典型液压传动系统实例分析
液压传动系统实例及液压系统的组成
5、由于一般采用油作为传动介质，因此 液压元件有自我润滑作用，有较长的使用寿命。
6、液压元件都是标准化、系列化的产品，便于设计、制造和推广应用。
缺点：
1、损失大、效率低、发热大。
2、不能得到定比传动。
3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。
Байду номын сангаас
4、液压元件加工精度要求高，造价高。
5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术水平要求高。
液压传动系统实例及液压系统的组成
一、液压千斤顶 二、液压图形符号
三、液压系统的组成
一、液压千斤顶
液压千斤顶原理见下图。当向下压杠杆1时，小活塞3使缸2内的液体经管道6、阀7进 入大缸9，并使活塞8上升，顶起重物W。适当地选择大、小活塞面积和杠杆比，就可以人 力升起很重的负载W。
图1－2
液压千斤顶原理图
其作用是将液压能重新转化成机
如各种阀。其中有方向阀和压力 阀两种。
械能，克服负载，带动机器完成所需的运动。
如油箱、油管、滤油器等。 即液体。
液压传动的优缺点
优点： 1、可以在运行过程中实现大范围的无机调速。 2、在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻、运动惯量小、动态性能好。
3、采用液压传动可实现无间隙传动，运动平稳。 4、便于实现自动工作循环和自动过载保护。
二、液压图形符号
下图为机床工作台液压系统的图形符号图
机床工作台液压系统的图形符号图
－油箱 －滤油器 －液压泵 －溢 流阀 －开停阀 －换向阀 －活塞 液压缸 －工作台
三、液压系统的组成
1、动力元件 2、执行元件 3、控制元件 4、辅助元件 5、传动介质
即液压泵，它可将机械能转化成液压能，是一个能量转化装置。
典型液压传动系统PPT课件
是液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(中位)→下液压缸换向阀14(中位)→油箱。
４. 快速返回：时间继电器延时到时后，保压结束，电磁铁2YA通电，先导 阀5右位接入系统，释压阀8使上液压缸换向阀6也以右位接入系统(下文说明)。 这时，液控单向阀12被打开，上液压缸快速返回。
进油路：液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(右位)→液控单 向阀11→ 上液压缸下腔；
１. 系统使用一个高压轴向柱塞式变量泵供油，系统压力由远程调压阀3调定。
２.系统中的顺序阀7规定了液压泵必须在2.5MPa的压力下卸荷，从而使控制油
路能确保具有一定的控制压力。
３.系统中采用了专用的QFl型释压阀来实现上滑块快速返回时上缸换向阀的换
向，保证液压机动作平稳，不会在换向时产生液压冲击和噪声。
工作进给速度范围为 6.6mm/min～660mm/min 最大快进速度为7300mm/min 最大推力为45kN
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二、 YT 4543型动力滑台液压系统工作原理
动画演示
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元件1 为限压式变量叶片泵，供油
压力不大于6.3MPa，和调速阀一
起组成容积节流调速回路。
动画演示 •22
一、 YB 32―200型液压机的液压系统
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液压机上滑块的工作原理
１.快速下行：电磁铁1YA通电，先导阀5和上缸主换向阀6左位接入系统，液 控单向 阀11被打开，上液压缸快速下行。
进油路：液压泵→顺序阀7→上缸换向阀6(左位)→单向阀10→上液压缸上腔； 回油路：上液压缸下腔→液控单向阀11→上缸换向阀6(左位)→下缸换向阀
7. 机床的润滑
液压与气动技术——液压系统实例分析
• • ①进油路：液压泵→精滤油器→先导阀7、
9→ • ②回油路：右抖动缸→先导阀8、14→油箱。
• 主换向阀的控制油路为： • ①进油路：液压泵→精滤油器→先导阀7、
9→单向阀I2→主换向阀右端；
• ②回油路：主换向阀左端→先导阀8、14→ 油箱。
• 2）端点停留阶段 • • • ②回油路：换向阀左端→节流阀L1→先导阀
• ②回油路：液压缸右腔→液控换向阀（左 位）→液控顺序阀6→背压阀5→
• （3）第二次工作进给
• ①进油路：变量泵1→单向阀2→液控换向 阀3（左位）→调速阀8→调速阀→9液压缸 左腔；
•② • （4 • 当滑台第二次工作进给终了碰到死挡铁时，
滑台停止前进。这时，液压缸左腔油压力 进一步升高，使压力继电器12动作，发出 电信号给时间继电器，其停留时间由时间 继电器控制。设置死挡铁，可以提高滑台 停留时的位置精度。
如发现导轨润滑油过多会使工作台产生浮动而影响运动精度或过少会使工作台产生低速爬行现象一般油量过多则首先检查润滑油压力是否过高必要时可降低压力再调节节流阀l油量过少则应考虑润滑油压力是否过低可先升高压力再调节流将砂轮架底座前端的定位螺钉旋出使砂轮架快速前进至最前端千分表磁性表座固定在工作台上表头触及砂轮架得出某一读数
图8.1 1—泵；2—单向阀；3、4—电磁换向阀；5—背压阀；6— 7、13—单向阀；8、9—调速阀；10—电磁换向阀；11—行程阀；12—压力继电器
• 8.2.2 动力滑台液压系统工作原理
• （1）快进 •1 • ①进油路：变量泵1→电磁换向阀4（左位）
→单向阀I1 →液控换向阀3（左端）； • ②回油路：液控换向阀3（右端）→节流阀
• （2
•
液压传动案例
液压传动案例液压传动是一种利用液体传递压力和能量的传动方式。
它广泛应用于工程机械、船舶、铁路、航空航天等领域。
下面列举10个液压传动的应用案例。
1. 液压挖掘机：液压挖掘机是一种常见的工程机械，它通过液压系统驱动液压缸实现挖掘和运输作业。
液压挖掘机具有挖掘力大、工作效率高、操作灵活等优点。
2. 液压舵机系统：液压舵机系统广泛应用于船舶、飞机等交通工具中，通过液压系统控制舵机实现舵角的调整，从而改变船舶或飞机的航向。
3. 液压升降平台：液压升降平台通常用于货物的升降和运输。
液压系统通过控制液压缸的伸缩来实现平台的升降。
4. 液压制动系统：液压制动系统广泛应用于汽车、火车等交通工具中。
液压制动系统通过控制液压缸的压力来实现制动装置的工作，从而实现车辆的制动。
5. 液压卷扬机：液压卷扬机通常用于提升和牵引重物。
液压系统通过控制液压马达的转速和转向来实现卷扬机的工作。
6. 液压冲床：液压冲床是一种常见的金属加工设备，通过液压系统驱动冲床头实现金属板的冲孔、切割等加工操作。
7. 液压起重机：液压起重机是一种常见的起重设备，通过液压系统驱动液压缸实现起重和运输作业。
液压起重机具有起重力大、操作灵活等优点。
8. 液压剪切机：液压剪切机通常用于对金属板材进行剪切和切割。
液压系统通过控制液压缸的压力和位置来实现剪切机的工作。
9. 液压输送机：液压输送机是一种用于输送散状物料的设备，通过液压系统驱动输送带或滚筒实现物料的输送。
10. 液压缸：液压缸是液压传动的核心部件，广泛应用于各种机械设备中。
液压缸通过液压系统提供的压力驱动活塞运动，实现机械设备的工作。
以上是液压传动的一些应用案例，涵盖了工程机械、船舶、交通工具等各个领域。
液压传动具有传动力大、速度可调、操作灵活等优点，因此在工程装备和机械设备中得到了广泛应用。
液压与气压传动液压系统设计实例
根据系统的工作环境和要求，选择合适的液压介质，如矿 物油、合成油、水等，并确定其清洁度和粘度等参数。
选择合适元件和连接方式
01
选择液压泵和液压马达
根据系统的负载和运动参数，选择合适的液压泵和液压马达，确保其能
够提供足够的流量和压力，并满足系统的效率和精度要求。
02
选择液压缸和阀门
其他常见问题及相应解决方案
气穴现象
产生原因是油液中溶解的气体在低压区析出并形成气泡。解决方案 是减小吸油管路的阻力，避免产生局部低压区。
压力冲击
产生原因是液压阀突然关闭或换向，导致系统内压力急剧变化。解 决方案是在液压阀前设置蓄能器或缓冲装置，吸收压力冲击。
爬行现象
产生原因是液压缸或马达摩擦阻力不均、油液污染等。解决方案是改 善液压缸或马达的润滑条件，使用干净的油液。
关键技术应用
节能环保措施
采用负载敏感技术、电液比例控制技术等 ，提高挖掘机液压系统的控制精度和响应 速度。
通过优化系统设计和选用高效节能元件，降 低挖掘机液压系统的能耗和排放，提高环保 性能。
压力机液压系统性能评估方法论述
评估方法介绍
采用实验测试、仿真分析等方法对压力机 液压系统进行性能评估，获取系统在不同
明确系统的设计目标和约束条件
根据实际需求，明确系统的设计目标，如高效率、 低能耗、高精度等，并考虑成本、空间、重量等 约束条件。
确定系统方案和布局
制定系统原理图
根据设计要求和目标，制定液压系统的原理图，包括液压 缸、液压马达、液压泵、油箱、阀门等元件的连接方式和 控制逻辑。
确定系统布局和安装方式
根据机械设备的结构和空间要求，确定液压系统的布局和 安装方式，包括元件的布置、管路的走向和固定方式等。
液压传动的例子
液压传动的例子
1. 液压打造机-使用液压传动系统将油压转换成力，产生高压，并将金属材料塑造成所需形状。
它通常在金属加工、铸造和冲压工业中使用。
2. 液压挖掘机-使用液压助力器力改变大型金属臂的位置和姿态，以便进行重型土方工程和采矿工作。
3. 液压升降机-提供放缩缩移动平台和起降机架以及大型船舶中提供主操纵杆，以便加强运行控制。
4. 汽车制动系统-使用液压系统对刹车系统施加压力，以控制车辆速度和停止。
5. 飞机液压系统-使用液压系统管理舵面，设备和主起落架等机械部件，保证飞行安全。
6. 液压推土机-使用液压系统通过缸体或液压马达驱动，以便进行大型建筑工程和土方工作。
液压传动实例
液压传动实例前言：嘿呀，大家知道吗，液压传动这玩意儿可厉害啦！它就像一个默默工作的大力士，在我们生活的好多地方都发挥着重要作用呢！今天就来给大家讲讲几个有趣的液压传动实例。
实例一：液压起重机——大力士的精彩表演实例素材来源：生活中的常见机械在建筑工地上，那庞大的液压起重机绝对是一道壮观的风景线。
你看它那长长的起重臂，就像是巨人的手臂，可以轻松地把沉重的建筑材料吊起，然后准确地放到指定的位置。
这可全靠液压传动的功劳呀！想象一下，要是没有液压传动，靠人力去搬那些大家伙，那得累成啥样啊！液压传动就像是给起重机注入了神奇的力量，让它能够举重若轻。
它的工作原理就好像是我们身体里的血液循环一样，通过液压油的流动来传递力量和控制动作。
当起重机要吊起货物时，液压泵就开始工作啦，把液压油压送到液压缸里，推动活塞杆伸出，起重臂就升起来啦。
然后通过控制阀来调节液压油的流量和压力，就能让起重臂稳稳地移动，把货物送到想去的地方。
这过程多神奇呀！而且液压起重机还特别可靠，能在各种恶劣的环境下工作，真是建筑工地上的得力助手啊！总结反思：液压起重机让我们看到了液压传动的强大力量和可靠性，它让建筑工作变得更加高效和安全。
这也提醒我们，科技的进步真的能给我们的生活带来巨大的改变呀！我们要不断探索和创新，让液压传动这样的技术发挥出更大的作用。
实例二：液压汽车刹车系统——关键时刻的安全保障实例素材来源：日常出行的必备大家开车或者坐车的时候，有没有想过刹车系统是怎么工作的呀？这里面可就有液压传动的功劳呢！你想想，当我们在高速行驶的时候，突然遇到情况要紧急刹车，那一瞬间可太关键啦！液压汽车刹车系统就能在这时候迅速响应，让车子稳稳地停下来。
它就像是一个守护天使，在关键时刻保护着我们的安全。
这个系统里面，液压油就像是传递信息的使者。
当我们踩下刹车踏板时，就会推动制动主缸里的活塞，把液压油压向各个车轮的制动分缸。
然后这些液压油就会推动制动片紧紧地夹住刹车盘，产生摩擦力，让车子减速停车。
液压与气压传动8-2 典型液压系统实例
一、概述
液压机是用来对金属、木材、塑料等进行压力加工的机械,也是最 早应用液压传动的机械之一。目前液压传动己成为压力加工机械的主 要传动形式。液压机传动系统是以压力变换为主的系统由于用在主传 动,系统压力高,流量大,功率大,因此特别要注意提高原动机功率利用率, 须防止泄压时产生冲击。
二、工况特点及对液压系统的要求
主机动作要求：液压机根据其工作循环要求有快进、减速接近工件、加压、 保压延时、泄压、快速回程及保持（即活塞）停留在行程的任意位置等基 本动作，图8-3为液压机典型工作塞前进、停止和退回等动作。
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
四、液压系统的特点 1. 液压系统中各部分相互独立,可根据需要使任一部分单独动作,也可 在执行元件不满载时,各串联的执行元件任意组合地同时动作。 2. 支腿回路中采用双向液压锁6,将前后支腿锁定在一定位置，防止出 现“软腿”现象或支腿自由下落现象。 3. 起升回路、吊臂伸缩、变幅回路均设置平衡阀,以防止重物在自重 作用下下滑。 4.为了防止由于马达泄漏而产生的“溜车”现象,起升液压马达上设有 制动阀,并且松阀用液压力,上阀用弹簧力,以保持在突然失去动力时液压 马达仍能锁住,确保安全。
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
四、 YA32-315型四柱万能液压机液压系统特点 1. 采用高压大流量恒功率变量泵供油,既符合工艺要求,又节省能量,这是
压机液压系统的一个特点; 2.本压机利用活塞滑块自重的作用实现快速下行,并用充液阀对主缸充液。
这一系统结构简单,液压元件少，在中、小型液压机是一种常用的方 案；
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
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液压传动原理及几种典型应用
液压传动原理及⼏种典型应⽤简单机床液压传动系统的⼯作过程，就是液压传动系统传动⼯作原理的真实写照。
下⾯以机床液压传动系统和液压千⽄顶为例来说明液压传动的⼯作原理实例1液压千⽄顶的⼯作原理1-杠杆⼿柄2-⼩缸体3-⼩活塞4、7-单向阀5-吸油管6、10-管道8-⼤活塞9-⼤缸体11-截⽌阀12-通⼤⽓式油箱如图1.2-1所⽰，⼤缸体9和⼤活塞8组成举升液压缸。
杠杆⼿柄1、⼩缸体2、⼩活塞3、单向阀4和7组成⼿动液压泵⼯作原理：（1）如提起⼿柄使⼩活塞向上移动，⼩活塞下端油腔容积增⼤，形成局部真空，这是单向阀4打开，通过吸油管5从油箱12中吸油；（2）⽤⼒压下⼿柄，⼩活塞下移，⼩缸体下腔的压⼒升⾼，单向阀4关闭，单向阀7打开，⼩缸体下腔的油液经管道6输⼊⼤缸体9的下腔，迫使⼤活塞8向上移动，顶起重物。
（3）再次提起⼿柄吸油时，举升缸的下腔的压⼒油将⼒图倒流⼊⼿动泵内，但此时单向阀7⾃动关闭，使油液不能倒流，从⽽保证了重物不会⾃⾏下落。
不断地往复扳动⼿柄，就能不断地把油液压⼊举升缸的下腔，使重物逐渐地升起。
机械公社（4）如果打开截⽌阀11，举升缸的下腔的油液通过管道10、截⽌阀11流回油箱，⼤活塞在重物和⾃重作⽤下向下移动，回到原始位置。
对液压传动⼯作过程的分析结论：» ⼒的传递遵循帕斯卡原理» 运动的传递遵照容积变化相等的原则» 压⼒和流量是液压传动中的两个最基本的参数» 液压传动系统的⼯作压⼒取决于负载；液压缸的运动速度取决于流量» 传动必须在密封容器内进⾏，⽽且容积要发⽣变化» 传动过程中必须经过两次能量转换实例2磨床⼯作台⼯作原理1-油箱 2-过滤器 3、12、14-回油管 4-液压泵 5-弹簧 6-钢球 7-溢流阀 8-压⼒⽀管 9-开停阀 10-压⼒管 11-开停⼿柄 13-节流阀 15-换向阀 16-换向阀⼿柄 17-活塞 18-液压缸 19-⼯作台⼯作原理：（1）如图1.2-2，液压泵4在电动机（图中未画出）的带动下旋转，油液由油箱1经过滤器2被吸⼊液压泵，⼜液压泵输⼊的压⼒油通过⼿动换向阀11，节流阀13、换向阀15进⼊液压缸18的左腔，推动活塞17和⼯作台19向右移动，液压缸18右腔的油液经换向阀15排回油箱。
9《液压传动》典型液压系统分析
第一节 组合机床动力滑台液压系统
组合机床是由通用部件和某些专用部件所组成的高效率和自动化程度 较高的专用机床。它能完成钻、镗、铣、刮端面、倒角、攻螺纹等加工和 工件的转位、定位、夹紧、输送等动作。
动力滑台是组合机床的一种通用部件。在滑台上可以配各种工艺用途的 切削头，例如安装动力箱和主轴箱、钻削头、铣削头、镗削头、镗孔、 车端面等。YT4543型组合机床液压动力滑台可以实现多种不同的工作 循环，其中一种比较典型的工作循环是：快进—— 一工进——二工 进——死档铁停留——快退——停止。完成这一动作循环的动力滑台液 压系统工作原理如图9-2所示。系统中采用限压式变量叶片泵供油，并 使液压缸差动联接以实现快速运动。由电液换向阀换向，用行程阀、液 控顺序实现快进与工进的转换，用二位二通电磁换向阀实现一工进和二 工进之间的速度换接。为保证进给的尺寸精度，采用了死档铁停留来限 位。实现工作循环的工作原理如下：
（7）原位停止 当主液压缸快速返回到达终点时，滑块上的挡块压下行程 1XK让其发出信号，使所有电磁铁都断电，于是全部电磁铁都处于原位；阀 控制腔依靠阀4的d型中位机能与油箱相通，阀F5的控制腔与压力油相通。 阀F2打开，液压泵输出的油液全部经阀F2回油箱，液压泵处于卸荷状态； 关闭，封住压力油流向主液缸下腔的通道，主液压缸停止运动。 液压机辅助液压缸的工作情况如下： （1）向上顶出 工件压制完毕后，按下顶出按钮，使电磁铁2YA、9YA和 都通电，于是阀4上位接入系统，阀16、17下位接入系统；阀F2的控制腔被 插装阀F8和F9的控制腔通油箱。因而阀F2关闭，阀F8、F9打开，液压泵输 油液进入辅助液压缸下腔，实现向上顶出。此时系统中油液流动情况为： 进油路 液压泵——阀F1——阀F9——辅助液压缸下腔； 回油路 辅助液压缸上腔——阀F8——油箱。 （2）向下退回 把工件顶出模子后，按下退回按钮，使9YA、10YA断电，8 11YA通电，于是阀13、19下位接入系统，阀16、17上位接入系统；阀F7、 的控制腔与油箱相通，阀F8的控制腔被封死，阀F9的控制腔通压力油。因而 阀F7、F10打开，阀F8、F9关闭。液压泵输出的油液进入辅助液压缸上腔， 腔油液回油箱，实现向下退回。这时系统中油液流动情况为： 进油路 液压——阀F1——阀F7——辅助液压缸上腔； 回油路 辅助液压缸下腔阀——F10油箱。
典型液压传动系统应用实例
8) 浮动压边
下缸活塞先上升到一定 位置后，阀21 处于中位， 主缸滑块下压时下缸活 塞被迫随之下行，下缸 下腔油液经节流器19 和 背压阀20 回油箱，使下 缸下腔保持所需的压边 压力，调整阀20 即可改 变浮动压边压力。下缸 上腔则经阀21中位从油 箱补油。溢流阀18 为下 缸下腔安全阀。
束，时间继电器发出信 号，2Y 得电，阀6 处于 左位1 开启，泵1输出油 液经阀11 回油箱。泵1 在低压下工作，此压力 不足以打开充液阀14 的 主阀芯，而是先打开该 阀的卸载阀芯，使主缸 上腔油液经此卸载阀芯 开口泄回上位油箱，
压力逐渐降低。当主缸
上腔压力泄到一定值后， 阀12 回到下位，阀11 关闭，泵1 压力升高， 阀14完全打开，此时进 油路：泵1－阀6左位－ 阀9－主缸下腔。回油 路：主缸上腔－阀14－ 上位油箱15。实现主缸 快速回程。
4) 保压
当主缸上腔压力达到预 定值时，压力继电器7发 信号，使1Y失电，阀6 回中位，主缸上下腔封 闭，单向阀13 和充液阀 14 的锥面保证了良好的 密封性，使主缸保压。 保压时间由时间继电器 调整。保压期间，泵经 阀6、21的中位卸载
泄压：
主缸回程 保压结束，时 间继电器发出信号，2Y 得电，阀6 处于左位 。 泄压，主缸回程 保压结
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优秀广告词:早点下斑 不再逗留 默默无蚊 衣衣不舍 百衣百顺 鸡不可失
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借问酒家何处有,牧童遥指杏花村。
（山西杏花村酒）
第七章液压传动系统实例
下腔回油，上滑块快速下行，缸上腔压力降低，主缸顶部
充液箱的油经液控单向阀12向主缸上腔补油。其油路为：
第七章：液压传动系统实例
控制油路进油路：泵1→减压阀4→阀5（左）→阀6左端控
制油路回油路：阀6右端→单向阀I2→阀5（左）→油箱
主油路进油路：泵1→顺序阀7→阀6（左）→一方面使液控 单向阀阀11开启；同时液压油经单向阀10→主缸上腔。由 于主缸活塞面积大，当主缸活塞快速下行使主缸上腔出现
三、液压系统的主要特点 （1）系统中采用了平衡回路、锁紧回路和制动回路， 能保证起重机工作可靠，操作安全。
（2）采用三位四通手动换向阀，不仅可以灵活方便地
控制换向动作，还可以通过手柄操纵来控制流量，以实 现节流调速。在起升工作中，将此节流调速方法与控制 发动机转速的方法结合使用，可以实现各个工作部件微 速动作。
第七章：液压传动系统实例
（3）换向阀串联组合，各机构的动作既可独立进
行，又可在轻载作业时，实现起升和回转复合动作，
以提高工作效率。 （4）各换向阀处于中位时系统即卸荷，能减少功 率损耗，适于起重机间歇性工作。
第七章：液压传动系统实例
7.3 液压压力机的液压系统 一、 YB32-200型是四柱万能液压压力机概述 该压力机有上、下两个液压缸，安装在四个立柱之间。上
第七章：液压传动系统实例
在图中，旋转编码器的工作电压为24V，如果不是
24V，则需要另外附加相应的电源接入。所有的行程开
关、压力继电器和按钮都是无源元件，可直接根据分配 的地址接入PLC。其中控制按钮都有紧急停止、手动/ 自动转换、电机起动/停止和电磁铁的单控按钮等，这 些都是PLC无源输入元件。
工作循环液压缸 信号来源 电磁铁 1YA 2YA 3YA 4YA
液压传动大作业计算实例
2.0吨叉车工作装置液压系统设计1 提升装置的设计根据设计条件，要提升的负载为2100kg ，因此提升装置需承受的负载力为：2060081.92100=⨯==mg F l N为减小提升装置的液压缸行程，通过加一个动滑轮和链条（绳），对装置进行改进，如图1所示。
图1 提升装置示意图 由于链条固定在框架的一端，活塞杆的行程是叉车杆提升高度的一半，但同时，所需的力变为原来的两倍（由于所需的功保持常值，但是位移减半，于是负载变为原来的两倍）。
即提升液压缸的负载力为2 F l = 41200 N如果系统工作压力为100bar ，则对于差动连接的单作用液压缸，提升液压缸的活塞杆有效作用面积为451041.210100004122--⨯=⨯==p F A l r m 2421041.24-⨯==d A r π m 2所以活塞杆直径为d = 0.0724 m ，查标准（63、70、80系列），取 d = 0.070m 。
根据液压缸的最大长径比20：1，液压缸的最大行程可达到1.40 m ，即叉车杆的最大提升高度为2.80 m ，能够满足设计要求的2 m 提升高度。
因此，提升液压缸行程为1m ，活塞杆和活塞直径为70/100mm （速比2）或70/125mm （速比1.46）。
因此活塞杆的有效作用面积为4221038.540.0704-⨯=⨯==ππd A r m 2bar A F P r l S 107105.38412004=⨯==- 当工作压力在允许范围内时，提升装置最大流量由装置的最大速度决定。
在该动滑轮系统中，提升液压缸的活塞杆速度是叉车杆速度(已知为0.2m/s)的一半，于是提升过程中液压缸所需最大流量为：1.01038.54max ⨯⨯==-v A q r m 3/s23.1max ==v A q r l/min2 系统工作压力的确定系统最大压力可以确定为大约在110bar 左右，如果考虑压力损失的话，可以再稍高一些。
典型液压传动系统实例分析
第四章典型液压传动系统实例分析第一节液压系统的型式及其评价一、液压系统的型式通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。
1．按油液循环方式的不同分按油液循环方式的不同，可将液压系统分为开式系统和闭式系统。
（1）开式系统如图4.1所示，开式系统是指液压泵1从油箱5吸油，通过换向阀2给液压缸3（或液压马达）供油以驱动工作机构，液压缸3（或液压马达）的回油再经换向阀回油箱。
在泵出口处装溢流阀4。
这种系统结构较为简单。
由于系统工作完的油液回油箱，因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。
但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致工作机构运动的不平稳及其它不良后果。
为了保证工作机构运动的平稳性，在系统的回油路上可设置背压阀，这将引起附加的能量损失，使油温升高。
在开式系统中，采用的液压泵为定量泵或单向变量泵，考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空现象，对自吸能力差的液压泵，通常将其工作转速限制在额定转速的75％以内，或增设一个辅助泵进行灌注。
工作机构的换向则借助于换向阀。
换向阀换向时，除了产生液压冲击外，运动部件的惯性能将转变为热能，而使液压油的温度升高。
图4.1 开式系统但由于开式系统结构简单，因此仍为大多数工程机械所采用。
（2）闭式系统如图4.2所示。
在闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。
闭式直系统结构较为紧凑，和空气接触机会较少，空气不易渗入系统，故传动的平稳性好。
工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。
但闭式系统较开式系统复杂，由于闭式系统工作完的油液不回油箱，油液的散热和过滤的条件较开式系统差。
为了补偿系统中的泄漏，通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热，因此这种系统实际上是一个半闭式系统。
一般情况下，闭式系统中的执行元件若采用双作用单活塞杆液压缸时，由于大小腔流量不等，在工作过程中，会使功率利用率下降。
第六章典型液压系统分析详解
二.磨床液压系统的特点
第六章 典型液压系统分析 第二节 磨床液压系统
为保证运动平稳、工作可靠，一般采用 低压系统，压力在2MPa以下。 流量有速度要求，一般在50L/min以下。
工作台自动往复运动，采用连续换向 回路(机动先导阀、液动换向阀、节流 器)。
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二.磨床液压系统的特点
第六章 典型液压系统分析 第二节 磨床液压系统
第三节 单斗挖掘机液压系统
单斗挖掘机在工业、 民用等领域有广泛的 应用，是各种土石方 施工中不可缺少的机 械设备。
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一.挖掘机工作原理
动力源：柴油机(液压泵) 工作装置
➢动臂(动臂缸) ➢斗杆(斗杆缸) ➢铲斗(铲斗缸)
转台回转机构(回转马达) 行走装置(行走马达)
第六章 典型液压系统分析 第三节 单斗挖掘机液压系统
泵输20 出
第六章 典型液压系统分析 第二节 磨床液压系统
三.M7120A型平面磨床液压系统
磨头控制
转阀板到连续位置：高压油经F与E截 面相通，经管12进入磨头操纵箱。高 压油经G截面，管13进入磨头操纵箱。 13通高压油：互通阀27通油箱。
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第六章 典型液压系统分析 第三节 单斗挖掘机液压系统
停止状态：开停阀旋转120°
➢液压泵进油被A、C截面封死。 ➢泵保压，可向其他元件供油 ➢C4经B、A截面会油箱：手摇机构啮合。 ➢修整砂轮或调整行程时使用。
泵输19 出
第六章 典型液压系统分析 第二节 磨床液压系统
三.M7120A型平面磨床液压系统
卸荷状态：开停阀旋转180°
➢液压泵通油箱：卸荷 ➢工作台两腔通油箱：浮动 ➢C4通油箱：手摇机构啮合
一.液压机液压传动系统的特点
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第四章典型液压传动系统实例分析第一节液压系统的型式及其评价一、液压系统的型式通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。
1.按油液循环方式的不同分按油液循环方式的不同,可将液压系统分为开式系统与闭式系统。
(1)开式系统如图4、1所示,开式系统就是指液压泵1从油箱5吸油,通过换向阀2给液压缸3(或液压马达)供油以驱动工作机构,液压缸3(或液压马达)的回油再经换向阀回油箱。
在泵出口处装溢流阀4。
这种系统结构较为简单。
由于系统工作完的油液回油箱,因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。
但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致工作机构运动的不平稳及其它不良后果。
为了保证工作机构运动的平稳性,在系统的回油路上可设置背压阀,这将引起附加的能量损失,使油温升高。
在开式系统中,采用的液压泵为定量泵或单向变量泵,考虑到泵的自吸能力与避免产生吸空现象,对自吸能力差的液压泵,通常将其工作转速限制在额定转速的75％以内,或增设一个辅助泵进行灌注。
工作机构的换向则借助于换向阀。
换向阀换向时,除了产生液压冲击外,运动部件的惯性能将转变为热能,而使液压油的温度升高。
但由图4、1 开式系统于开式系统结构简单,因此仍为大多数工程机械所采用。
(2)闭式系统如图4、2所示。
在闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。
闭式直系统结构较为紧凑,与空气接触机会较少,空气不易渗入系统,故传动的平稳性好。
工作机构的变速与换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击与能量损失。
但闭式系统较开式系统复杂,由于闭式系统工作完的油液不回油箱,油液的散热与过滤的条件较开式系统差。
为了补偿系统中的泄漏,通常需要一个小容量的补油泵进行补油与散热,因此这种系统实际上就是一个半闭式系统。
一般情况下,闭式系统中的执行元件若采用双作用单活塞杆液压缸时,由于大小腔流量不等,在工作过程中,会使功率利用率下降。
所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。
如大型液压挖掘机、液压起重机中的回转系统,全液压压路机的行走系统与振动系统中的执行元件均为液压马达。
闭式系统中执行元件为液压马达的另一优点就是在起动与制动时,其最大起动力矩与制动力矩值相等。
2.按系统中液压泵的数目分按系统中液压泵的数目可将其分为单泵系统、双泵系统与多泵系统。
(1)单泵系统由一个液压泵向一个或一组执行元件供油的液压系统,即为单泵液压系统,如图4、3所示。
单泵系统适用于不需要进行多种复合动作的工程机械,如推土机、铲运机等铲土运输机械的液压系统。
对某些工程机械如液压挖掘机、液压起重机的工作循环中,既需要实现复合动作,又需要对这些动作能够进行单独调节,采用单泵系统显然就是不够图4、2 闭式系统1-液压泵;2-液压马达;3-单向阀,4-补油泵;5-油箱图4、3 单泵系统与提高工作性能,就必须采用双泵系统或多泵系统。
(2)双泵系统图4、4为双泵液压系统图。
双泵液压系统实际上就是两个单泵液压系统的组合。
每台泵可以分别向各自回路中的执行元件供油。
每台泵的功率就是根据各自回路中所需的功率而定,这样可以保证进行复合动作。
图4、4 双泵液压系统1-双联液压泵;2-换向阀;3-多路换向阀;4-变速阀;5-先导阀;6-行走马达;7-缓冲制动阀;8-回转马达;9-回转马达换向阀当系统中只需要进行单个动作而又要充分利用发动机功率时,可采用合流供油方式,即将两台液压泵的流量同时供给一个执行元件。
这样可使工作机构的运动速度加快。
这种双泵液压系统在中小型液压挖掘机与起重机中已被广泛采用。
(3)多泵系统为了进一步改进液压挖掘机与液压起重机的性能,近年来在大型液压挖掘机与液压起重机中,开始采用三泵系统。
图4、5为三泵液压系统原理图。
这种三泵液压系统的特点就是回转机构采用独立的闭式系统,而其它两个回路为开式系统。
这样,可以按照主机的工作情况,把不同的回路组合在一起,以获得主机最佳的工作性能。
3.按所用液压泵型式的不同分按所用液压泵型式的不同,可将液压系统分为定量系统与变量系统。
(1)定量系统。
采用定量泵的液压系统,称为定量系统,如图4、3,图4、4所示。
定量系统中所用的液压泵为齿轮泵、叶片泵或柱塞泵。
液压泵的功率就是按理论功率η450 maxQpN=选取的。
对定量泵,当发动机转速一定时,流量Q也一定。
而压力就是根据工作循环中需要克服的最大阻力确定的,因此液压系统工作时,液压泵功率就是随工作阻力变化而改变的。
在一个工作循环中液压泵达到满功率的情况就是非常少的。
据统计,在挖掘机中定量泵功率的平均利用率约为54~60％(图4、6)。
液压系统中液压泵的理论功率与发动机有效功率之比约为0.8~1.2。
对定量泵,其功率比值可取在l以上,但应小于发动机的功率储备,以免突然过载时造成发动机熄火而影响正常工作。
(2)变量系统变量系统中所用的液压泵为恒功率控制的轴向柱塞泵,泵的功率特性曲线如图4、7所示。
从图中可以瞧出,功率调节器中,控制活塞右面有压力油作用,控制活塞左面有弹簧力的作用,当泵的排量也为最大。
随着液压泵出口压力的增高弹簧被压缩,液压泵的摆角也就随着减小,排量也就随之减少。
液压泵在出口压力与弹簧装置预压紧力相平衡时的位置,称为调节起始位置。
图4、5 三泵液压系统原理图图4、6 定量系统与变量系统功率利用率比较图4、7 恒功率控制变量泵的功率特性曲线调节起始位置时,作用在功率调节器中控制活塞上的液压力称为起调压力。
当液压泵的出口压力大于起调压力时,由于调节器中弹簧压缩力与其行程有近似于双曲线的变化关系,因而在转速恒定时,液压泵出口压力与流量也呈近似于双曲线的变化。
这样液压泵在调节范围之内始终保持恒功率的工作特性。
由于液压泵的工作压力就是随外载荷的大小而变化的,因此,可使工作机构的速度随外载荷的增大而减小,或随外载荷的减小而增大,使发动机功率在液压泵调节范围之内得到充分利用。
变量泵的起调压力p 0就是由弹簧装置的刚度与液压系统的要求决定的。
调节终了压力p max 就是由液压系统决定、由安全阀调定。
相应于起调压力时的摆角为最大,相应于调节终了时的摆角为最小。
变量泵的优点就是在调节范围之内,可以充分利用发动机的功率,缺点就是结构与制造工艺复杂,成本高。
为了防止发动机因过载而突然熄火,一般将液压泵的理论功率与发动机有效功率之比限于0.8~l 、0之间。
4.按向执行元件供油方式的不同分按向执行元件供油方式的不同,可将液压系统分为串联系统与并联系统。
(1)串联系统在系统中,当一台液压泵向一组执行元件供油时,上一个执行元件的回油即为下一个执行元件进油的液压系统称为串联系统,如图4、8。
在串联系统中,若液压泵输出的压力油以压力p l ,流量Q l 进入第一个执行元件,以压力p 2、流量Q 2进入第二个执行元件。
那么,在不考虑损失的情况下,对双作用单活塞杆液压缸,Q l ≠Q 2。
Q 1、Q 2与液压缸活塞的有效面积S l 、S 2成正比,即1212S S Q Q (4—1) 在不考虑管路与执行元件中的能量损失时,第一个执行元件中的工作压力p 1,取决于克服该执行元件上载荷所需的压力p ′与第二个执行元件的工作压力p 2,即:p 1=p ′+p 2 (4—2)这说明在串联系统中,每通过一个执行元件工作压力就要降低一次。
因此串联系统的特点就是:当主泵向多路阀控制的各执行元件供油时,只要液压泵出口压力足够,便可实现各执行元件的运动的复合。
但由于执行元件的压力就是叠加的,所以克服外载荷的能力将随执行元件数量的增加而降低。
(2)并联系统图4、8 串联系统并联系统就是指在系统中,当一台液压泵同时向一组执行元件供油时,进入各执行元件的流量只就是液压泵输出流量的一部分,如图4、9所示。
并联系统的特点就是:当主泵向多路阀所控制的各执行元件供油时,流量的分配就是随各执行元件上外载荷的不同而变化,压力油首先进入外载荷较小的执行元件。
只有当各执行元件上外载荷相等时,才能实现同时动作。
液压泵的出口压力取决于外载荷小的执行元件上的压力与该油路上的压力损失之与。
由于并联系统在工作过程中只需克服一次外载荷,因此克服外载荷的能力较大。
除了上述的分类以外,按调速方法图4、9并联系统的不同,液压系统又有节流调速系统与容积调速系统之分。
这部分已在速度调节基本回路中介绍过,这里不再赘述。
二、液压系统的评价随着液压技术的发展,液压传动在国内外工程机械、机床等方面应用越来越广泛。
任何一种机械的液压传动系统都应满足重量轻、体积小、结构简单、使用方便、效率高与质量好的要求。
其中尤应强调质量好与效率高,并在保证质量好、效率高的基础上应尽可能地采用先进技术。
液压机械性能的优劣,主要就是取决于液压系统性能的好坏。
而液压系统性能的好坏则又以系统中所用元件的质量好坏与所选择的基本回路恰当与否为前提。
对一个液压系统的评价,应该从液压系统的效率、功率利用、调速范围与微调特性、振动与噪声等几个方面加以分析对比。
1.液压系统的效率在保证主机性能要求的前提下,应该使液压系统具有尽可能高的效率。
液压系统效率的高低反映了液压系统中能量损失的多少。
这种能量损失最终就是以热的形式出现,使系统的油温升高。
系统中引起能量损失的因素很多,主要有以下几个方面:(1)换向阀在换向制动过程中出现的能量损失在开式系统中工作机构的换向只能借助于换向阀封闭执行元件的回油路,先制动后换向。
当执行元件及其外载荷的惯性很大时,在制动过程中压力油与运动机构的惯性都迫使执行元件继续运动,同时压入回油腔的液体,使回油腔的压力增高,严重时可达几倍的工作压力。
液体在此高压作用下,将从换向阀或制动阀的开口缝隙中挤出,从而使运动机构的惯性能变为热耗,使系统的油温升高。
在一些换向频繁,载荷惯性很大的系统中,如挖掘机的回转系统,由于换向制动而产生的热耗就是十分可观的,有可能成为系统发热的主要因素。
(2)元件本身的能量损失元件的能量损失包括液压泵、液压马达、液压缸与控制元件等的能量损失,其中以泵与液压马达的损失为最大。
液压泵与液压马达中能量损失的多少,可用效率来表示。
液压泵与液压马达效率的高低,就是作为其质量好坏的主要指标之一。
液压泵与液压马达的效率等于机械效率与容积效率的乘积,机械效率与容积效率就是与多种因素有关的,如工作压力、转速与工作油液的粘度等。
一般,每一台液压泵与液压马达在一个额定的工作点,即在一定的压力与一定的转速下,具有最高的效率,当增加或降低转速与工作压力时,都会使效率下降。
管路与控制元件的结构,同样也可以影响能量损失的大小。
因为油液流动时的阻力与其流动状态有关,为了减少流动时的能量损失,可在结构上采取改进措施:对于管件,可增大截面积以降低流动速度;对于控制元件,可增大结构尺寸,以增大通流量。