液压动力元件和执行元件

液压泵的图形符号
齿轮泵
齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的，根据啮合 形式不同分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。 本节主要介绍外啮合齿轮泵。
优点
结构简单、紧凑、容易制造、成本低，工作可靠、 维护方便和寿命长，自吸性能好，抗污染能力强等。 广泛应用于各种低压系统中。
齿轮泵
外啮合齿轮泵 内啮合齿轮泵
外啮合齿轮泵
图3—22 径向柱塞泵的工作原理
斜盘式轴向柱塞泵
主要结构 缸体 - 均布Z 个柱塞 柱塞 斜盘- 相对传动轴倾角 为α 配流盘 传动轴- 带动缸体转动
图3—23轴向柱塞泵的工作原理 1—缸体2—配油盘3—柱塞4—斜盘5—传动轴6—弹簧
斜盘式轴向柱塞泵工作原理
工作原理 当传动轴往里旋转时 缸体转角在π～2π范围内, 柱 塞向外伸出。 在0～π范围内,柱塞被斜 盘推入缸体 。 变量原理 改变斜盘倾角的大小 改变斜盘倾角方向和传动 轴的旋转方向
液压泵的类型的选用
常用液压泵的性能比较见表2-1，可供选用液压 泵时参考。
选择液压泵的原则
是否要求变量:径向柱塞泵、轴向柱塞泵、 单作用叶片泵是变量泵。 工作压力: 柱塞泵压力最高。 工作环境: 齿轮泵的抗污染能力最好。 噪声指标: 双作用叶片泵属低噪声泵。 效率: 轴向柱塞泵的总效率最高。
执行元件


密封容积的组成 吸压油条件：定子和转子 的偏心结构
单作用叶片泵工作原理

工作原理
当转子逆时针转动时 右边密封工作容积逐渐变 大，形成真空。 左边密封工作容积逐渐变 小，油液受到挤压而排出。

变量原理：改变偏心 距e的大小 每个工作空间要完成一次吸油和一次压油，因此 称为单作用叶片泵。
注意:

双作用叶片泵工作原理
工作原理 当转子转动时，叶片在离 心力作用下向外伸出并压 紧在定子内表面处

当叶片由小半径向大半径移动 时：容积变大

当叶片由大半径向小半径移动 时：容积变小
每个工作空间要完成两次吸油和压 油，因此称为双作用叶片泵。
单作用叶片泵（变量泵）

主要结构组成 定子 转子 叶片 左、右配流盘 传动轴
液压泵
液压泵的概述 齿轮泵 叶片泵 柱塞泵

液压泵的概述
液压泵是液压系统的动力 元件，将原动机输入的机 械能转换为压力能输出， 为液压系统提供一定压力 和流量的液体。
液压泵基本工作原理
以单柱塞泵为例 结构简介:泵体与柱塞间 隙配合密封 工作原理：偏心轮旋转 一转，柱塞上下往复直 线运动一次，向下运动 时吸油，向上运动时排 油。
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油箱的结构
热交换器

系统能量损失转换为热量以后，会使油液温度升高。为保证正 常工作温度在30～50℃，需要在系统中安装热交换器。
冷却器：要求有足够的散热面积，散热效率高，压力损失小。
加热器：有用热水或蒸气加热和用电加热两种方式
管件

管件是用来连接液压元件、输送液压油液的连接件。
种 类 特点和适用场 能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但装配时不能任意 弯曲；常在装拆方便处用作压力管道，中、高压用无缝管，低 压用焊接管合
管 橡胶管
高压管由耐油橡胶夹几层钢丝编织网制成，钢丝网层数越多，耐压越 高，价昂，用作中、高压系统中两个相对运动件之间的压力管 道 低压管由耐油橡胶夹帆布制成，可用作回油管道
密封装置
功用:
用来防止系统油液的内外泄漏，以及外界灰尘 和异物的侵入，保证系统建立必要压力。
常用的密封有:
间隙密封
O 型密封圈 唇型密封（Y 型、Yx型、V 型） 组合密封装置（组合密封垫圈、橡塑组合密封装置）
结构比齿轮泵复杂，其结构复杂，吸油特性不太 好，对油液的污染比较敏感。但其工作压力较高， 且流量脉动小，运转平稳，噪声较小，寿命较长。
广泛应用于中压、中高压的液压系统中。
双作用叶片泵（定量泵）


主要结构组成 定子 转子 叶片 传动轴 密封容积的组成 吸压油条件：定子内 表面结构
a)无杆腔进油
b)有杆腔进油
c)差动连接
在组合机床中，常用：图(a )作工进； 图(b )作快退； 图(c )作快进。 为使快进和工进速度相等，即：
单杆活塞液压缸应用
单杆活塞液压缸不同连接，可实现如下工作循 环：在组合机床中， （差动连接） （无杆腔进油）（有杆腔进油） 快进 → 工进 → 快退
液压辅件元件

蓄能器 过滤器 油箱 热交换器 管件 密封装置
蓄能器
功用: 储存油液压力能的 装置 应用：1、作辅助动力源 2、补偿泄露和保持 恒压 3、作紧急动力源 4、吸收液压冲击
种类 :
弹簧式
弹簧式
气体式
过滤器
作用：过滤污物。
过滤器
过滤器的安装
油箱
功用
储存油液； 散热； 分离和沉淀；
密封装置

间隙密封：利用相对运动件之间的微小间隙来进行密封作用。 O形密封圈：依靠O形密封圈预压缩，消除间隙而实现密封。 唇形密封圈：靠密封圈的唇口受液压力作用下变形，是唇边贴近 密封面而进行密封。 组合密封：有两个以上元件组成的密封装置。


结构组成 一对几何参数完全相同的齿轮，齿宽为B，齿数为z 泵体 前后端盖 长短轴 密封容积
外啮合型齿轮泵结构图
外啮合齿轮泵
定量泵
工作原理 当齿轮旋转时 两齿轮退出啮合时，容积 变大，形成真空，将油液 从油箱吸入到泵里。 两齿轮进出啮合时，容积 变小，油液受到挤压，被 排出。
外啮合齿轮泵存在的问题
图2—1 液压泵工作原理图
液压泵正常工作的三个必备条件
必须具备密封可变的工作容积； 必须具备配流装置：配流指从吸油到压 油或从压油到吸油的转换； 油箱压力大于泵吸油口的压力。

液压泵的分类
按结构形式分为：齿轮泵，叶片泵，柱 塞泵 按输出流量是否可变分为：定量泵和变 量泵 按输出油液方向是否可变分为：单向液 压泵和双向液压泵

齿轮泵的泄漏
严格控制轴向间隙，选择适当的 轴向间隙。
径向力不平衡
齿轮泵存在高低压腔
外啮合齿轮泵存在的问题
齿轮泵的困油
困油现象产生的原因 齿轮重迭系数ε＞1，在 两对轮齿同时啮合时，它 们之间将形成一个与吸、 压油腔均不相通的闭死容 积，此闭死容积随齿轮转 动其大小发生变化，先由 大变小，后由小变大。
v3、F3
为使快进和工进速度相等，即：
v1、F1
v2、F2
液压缸的典型结构和组成
活塞式液压缸的组成




缸体组件：缸体、前后端盖 活塞组件：活塞、活塞杆 密封装置：密封环，密封圈等 缓冲装置： 排气装置：
液压缸的典型结构和组成
典型液压缸的结构
双作用单活塞杆液压缸 1—耳环2—螺母3—防尘圈4、17—弹簧挡圈5—套6、15—卡键 7、14—O形密封圈8、12—Y形密封圈9—缸盖兼导向套10—缸筒 11—活塞13—耐磨环16—卡键帽18—活塞杆19—衬套20—缸底
柱塞式液压缸结构
缸体、柱塞、导向套、钢丝卡圈 等
柱塞式液压缸工作原 理
自重 只能单向运动，回程需靠外力< 弹簧 力
需双向运动时，常成对使用。
动画演示
液压泵与液压马达关系
功用上 — 相反 结构上 — 相似（略有差别） 原理上 — 互逆
液压马达的符号
液压马达工作原理
当压力油通入马达后，柱塞受油压作用压紧倾斜盘, 斜 盘则对柱塞产生一反作用力，因倾角此力可分解为两个 轴向分力 Fx =πd2p/4 分力 < 径向分力 Fy=γ=π/4·d2ptanγ Fx与液压力平衡，Fy对缸体中心产生转矩， 使缸体带 动马达轴旋转。
优点
密封性能好，效率高，流量可调， 使用寿命长。
广泛应用于高压大流量的液压系统中。
配流轴式径向柱塞泵
主要结构 转子-均布有五个柱塞孔 柱塞 定子- 与转子偏心 配流轴 密封容积的组成
配流轴式径向柱塞泵工作原理
工作原理 转子逆时针转动时，柱 塞压紧在定子内表面处。 转到上半周时，柱塞往 外伸出； 转到下半周时，柱塞往 里压入。 变量原理 改变偏心距e的大小 将偏心距从正值移动到负值
液压系统中使用的油管
钢管 硬 管 紫铜管
易弯曲成各种形状，但承压能力一般不超过6.5～10MPa，抗振能力较 弱，又易使油液氧化；通常用在液压装置内配接不便之处
尼龙管
乳白色半透明，加热后可以随意弯曲成形或扩口，冷却后又能定形不 变，承压能力因材质而异，自2.5MPa至8MPa不等
软
塑料管
质轻耐油，价格便宜，装配方便，但承压能力低，长期使用会变质老 化，只宜用作压力低于0.5MPa的回油管、泄油管等
双杆活塞缸
返 回

双杆活塞缸活塞两侧都有活塞杆 伸出 根据安装方式不同又分为
双杆液压缸推力、速度计算
特 点
1） 2） 两腔面积相等； 压力相同时，推力相等， 流量相同时，速度相等。 即具有等推力等速度特性
单杆活塞缸
返 回

单杆活塞缸只有一端带活塞杆 进油方式有三种
简单连接式
特点：1）两腔面积不等,A1 > A2 2) 压力相同时，推力不等 流量相同时，速度不等 即不具有等推力等速度特性

叶片泵分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。 双作用叶片泵只能作定量泵用，单作用叶片泵 可作变量泵用。 双作用叶片泵因转子旋转一周，叶片在转子叶 片槽内滑动两次，完成两次吸油和压油而得名。 单作用叶片泵转子每转一周，吸、压油各一次， 故称为单作用。
柱塞泵（双向变量泵）
柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动引起的密 封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵。依 据排列方向不同，分为径向柱塞泵和轴向柱塞 泵。都是变量泵。
液压缸 液压马达

功用：将液压泵供给的液压能转换 为机械能而对负载作功，实 现直线往复运动或旋转运动。
液压缸的类型及特点
活塞式 按结构形式 < 柱塞式 组合式
分 类
单作用式：液体或气体只控制
按作用方式 <
缸一腔单向运动 双作用式：液体或气体控制缸
两腔实现双向运动
活塞式液压缸
双杆 按伸出活塞杆不同 < 单杆 无杆 缸体固定 按固定方式不同 < 活塞杆固定
内啮合齿轮泵
工作原理
一对相互啮合的小齿轮和内齿轮与侧板所围成的密 闭容积被齿啮合线分割成两部分，当传动轴带动小齿轮旋转时， 轮齿脱开啮合的一侧密闭容积增大，为吸油腔；轮齿进入啮合的 一侧密闭容积减小，为压油腔。
特点：无困油现象； 流量脉动小，噪声低
叶片泵
叶片泵分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。
特点