀单向阀空间受限时采用图2：倾斜/水平安装方式（空间受限时）3.管路安装要点固定方式—管路上安装需用支板或支架固定—确保蓄能器稳固可靠阀门设置—与管路间设截止阀—与液压泵间设单向阀注意事项—定期检查气体压力—防止气囊损坏2.安装方式蓄能器主体油口（向下）充气阀支板固定截止阀液压管路单向阀蓄能器主体固定支撑架油口截止阀单向阀液压管路空间受限时采用任务3-1：油箱功能与分类1.油箱功能储存油液保证系统油液供给散发热量降低系统温度逸出气体排出油液中的空气沉淀杂质分离油液中污染物2.油箱分类总体式油箱利用机器设备机身内腔作为油箱优点

缺点—结构紧凑-维修不便—漏油易回收-散热差分离式油箱独立设置油箱，配备完整功能组件优点

应用特点—减少发热和振动影响-应用更广泛—维护方便-提高工作精度—任务3-2：分离式油箱结构组成1.油箱剖面示意图图1：分离式油箱剖面示意图2.主要组成部件吸油管从油箱吸取油液回油管将油液返回油箱隔板分隔吸油区与回油区放油阀排放污油和清洗油箱空气滤清器过滤进入油箱的空气油位计显示油液高度上盖密封油箱顶部3.分离式油箱实物图图2：分离式油箱实物图任务3-3：滤油器工作原理与精度分级1.滤油器工作原理图1：滤油器剖面结构及工作原理示意图过滤机理—滤芯拦截油液中的固体颗粒—过滤精度由滤芯孔径决定—定期更换或清洗滤芯—保证系统清洁度要求2.过滤精度分级颗粒示意粗过滤器>100μm用于初级过滤颗粒示意普通过滤器10~100μm一般液压系统颗粒示意精过滤器5~10μm要求较高系统颗粒示意特精过滤器1~5μm精密液压系统任务3-4：常见滤油器类型对比1.常见滤油器类型对比滤油器类型结构特点应用场景网式过滤器由金属丝网制成，结构简单，通油能力强，过滤精度较低液压泵吸油口，作为粗过滤器使用线隙式过滤器由金属线绕制而成，过滤精度较网式高，不易堵塞低压回路或辅助回路纸芯式过滤器采用滤纸作为过滤材料，过滤精度高，但需定期更换要求较高的液压系统，精密过滤烧结式过滤器由金属粉末烧结而成，强度高，耐高温高压高压系统，高温环境磁性过滤器利用磁铁吸附铁磁性杂质，常与其他滤芯组合使用有铁屑产生的液压系统2.滤油器实物图图1：网式过滤器实物图（金属丝网结构）图2：线隙式过滤器实物图（金属线绕制结构）图3：纸芯式过滤器实物图（滤纸折叠结构）图4：烧结式过滤器实物图（金属粉末烧结结构）图5：磁性过滤器实物图（磁铁吸附结构）任务3-5：滤油器安装位置1.液压回路滤油器安装位置示意图图1：滤油器5种安装位置回路示意图2.滤油器5种安装位置1液压泵吸油口保护液压泵，避免较大颗粒进入一般用粗过滤器2液压泵出口油路滤除可能侵入元件的污染物承受高压，需用高压过滤器3系统回油路滤除系统产生的污染物回油压力较低，常用精过滤器4系统分支油路对关键元件前的油液进行过滤保护精密元件5单独过滤系统独立循环过滤系统油液保持系统油液清洁度任务4-1：热交换器作用与油温控制要求1.油温控制要求正常工作温度30℃~60℃最低温度限制不低于15℃图：油温与黏度关系曲线（绿色区域为合理工作区间30℃~60℃）2.热交换器作用—控制液压油温度在合理范围内—保证液压系统正常工作—延长油液和密封件使用寿命3.油温异常的危害油温过高的危害—黏度下降—油膜破裂—泄漏增加—密封老化—油液氧化析出沉淀物油温过低的危害—黏度过大—启动困难—压力损失增加—振动加剧任务4-1：热交换器作用与油温控制要求任务4-2：冷却器类型及特点1.冷却器类型及特点对比冷却器类型结构特点适用场景风冷式冷却器采用风扇强制对流散热，结构简单，无需水源，维护方便，但散热效率较低缺水地区、移动设备、中小型液压系统水冷式冷却器采用水作为冷却介质，散热效率高，冷却效果好，需配备循环水系统水源充足地区、大型液压系统、高功率设备2.冷却器结构示意图图1：风冷式冷却器结构示意图图2：水冷式冷却器结构示意图3.冷却器实际安装场景风冷式冷却器安装场景水冷式冷却器安装场景图3：冷却器实际安装场景任务4-3：加热器类型及特点1.加热器类型及特点图1：电加热器在油箱内横向安装结构示意图电加热器特点—常用电加热器—横向安装在油箱底部—与箱底保持一定距离—便于维护和更换2.使用要点注意事项—直接接触加热器的油液温度过高会加速油液老化—需谨慎使用，避免局部过热—定期检查加热器工作状态控制方式—可配合温度感应塞的接点温度计—自动控制加热器开关—实现温度精确控制任务5-1：油管分类及特点对比油管分类及特点对比油管类型结构特点适用场景无缝钢管（硬管）耐压高、强度高、刚性好、抗腐蚀性强，但装配时不能任意弯曲高压系统、固定连接管路、装配位置受限较小的场合纯铜管（硬管）易弯曲成形、装配方便、抗振性能差、易氧化，耐压较低低压系统、仪表管路、不便焊接的连接处高压橡胶软管（软管）多层钢丝编织或缠绕增强层，柔软性好，耐压高，可吸收振动高压系统、运动部件连接、需消除振动和冲击的场合低压橡胶软管（软管）夹布或编织层增强，柔软性极佳，耐压较低，弯曲半径小低压回油管路、气动系统、液压系统回油及泄油管路无缝钢管●

表面光滑●

刚性强●

银灰色金属光泽纯铜管●

铜红色外观●

易弯曲成形●

金属延展性好高压橡胶软管●

多层钢丝编织●

耐高压●

黑色橡胶外层低压橡胶软管●柔软性极佳●

弯曲半径小●

夹布/编织增强图：不同类型油管实物对比图任务5-2：硬管与软管应用场景硬管应用场景适用于固定连接、装配位置受限较小的场合典型应用—高压系统固定管路—固定连接管路—仪表管路—不便焊接的连接处软管应用场景适用于运动部件连接、需吸收振动和冲击的场合典型应用—运动部件连接—消除振动和冲击—低压回油管路—气动系统应用场景示意图图1：硬管应用场景示意图——固定元件连接图2：软管应用场景示意图——运动部件连接工程机械液压管路实际应用挖掘机大臂软管应用——运动部件柔性连接液压泵站硬管应用——固定部件刚性连接装载机工作装置软管应用——铲斗举升柔性连接硬管应用要点：管夹间距300-500mm|避免应力集中|预留热膨胀间隙|固定牢靠防振动软管应用要点：最小弯曲半径≥6倍管径|避免扭曲|预留运动行程|定期检查更换任务5-3：常用管接头类型对比1.常用管接头类型对比管接头类型结构特点适用参数焊接式管接头接头与管道焊接连接，密封可靠，连接强度高，需现场焊接工作压力≤31.5MPa，适用于高压、高温、冲击载荷管路卡套式管接头利用卡套变形卡紧管道，安装简便，可反复拆装，密封性好工作压力≤40MPa，适用于中高压液压系统钢管连接扩口式管接头管端扩口后用螺母压紧，结构简单，成本低，密封靠扩口变形工作压力≤8MPa，适用于低压薄壁铜管、铝管连接铰接式管接头采用球面或锥面密封，允许管道有一定角度摆动，补偿安装误差工作压力≤32MPa，适用于需角度补偿的管路连接2.管接头结构示意图图1：焊接式管接头剖面结构图2：卡套式管接头剖面结构图3：扩口式管接头剖面结构图4：铰接式管接头剖面结构任务5-4：特殊管接头应用案例快速接头单手插拔操作，内置单向阀，断开时自动封闭，快速连接分离适用参数—工作压力≤35MPa—适用于需频繁拆装的液压工具、检测设备中心回转接头实现360°连续旋转，多通道集成设计，内部油道隔离密封适用参数—工作压力≤35MPa—适用于挖掘机、起重机等旋转机构液压系统特殊管接头实物图钢球锁紧结构密封件位置图1：快速接头实物图（标注关键结构特征）中心回转接头实物360°连续旋转示意图2：中心回转接头实物图常见管接头类型对比卡套式管接头焊接式管接头扩口式管接头谢

谢！模块七：基本液压回路目

录134任务一：方向控制回路2任务二：压力控制回路任务三：速度控制回路任务四：多缸控制回路模块导读：基本液压回路液压传动系统无论如何复杂，都是由一些能够完成某种特定控制功能的基本液压回路组成。液压基本回路按功用可分为压力控制回路、方向控制回路、速度控制回路和多缸工作控制回路等。掌握典型基本液压回路的组成、工作原理和性能，是设计和分析液压系统的基础。任务1：方向控制回路在液压系统中，工作机构的启动、停止或变换运动方向等都是利用控制进入执行元件液流的通、断及改变流动方向来实现的，实现这些功能的回路称为方向控制回路。7.1.1换向回路换向回路的功用是控制液压系统中的液流方向，从而改变执行元件的运动方向。1.由换向阀组成的换向回路（2）由液动换向阀组成的换向回路任务1：方向控制回路7.1.2锁紧回路锁紧回路的功能是使液压缸能在任意位置停留，并且停留后不会因外力的作用而发生位置的移动。由于液控单向阀采用座阀式结构，密封性好，故有液压锁之称。然而，换向阀的中位机能O型或M型等也能使液压缸锁紧，但因其是滑阀式结构，存在较大的泄漏，锁紧功能较差，故只能用于锁紧时间短且要求不高的场合。双向液压锁结构任务2：压力控制回路7.2.1调压回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路。

包括调压、减压、增压、卸荷、平衡等多种回路。

作用：使液压系统整体或部分的压力保持恒定或不超过某个数值。

调压回路又可以分为压力调定回路和压力限定回路。若系统中需要二种以上的压力，可实现多级调压回路。

溢流阀和定量泵组合使用，起调压溢流作用。保持压力恒定。

在变量泵系统中，用溢流阀作为安全阀，防止系统过载。

任务2：压力控制回路7.2.1调压回路液压泵出口设置并联的溢流阀由先导溢流阀2和直动式溢流阀4各调一级任务2：压力控制回路7.2.1调压回路换向阀居中位，溢流阀主阀1调压10MPa开启1YA得电，换向阀居左位，远程溢流阀6调压8MPa开启2YA得电换向阀居右位，远程溢流阀5调压6MPa开启任务2：压力控制回路7.2.1调压回路若将图7-3（a）所示回路中的溢流阀换成比例溢流阀，则回路变成无级调压回路，如图7-3（d）所示。调节比例溢流阀的输入电流值，即可实现系统压力的无级调节。这种回路结构简单，可连续对系统压力进行调节，并能方便地进行远程控制或程序控制。任务2：压力控制回路7.2.2减压回路当泵的输出压力是高压而支路要求低压时，可以采用减压回路，其作用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力，为此在该支路中串联一个减压阀即可。如机床液压系统中的定位、夹紧、分度、控制油路等支路往往需要稳定的低压，即采用减压回路。为了使减压回路工作可靠，减压阀的最低调整压力不应小于0.5MPa，最高调整压力至少应比系统压力小0.5MPa。任务2：压力控制回路7.2.2减压回路当泵的输出压力是高压而支路要求低压时，可以采用减压回路，其作用是使系统中的某一部分油路具有较低的稳定压力，为此在该支路中串联一个减压阀即可。如机床液压系统中的定位、夹紧、分度、控制油路等支路往往需要稳定的低压，即采用减压回路。为了使减压回路工作可靠，减压阀的最低调整压力不应小于0.5MPa，最高调整压力至少应比系统压力小0.5MPa。例题：如下图所示，溢流阀调定压力ps1=4.5MPa，减压阀的调定压力ps2=3MPa，活塞前进时，负荷F=1000N，活塞面积A=20х10-4m2

，减压阀全开时的压力损失及管路损失忽略不计，求：（1）活塞在运动时和到达尽头时，A、B两点的压力。（2）当负载F=7000N时，A、B两点的压力是多少？解：（1）运动时，A、B点压力为0.5MPa。到达尽头时，pA=4.5MPa，pB=3MPa。（2）pA=4.5MPa，pB=3MPa。任务2：压力控制回路任务2：压力控制回路7.2.3增压回路增压回路的作用是使系统或系统中的某一部分油路具有较高的稳定压力。它能使系统中的局部压力远高于液压泵的输出压力。方法：设增压缸。因该增压器是一端输出高压，回路只能间歇增压，故称为单作用增压缸增压回路。任务2：压力控制回路7.2.3增压回路增压缸的活塞不断往复运动，两端交替输出高压油，从而实现连续增压，所以称为双作用增压器增压回路。任务2：压力控制回路7.2.4卸荷回路在液压系统中液压泵在不带负载情况下的工作，这种情况称为卸荷。功用：就是在液压泵驱动电动机不需要频繁启闭的情况下，使液压泵在功率损耗接近于零的情况下运转，以减少功率损耗，降低系统发热，延长泵和电机的寿命。原理：功率P=pq压力卸荷：p=0;常用流量卸荷：q=o,少用。1.采用换向阀卸荷回路采用M、H和K型中位机能的三位换向阀处于中位时，泵即卸荷。任务2：压力控制回路7.2.4卸荷回路2.采用二位二通阀卸荷回路3.采用先导型溢流阀卸荷的卸荷回路任务2：压力控制回路7.2.4卸荷回路4.采用外控式顺序阀的卸荷回路如图所示，泵1为低压大流量泵，泵2为高压小流量泵，两泵并联。在液压缸快速进退阶段，快进：泵1、泵2，同时供油；工进：泵2供油，泵1卸荷。原理：系统压力升高，外控式顺序阀3被打开，使泵1卸荷。123任务2：压力控制回路7.2.5保压回路作用：在系统中液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下保持稳定不变的压力。方法：1.液控单向阀来保压；

2.蓄能器保压；

3.自动补油装置保压。1.采用蓄能器的保压回路当1YT得电左位接入系统——液压缸移动并夹紧工件，此时进油路压力升高至调定值，压力继电器发出信号使二位二通电磁换向阀上位接入系统，油泵卸荷，单向阀自动关闭，液压缸由蓄能器保压。压力不足时，压力继电器复位使泵重新工作。任务2：压力控制回路7.2.5保压回路2.利用液控单向阀的自动补油保压回路原理：电接点压力表监测保压压力的变化，通过发出电信号控制电路工作。当1YA通电时，左位工作，液压缸无杆腔进油，有杆腔回油，活塞下行并夹紧工件。当上腔达到保压压力，即电（接点）压力表上限压力时，压力表高压触点通电，电磁铁1YA断电，换向阀处于中，液压泵卸荷，上腔压力通过液控单向阀保持。当上腔保压压力随泄漏下降至电（接点）压力表下限压力时，电（接点）压力表发出信号使1YA重新通电，液压泵供油压力上升。该回路能自动将液压缸无杆腔的压力保持在某一范围内，保压时间长，压力稳定性高。任务2：压力控制回路7.2.6平衡回路1.采用外控式单向顺序阀的平衡回路功用：防止垂直或倾斜放置的液压缸及其工作部件因自重自行下落或在下行运动中因自重造成的失控失速。原理：调节单向顺序阀的开启压力,使其稍大于立式液压缸下腔的背压.活塞下行时,由于回路上存在一定背压支承重力负载,活塞将平稳下落;换向阀处于中位时,活塞停止运动.当活塞下行时，控制压力油打开外控式单向顺序阀，背压消失，因此它比内控式单向顺序阀的平衡回路功率损耗小，回路效率高。当停止工作时，外控式单向顺序阀关闭，以防止活塞和工作部件因自重而下降。任务2：压力控制回路7.2.6平衡回路2.采用液控单向阀的平衡回路原理：在垂直布置的液压缸下腔串联一个液控单向阀，防止液压缸因自重自行下滑。节流阀的作用是避免运动部件下行时因自重而超速，液压缸的上腔出现真空，使液控单向阀关闭，待压力重建后才打开，从而造成下行运动时断时续的现象。由于液控单向阀密封性能较好，因此这种回路适用于要求停止位置准确或停留时间长的液压系统。任务3：速度控制回路7.3.1调速回路在液压传动系统中，用来实现执行元件速度调节和变换的回路称为速度控制回路。常用的速度控制回路有调速回路、快速运动回路和速度换接回路等。

调速回路：调节液压执行元件运动速度的速度控制回路。又可分为节流调速回路、容积调速和容积节流调速回路。

液压系统常常需要调节液压缸和液压马达的运动速度，以适应主机的工作循环需要。液压缸和液压马达的速度决定于排量及输入流量。

液压缸的速度为：

液压马达的转速:q—

输入液压缸或液压马达的流量；

A—

液压缸的有效面积；

V—

液压马达的每转排量。vqA任务3：速度控制回路7.3.1调速回路

原理：

采用定量泵供油，通过改变回路中节流面积的大小来控制流量，以调节其速度。方法：采用节流阀或调速阀进行节流。分类：根据流量阀在回路中的位置不同，进油节流调速回路回油节流调速回路旁路节流调速回路

1.节流调速回路任务3：速度控制回路7.3.1调速回路1.组成：定量泵+节流阀+液压缸+溢流阀。节流阀：调节流量。溢流阀：（1）调整并基本恒定系统的压力；（2）将液压泵输出的多于流量溢回油箱。注意：进油节流调速回路正常工作的条件:泵的出口压力为溢流阀的调定压力并保持定值。

1.节流调速回路--进油节流调速.主要性能特点泵的工作压力：活塞受力平衡方程：节流阀前后的压差：任务3：速度控制回路7.3.1调速回路1.节流调速回路--进油节流调速.主要性能特点泵的输出流量：—与液压缸最大速度相对应的通过节流阀的最大流量。—通过溢流阀的最小溢流量。通过节流阀进入液压缸的流量：活塞的运动速度：任务3：速度控制回路7.3.1调速回路1.组成：定量泵+节流阀+液压缸+溢流阀。

1.节流调速回路--回油节流调速.主要性能特点活塞受力平衡方程：节流阀前后的压差：进入液压缸的流量：活塞的运动速度：特点：（1）回油腔产生背压，提高速度的稳定性。（2）流经节流阀而发热的油液，直接流回油箱冷却。（3）同一个节流阀，放在进油路上可获得比放在回油路上更低的速度。任务3：速度控制回路7.3.1调速回路1.组成：定量泵+节流阀+液压缸+溢流阀。

1.节流调速回路--旁路节流调速.主要性能特点活塞受力平衡方程：节流阀前后的压差：进入液压缸的流量：活塞的运动速度：特点：（1）溢流阀在这里起安全保护作用，回路正常工作时，溢流阀不打开。（2）只有节流损失，而无溢流损失，回路效率较高。（3）用于功率较大且对速度稳定性要求不高的场合。任务3：速度控制回路7.3.1调速回路

原理：

改变回路中变量泵的流量或变量液压马达的排量来实现调速的。方法：采用变量泵+定量执行元件，或定量泵+变量马达。优点：功率损失小（没有溢流损失和节流损失），所以效率高、油的温度低，适用于高速、大功率系统。缺点：结构较复杂，成本较高。分类：按油路循环方式的不同分，开式、闭式。按变量元件分：常用有1.变量泵和定量执行元件组成的容积调速回路；2.定量泵和变量马达组成的容积调速回路；3.量泵和变量马达组成的容积调速回路。2.容积调速回路任务3：速度控制回路7.3.1调速回路（1）变量泵+液压缸所组成的开式容积调速回路：

2.容积调速回路--变量泵和定量液压执行元件液压缸的速度为：

在泵的流量一定的情况下，由于泄漏量的影响，活塞运动速度会随负载的增大而减小。当负载增加到图中F’点时，在低速下会出现活塞停止运动的现象。

开式：油箱—泵—缸—油箱。优点：油液在油箱中便于沉淀杂质和析出气体，并得到良好的冷却。缺点：空气易侵入油液，致使运动不平稳，并产生噪声。任务3：速度控制回路7.3.1调速回路（2）变量泵+定量马达组成的闭式容积调速回路：

2.容积调速回路--变量泵和定量液压执行元件液压马达转速为：闭式：油箱—泵—缸—油箱。优点：结构紧凑，运行平稳，噪声小。缺点：散热条件差。

马达输出转矩Tm：当负载不变时对马达的转速进行调节时，由于马达排量Vm恒定，故马达的输出转矩不会因调速而发生变化，所以这种回路称为恒转矩调速回路。任务3：速度控制回路7.3.1调速回路

原理：

改变变量液压马达的排量实现调速。方法：采用定量泵+变量马达。定量泵1的输出流量不变，改变变量马达2的排量Vm可使马达转速nm变化。溢流阀3作为安全阀使用，防止回路过载；泵4是补油泵，用来补充泵1和马达2的泄漏量，泵4的供油压力低压由溢流阀5调定。2.容积调速回路--定量泵和变量马达马达的转速：任务3：速度控制回路7.3.1调速回路

原理：

改变变量液压马达的排量实现调速。方法：采用定量泵+变量马达。2.容积调速回路--定量泵和变量马达特点：恒功率调速回路。液压泵的流量为定值，当负载恒定时，则回路工作压力p恒定不变，故马达的输出功率Pm恒定。调速范围很小，速比一般不超过3~4；易发生液压马达的“自锁”现象。而且不能用来使马达反向旋转，故这种调速回路很少单独使用。马达输出功率：任务3：速度控制回路7.3.1调速回路

原理：

采用变量泵供油，执行机构为变量马达，为闭式回路。回路中元件对称布置，变换泵的供油方向，即可实现马达正反向旋转。单向阀6、8用于辅助泵双向补油，单向阀7、9使溢流阀4在两个方向都起过载保护作用。2.容积调速回路--变量泵和变量马达低速段：变量泵+定量马达Vmax；------恒转矩调速高速段：定量泵Vmax+变量马达------恒功率调速由于泵和马达的排量都可调，扩大了回路的调速范围，可达100左右。适用于大功率液压系统如重型起重机、矿山挖掘机。任务3：速度控制回路7.3.1调速回路

原理：

采用变量泵和流量控制阀联合调节执行元件的速度。方法：采用变量泵+流量控制阀。特点：回路有节流损失但无溢流损失，效率较高，速度稳定性比单纯的容积调速回路要好。适用：调速范围大、中小功率的场合。3.容积节流调速回路任务3：速度控制回路7.3.1调速回路3.容积节流调速回路(1).采用定压式变量泵和调速阀的调速回路空载时，泵以最大流量进入液压缸使其快进。工进时，电磁换向阀通电使其油路断开，使压力油经过调速阀流往液压缸。原理：变量泵的输出流量q和进入液压缸的流量q1能够自相适应。q>q1时，pp↑偏心距e↓，q↓直到q=q1q<q1时，pp↓偏心距e↑，q↑直到q=q1任务3：速度控制回路7.3.1调速回路3.容积节流调速回路(2).采用变压式变量泵和节流阀的调速回路回路不但变量泵的流量与节流阀确定的液压缸所需流量相适应，而且泵的工作压力能自动跟随负载的增减而增减。原理：

改变节流阀开口，可改变q1，从而改变v，并使qp与q1自动适应。定子受力：适用：回路宜应用在负载变化大，速度较低的中、小功率场合，如某些组合机床的进给系统中。pp↑偏心距e↓，q↓直到q=q1pp↓偏心距e↑，q↑直到q=q1任务3：速度控制回路7.3.1调速回路4.三种调速回路比较任务3：速度控制回路7.3.2快速运动回路

快速运动回路又称增速回路，其功用在于使液压执行元件在空载时获得所需的高速，以提高系统的工作效率或充分利用功率。方法：

液压缸的速度为：

液压泵输出流量一定的情况下，提高输入到液压缸的流量。1.液压缸差动连接回路原理：空载快进时，2YA得电，3YA得电进油路：泵--三位四通的换向阀右位---缸左腔回油路：缸的右腔---二位三通换向阀右位---缸左腔任务3：速度控制回路7.3.2快速运动回路2.采用蓄能器的快速运动回路3.3.双泵供油回路低压大流量泵和高压小流量泵1组成的双联泵作为系统的动力源将换向阀移到阀左位或右位时，液压泵和蓄能器所储存的液压油即释放出来加到液压缸，活塞快速前进。当换向阀移到阀中位时，液压泵向蓄能器充液，随蓄能器内油量的增加，压力升高到液控顺序阀的调定压力时，泵卸荷。任务3：速度控制回路7.3.3速度换接回路1.快速与慢速换接回路如图所示的为用行程阀来实现快慢速换接的回路。在图示状态下，液压缸快进,当活塞所连接的挡块压下行程阀时，行程阀关闭,液压缸右腔的油液必须通过节流阀才能流回油箱，活塞运动速度转变为慢速工进；当换向阀左位接入回路时，压力油进入液压缸右腔，活塞快速向右返回。速度换接回路的功用是使液压执行元件在一个工作循环中从一种运动速度变换到另一种运动速度。

这个转换不仅包括液压执行元件快速到慢速的换接，而且也包括两个慢速之间的换接。

实现这些功能的回路应该具有较高的速度换接平稳性。

优点：换接过程比较平稳，

换接点的位置比较准确。缺点：行程阀的安装位置不能任意布置，管路连接较为复杂。任务3：速度控制回路7.3.3速度换接回路例：如图所示该液压系统能实现“快进→中进→慢进→快退→停止”的工作要求，完成以下要求：（1）完成电磁铁动作顺序表（通电用“+”，断电用“-”）；（2）写出快进、中进、慢进、快退时的进、回油路线。任务3：速度控制回路7.3.3速度换接回路例：如图所示该液压系统能实现“快进→中进→慢进→快退→停止”的工作要求，完成以下要求：（1）完成电磁铁动作顺序表（通电用“+”，断电用“-”）；（2）快进、中进、慢进、快退时的进、回油路线分析。任务4：多缸动作回路7.4.1顺序动作回路1.快速与慢速换接回路在液压传动系统中，用一个能源向两个或多个缸（或马达）提供液压油，并按各缸（或马达）之间运动关系要求进行控制，完成预定功能的回路，被称为多缸（马达）运动回路。常见的这类回路主要有以下三种：顺序动作回路，同步回路和多缸快慢速互不干扰回路。功用：使多缸液压系统中的各个液压缸严格地按规定的顺序动作。应用：组合机床回转工作台的抬起和转位、定位夹紧机构的定位和夹紧、进给系统的先夹紧后进给等。行程控制分类：按控制方式不同

压力控制

时间控制任务4：多缸动作回路7.4.1顺序动作回路1.快速与慢速换接回路行程控制的顺序动作回路方法：采用行程开关控制工作过程：

①-②-③-④

缸A右进—缸B右进；缸A左退—缸B左退。特点：行程可调，改变动作顺序动作灵活，回路易实现自动控制，应用广泛。采用PLC（可编程序控制器）利用编程来改变行程控制，这是一个发展趋势。

任务4：多缸动作回路7.4.1顺序动作回路1.快速与慢速换接回路行程控制的顺序动作回路方法：采用顺序阀，或压力继电器工作过程：

①-②-③-④

缸A右进—缸B右进；缸B左退—缸A左退。要求：回路动作的可靠性取决于顺序阀的性能及其压力调定值，即它的调定值应比前一个动作的压力高0.8~1.0MPa，否则顺序阀易在系统压力脉冲中造成误动作。适用：液压缸数目不多、负载变化不大的场合。

优点：动作灵敏,安装连接较方便；

缺点：可靠性不高,位置精度低。

任务4：多缸动作回路7.4.2同步动作回路1.快速与慢速换接回路功用：保证系统中的两个或多个执行元件在运动中以相同的位移或速度运动，也可以按一定的速比运动。分类：速度同步和位置同步两类。速度同步是指各执行元件的运动速度相同；位置同步是指各执行元件在运动中或停止时都保持相同的位移量。方法：采用同步缸或同步马达；采用串联液压缸。任务4：多缸动作回路7.4.2同步动作回路1.快速与慢速换接回路（1）采用同步液压缸的同步回路，图中用两个尺寸相同的双杆液压缸连接的同步液压缸3来实现液压缸1和液压缸2同步运动的回路。适用于小容量的场合。（2）采用同步马达的同步回路，两个同轴连接的相同规格的马达将等量油液提供给两个液压缸，此时需要补油系统来修正同步误差。1.用同步缸或同步马达的同步回路任务4：多缸动作回路7.4.2同步动作回路1.快速与慢速换接回路如图所示为两液压缸串联同步回路，在这个回路中，液压缸1的有杆腔A的有效面积与液压缸2的无杆腔B的面积相等，因而从A腔排除的油液进入B腔后，两液压缸的升降便得到同步。而补偿措施使同步误差在每一次下行运动中都可消除，以避免误差的积累。原理：当两液压缸活塞同时下行，若缸1的活塞先到底，触动行程开关a使阀5得电，向缸2的上腔补油，推动活塞继续运动到底，误差即被消除。同理，若缸2先到底，触动行程开关使阀4得电，使缸1的下腔通过液控单向阀回油，其活塞即可继续运动到底。2.带补偿措施的串联液压缸同步回路任务4：多缸动作回路7.4.3快慢速互不干扰回路回路1.快速与慢速换接回路功用：防止液压系统中几个液压缸因速度快慢的不同而在动作上的相互干扰。快进：泵2供油，差动连接；慢进：泵1供油，节流调速。动作1YA2YA3YA4YA快进—+—+工进+—+—快退++++原位停止————注：“+”表示电磁铁通电；“—”表示电磁铁失电。模块7基本液压回路小结液压基本回路是液压系统的重要组成部分，主要由液压元件组成，用于实现液体压力、流量及方向等控制功能。本模块主要学习四种基本回路：1.方向控制回路方向控制回路包括换向回路和锁紧回路。2.压力控制回路压力控制回路用于控制系统压力，包括调压回路、减压回路、增压回路、保压回路、卸荷回路和平衡回路等。3.速度控制回路速度控制回路通过流量控制阀调节执行元件的运动速度，包括调速回路、快速运动回路和速度换接回路等。4.多缸运动回路多缸运动回路用于控制多个液压缸的协调动作，包括顺序动作回路、同步回路和互不干扰回路。这些基本回路是分析和构建复杂液压系统的基础，掌握其工作原理和特点对于液压系统的设计、调试和维护具有重要意义。谢

谢！

模块八：液压系统的设计任务1确定对液压系统的工作要求，进行工况分析：明确设计要求设计液压系统时，首先必须明确设计任务的各项要求，通常主要考虑以下几个方面

液压系统的动作和性能要求如运动方式、速度和行程范围、负载条件、运动平稳性和精度、工作循环和动作周期以及工作可靠性等。

液压系统的工作环境要求如环境温度、湿度、露天环境、外界冲击以及安装空间等。

其他方面的要求如液压装置的重量、空间布置、外观造型、外观尺寸及经济性等。任务1确定对液压系统的工作要求，进行工况分析：运动与负载分析

工况分析分析液压系统执行元件运动、负载，用曲线或参数表示，作为确定系统参数依据。

工作循环要求以某加工中心组合滑台部分液压系统为例进行分析，该滑台动力平台采用平导轨，油缸与工作台连接，要求的工作循环为：快进→工进→快退。任务1确定对液压系统的工作要求，进行工况分析：运动与负载分析

运动分析速度曲线图是液压系统执行机构运动规律的曲线表示，某机床液压系统速度曲线图显示滑台工作循环为快进→工进→快退。任务1确定对液压系统的工作要求，进行工况分析：运动与负载分析负载分析

负载分析定义分析液压系统执行元件各时段负载，绘制成负载循环曲线，指导系统参数设定。

工作负载描述与执行元件工作状况相关，如加工中心切削阻力或举升物体重力。

摩擦阻力负载由运动部件摩擦产生，如滑台与导轨摩擦，计算需知正压力与摩擦因数。

惯性负载解释启动或制动时速度变化产生，涉及质量、加速度、速度变化量与时间。

其他负载因素包括密封阻力和排油阻力，通常通过效率补偿计算难度。任务2确定液压系统的主要参数

液压系统参数主要为压力与流量，设计依据，压力由外载荷定，流量关速度与尺寸。

参数作用关键于元件选择，系统设计，执行速度影响大。任务2确定液压系统的主要参数：确定液压系统的工作压力

液压系统工作压力定义液压系统工作压力指系统最高工作压力，超此值溢流阀卸压，由负载分析确定，直接决定经济性。

工作压力与负载关系工作压力=负载/油缸面积。压力过高，结构紧凑但强度、刚度及密封要求高，需高压泵；压力过低，结构庞大、重量增加且难安装。可根据工况确定。任务2确定液压系统的主要参数：确定执行元件的几何参数执行元件参数确定确定液压系统最大流量前需初步确定执行元件基本几何参数。液压油缸几何参数为有效工作面积A，液压马达为排量V。A可通过公式计算，涉及总负载F、机械效率ηc、工作压力p。液压马达排量计算液压马达排量V计算：V为排量（m³/r），T为总负载转矩（N·m），ηm为机械效率，p为系统工作压力（Pa）。参数低速运行验算为防执行元件低速爬行，需规定最低稳定运行速度，油缸面积和马达排量需通过最低稳定速度和转速及最小稳定流量验算。任务2确定液压系统的主要参数：确定执行元件的流量确定液压系统主要参数通过计算液压油缸有效工作面积A与最大移动速度vmax的乘积，得出最大流量qmax，用于确定液压系统元件选型。执行元件流量计算利用液压马达排量V与最大转速nmax的乘积，同样可得最大流量qmax，结合系统压力变化，完成元件选型。任务考核确定并计算液压系统工作压力；确定液压油缸工进侧有效工作面积；计算快进、工进阶段油缸工作压力、流量和功率。任务3拟定液压系统原理图液压系统设计关键原理图合理性至关重要，影响整体系统效能，需综合运用教材知识。拟定流程选定执行元件，依性能需求择回路，组合并绘制成完整原理图。任务3拟定液压系统原理图

液压元件选型行程不大的直线运动选液压油缸，连续回转运动选液压马达，小于360°旋转运动选摆动缸或齿条液压缸，设计时按设备运动情况并比较分析选择。任务3拟定液压系统原理图：液压回路的选择

液压回路选择依据系统设计要求与工况图，分析对比多方案，选定最适基本回路。

主要性能决定确定液压执行元件后，选对主机性能起决定作用的主要液压回路。任务3拟定液压系统原理图：液压回路的选择

确定油路类型较大工作空间存放油箱且不另设散热装置用开式回路；允许辅助泵补油冷却用闭式回路。节流调速用开式，容积调速用闭式。任务3拟定液压系统原理图：液压回路的选择制定调速方案

液压回路核心控制运动方向和速度，小流量系统用换向阀，大流量高压系统用插装阀与先导控制阀组合。

速度控制方法通过流量或容积变化调速，节流调速结构简单但效率低，容积调速效率高但需辅助泵，容积节流调速效率高且稳定，但结构复杂。任务3拟定液压系统原理图：液压回路的选择制定压力控制方案

压力控制回路使用溢流阀在节流调速系统中调节并稳定工作压力，安全阀在容积调速系统中保护系统安全。

增压回路应用通过增压回路实现高压油供给，避免使用高压泵，适用于需要小流量高压油的场合。

卸荷回路设计在执行元件无需供油时，采用卸荷回路降低能耗，保持泵运行状态。

减压回路实施为局部低压力需求区域，设计减压回路，确保工作压力低于主油源压力。任务3拟定液压系统原理图：3.3制定顺序动作过程

执行机构动作控制方式执行机构顺序动作控制方式：工程机械多手动，加工机械多行控制，行程开关安装方便，行程阀适用于管路联接方便场合。

其他控制方式及应用其他控制方式包括时间控制和压力控制。时间控制如液压泵延时卸荷，压力控制用于带液压夹具的机床、挤压机压力机等场合。任务3拟定液压系统原理图：液压回路的综合液压回路综合定义

液压回路综合整合选中回路，添加必要元件，形成完整系统，确保工作循环无干扰。

注意事项追求简单可靠，避免多余路径，提高效率，防冲击发热，优选标准件互换。任务3拟定液压系统原理图：液压回路的综合任务考核要求在教师指导下，确定任务一中加工中心组合滑台液压系统基本回路，并绘制液压原理图。任务4计算和选择液压元件

计算液压元件参数依据系统基本参数，计算各元件工作时的压力与流量，确保精准匹配。

选择液压元件根据计算结果，合理选型，保证系统高效稳定运行。任务4计算和选择液压元件：液压动力元件的选择

液压泵类型依据工况选定，如齿轮泵、叶片泵或柱塞泵，满足系统需求。

液压泵型号基于系统参数，如压力、流量，确定具体型号，确保匹配性。任务4计算和选择液压元件：液压动力元件的选择确定液压泵的最高工作压力

液压泵最高工作压力由溢流阀调定或与泵特性曲线流量对应，分执行机构静止或运动中需最高压力两种情况确定。

压力损失估算考虑局部与沿程损失，简单系统0.2~0.5MPa，复杂系统0.5~1.5MPa，需在管路系统确定后准确估算。任务4计算和选择液压元件：液压动力元件的选择确定液压泵的最大供油量

01液压泵最大供油流量确定考虑执行元件最大需求及系统泄漏，乘以1.1~1.3修正系数，蓄能器系统按平均流量选取。

02液压泵选型原则依据最大工作压力和供油量，参考品牌手册，选型时增加20%~50%压力储备，额定流量匹配最大需求。任务4计算和选择液压元件：液压动力元件的选择确定液压泵的驱动功率

液压泵驱动功率计算稳定工况下,功率由泵压力、流量及总效率决定;变工况取各阶段功率平均。液压泵类型效率齿轮泵0.6~0.8,叶片泵0.65~0.8,柱塞泵0.8~0.88,螺杆泵0.7~0.85。电动机功率选择与验算选电机按平均功率,验算各阶段超载量不超过25%。限压式变量叶片泵功率按流量特性拐点的流量、压力值计算驱动功率。任务4计算和选择液压元件

液压控制阀的选择液压控制阀选择主要考虑工作压力、流量，及工作方式、连接方式等参数，容量参考产品手册流量和压力损失。

液压辅助元件的选择液压辅助元件指除动力、执行、控制元件外维持系统的元件，包括密封装置等，选型原则参考模块六。任务5验算液压系统的性能及编制技术文件

液压系统设计基于估计参数，设计液压系统与元件，需验算性能确认适用性。

技术文件编制汇总计算结果，分析系统效率、压力损失与温升，修正设计，编制模块技术文档。任务5验算液压系统的性能及编制技术文件：验算液压系统压力损失

液压系统压力损失现象液压系统在进行工作循环时，液压油在流经管道、各类控制阀、执行元件时，均会出现压力损失。

液压缸系统压力损失公式执行元件为液压油缸时，系统压力损失公式为（8-17），式中含进回油管总压力损失、进回油腔有效作用面积、总负载及机械效率。

液压缸压力损失计算要点液压缸工作循环内速度、负载显著变化时，因不同阶段流量、压力变化大，需分别计算各阶段压力损失。

液压马达压力损失公式液压马达压力损失公式可写为（8-17）式，式中包含输出转矩T、排量V、机械效率ηm。任务5验算液压系统的性能及编制技术文件：验算液压系统温升液压系统温升原因工作循环中机械效率损失和压力损失转化为热能，液压油带热至油箱散热，发热量超散热量致热能积累。温升后果温度升高过密封元件失效、油液变质，需验算温升确保工作温度合理，编制技术文件保障性能。计算系统发热量液压系统单位时间内发热量H通过式（8-18）计算，式中P为液压泵输入功率，η为液压系统总效率（液压泵、回路、执行元件效率乘积）。计算系统散热量计算液压系统单位时间油箱散热量H0，需知散热系数h、油箱散热面积A、热平衡温度t1及环境温度t2。验算系统热平衡温度当发热量和散热量相等时系统处于热平衡状态，即H=H0，Δt为系统温升，环境温度t2不能高于系统允许最高温度，否则需额外散热。任务5验算液压系统的性能及编制技术文件：编制液压系统技术文件编制技术文件前提所设计的液压系统经验算后即可开始编制液压系统那个施工所需的相关技术文件。正式工作图内容绘制液压系统正式工作图，需包含泵、执行元件、辅助设备、管路元件的型号及性能参数，还有操作说明。技术文件其他内容技术文件还包括零部件目录表、标准件等总表、试车要求、技术说明书，用于液压系统采购、组装、调试及日常维修保养。任务考核要求任务考核：使用绘图软件绘制一般设计液压系统程序流程图，并小组讨论一下是否可以更换某些步骤的顺序。任务6液压系统故障的诊断与排除

故障原因元器件选型不当、硬件损伤、装配失误致系统异常。

异常表现温升异常、噪音问题，影响系统稳定运行。

诊断步骤检查异常情况，定位故障源，实施修复或替换。

常见故障多为温升、噪音，需细致排查与处理。任务6液压系统故障的诊断与排除：液压系统压力不正常01压力不正常现象及影响液压系统压力不正常体现为压力不足或过高，不足致执行元件动作异常，过高引发密封件损坏、管道爆裂等后果。02压力不足故障处理压力不足故障处理：原因包括减压阀设定低、损坏，溢流阀旁通阀损坏，集成通道块设计有误，泵、马达或油缸损坏内泄大；排除方法为重新设定、修理或更换对应元件。03压力过高故障处理故障现象：压力过高。原因：阀设定错误、变量机构不工作、阀堵塞或损坏。排除方法：重新设定、修理或更换变量机构、清洗或更换阀。04压力不稳定故障处理压力不稳定故障处理：溢流阀磨损等五原因，对应修理更换、堵漏排气、清洗换油等排除方法。任务6液压系统故障的诊断与排除：液压系统油温过高油温过高原因

系统过热原因设定压力过高，卸荷元件故障，调定值不当，阀漏损大，油品问题，油量不足，油箱设计不合理，蓄能器故障，冷却系统缺陷，管路阻力，热源辐射。

故障影响密封失效，油液劣化，系统性能下降。任务6液压系统故障的诊断与排除：液压系统油温过高油温过高排除方法

排除方法降低工作压力，检查或更换卸荷回路元件，调定延长卸压时间，修理或替换大规格阀，变更回路采用卸荷阀或变量泵。具体措施换油、修泵、加油、加大油箱，改进油箱结构，换大蓄能器，安装或加大冷却器，调整，选管径，用隔热材料，设通风冷却，选合适油液。任务6液压系统故障的诊断与排除：液压系统动作不正常故障影响与诊断说明液压系统执行元件动作异常，影响系统任务执行、机械精确性与可靠性，导致生产误差和故障，降低工作效率和生产力。执行元件无动作执行元件无动作。原因：电磁铁故障、限位顺序装置问题、机械故障、无指令信号、放大器问题、阀不工作、油缸或马达损坏。排除方法：排除、更换、调整、修复。执行元件动作缓慢执行元件动作缓慢。原因：泵流量不足、系统泄漏大、油液粘度不当、阀控制压力不够或阻尼孔堵、外负载过大、放大器失灵或调整不当、阀芯卡涩、缸或马达磨损严重。排除方法：检查修复更换、调整或更换液压油、清洗调整、检查调整外负载或重新设计系统、调整修复更换、清洗过滤换油、修理更换。执行元件动作不规则执行元件动作不规则，因压力、空气、信号、放大器、传感器、阀芯、缸马达问题，对应排除方法为查修、排气、调整等。任务6液压系统故障的诊断与排除：液压系统噪声、振动大

液压系统噪声泵中噪声、振动，管路、油箱共振，需用软管、防振材料，选低噪声泵，加粗管道，少用弯头，采用消声器、蓄能器。液压系统振动阀弹簧系统共振，油箱共鸣，需调整弹簧，排空气，增厚箱板，增设筋板，改变管道属性，装节流阀，夹紧管道。任务6液压系统故障的诊断与排除：液压系统噪声、振动大液压系统的设计主要包含以下流程

01液压系统设计流程确定工作要求，分析工况，拟定原理图，选择元件，验算性能，绘制工作图及编制技术文件。

02液压系统常见故障压力不正常，油温过高，动作异常，噪声大，需逐步诊断排除，采取维修或更换措施。

03自动化产线设计设计液压上料机，满足快慢升降循环，考虑工件与滑台重量，导轨类型，行程与速度要求，启动制动时间。任务6液压系统故障的诊断与排除：液压系统噪声、振动大

01实训目的熟悉设计流程，掌握元件计算选型，培养团队协作解决问题能力。

02实训资源提供液压设计手册，元件图册，教材，网络资源支持。

03实训内容分析模块需求，计算负载，确定参数，选择元件，验算性能，绘制最终原理图。谢

谢！

模块九：液压系统应用实例目

录1345任务一：目导读与液压系统分析方法2任务二：认识组合机床动力滑台液压系统任务三：认识汽车起重机液压系统任务四：认识注塑机液压系统任务五：认识机械手液压系统项目导读液压系统核心概念液压传动系统是为实现设备特定运动循环，将执行元件与液压回路组合，由液压泵组集中供油的完整系统。液压系统图表明：所有液压元件及相互连接关系各执行元件的运动循环及控制方式整个液压系统的工作原理教学目标知识目标掌握结构组成、理解原理、熟悉布局特点能力目标阐述原理、绘制图示、推测状态变化素质目标逻辑思维、探索精神、工程意识液压系统分析方法1了解需求明确设备功用及对液压系统动作、性能的要求2分解系统按执行元件数量将系统分解为若干个子系统3子系统分析分析基本回路及元件作用，分析进油和回油路线4系统关联分析分析子系统间的顺序、同步、互锁等联系5归纳总结总结系统特点和工作要领任务1：认识组合机床动力滑台液压系统组合机床特点与动力滑台功能组合机床动力滑台概述组合机床特点由通用部件（动力头、动力滑台等）和专用部件组合而成加工能力强、自动化程度高、经济性好广泛应用于批量机械加工场景动力滑台功能与组成核心功能：

安装切削头并带动工件/刀具做直线进给运动，实现钻孔、镗孔、铰孔、铣削等加工。组成结构滑座：基础支撑部件滑板：沿导轨做往复直线运动驱动装置：液压驱动，传动平稳性能要求速度换接平稳，进给速度稳定，功率利用合理。YT4543型动力滑台工作循环技术参数•进给速度范围：6.6～600mm/min•最大进给力：4.5×10⁴N系统核心设计特点•限压式变量泵供油•电液换向阀换向•液压缸差动连接实现快进•行程阀实现快进与工进转换工作循环流程快进第一次工作进给第二次工作进给止挡块停留快退原位停止动力滑台液压系统工作原理工况电磁铁状态进油路线回油路线核心特征快进YA1+、YA2-、YA3-液压泵→换向阀左位→液压缸无杆腔液压缸有杆腔→换向阀左位→液压缸无杆腔（差动回路）差动连接快速趋近一次工进YA1+、YA2-、YA3+液压泵→换向阀左位→调速阀1→液压缸无杆腔液压缸有杆腔→换向阀左位→油箱调速阀调速一次进给二次工进YA1+、YA2-、YA3-液压泵→换向阀左位→调速阀2→液压缸无杆腔液压缸有杆腔→换向阀左位→油箱调速阀调速二次进给止挡块停留YA1+、YA2-、YA3-液压泵→换向阀左位→压力继电器检测→溢流阀溢流液压缸有杆腔→换向阀左位→油箱压力继电器反馈到位检测快退YA1-、YA2+、YA3-液压泵→换向阀右位→液压缸有杆腔液压缸无杆腔→换向阀右位→油箱电磁阀换向快速返回原位停止YA1-、YA2-、YA3-液压泵→换向阀中位→溢流阀→油箱液压缸两腔封闭，滑台锁紧定位低压卸荷行程阀控制YT4543型动力滑台液压系统特点系统三大特点1调速回路设计限压式变量泵-调速阀调速回路，速度刚性好、调速范围大2节能设计变量泵和差动连接实现快进，停止时低压卸荷3换接精度设计行程阀和顺序阀实现换接，动作可靠、精度高任务考核动作1YA2YA3YA行程阀顺序阀速度压力快进+-+--快低压工进+-+++慢高压停留+-+++停保压快退-+--/+-快低压原位停止-----停卸荷任务2：认识汽车起重机液压系统QY8型汽车起重机液压系统汽车起重机液压系统组成【核心元件】1.液压泵2.滤清器3.二位三通手动换向阀4、12.溢流阀5、6、13、16、17、18.手动换向阀7、11.液压锁8.后支腿缸9.锁紧缸10.前支腿缸14、15、19.平衡阀20.制动缸21.单向节流阀22.伸缩缸23.变幅缸【安全设计要点】支腿双向液压锁防止"软腿"现象平衡阀控制平稳及单向锁紧溢流阀控制油路过载常闭式制动器联动安全制动汽车起重机液压系统工作原理机构操纵阀核心动作油路说明支腿收放三位四通换向阀支腿伸出/收回液压锁锁紧，确保作业时支腿固定不动，防止因负载压力导致的意外收缩吊臂伸缩比例换向阀吊臂伸出/缩回平衡阀保证平稳，控制吊臂下降速度，防止因重力导致的失速下滑吊臂变幅三位四通换向阀吊臂仰角调节平衡阀保证平稳下降，变幅油缸双向液压锁实现中位锁紧，确保变幅角度稳定起升机构比例换向阀重物升降制动缸联动控制，起升时自动松闸、停止时自动抱闸，配合平衡阀实现平稳下降回转机构比例换向阀上车回转回转缓冲阀实现平稳启停，双向溢流阀保护系统，防止回转惯性冲击任务3：认识注塑机液压系统250g注塑机液压系统注塑机液压系统概述【功能与特点】●

热塑性塑料制品成型加工设备●

将塑料颗粒加热熔化后高压注入模腔●

通用设备，配套不同模具生产多种制品●

结构：机架、模板、合模保压部件、预塑注射部件、液压系统、电气控制系统【工作循环流程】合模注射座整体快进注射保压减压、再增压预塑注射座后退开模顶出制品推料缸退回系统卸荷【系统要求】足够合模力可调速度可调压力保压功能安全联锁注塑机液压系统工作原理动作电磁铁状态核心特征合模YA1、YA2、YA5通电双泵供油液压油经换向阀进入合模缸无杆腔，实现快速合模增压锁模YA1、YA2、YA5、YA6通电增压缸工作，锁模力达到额定值，确保模具紧密闭合注射座快进YA1、YA3通电调速阀调节注射座前进速度，喷嘴与模具主流道对接注射YA1、YA2、YA4通电双泵供油熔融塑料高速注入模具型腔，压力与速度可控保压YA4通电小泵供油维持型腔压力，补偿冷却收缩，确保制品密度预塑YA1、YA7通电螺杆旋转后退，背压调节控制熔体质量，准备下一周期开模YA1、YA8通电液压油进入合模缸有杆腔，慢速-快速-慢速平稳开模顶出制品YA1、YA9通电顶出缸动作，制品顺利脱模，顶出速度可调系统卸荷所有电磁铁断电卸荷节能液压泵低压空转，降低能耗与系统发热注塑机液压系统特点系统五大特点1节能设计：双泵供油，功率利用合理2速度控制：慢→快→慢速度曲线，避免冲击3压力控制：多溢流阀分级控制4安全设计：安全门行程阀联锁5精度控制：调速阀保证制品质量稳定任务考核动作YA1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA10YA11快速合模+----------慢速合模++---------注射座前进--+--------注射--+++------保压--+-+------开模-----++----任务4：认识机械手液压系统自动化生产线物料搬运关键设备任务考核动作YA1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA10YA11快速合模+----------慢速合模++---------注射座前进--+--------注射--+++------保压--+-+------开模-----++----机械手液压系统概述特点与应用•自动化生产线物料搬运关键设备•重复作业能力强、适应恶劣环境•承载能力强、定位准确•应用：机械加工、汽车制造、电子装配•额定压力6.3MPa，双联泵供油多自由度液压驱动精确定位标准动作循环插定位销手臂前伸手指张开手指夹紧抓料手臂缩回手腕回转180°拔定位销手臂回转95°插定位销手臂前冲手臂中停手指松开手臂缩回手腕回转复位拔定位销手臂下降手臂回转复位待料/泵卸荷循环完整动作循环周期执行元件：4个液压缸2个液压马达机械手液压系统组成核心元件过滤器液压泵电磁卸荷阀普通单向阀减压阀电液换向阀单向调速阀单向顺序阀液压缸电磁换向阀行程调速阀液压马达液控单向阀压力继电器核心回路设计锁紧回路液控单向阀平衡回路单向顺序阀调速回路单向调速阀定位回路减压阀缓冲回路行程调速阀机械手液压系统工作原理核心动作油路分析动作电磁铁状态进油路线核心特征插定位销YA1+泵→减压阀→定位销缸

减压阀减压

，稳定工作压力手臂前伸YA2+泵→换向阀→伸缩缸

双泵供油

，快速响应动作手指夹紧YA3+泵→单向阀→夹紧缸

液控单向阀锁紧

，保压可靠手臂上升YA4+泵→顺序阀→升降缸

顺序阀平衡

，防止自重下落手腕回转180°YA5+泵→换向阀→回转缸

双向缓冲

，平稳换向手臂回转95°YA6+泵→节流阀→回转缸

调速控制

，精确定位机械手液压系统特点系统五大特点1节能设计双联泵供油，功率匹配合理2安全可靠液控单向阀锁紧，平衡回路防