三一重装掘进机液压传动录像讲稿(机械课件)解读
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3.3.1 定量泵
排量不可调的泵，叫做定量泵。
定量泵主要特点：结构简单，价格便宜；采用定量泵的液压系统，执行机构速度的 调节只能采用节流调速；定量泵的输出流量为常数，因而系统效率较低。 3.3.2 变量泵 排量可调的泵，叫做变量泵。 变量泵主要特点：结构复杂，价格较贵；采用变量泵的液压系统，执行机构速度的 调节可采用容积调速或容积-节流调速；变量泵的输出流量始终和系统的需要相适应。 3.3.3 变量泵的主要类型 1）负载敏感变量 2）恒功率变量 3）恒压变量 4）恒流变量 5）伺负变量 三一掘进机液压系统采用的LRDS变量泵具有负载敏感、恒功率、恒压等多种功能。
2019/3/16
第三篇 液压控制阀
第四篇 附件和液压油 第五篇 液压系统
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第 1 章 液压概论
1.1 液压传动的工作原理
液压传动：就是通过受压液体在密 闭容积中的流动传递动力。
教具演示
各种传动：其特点均和介质的性质有关， 液压传动也不例外。
工作介质的性质决定了液压传动的特点：
液体体积几乎不可压缩——液压传动响应快，刚性大； 液压油可传热——摩擦生热，热量传给油，散热容易； 流量可无级调节——执行机构运动平稳，可以无级调速； 流体参数表现为流量和压力——元件通用化、系列化、标准化； 液压油有润滑性，无孔不入，容易流动——零件在油中工作，寿命长。 缺点：油的粘度受温度影响大，有泄漏，元件精度要求高，配管不如配电容易等。 掌握工作介质的性质，是设计、使用和维护保养液压系统的前提。
TPt DP P pP qct Ft A vc Δpc
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qPt
qPt TPt VP 2n pP
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5.3.4 能量转换元件的参数计算-2
液压泵电机功率 液压马达输出功率
pq Pp ( kw) 600 p p bar(巴）； pq M PM ( kw) 600 q 升/分
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5.3.4 能量转换元件的参数计算-1
液压泵和马达参数计算 理论转矩记住它 , 等于排量乘压差 . 理论流量记得住 , 等于排量乘转速 . 功率等于p 乘 q , 也等转矩乘转速 . 能流方向分得清 , 乘除效率不含糊 . 计算单位要统一 , 角度一律用弧度.
pA k x0 x
k x0 x kx0 p A A x0 x
初始压缩量
x0
可调, 并且调后不变,所以 p 基本不变.
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6.1.2先导式溢流阀工作原理
导阀先于主阀开，主阀芯平衡时：
k 2 x0 x p1 p2 A k 2 x0 p2 ( x0 x ) A
封闭容积要变化, 吸压油腔要相隔;
吸油油箱通大气, 油压建立靠载荷, 压力不能无限大, 强度密封决定的; 流量大小看转速, 再看排量是如何. 泵能吸油又压油, 正常泄漏也没辙, 压力增高出油少，只因泄漏在增多.
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l n d V
大气压
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3.3 定量泵与变量泵的基本概念
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1.2 掘进机的执行机构
1.2.1 掘进机概况
液压系统是为掘进机服务的。
掌握液压系统，必须了解掘进机的用途和动作要求。
掘进机的用途：截割煤和岩石，开辟巷道。 掘进机动作要求：除截割头旋转由电机传动外，其余均为液压传动； 液压动作：截割臂升降；截割臂左右回转；星轮旋转；一运运煤；
前铲板升降；后支撑升降；履带行走。
设计理念：安全，可靠，紧凑精良，高效人性化。
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1.2.2 掘进机的执行机构
截割头旋转-电机驱动；其余均为液压驱动
EBZ160掘进机液压系统： 泵2个，缸9个，马达6个 伸缩缸 1个
控制台
升降缸 2个 回转缸 2个
液压泵 2个 一运马达 2个
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第 3 章 液压泵
3.1 液压泵的工作原理
液压泵-容积泵：容积扩大,吸油;容积缩小,压油 排量：泵轴转一转，吸油或压油体积 VP 理论流量： q Pt
q
理论流量 泄漏
4
d 2l
F p L D u
nVP
p
3.2 液压泵主要特点
容积泵来特点多, 共有以下这几个:
泵-轴先转-容积变化-吸压油-靠负载生压力-输出压力油 马达-先供油-容积变化-进出油-靠负载生压力-转矩作用-轴旋转 缸-先供油-容积变化-进出油-靠负载生压力-力推动-活塞运动 在液压系统工作过程中，泵、马达或者是缸，从工作原理 角度来说，它们当时的作用究竟是泵还是马达，不是绝对不变 的。应当根据上述原则进行具体分析和判断。特别是分析、判 断和排除液压系统的故障时更是如此。如液压马达在惯性作用 下，它已经变成了泵。
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E p qdt V
Kh-液压弹簧刚度
EA2 Kh V
V-体积； E-有效容积模数；
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2.3 伯努利方程
2.3.1 工程上液体流动时的伯努力方程
p1
2 2 v1 p2 v2 z1 z2 hw 2g 2g
伯努利方程是个能量方程，它表明流体只能从能量高的地方
所有液压马达，都是靠作用在相关零件上的液压力对马达轴
产生转矩的原理进行工作的。
4.2 液压马达主要特点
1）将液压能转换为机械能,能够正反转,因而结构对称，加上 泄漏 需要,有单独泄油孔; 2）马达可作泵用,泵作马达有条件(如单向阀配油的泵,不能作马达); 3）低速大扭矩马达需要的制动力矩较大。 ☆机械效率和容积效率兼顾☆ 二者不可得兼时： 通常，泵：侧重容积效率-提供流量 马达：侧重机械效率-启动负载能力
星轮马达 2个 铲板缸 2个 行走马达 2个
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支撑缸 2个
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1.3 掘进机液压系统组成 掘进机液压系统
机械能
产生液压动力 液压泵 机械能变液压能 油
油
各种阀 方向和速度 p,q + 方向 油 各种附件 过滤、散热、 油管、接头等
油
履带行走-马达 星论旋转-马达 前后支撑板-缸
适合液体做功的各种工况
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液压功率=压力×流量=pq
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3.6 液压系统图形符号
3.6.1 液压系统的图形符号表示法
p
D L
F u
l n d p V 大气压
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3.6.2 掘进机液压系统常用的图形符号
图形符号的说明 （1）定量泵 （2）变量泵 （3）定量马达（4）变量马达 （5）电动机 (6）液压缸 （7）电磁换向阀 （8）手动换向阀 （9）力士乐多路阀（一片）
p 液压泵总效率； M 液压马达总效率
p为巴 q 每分升， 分子 p q要记清。 泵除效率马达乘， 千瓦分母6 0 0。
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第 6 章 压力控制阀
6.1 溢流阀
6.1.1 直动式溢流阀工作原理
假设:忽略摩擦力,阀口液动力. 设阀口开度为 x . 阀芯平衡时:
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第 5 章 液压缸
5.1 液压缸的结构原理 5.2 单杆液压缸的特点
1) 供油流量相同,往返速度不同 2) 供油压力相同,往返出力不同 3) 可组成差动缸
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5.3 能量转换元件的特点和参数计算
5.3.1 泵作用和马达作用判断原则
3 3 3
液压力做功时，排量把压力和流量联系起来. 排量×压差=转矩（力） 排量×速度=流量
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5.3.3 泵缸马达的共性与个性
油缸油泵油马达，工作原理属一家： 能量转换共同点，均靠容积来变化， 单位位移变化量，排量定义就是它。 出油容积必缩小，进油容积则扩大。 油泵输出压力油，出油当然是高压， 缸和马达与泵反，出油自然是低压。 工作压差看负载，负载含义要记下： 油泵不仅看外载，管路阻力也得加， 缸和马达带负载，压差只是克服它。 流量大小看速度，再看排量小与大。
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5.3.2 排量的概念
排量是泵或马达轴，或缸的活塞移动单位位移时所需油的理论体积
排量是泵或马达轴，或缸的活塞在单位速度下所需的理论流量
排量是泵或马达轴，或缸的活塞在单位压力下所产生的理论转矩(力) 单杆液压缸具有两个排量（因活塞两边有效作用面积不等）
15.9 Ncm 泵马达：V 100cm / r 100cm / 2 15.9cm / rad N / cm2 3 cm N 2 液压缸：A 100cm 100 100 cm N / cm 2
李雅庄矿综掘机应知应会
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掘进机液压传动
200综掘机学习资料
安 全 科：张 禄
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掘进机液压传动
第一篇 液压基础 第二篇 能量转换元件 第 1 章 液压概论 第 2 章 液压流体力学的基本概念 第 3 章 液压泵 第 4 章 液压马达 第 5 章 液压缸 第 6 章 压力控制阀 第 7 章 流量控制阀 第 8 章 方向控制阀 第 9 章 液压附件 第 10 章 液压油 第11 章 液压回路与系统 第12 章 液压系统实际应用 第13 章 三一掘进机液压系统特点
流向能量低的地方，在忽略位能和动能的前提下，流体从压力高 的地方流向压力低的地方。
压头位头速度头，三者之和总水头， 相互转换随管路，水头总往低处流。 实际流体有损失，沿程降低总水头。
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伯努利方程要点
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2.3.2 伯努力方程几何意义和能量意义
几何意义： 能量意义 hw 损失水头
机械能
油
在此过程中体现出液压传动的独到之处
液压系统组成及作用概括 油泵吸油又压油，阀管方向和p q 。 马达旋转缸直线，附件作用很关键。 介质受压传动力，润滑散热作贡献。
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第 2 章 液压流体力学的基本概念
2.1 几个重要概念 粘性：液体具有粘性，粘性大小用粘度来衡量。粘性对液体的流动起阻碍作用。 能量损失：流体流动时有能量损失。 在液压技术中，单位重量流体的能量损失可用压力损失表示。 2.2 压力形成基本原理 液体压力的大小，取决于液体受压的程度。对特定容积，容积内液体压力的大小 取决于流量对时间的积分（累积作用）： 液体流量和压力的关系 液压弹簧刚度大，大到几乎不可压。 无孔不入易流动，容积模数又很大。 液体受压生压力，压力变化有多大？ 体积变化相对值，容积模数乘以它， 容积一定q 积分， 时间越长p 越大。 若不限压保安全，不是坏了就漏了。 三一重型装备有限公司
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133.4 液压传动的主要源自作特征3.4.1 力的传递靠液体压力实现 压力取决于负载。 负载包括:外负载,油流动时管路和阀的阻力负载 3.4.2 运动的传递靠流量
3.5 液压功率
在压力 p 作用下，柱塞在 时间 t 内移动距离 L，则 功率 P
pAL pAu pq t
溢流阀工作时,先导阀口很小,弹簧力变化不 大.说明p2 可看作常数. 所以, p1 可视为常数. 先导溢流阀主要特点： 可用于高压大流量;响应不如直动式的快; 可设置遥控口,实现压力遥控或卸荷控制.
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p1 A p2 A k 2 x0 x
（10）溢流阀 （11）减压阀
（12）顺序阀 （13）节流阀 （14）单向阀 （15）滤油器 （16）散热器
（17）连接管路
（18）交叉管路 （19）柔性管路
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3.7 力士乐LRDS变量泵
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第 4 章 液压马达
4.1 液压马达工作原理
2 u2 2g
u12 速度水头 2g
压力水头
p1
比动能
位置水头 基准线
z1
0
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p2
比压能 比位能
10
z2
0
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2.3.3 伯努力方程应用思考题
1.流体始终从压力高的地方流向压力低的地方。 对这句话你是如何理解的？
2. 如图，差动缸工作过程中， 比较p, p1, p2的大小!
排量不可调的泵，叫做定量泵。
定量泵主要特点：结构简单，价格便宜；采用定量泵的液压系统，执行机构速度的 调节只能采用节流调速；定量泵的输出流量为常数，因而系统效率较低。 3.3.2 变量泵 排量可调的泵，叫做变量泵。 变量泵主要特点：结构复杂，价格较贵；采用变量泵的液压系统，执行机构速度的 调节可采用容积调速或容积-节流调速；变量泵的输出流量始终和系统的需要相适应。 3.3.3 变量泵的主要类型 1）负载敏感变量 2）恒功率变量 3）恒压变量 4）恒流变量 5）伺负变量 三一掘进机液压系统采用的LRDS变量泵具有负载敏感、恒功率、恒压等多种功能。
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第三篇 液压控制阀
第四篇 附件和液压油 第五篇 液压系统
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第 1 章 液压概论
1.1 液压传动的工作原理
液压传动：就是通过受压液体在密 闭容积中的流动传递动力。
教具演示
各种传动：其特点均和介质的性质有关， 液压传动也不例外。
工作介质的性质决定了液压传动的特点：
液体体积几乎不可压缩——液压传动响应快，刚性大； 液压油可传热——摩擦生热，热量传给油，散热容易； 流量可无级调节——执行机构运动平稳，可以无级调速； 流体参数表现为流量和压力——元件通用化、系列化、标准化； 液压油有润滑性，无孔不入，容易流动——零件在油中工作，寿命长。 缺点：油的粘度受温度影响大，有泄漏，元件精度要求高，配管不如配电容易等。 掌握工作介质的性质，是设计、使用和维护保养液压系统的前提。
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qPt
qPt TPt VP 2n pP
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5.3.4 能量转换元件的参数计算-2
液压泵电机功率 液压马达输出功率
pq Pp ( kw) 600 p p bar(巴）； pq M PM ( kw) 600 q 升/分
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5.3.4 能量转换元件的参数计算-1
液压泵和马达参数计算 理论转矩记住它 , 等于排量乘压差 . 理论流量记得住 , 等于排量乘转速 . 功率等于p 乘 q , 也等转矩乘转速 . 能流方向分得清 , 乘除效率不含糊 . 计算单位要统一 , 角度一律用弧度.
pA k x0 x
k x0 x kx0 p A A x0 x
初始压缩量
x0
可调, 并且调后不变,所以 p 基本不变.
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6.1.2先导式溢流阀工作原理
导阀先于主阀开，主阀芯平衡时：
k 2 x0 x p1 p2 A k 2 x0 p2 ( x0 x ) A
封闭容积要变化, 吸压油腔要相隔;
吸油油箱通大气, 油压建立靠载荷, 压力不能无限大, 强度密封决定的; 流量大小看转速, 再看排量是如何. 泵能吸油又压油, 正常泄漏也没辙, 压力增高出油少，只因泄漏在增多.
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3.3 定量泵与变量泵的基本概念
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1.2 掘进机的执行机构
1.2.1 掘进机概况
液压系统是为掘进机服务的。
掌握液压系统，必须了解掘进机的用途和动作要求。
掘进机的用途：截割煤和岩石，开辟巷道。 掘进机动作要求：除截割头旋转由电机传动外，其余均为液压传动； 液压动作：截割臂升降；截割臂左右回转；星轮旋转；一运运煤；
前铲板升降；后支撑升降；履带行走。
设计理念：安全，可靠，紧凑精良，高效人性化。
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1.2.2 掘进机的执行机构
截割头旋转-电机驱动；其余均为液压驱动
EBZ160掘进机液压系统： 泵2个，缸9个，马达6个 伸缩缸 1个
控制台
升降缸 2个 回转缸 2个
液压泵 2个 一运马达 2个
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第 3 章 液压泵
3.1 液压泵的工作原理
液压泵-容积泵：容积扩大,吸油;容积缩小,压油 排量：泵轴转一转，吸油或压油体积 VP 理论流量： q Pt
q
理论流量 泄漏
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F p L D u
nVP
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3.2 液压泵主要特点
容积泵来特点多, 共有以下这几个:
泵-轴先转-容积变化-吸压油-靠负载生压力-输出压力油 马达-先供油-容积变化-进出油-靠负载生压力-转矩作用-轴旋转 缸-先供油-容积变化-进出油-靠负载生压力-力推动-活塞运动 在液压系统工作过程中，泵、马达或者是缸，从工作原理 角度来说，它们当时的作用究竟是泵还是马达，不是绝对不变 的。应当根据上述原则进行具体分析和判断。特别是分析、判 断和排除液压系统的故障时更是如此。如液压马达在惯性作用 下，它已经变成了泵。
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E p qdt V
Kh-液压弹簧刚度
EA2 Kh V
V-体积； E-有效容积模数；
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2.3 伯努利方程
2.3.1 工程上液体流动时的伯努力方程
p1
2 2 v1 p2 v2 z1 z2 hw 2g 2g
伯努利方程是个能量方程，它表明流体只能从能量高的地方
所有液压马达，都是靠作用在相关零件上的液压力对马达轴
产生转矩的原理进行工作的。
4.2 液压马达主要特点
1）将液压能转换为机械能,能够正反转,因而结构对称，加上 泄漏 需要,有单独泄油孔; 2）马达可作泵用,泵作马达有条件(如单向阀配油的泵,不能作马达); 3）低速大扭矩马达需要的制动力矩较大。 ☆机械效率和容积效率兼顾☆ 二者不可得兼时： 通常，泵：侧重容积效率-提供流量 马达：侧重机械效率-启动负载能力
星轮马达 2个 铲板缸 2个 行走马达 2个
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1.3 掘进机液压系统组成 掘进机液压系统
机械能
产生液压动力 液压泵 机械能变液压能 油
油
各种阀 方向和速度 p,q + 方向 油 各种附件 过滤、散热、 油管、接头等
油
履带行走-马达 星论旋转-马达 前后支撑板-缸
适合液体做功的各种工况
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液压功率=压力×流量=pq
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3.6.1 液压系统的图形符号表示法
p
D L
F u
l n d p V 大气压
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3.6.2 掘进机液压系统常用的图形符号
图形符号的说明 （1）定量泵 （2）变量泵 （3）定量马达（4）变量马达 （5）电动机 (6）液压缸 （7）电磁换向阀 （8）手动换向阀 （9）力士乐多路阀（一片）
p 液压泵总效率； M 液压马达总效率
p为巴 q 每分升， 分子 p q要记清。 泵除效率马达乘， 千瓦分母6 0 0。
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第 6 章 压力控制阀
6.1 溢流阀
6.1.1 直动式溢流阀工作原理
假设:忽略摩擦力,阀口液动力. 设阀口开度为 x . 阀芯平衡时:
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第 5 章 液压缸
5.1 液压缸的结构原理 5.2 单杆液压缸的特点
1) 供油流量相同,往返速度不同 2) 供油压力相同,往返出力不同 3) 可组成差动缸
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5.3 能量转换元件的特点和参数计算
5.3.1 泵作用和马达作用判断原则
3 3 3
液压力做功时，排量把压力和流量联系起来. 排量×压差=转矩（力） 排量×速度=流量
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5.3.3 泵缸马达的共性与个性
油缸油泵油马达，工作原理属一家： 能量转换共同点，均靠容积来变化， 单位位移变化量，排量定义就是它。 出油容积必缩小，进油容积则扩大。 油泵输出压力油，出油当然是高压， 缸和马达与泵反，出油自然是低压。 工作压差看负载，负载含义要记下： 油泵不仅看外载，管路阻力也得加， 缸和马达带负载，压差只是克服它。 流量大小看速度，再看排量小与大。
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5.3.2 排量的概念
排量是泵或马达轴，或缸的活塞移动单位位移时所需油的理论体积
排量是泵或马达轴，或缸的活塞在单位速度下所需的理论流量
排量是泵或马达轴，或缸的活塞在单位压力下所产生的理论转矩(力) 单杆液压缸具有两个排量（因活塞两边有效作用面积不等）
15.9 Ncm 泵马达：V 100cm / r 100cm / 2 15.9cm / rad N / cm2 3 cm N 2 液压缸：A 100cm 100 100 cm N / cm 2
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掘进机液压传动
第一篇 液压基础 第二篇 能量转换元件 第 1 章 液压概论 第 2 章 液压流体力学的基本概念 第 3 章 液压泵 第 4 章 液压马达 第 5 章 液压缸 第 6 章 压力控制阀 第 7 章 流量控制阀 第 8 章 方向控制阀 第 9 章 液压附件 第 10 章 液压油 第11 章 液压回路与系统 第12 章 液压系统实际应用 第13 章 三一掘进机液压系统特点
流向能量低的地方，在忽略位能和动能的前提下，流体从压力高 的地方流向压力低的地方。
压头位头速度头，三者之和总水头， 相互转换随管路，水头总往低处流。 实际流体有损失，沿程降低总水头。
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2.3.2 伯努力方程几何意义和能量意义
几何意义： 能量意义 hw 损失水头
机械能
油
在此过程中体现出液压传动的独到之处
液压系统组成及作用概括 油泵吸油又压油，阀管方向和p q 。 马达旋转缸直线，附件作用很关键。 介质受压传动力，润滑散热作贡献。
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第 2 章 液压流体力学的基本概念
2.1 几个重要概念 粘性：液体具有粘性，粘性大小用粘度来衡量。粘性对液体的流动起阻碍作用。 能量损失：流体流动时有能量损失。 在液压技术中，单位重量流体的能量损失可用压力损失表示。 2.2 压力形成基本原理 液体压力的大小，取决于液体受压的程度。对特定容积，容积内液体压力的大小 取决于流量对时间的积分（累积作用）： 液体流量和压力的关系 液压弹簧刚度大，大到几乎不可压。 无孔不入易流动，容积模数又很大。 液体受压生压力，压力变化有多大？ 体积变化相对值，容积模数乘以它， 容积一定q 积分， 时间越长p 越大。 若不限压保安全，不是坏了就漏了。 三一重型装备有限公司
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133.4 液压传动的主要源自作特征3.4.1 力的传递靠液体压力实现 压力取决于负载。 负载包括:外负载,油流动时管路和阀的阻力负载 3.4.2 运动的传递靠流量
3.5 液压功率
在压力 p 作用下，柱塞在 时间 t 内移动距离 L，则 功率 P
pAL pAu pq t
溢流阀工作时,先导阀口很小,弹簧力变化不 大.说明p2 可看作常数. 所以, p1 可视为常数. 先导溢流阀主要特点： 可用于高压大流量;响应不如直动式的快; 可设置遥控口,实现压力遥控或卸荷控制.
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p1 A p2 A k 2 x0 x
（10）溢流阀 （11）减压阀
（12）顺序阀 （13）节流阀 （14）单向阀 （15）滤油器 （16）散热器
（17）连接管路
（18）交叉管路 （19）柔性管路
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3.7 力士乐LRDS变量泵
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第 4 章 液压马达
4.1 液压马达工作原理
2 u2 2g
u12 速度水头 2g
压力水头
p1
比动能
位置水头 基准线
z1
0
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p2
比压能 比位能
10
z2
0
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2.3.3 伯努力方程应用思考题
1.流体始终从压力高的地方流向压力低的地方。 对这句话你是如何理解的？
2. 如图，差动缸工作过程中， 比较p, p1, p2的大小!