液压系统基础知识入门

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c. 系统的能量传递符合能量守恒定律,压力和 流量的乘积等于功率
AGENDA
- Hydraulic system and symbol
• 简介 • 液压系统组成 • 动力源 • 执行机构 • 控制阀 • 辅助装置
Hydraulic system and symbol
液压系统的组成
组成部分
功能作用
• 简介 • 液压系统组成 • 动力源 • 执行机构 • 控制阀 • 辅助装置
Hydraulic system and symbol
执行机构
将液压泵提供的液压能转换为机械能 分类: - 液压缸:输出直线运动 - 液压马达:输出旋转运动 Ps:液压马达一般只在电动机不能满足要求的特殊场合使用,如大范围的无级变速,或结构要求紧凑的地方 液压马达: 将液体的压力能转换为机械能的装置,输出转矩和转速。
- 运动形式:往复直线运动、往复摆动
- 使用压力:
• 中低压(2.5-6.3 MPa)
• 中高压(10-16 MPa)
• 高压液压缸(25-32 MPa)
活塞缸
柱塞缸
Hydraulic system and symbol
执行机构
将液压泵提供的液压能转换为机械能 分类: - 液压缸:输出直线运动 - 液压马达:输出旋转运动 Ps:液压马达一般只在电动机不能满足要求的特殊场合使用,如大范围的无级变速,或结构要求紧凑的地方 液压缸: 液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。
Hydraulic system and symbol
压力控制阀(简称压力阀)
- 压力控制阀是指用来对液压系统中液流的压力进行控制与调节的阀。 - 此类阀是利用作用在阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理来工作的。
工作原理:
1. 如图1,弹簧推动阀芯把P、T口隔断。
2. 液压泵供油进入A、B腔,腔内压力≤弹簧推 图1
• 泵有要求,进油口真空,进油口比出油口大 • 马达没有要求,进油口有压力油,进油口和出油口一样大 - 转速要求 • 泵:转速范围小 • 马达:很宽的工作转速范围 - 换向要求 • 泵:一般不需要正反转 • 马达:需要正反转,结构对称
Hydraulic system and symbol
执行机构
将液压泵提供的液压能转换为机械能
• 方向控制阀 用来控制液压系统中液流方向的阀类,如单向阀、换向阀等
• 流量控制阀 通过改变节流阀口开度来调节通过它的流量,以实现对系统某负载流量控制的阀类,如节流阀、调速 阀、分(集)流阀等
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控制阀分类
- 液压系统中用来控制液流的压力、流量及方向的控制元件,是影响液压系统性能和可靠性的重要元件。 - 按照阀的操纵方式可分为以下几类:
- 油箱
- 油管
辅助装置
- 过滤器 - 热交换器
- 蓄能器
- 指示仪表等
用来存放、提供和回收液压介质,实现液压元件之间的连接以及载 能液压介质,滤清液压工作介质中的杂质,保持系统工作过程中所 需的介质清洁度,系统加热或散热,储存和释放液压能或吸收液压 脉动和冲击,显示系统压力和油温等
工作介质 各类液压油(液)
Ps:一般用于低压小流量场合
1:阀体 2:弹簧 3:提升阀芯 4:滚珠 5:调节机构 P:进油口 T:出油口
液压泵特点:
- 内啮合齿轮泵: • 结构紧凑、运转平稳、噪声小、有良好的高速性能 • 外啮合齿轮工艺简单、加工方便 • 加工复杂、流量脉动大、高压低速时容积效率低
- 叶片泵: • 具有结构紧凑、体积小、流量均匀、运动平稳、噪声小、 使用寿命长、容积效率高 • 叶片泵广泛用于完成各种中等负荷的工作
- 柱塞泵: • 泄漏小,容积效率高,流量能调节,一般做为高压泵 • 但它具有自吸能力差、对油污染敏感和噪声大的缺陷 • 同时由于高标准的配合精度而造成加工难度大,造价高。
液压系统基础知识
AGENDA
- Hydraulic system and symbol
• 简介 • 液压系统组成 • 动力源 • 执行机构 • 控制阀 • 辅助装置
Hydraulic system and symbol
液压控制
- 液压可以用作动力传动方式,称为液压传动 - 液压也可以用作控制方式,称为液压控制
- 过滤器 - 热交换器
- 蓄能器
- 指示仪表等
工作介质 各类液压油(液)
用来存放、提供和回收液压介质,实现液压元件之间的连接以及载
能液动压介质,滤清液压工作介质中的杂质,保持系统工作过程中所
需的力 源介质清①洁度,系统加热或散热,储存和释放液压能或吸收液压 脉动和冲击⑥,显示系统压力和油温等
辅⑦ 作为助 装系统的⑤载能介质,在传递能量的同时并且润滑、冷却作用
压力控制阀(简称压力阀)
用来控制和调节液压系统中液体压力的阀类,如溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、压力继电器等 溢流阀 溢流阀在系统中起安全保护作用。当系统压力超过规定值时,溢流阀顶开,将系统中的一部分液体排出,使 系统压力不超过允许值,从而保证系统不因压力过高而发生事故
- 作用 a) 起溢流和稳压作用,在定量泵系统中,保持液压系的压力恒定 b) 起限压保护作用,在变量泵系统中,防止液压系统过载 Ps: 溢流阀通常接在液压泵出口处的油路上
分类: - 结构形式:活塞式、柱塞式、伸缩式、摆动式 - 作用方式:单作用、双作用 - 运动形式:往复直线运动、往复摆动 - 使用压力:
• 中低压(2.5-6.3 MPa) • 中高压(10-16 MPa) • 高压液压缸(25-32 MPa)
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液压传动
- 工作原理
使用具有连续流动性的液压油为工作介质,通过 液压泵,将驱动泵的机械能转化为液体的压力能, 经过压力、流量、方向等控制阀,送至执行机构 (液压缸、液压马达)中,转化为机械能。
- 工作特征
a. 力的传递靠液体压力实现,系统的工作压力 取决于负载
b. 运动速递的传递靠容积变化相等原则实现, 运动速度取决于流量
• 泵:用电机带动,输出压力能(压力和流量) 工作容积增大时吸油,减小时排出高压油
• 马达:输入压力能,输出机械能(转速和转矩) 工作容积增大时进入高压油,减小时排出低压油
- 结构:马达和泵是相似的
液压马达
液压泵
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执行机构
将液压泵提供的液压能转换为机械能 液压马达与液压泵: 不同点: - 泵是能源装置,马达是执行元件 - 吸入性能要求:
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液压泵符号:
- 基本符号是一个圆圈,圆圈内有一方向朝外的黑色三角形。 - 从三角形顶端绘制出排油管路;在排油管路对面画出吸油管路 ,三角形也表示流动方向。 - 通过绘制一条以 45度通过圆圈的箭头来表示变量泵。
AGENDA
- Hydraulic system and symbol
油液机 执 ②
构行
将液体的压力能转变为机械能,用以驱动工作机构的负载做功,实
现往控复直线③运动、连续回转运动或摆动
制 控制阀调节液压系统中从泵到执行机构的油液的压力、流量和方向,
从而控制执行器输出的力(力矩)、速度(转速)和方向,以保证 执行器驱动的主机工作机构完成预定的运动规律
- 油箱
- 油管
辅助装置
作为系统的载能介质,在传递能量的同时并且润滑、冷却作用
Hydraulic system and symbol
液压系统的组成
组成部分
功能作用
动力源
- 原动机(电动机和内燃机) - 液压泵
执行机构
- 液压缸 - 液压马达控阀- 压力 - 流量 - 方向控制阀 - 其他控制元件
将原动机产生的机械能转变为液体的压力能,输出具有一定压力的
置④
AGENDA
- Hydraulic system and symbol
• 简介 • 液压系统组成 • 动力源 • 执行机构 • 控制阀 • 辅助装置
Hydraulic system and symbol
动力源
- 原动机(电动机和内燃机) - 液压泵
液压泵
- 工作原理
液压泵作为液压系统的动力元件,将原动机(电 动机或内燃机)输入的机械能(转矩和角速度) 转换为压力能(压力和流量)输出,为执行元件 提供压力油。
图2
力,阀芯不动。
3. 液压泵继续供油,A、B腔内压力升高。
B腔内压力>弹簧推力,推动阀芯向下运动
4. 如图2,P、T口接通,压力油回流油箱。A、
B腔压力<弹簧推力,阀芯上移
5. 如图1,阀芯上移,切断P与T口联系,系统
压力上升。
阀芯交替动作,系统压力在动态中实现平衡
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• 手动控制阀 用手柄及手轮、踏板、杠杆等进行控制
• 机械控制阀 用挡块及碰块、弹簧等进行控制
• 液压控制阀 利用液体压力所产生的力进行控制
• 电液控制阀 采用电动控制(普通电磁铁)和液压控制的组合方式进行控制
• 电动控制阀 用普通电磁铁。比例电磁铁。力马达、力矩马达、步进电动机等进行控制
- 液压控制阀的基本参数为额定流量和额定压力。 - 阀的油口通径D表示其过流能力,因而也代表额定流量
分类: - 高速液压马达:额定转速>500 rpm - 低速液压马达:额定转速<500 rpm 特点: - 内部结构对称性:能够正反转 - 转速范围大:最低转速稳定性有要求 - 不必具有自吸能力
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执行机构
将液压泵提供的液压能转换为机械能 液压马达与液压泵: 相同点: - 原理:马达和泵是可逆的(利用密封工作容积的变化吸油和排油)
执行机构
将液压泵提供的液压能转换为机械能 单作用缸: • 介质只通过缸的一腔,使活塞做单方向运动 • 活塞反向运动需靠外力(弹簧或自重)实现
双作用缸: • 缸的两个方向的运动都通过介质来实现。
单活塞杆缸
单作用缸 单活塞杆缸
(带复位弹簧)
双作用缸
单活塞杆缸 双活塞杆缸
AGENDA
- Hydraulic system and symbol
• 简介 • 液压系统组成 • 动力源 • 执行机构 • 控制阀 • 辅助装置
Hydraulic system and symbol
控制阀
- 液压系统中用来控制液流的压力、流量及方向的控制元件,是影响液压系统性能和可靠性的重要元件。 - 按照液压阀在系统的功能作用可分为以下三类:
• 压力控制阀 用来控制和调节液压系统中液体压力的阀类,如溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、压力继电器等
分类: - 液压缸:输出直线运动 - 液压马达:输出旋转运动 Ps:液压马达一般只在电动机不能满足要求的特殊场合使用,如大范围的无级变速,或结构要求紧凑的地方 液压缸: 液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。
分类:
- 结构形式:活塞式、柱塞式、伸缩式、摆动式
- 作用方式:单作用、双作用
- 分类
• 流量:定量泵、变量泵 • 输油方向:单项泵、双向泵 • 结构:齿轮泵、叶片泵、柱塞泵 • 额定压力:低压泵、中压泵、高压泵
液压泵
定量泵 变量泵
齿轮泵 叶片泵 柱塞泵 叶片泵 柱塞泵
外啮合式 内啮合式 单作用式 双作用式 轴向柱塞泵 径向柱塞泵 单作用 轴向柱塞泵 径向柱塞泵
Hydraulic system and symbol
- 分类: • 直动式溢流阀 • 先导式溢流阀
Hydraulic system and symbol
压力控制阀(简称压力阀)
用来控制和调节液压系统中液体压力的阀类,如溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、压力继电器等 直动式溢流阀 - 原理
a) 弹簧推动阀芯把P、T口隔断 b) 液压泵供油,P口压力≤弹簧推力时,阀芯静止不动 c) 液压泵继续供油,当P口压力>弹簧推力时,阀芯推动弹簧上移,P、T口接通 d) 液压油从T口泻回油箱
动力源
- 原动机(电动机和内燃机) - 液压泵
将原动机产生的机械能转变为液体的压力能,输出具有一定压力的 油液
执行机构
- 液压缸 - 液压马达
将液体的压力能转变为机械能,用以驱动工作机构的负载做功,实 现往复直线运动、连续回转运动或摆动
控制阀
- 压力 - 流量 - 方向控制阀 - 其他控制元件
控制调节液压系统中从泵到执行机构的油液的压力、流量和方向, 从而控制执行器输出的力(力矩)、速度(转速)和方向,以保证 执行器驱动的主机工作机构完成预定的运动规律
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