第二节 液压动力装置

第二节液压动力装置【课程性质】理论课【教学目标】1．了解液压泵、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理2．掌握液压泵、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的结构特点、图形符号、主要参数【教学重点】1、液压系统组成及符号认识2、液压泵工作原理3、压力、流量、排量、效率等参数含义及单位4、外啮合齿轮泵、叶片泵、柱塞泵工作原理5、齿轮泵的困油、泄露、拆装6、叶片泵的拆装、柱塞泵的拆装7、液压泵的选用原则【教学难点】1、不同组成中所包含的元件2、单作用叶片泵和双作用叶片泵区别3、轴向柱塞泵和径向柱塞泵区别【教学课时】8课时【教学策略】采用多媒体动画的教学方式，进行直观教学【教学方法】环节教学内容师生互动设计意图导入液压动力装置的作用液压动力装置时液压系统当中的能量转换装置，它将原动机输入的机械能转换成液体压力能，是液压传动的重要组成部分。

一.液压泵1、液压泵工作条件与学生一起分析，液压泵的工通过对新课新课(1) 具有密闭工作容积(2) 该密闭工作容积周期性变化(3) 具有配流结构，保证液压泵有规律连续吸排油(4) 油箱内油液绝对压力恒等于或大于大气压力2、主要性能参数压力、流量、排量、效率、功率等二、齿轮泵1、组成图7 齿轮泵组成2、工作原理外啮合齿轮泵的工作原理如图8所示。

其主要结构由泵体、一对啮合的齿轮、泵轴和前后泵盖组成。

3、拆卸步骤第一步：拆卸图示中的螺栓，取出右端盖；第二步：取出右端盖密封圈；第三步：取出泵体；第四步：取出被动齿轮和轴；主动齿轮和轴；第五步：取出左端盖上的密封圈。

4、各零部件清洗液压元器件在拆卸完成后或装配前，必须进行彻底的清洗，以除去零部件表面黏附的防锈油、锈迹、铁屑、油泥等污物。

不同零部件可以根据具体情况采取不同的清洗方法。

比如，对于泵体等外部较粗糙的部件表面可以用钢丝刷、毛刷等工具，进行刷洗，以去除黏附的铁锈、油泥等污物；对于啮合齿轮可以使用棉纱、抹布等进行擦洗；对于形状复杂的零件或者黏附的污垢比较顽固、难于用以上方法除作原理。

图6所示的是一单柱塞液压泵的工作原理图。

图中柱塞2安装在缸体3中形成一个密封容积a，柱塞在弹簧4的作用下始终紧抵在偏心轮1上。

原动机驱动偏心轮1旋转时，柱塞2将作往复运动，使密封容积a的大小发生周期性的交替变化。

当a由小变大时就形成部分真空，油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀5进入油箱a而实现吸油；反之，当a由大变小时，a腔中吸满的油液将顶开单向阀6流入系统而实现压油。

原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油，这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能输出。

当泵的主动齿轮按图示箭头方向旋比较简单的液压泵，使学生初步建立对液压传动的印象。

去的零件，可采用浸洗的方法，即把零件先放在清洗液中浸泡一段时间后再进行清洗。

常用清洗液有汽油、煤油、柴油及氢氧化钠溶液等，因柴油不易挥发，成本低廉，故本任务选用柴油作为清洗液。

清洗顺序：第一步：清洗一对相互啮合的齿轮；第二步：清洗齿轮轴；第三步：清洗密封圈和轴承；第四步：清洗泵体、泵盖和螺栓等3、齿轮泵的装配装配步骤：第一步；将主动齿轮（含轴）和从动齿轮（含轴）啮合后装入泵体7内；第二步：装左右端盖的密封圈；第三步：用螺栓将泵左泵盖、泵体和右泵盖拧紧。

第四步：用堵头将泵进出油口密封（必须做这一步）。

拆装注意事项：1、拆装中应用铜棒敲打零部件，以免损坏零部件和轴承。

2、拆卸过程中，遇到元件卡住的情况时，不要乱敲硬砸。

3、装配时，遵循先拆的部件后安装，后拆的零部件先安装的原则，正确合理的安装，脏的零部件应用柴油清洗后才可安装，安装完毕后应使泵转动灵活平稳，没有阻滞、卡死现象。

4、装配齿轮泵时，先将齿轮、轴装在后泵盖的滚针轴承内，轻轻装上泵体和前泵盖，打紧定位销，拧紧螺栓，注意使其受力均匀。

三、叶片泵转时，齿轮泵右侧（吸油腔）齿轮脱开啮合，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管路、吸油腔进入齿间。

随着齿轮的旋转，吸入齿间的油液被带到另一侧，进入压油腔。

这时轮齿进入啮合，使密封容积逐渐减小，齿轮间部分的油液被挤出，形成了齿轮泵的压油过程。

齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开，起配油作用。

图11 单作用叶片泵原理图（2）单作用叶片泵的工作原理：如图11所示，转子1由传动轴带动绕自身中心旋转，定子是固定不动的，中心在定子中心的正上方，二者偏心距为e。

当转子旋转时叶片在离心力或在叶片底部通有压力油的作用下，使叶片紧靠在定子内表面，并在转子叶片槽内作往复运动。

这样，在定子内表面，转子外表面和端盖的空间内，每两个相邻叶片间形成密封的工作容积，如果转子逆时针方向旋转，在转子定子中心连线的右半部，密封的工作容积（吸油腔）逐渐增大，形成局部真空，油箱中的液压油在大气压力的作用下，被压入吸油腔，这就是叶片泵的吸油过程。

同时，在左半部，工作容积逐渐减小而压出液压油，这就是叶片泵的压油过程。

转子旋转一周，叶片泵组成及工作原理单作用叶片泵的组成：单作用叶片泵由转子、定子、叶片、及壳体、端盖等主要零件组成。

叶片泵是机床液压系统中应用最广的一种液压泵，它主要的优点是：流量均匀，运转平稳，结构紧凑，噪声小；其缺点是：结构较复杂，吸入性能差，对工作液体的污染较敏感。

它主要用于对速度平稳性要求较高的中低压系统。

随着结构、工艺及材料的不断改进，叶片泵正向中高压及高压方向发展。

拆装注意事项(1) 拆解叶片泵时，先用内六方扳手对称位置松开后泵体上的螺栓后，再取掉螺栓，用铜棒轻轻敲打使花键轴和前泵体及泵盖部分从轴承上脱下，把叶片分成两部分。

(2) 观察后泵体内定子、转子、叶片、配油盘的安装位置，分析其结构、特点，理解工作过程。

(3) 取掉泵盖，取出花键轴，观察所用的密封元件，理解其特点、作用。

(4) 拆卸过程中，遇到元件卡住的情况时，不要乱敲硬砸。

(5) 装配前，各零件必须仔细清洗干净，不得有切屑磨粒或其它污物。

(6) 装配时，遵循先拆的部件后安装，后拆的零部件先安装的原则，正确合理的安装，注意配油盘、定子、转子、叶片应保持正确装配方向，安装完毕后应使泵转动灵活，没有卡死现象。

(7) 叶片在转子槽内，配合间隙为0.015～0.025毫米；叶片高度略低于转子的高度，其值为0.005毫米。

四、柱塞泵柱塞泵是靠柱塞在缸体内作往复运动，使缸体内的密封容积变化来实现叶片泵完成一次吸油和压油。

因单作用叶片泵径向受力不平衡，所以又称为非平衡式叶片泵。

图13 YB1-25型定量叶片泵零件图2、叶片泵的清洗第一步：清洗叶片和转子；第二步：清洗定子；第三步：清洗配油盘和密封圈第四步：清洗轴承第三步：将装好的转子放入定子内；第四步：插入传动轴和配油盘（注意配油盘的方向）；第五步：装上密封圈和右泵体，用螺栓拧紧由柱塞3、定子4、转子5和配油轴6等组成。

当电动机带动转子旋转时，每个柱塞分别在缸体内径向往复滑动。

柱塞在上半周时，第三节 液压执行元件【课程性质】 理论课 【教学目标】1．了解常用液压缸、液压马达的构造类型、图形符号。

2．理解液压缸、液压马达工作原理，掌握其应用特点。

3、掌握液压缸的密封方法【教学重点】吸油和压油的，按柱塞排列方向不同，分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。

从配油轴的吸油口吸油；当柱塞在下半周时，向配油轴的压油口压油。

转子每转一周，各柱塞各吸、压油一次。

改变转子与定子的偏心距e 时，可改变泵的输油量，因此径向柱塞泵是一种变量泵。

若改变偏心方向，就可改变吸、排油方向成为双向变量泵。

教学 点评 总结1、液压系统组成及符号认识2、液压泵工作原理3、压力、流量、排量、效率等参数含义及单位4、外啮合齿轮泵、叶片泵、柱塞泵工作原理5、齿轮泵的困油、泄露、拆装6、叶片泵的拆装、柱塞泵的拆装7、液压泵的选用原则液压泵是液压系统的动力源。

它将输入的机械能转换为工作液体的压力能，为液压系统提供一定流量的压力液体。

具有周期性变化的密封工作容积和配流机构是液压泵工作的必备条件。

排量和压力是泵的两个基本参数。

额定压力体现了泵的能力运行过程中的工作压力是随负载变化的。

泵的效率主要包括：容积效率和机械效率。

容积效率反映了泄漏的大小，影响实际流量；而机械效率反映了机械摩擦损失，影响驱动泵所需的转矩。

本章介绍了齿轮泵、叶片泵和柱塞泵，应该注意它们在工作原理、性能和应用范围上的差别。

齿轮泵容积效率较低，存在不平衡的径向力和困油现象，使压力提高受到限制，只能为定量泵，且流量脉动和噪声也较大，但其结构简单，价格便宜，抗污染能力强，故适用于运动平稳性能要求不高的中低压系统或辅助系统。

梳理总结也可针对学生薄弱或易错处强调总结．作 业 63页, 9、10、13题 学生课后完成．巩固拓展．1、执行元件的作用2、液压缸、液压马达的分类3、液压缸、液压马达的拆装及主要部件的分析4、液压马达的使用及符号认识【教学难点】1.掌握液压缸的密封方法2、液压缸各零部件分析【教学课时】6课时【教学策略】采用多媒体动画的教学方式，进行直观教学【教学方法】环节教学内容师生互动设计意图导入液压执行元件的作用液压缸与液压马达均是液压系统的执行元件，将液压能转换为机械能的能量转换装置。

液压缸一般用来实现往复直线运动，而液压马达一般用来实现的是回转运动。

新课1、液压缸的分类液压缸又称为油缸，它是液压系统中的一种重要的执行元件，其功能就是将液压能转变成直线往复式的机械运动。

液压缸按其结构不同分为活塞缸，柱塞缸和摆动缸三类。

工程机械常用活塞缸。

活塞缸用以实现直线运动，输出推力和速度。

活塞缸又可分为双杆式和单杆式两种结构，双杆式指的是活塞的两侧都有伸出杆，单杆式指的是活塞的一侧有伸出杆。

活塞缸的固定方式有缸体固定和活塞杆固定两种。

如图20所示通过对比较简单的液压泵，使学生初步建立对液压传动的印象。

新课图20 双杆式活塞缸活塞式液压缸根据其使用要求不同可分为双杆式和单杆式两种。

2、液压缸参数计算(1) 双杆式活塞缸活塞两端都有一根直径相等的活塞杆伸出的液压缸称为双杆式活塞缸，它一般由缸体、缸盖、活塞、活塞杆和密封件等零件构成。

根据安装方式不同可分为缸筒固定式和活塞杆固定式两种。

(2)单杆式活塞缸如图21所示，活塞只有一端带活塞杆，单杆液压缸也有缸体固定和活塞杆固定两种形式，但它们的工作台移动范围都是活塞有效行程的两倍。

拆卸：第一步：将液压缸两端的端盖与缸筒联接螺栓取下；第二步：依次取下端盖、活塞组件、端盖与缸筒端面之间的密封圈、缸筒；第三步：分解端盖、活塞组件等；第四步：拆除连接件；第五步：依次取下活塞、活塞杆及密封元件。

装配：1、对待装零件进行合格性检查，特别是运动副的配合精度和表面状态。

注意去除所有零件上的毛刺、飞边、污垢；清洗要彻底、干净。