土木工程机械课件 第六章.ppt

1、第六章液压传动，6。1液压传动基础知识，6。2液压部件，6。3基本液压回路，6。4典型液压回路和6。1液压传动的基本知识。液压传动是一种以油为中间介质，通过液体的压力能来传递动力的传动方式。6.1.1液压传动的工作原理：1 .例：(液压千斤顶)，液压传动装置是一种能量传递装置。机械能，传递到特定位置，6。1液压传动基础知识，2。液压传动的工作原理：(基于帕斯卡原理)在装有液体的封闭容器中，如果不考虑液体的自重，容器中各点的压力相等。3.液压传动系统力传递的基本方程：6。1液压传动的基本知识；4.液压传动系统中运动传递的基本方程：6。1液压传动的基本知识；5.液压传动系统的工作特点：(1)液压传

2、动是在密封容器中进行的；(2)力的传递是通过液体的压力来实现的；(3)运动的传递是基于液体体积相等变化的原理；(4)工作压力取决于负载；(5)容易实现自锁。6.1液压传动的基本知识；6.液压系统的两个基本参数：压力和流量。(1)压力p:单位面积的液体压力是指压力超过大气压力的部分。相对压力(表压):由压力计测得的高于大气压力的压力部分。绝对压力：实际压力，包括大气压力。它们之间的关系是：绝对压力=相对压力，大气压力，6。1液压传动的基本知识，(2)液体流量q:单位时间内通过管道某一流动段的液体体积。根据压力，它可以分为几个等级：6。1液压传动基础知识，6.1.2液压系统组成：1。动力装置(能量

3、装置):将机械能转化为液压能。控制装置：改变液体流动的方向，调节液体的压力或流量。3.致动器：将液压能转换成机械能。4.辅助设备：协助和改善能量传递，确保系统正常运行。5.工作介质：液压油，6。1液压传动的基本知识，6.1.3液压系统的优缺点：1。优点：(1)无级变速范围广；(2)体积小、重量轻、启动和换向快；(3)运动平稳，润滑良好，零件使用寿命长；6。1液压传动基础知识，(4)操作简单省力，易于实现自动化；(5)良好的自锁和易过载保护；(6)液压元件多为“三导向”产品，便于推广使用。2.缺点：(1)液压系统的性能受温度变化的影响；(2)不能实现定比传动；(3)液压传动的效率低于机械传动。(

4、4)零件精度高，液压传动设备价格高。6。1液压传动基础知识，6.1.4液压油的选择：1。液压油的作用：液压油是一种传递动力的液体，它可以润滑、防锈、防腐蚀和冷却液压元件。2.对液压油的要求：应具有适当的粘度、良好的耐温性、抗氧化性、耐燃性、无腐蚀性、无毒、无腐蚀性和一定的消泡能力。6。1液压传动基础知识，3。选择原则：选择具体品牌时，应考虑：(1)当系统温度较高时，使用粘度较高的油；相反，当系统温度较低时，使用粘度较低的油。(2)当系统工作压力较高时，使用粘度较高的油；相反，使用粘度较低的油。(3)当系统中运动部件的速度较高时，油的流量也较高，使用低粘度的油；相反，使用粘度较高的油。6.1.5

5、液压系统符号(在第2节“液压部件”中介绍):6。2液压部件，6.2.1液压泵：将原动机(如马达)提供的机械能转化为液压能，并以一定压力输入液压油，流入液压系统的部件。称为：液压动力元件。1.工作原理和分类凸轮、柱塞、缸体、弹簧、工作室、单向阀、单向阀、6。2液压元件，(2)分类：液压泵根据旋转轴每次旋转输出的油量是否可调，可分为固定泵和可变泵；根据输油方向是否可以改变，分为单向泵和双向泵；根据结构形式的不同，可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵、螺杆泵和凸轮泵等。齿轮泵、叶片泵和柱塞泵广泛应用于工程机械的液压系统中。6。2液压部件，2。齿轮泵：齿轮泵有两种形式：外啮合和内啮合，常用的是外啮合。(1)工

6、作原理：(2)困油现象：主动齿轮、从动齿轮、吸油室、油压室、封闭空间、6。2液压部件，3。叶片泵(1)特点：结构紧凑，运行稳定，输油均匀，性能好，噪音低，排量大；缺点是结构复杂，吸油性能差，对油污敏感。(3)工作原理：(2)分类：根据转子每转吸油或压力的次数，叶片泵可分为单作用式(每转吸油和压力一次)和双作用式(每转吸油和压力两次)。双作用叶片泵广泛应用于工程机械中。转子，定子，6。2液压部件，4。柱塞泵：(1)具有密封性能好、泄漏小、容积效率高(高达98)和工作压力高(高达35MPa)的特点，适用于高压、大流量、大功率的液压系统。因此，它经常被用在建筑机械上。(2)类型：柱塞在缸体中的排列方

7、式不同，分为轴向柱塞泵、轴向柱塞马达、径向柱塞泵和径向柱塞马达。6。2液压元件，(3)原理：当每个柱塞在缸膛内往复运动时，由柱塞和缸膛组成的密封工作空间的容积变化实现吸油和增压。传动轴、缸体、柱塞、滑块、压盘、斜盘、配流盘、吸油口、排油口、6。2液压部件，6.2.2液压马达和液压缸：液压马达和液压缸是将液压能转换成机械能的液压致动器。液压马达实现连续旋转运动，液压缸实现直线往复运动。1.液压马达：(1)液压马达与液压泵的异同：液压马达在结构上与液压泵基本相同，也通过密封容积的变化来工作。液压马达将液压能量转换成机械能(液压致动器)，而液压泵将机械能转换成液压能量(液压动力元件)。6.2液压元件

8、，(2)分类：齿轮式、叶片式和柱塞式。(3)工作原理：(4)液压马达的扭矩M和转速V:(6)液压元件V:6。2)液压缸：(1)分类：根据其作用方式，可分为单作用和双作用两类。(a)单作用液压缸：压力油推动活塞(或液压缸)向一个方向运动，而反向运动通过重力、弹簧力或另一个液压缸实现。(二)双作用液压缸利用压力油推动活塞(或缸体)前后移动。6.2液压元件根据结构的不同可分为活塞式、柱塞缸式、伸缩套筒式和摆动式。(2)活塞缸：将液压能转化为直线运动和推力。单杆活塞缸：只有一端有活塞杆的液压缸。6。2液压元件，图中活塞两端的有效工作面积为：无杆腔的有效工作面积，6。2个液压元件，(a)输出推力：进油口

9、无杆腔，回油口有杆腔，(b)进油口无杆腔，回油口无杆腔，(c)液压元件有杆腔。6。2液压部件，其特点是无论活塞(或缸体)向哪个方向移动，推力和移动速度都相同。它通常用于对往复速度有相同要求的场合。(3)柱塞式液压缸：只能单向运动，压力油从左油口进入液压缸推动柱塞运动，其回程需要外力完成。(4)其结构分为单作用活塞式和双作用活塞式。6。2个液压元件，(5)回转油缸回转油缸：回转角度小于360。6.2液压部件，6。2.3液压阀：(1)液压阀的功能：控制和调节系统中液体的压力、流向和流量。(2)液压阀分为三类：方向控制阀：用于控制液压系统中液体流动的方向，如单向阀和换向阀。压力控制阀：用于控制液压系

10、统中液体流动的压力，以满足溢流阀、减压阀、顺序阀等工作机构负载变化的要求。流量控制阀：用于控制液压系统中液体的流量，如节流阀、调速阀等。6。2液压部件，1。方向阀：用于控制液体的流向，使执行机构能按要求的动作工作。(1)单向阀：控制油单向流动的液压阀。回路中始终保持局部压力。普通单向阀：只有油可以单向流动。它不能反方向流动。6。2液压元件，液压控制单向阀：单向流动，液压控制反向流动。活塞、阀芯、6。2液压元件，(2)换向阀：利用滑阀和阀体之间相对位置的变化来控制油的开、关和流向的液压阀。换向阀的结构和工作原理：(1)结构：阀体、阀芯、阀芯操作机构、6。2液压元件，()原理：，通路：指阀体上与系

11、统中油路连通的油口。通常，字母p表示与压力油路连通的进油口，t(或0)表示与油箱连通的回油口，a和b表示与执行器连通的油口。换向阀的操作方式：手动、机械、电磁、液压、电液等。6。2液压元件，滑阀的空档功能：6。2液压部件，2。压力控制阀：在液压传动中，用来控制和调节液压系统压力的阀门，或利用压力变化作为信号来控制其他部件动作的阀门。(1)溢流阀：它有两个功能：(a)限制系统的最大压力，防止系统过载；保持系统压力大致恒定，并稳定压力。节流阀控制液体流入油缸，液压马达，溢流阀，6。2液压元件，直动式溢流阀：阀体，阀芯，弹簧，调压螺钉，6。2液压元件、先导溢流阀：先导阀芯、阻尼孔、回油孔等。分类：直

12、动式安全阀、先导式减压阀。先导式减压阀：减压阀出口压力低于设定压力；阀口完全打开，没有减压效果。减压阀出口压力高于设定压力：阻尼孔、先导阀芯、6。2个液压元件，(3)顺序阀：它是一种压力阀，利用油路中压力的变化来控制阀口的打开和关闭，实现执行器的顺序动作。分类：直动顺序阀和先导顺序阀。直动顺序阀：当流入端口P的压力油低于弹簧设定压力时，控制柱塞下端向上推力小，阀芯处于最低位置，阀口关闭，油不能通过顺序阀流出。当进油口油压达到弹簧设定压力时，阀芯上升，阀口打开，压力油从顺序阀出口流出，使阀后油路工作。6。2液压部件，3。流量阀：它是一种液压阀，通过改变阀口的流通面积来调节通过阀口的流量，从而控制

13、执行机构的运动速度。(1)节流阀：阀体、阀芯、6。2个液压部件；(2)速度控制阀：它是由一个定压差减压阀和一个节流阀串联而成的组合阀。节流阀用于调节通过流量；压差减压阀使节流阀前后的压差恒定，从而消除了负载变化的影响6.3.1速度控制回路：1。节流调速回路：节流调速回路是在定排量泵系统中，利用节流阀或调速阀改变流入执行机构的流量来实现调速的方法。入口节流回路，入口节流调速回路，节流阀，回流节流调速回路，节流阀，旁路节流调速回路，节流阀，6。3液压基本回路，2。容积调速回路：通过改变变量泵或变量马达的排量来调节执行机构的运动速度。可变泵液压缸容积调节回路，可变泵固定马达容积调节回路，可变泵可变马

14、达容积调节回路，6。3液压基本回路，6.3.2压力控制回路：压力控制回路：通过压力阀控制整个系统或系统分支压力的回路。1.压力调节回路：一般来说，溢流阀是用来控制系统的工作压力，使其保持基本恒定或限制其最大值。6。3液压基本回路，(1)定排量泵系统：当系统使用定排量泵供油时，在其进油或回油通路上设置一个流量阀，使油泵的部分压力油进入执行器，多余的油需要通过溢流阀流回油箱。在这种情况下，溢流阀处于其设定压力的常开状态，这起到稳定系统压力的作用。节流阀，节流阀，6。3液压基本回路，(2)当变量泵系统使用变量泵供油时，系统中没有多余的油溢出，其工作压力由负载决定。此时，与泵并联的溢流阀仅在过载时打开

15、，这限制了系统的最大工作压力。这种溢流阀也称为安全阀。安全阀，安全阀，安全阀，安全阀，6。3液压基本回路，2。减压回路：当主系统压力高而子系统压力低时，减压阀用于形成减压回路。主系统工作压力高，子系统工作压力低。6.3液压基本回路，3。卸载回路：使泵处于卸载状态的液压回路。泵有两种卸载方式：流量卸载和压力卸载。(1)换向阀空档功能卸荷回路：当M、H、K换向滑阀处于空档位置时，实现液压泵卸荷的回路。6。3液压基础回路，(2)电磁溢流阀卸荷回路：6。3液压基本回路，4。平衡电路：防止致动器快速下降并使其稳定下降的电路。单向顺序阀，换向阀在中间，油缸停止滑动。6.3液压基本回路，6.3.3方向控制回路：方向控制回路：控制液压系统油路的通断或换向以启动、停止或改变工作机构运动方向的回路。1.换向电路：改变执行机构运动方向的电路。(1)换向阀换向回路：电磁换向阀换向回路，手动换向阀换向回路，6。3液压基本回路，(2)双向液压泵的换向回路，2