（中職）機(jī)械基礎(chǔ)第7章教學(xué)課件

1、YCF正版可修改PPT（中職）機(jī)械基礎(chǔ)第7章教學(xué)課件項(xiàng)目七液屬元件及輔助裝置本章概述與教學(xué)目標(biāo)任務(wù)一液壓泵任務(wù)二液壓馬達(dá)任務(wù)三液壓缸任務(wù)四液壓閥任務(wù)五液壓輔件下一頁返回本章概述與教學(xué)目標(biāo)本章概述通過本章的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解液壓元件是指液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的基本單位，主要包括液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、液壓控制閥、液壓輔件等。教學(xué)目標(biāo)1.了解不同的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)都是由基本元件按照特定的要求和規(guī)律構(gòu)成的。2.掌握液壓元件友其喃助裝置的工作原理和相關(guān)計(jì)算。3.能夠看懂簡(jiǎn)單的機(jī)械原理圖、并能夠觸幸計(jì)算有關(guān)返回任務(wù)一液壓泵 液壓泵是將電動(dòng)機(jī)或其他原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。在液壓系統(tǒng)中，液壓泵作

2、為動(dòng)力源，向液壓系統(tǒng)提供壓力油。一、液壓泵的工作原理圖7-1所示為單柱塞液壓泵的工作原理圖。柱塞2安裝在泵體3內(nèi)，柱塞2在彈簧4的作用下與偏心輪1接觸。柱塞隨著偏心輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，作左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 柱塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，密封容積V減小，由于單向閥6封住了吸油口，于是V腔的油液打開單向閥5流向系統(tǒng)，即液壓泵壓油。當(dāng)柱塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱塞2和泵體3所形成的密封容積V增大，形成局部真空，在大氣壓力作用下，油箱中的油液通過單向閥6進(jìn)入泵體V腔，即液壓泵吸油。當(dāng)偏心輪不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，液壓泵便不斷地吸油和壓油。 由上述分析可知，液壓泵要實(shí)現(xiàn)壓油、吸油的工作過程，必須具備下列條件: 應(yīng)具備密封容積;密封容積的大小能交替變化;

3、吸油過程中，油箱必須和大氣相通。這是實(shí)現(xiàn)吸油的必要條件。 下一頁返回任務(wù)一液壓泵 泵的輸油量和密封容積變化的大小及單位時(shí)間內(nèi)變化的次數(shù)(變化頻率)成正比;應(yīng)有配流裝置。它的作用是:在吸油過程中密封容積與油箱相通，同時(shí)關(guān)閉供油管路; 在壓油過程，密封容積與供油管路相通，同時(shí)切斷與油箱的連接。圖7-1中的單向閥5,6就是配流裝置。配流裝置的形式隨液壓泵結(jié)構(gòu)不同而異。 依靠密封容積的變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的液壓泵稱為容積(式)泵，機(jī)床的液壓系統(tǒng)中一般均采用這種泵。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵二、液壓泵的基本類型 液壓泵的種類很多，按其輸出的流量能否調(diào)節(jié)可分為定量泵和變量泵;按其額定壓力的高低可分為低壓

4、泵、中壓泵、高壓泵等;按其輸油方向能否改變可分為單向泵和雙向泵;按其結(jié)構(gòu)不同可分為葉片泵、齒輪泵、柱塞泵等。本節(jié)按照結(jié)構(gòu)不同分類進(jìn)行介紹。 1.葉片泵 按其工作方式的不同，可以把葉片泵分為單作用式和雙作用式兩種。單作用式葉片泵又稱變量葉片泵或非卸荷式葉片泵(圖7-2 )，它的壓力較低，輸出流量可以改變，常用于低壓和需改變流量的液壓系統(tǒng)中;雙作用式葉片泵壓力較高，輸出流量不能改變，又稱定量葉片泵或卸荷式葉片泵(圖7-3 )，相對(duì)于單作用式葉片泵來說，雙作用式葉片泵使用更為普遍。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵(1)單作用葉片泵單作用葉片泵主要由轉(zhuǎn)子3、定子4、葉片5、配油盤1、傳動(dòng)軸2及泵體等組成。

5、轉(zhuǎn)子和定子偏心安放，偏心距為。，定子具有圓柱形的內(nèi)表面。轉(zhuǎn)子上開有均布槽，矩形葉片安放在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，并可在槽內(nèi)滑動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在自身離心力的作用下，緊貼定子內(nèi)表面起密封作用。這樣，在轉(zhuǎn)子、定子、葉片和配油盤之間就形成了若干個(gè)密封的工作容積。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 (2)雙作用葉片泵當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右邊的葉片逐漸伸出，相鄰兩葉片間的工作容積逐漸增大，形成局部真空，從配油盤上的吸油窗口吸油;左邊的葉片被定子的內(nèi)表面逐漸壓進(jìn)槽內(nèi)，兩相鄰葉片間的工作容積逐漸減小，將工作油液從配油盤上的壓油窗口壓出;在吸油窗口和壓油窗口之間有一段封油區(qū)，把吸油腔和壓油腔隔開，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周兩葉片間的工作

6、容積完成一次吸油和壓油，所以稱為單作用式葉片泵。轉(zhuǎn)子受到來自壓油腔的徑向不平衡力，使軸承所受載荷較大，因此也稱為單作用非卸荷式葉片泵。若在結(jié)構(gòu)上把轉(zhuǎn)子和定子的偏心距作成可調(diào)節(jié)的，就成為變量泵，單作用葉片泵往往作成變量泵。 雙作用葉片泵主要由轉(zhuǎn)子1、定子2、葉片3、泵體4及配油盤5等組成。轉(zhuǎn)子和定子同心安放，定子內(nèi)表面由兩段長半徑R圓弧、兩段短半徑r圓弧以及四段過渡曲線所組成。轉(zhuǎn)子上開有均布槽，矩形葉片安裝在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，并可在槽內(nèi)滑動(dòng)。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在自身離心力和根部壓力油的作用下，緊貼定子內(nèi)表面。這樣，在定子、轉(zhuǎn)子、配油盤和葉片之間就形成了若干個(gè)密封的工作容積。當(dāng)

7、相鄰兩葉片之間的工作容積由短半徑處向長半徑處轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作容積逐漸增大，形成局部真空而吸油;當(dāng)相鄰兩葉片之間的工作容積由長半徑處向短半徑處轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作容積逐漸減小而壓油。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，兩相鄰葉片之間的工作容積完成兩次吸油和壓油，所以稱為雙作用葉片泵。由于這種泵有兩個(gè)對(duì)稱的吸油腔和壓油腔，作用在轉(zhuǎn)子上的徑向液壓力互相平衡，因此也稱為雙作用卸荷式葉片泵。雙作用葉片泵一般作成定量泵。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 (3)葉片泵的特點(diǎn) 葉片泵的主要優(yōu)點(diǎn): .結(jié)構(gòu)緊湊，輪廓尺寸小而流量較大。 .工作壓力較高，容積效率也較高。 .輸出流量比齒輪泵均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小。 .單作用式葉片泵易于實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，雙作用

8、式葉片泵則因轉(zhuǎn)子所受徑向液壓力平衡，而使用壽命長。 葉片泵主要缺點(diǎn): .結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，對(duì)零件制造精度要求較高，價(jià)格昂貴。 時(shí)油液污染比較敏感，葉片容易被油液中雜質(zhì)咬死，工作可靠性較差。 自吸性能較齒輪泵差，對(duì)吸油條件要求較嚴(yán)，其轉(zhuǎn)速范圍必須在500 1500r/min范圍內(nèi)。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 葉片泵一般用在中壓(6. 3 MPa)液壓系統(tǒng)中，主要用于機(jī)床控制，特別是雙作用式葉片泵因流量脈動(dòng)很小，在精密機(jī)床中應(yīng)用廣泛。 2.齒輪泵 齒輪泵廣泛地應(yīng)用在各種液壓機(jī)械上。一般齒輪泵分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種。比較常用的是外嚙合齒輪泵(圖7-4 ) .上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 n)外嚙合齒輪泵

9、的工作原理外嚙合齒輪泵由泵體i、端蓋(未畫出)和一對(duì)相互嚙合的齒輪形成密封的工作容積。相互嚙合的齒輪將密封的工作容積分隔成左右兩個(gè)密封的工作腔，即a腔和b腔，分別與吸油口和壓油口相通。 當(dāng)主動(dòng)軸3帶動(dòng)齒輪2按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，在a腔中，嚙合的兩輪齒逐漸脫開，工作容積逐漸增大，形成局部真空。在大氣壓力的作用下，油箱中的油液經(jīng)吸油口進(jìn)入吸油腔(a腔);然后齒間的油液隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)沿箭頭所示的流向被帶到b腔。在b腔中兩齒輪的輪齒逐漸嚙合，使工作容積逐漸減小，被擠壓的油液經(jīng)壓油口輸出，故b腔為壓油腔。齒輪不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，吸油腔不斷地從油箱中吸油，壓油腔不斷地排油，這就是齒輪泵的工作原理。上一頁下一頁返回任務(wù)一液

10、壓泵 (2)齒輪泵的泄漏齒輪泵內(nèi)部從高壓區(qū)向低壓區(qū)泄漏有三條途徑: .通過齒輪端面與端蓋之間的軸向間隙，約占總泄漏的75%80%，是目前影響齒輪泵壓力提高的主要原因; .另一條是通過齒頂和泵體內(nèi)孔間的徑向間隙，其泄漏約占總泄漏的15% 20% ;.還有一條是齒輪嚙合處的泄漏，其泄漏很少，一般不予考慮。(3)齒輪泵的特點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn): 體積較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊; 制造方便，工藝性好;價(jià)格低康; .對(duì)油液污染不敏感，可用以輸送私度大的油液; 上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 .工作可靠，自吸性能好，無論在高轉(zhuǎn)速或低轉(zhuǎn)速下工作，均能可靠地實(shí)現(xiàn)自吸; .轉(zhuǎn)速范圍大，由于齒輪泵的回轉(zhuǎn)部分齒輪基本上是平衡的，因而

11、轉(zhuǎn)速可以很高，一般情況轉(zhuǎn)速為1500r/min，高速時(shí)可達(dá)5000r/min. 主要缺點(diǎn): .流量不能調(diào)節(jié)，只能用作定量泵; 流量脈動(dòng)較大，輸油量不均，噪聲也較大; .由于壓油腔壓力大于吸油腔壓力，使齒輪和軸承受到不平衡的徑向力(液壓力)的作用，引起軸承額外磨損，甚至使軸彎曲變形，導(dǎo)致磨損嚴(yán)重，泄漏增大，因此限制了工作壓力的提高。 齒輪泵主要用于小于2. 5 MPa的低壓液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 3.柱塞泵 柱塞泵是利用柱塞在缸體的柱塞孔中做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的密封工作容積變化來實(shí)現(xiàn)泵吸油和壓油。柱塞泵按柱塞排列方向的不同分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩類。 (1)軸向柱塞泵工作原

12、理軸向柱塞泵的柱塞平行于缸體軸心線并均布在缸體的圓周上。泵的工作原理如圖7-5所示，它主要由柱塞5,缸體7、配油盤10和斜盤1等零件組成。斜盤法線和缸體軸線間的交角為y。內(nèi)套筒4在彈簧6作用下通過壓板3而使柱塞頭部的滑履2和斜盤靠牢;同時(shí)，外套筒8則使缸體7和配油盤10緊密接觸，起密封作用。當(dāng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于斜盤和壓板的作用，迫使柱塞在缸體內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過配油盤的配油窗口進(jìn)行吸油和壓油。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 當(dāng)缸孔自最低位置按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞轉(zhuǎn)角在0-范圍內(nèi)，柱塞向左運(yùn)動(dòng)，柱塞端部和缸體形成的密封容積增大，通過配油盤的吸油窗口進(jìn)行吸油;柱塞轉(zhuǎn)角在-0內(nèi)，柱塞被斜盤逐步壓人缸體，柱

13、塞端部容積減小，泵通過配油盤排油窗口排油。若改變斜盤傾角y的大小，則泵的輸出流量改變;若改變斜盤傾角y的方向，則進(jìn)油口和排油口互換，即為雙向軸向柱塞變量泵。 這種結(jié)構(gòu)的軸向柱塞泵用于高壓時(shí)，往往采用如圖7-6所示的滑靴式結(jié)構(gòu)。柱塞的球形頭與滑靴的內(nèi)球面接觸，而滑靴的底平面與斜盤接觸。這樣，便將點(diǎn)接觸改變成面接觸，從而大大降低了柱塞球形頭的磨損。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 (2)徑向柱塞泵工作原理徑向柱塞泵主要由轉(zhuǎn)子1、定子2、柱塞3、配油銅套4和配油軸5組成(圖7-7)。柱塞沿徑向均勻地安裝在轉(zhuǎn)子上。配油銅套和轉(zhuǎn)子緊密配合，并套裝在配油軸上。配油軸固定不動(dòng)，轉(zhuǎn)子連同柱塞由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一起旋轉(zhuǎn)。

14、柱塞在離心力的作用下緊壓在定子的內(nèi)壁面上。由于定子和轉(zhuǎn)子間有一偏心距。，所以當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞在上半周內(nèi)向外伸出，其底部的密封容積逐漸增大，產(chǎn)生局部真空，于是通過固定在配油軸上的窗口a吸油。當(dāng)柱塞處于下半周時(shí)，柱塞底部的密封容積逐漸減小，通過配油軸上的窗口b把油液排出。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，每個(gè)柱塞各吸、壓油一次。若改變定子和轉(zhuǎn)子的偏心距。，則泵的輸出流量也改變，因此徑向柱塞可作變量泵。 徑向柱塞泵輸油量大，壓力高，性能穩(wěn)定，工作可靠，耐沖擊性能好;但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，徑向尺寸大，制造困難，且柱塞頂部與定子內(nèi)表面為點(diǎn)接觸，易磨損，因而限制了它的使用，已逐漸被軸向柱塞泵替代。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵

15、 (3)柱塞泵的特點(diǎn) 主要優(yōu)點(diǎn): .軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小; .只需改變柱塞的工作行程就能改變泵的流量，因此流量容易調(diào)節(jié); .柱塞泵的柱塞與缸體柱塞孔間為圓柱面配合，其加工工藝性好，易于獲得很高的配合精度，因此密封性能好，泄漏少，在高壓下工作有較高的容積效率。 主要缺點(diǎn): .對(duì)油液污染比較敏感; 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)比較高; .柱塞受側(cè)向力作用，有一定的摩擦損失。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 柱塞泵一般用于高壓、大流量及流量需要調(diào)節(jié)的液壓系統(tǒng)中，多用在礦山、冶金機(jī)械設(shè)備L。三、液壓泵的圖形符號(hào)液壓泵的圖形符號(hào)見表7-1。四、液壓泵的選用 選擇液壓泵主要是確定液壓泵的工作壓力、輸油量和泵的結(jié)構(gòu)

16、類型。 1.液壓泵的類型 常用的液壓泵有齒輪泵、葉片泵、柱塞泵，它們各有自己的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍。具體選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境、溫度、清潔狀況、安放位置、維護(hù)保養(yǎng)、經(jīng)濟(jì)性能和貨源供應(yīng)等方面進(jìn)行分析比較后確定。各類液壓泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)、性能特點(diǎn)和應(yīng)用范圍可查閱產(chǎn)品樣本或有關(guān)液壓傳動(dòng)手冊(cè)。上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵通常情形下，齒輪泵多用于2. 5 MPa以下的低壓液壓系統(tǒng)，葉片泵多用于6. 3 MPa以下的中壓液壓系統(tǒng)，柱塞泵多用于10 MPa以上的高壓液壓系統(tǒng)。由于柱塞泵價(jià)格較貴，所以在平穩(wěn)性、脈動(dòng)性、噪聲等方面要求不高，或工作環(huán)境條件較差的高壓液壓系統(tǒng)中可采用高壓齒輪泵。功率較小的液壓系統(tǒng).一般采用定

17、量液壓泵:功率較大的液壓系統(tǒng)，則宜選用變量液壓泵，以減小能量損失。 2.液壓泵的工作壓力 液壓泵的工作壓力按液壓系統(tǒng)中液壓缸或其他執(zhí)行元件的最高工作壓力來確定。通?？砂磯毫浪愎接?jì)算，然后參照有關(guān)產(chǎn)品樣本或手冊(cè)，選取額定壓力稍高的液壓泵。有時(shí)還需要考慮液壓系統(tǒng)中沖擊等現(xiàn)象產(chǎn)生的附加壓力，增大壓力儲(chǔ)備。一般額定壓力較計(jì)算值高出25%-60%.上一頁下一頁返回任務(wù)一液壓泵 3.液壓泵的輸油量 液壓泵的輸油量可根據(jù)液壓系統(tǒng)中各回路實(shí)際所需要的最大流量，以及系統(tǒng)中的泄漏情況來決定。通?？砂词捷斢土抗接?jì)算，然后參照有為龍品樣本或手冊(cè)，選取額定流量稍大的液壓泵。 不同的液壓泵有不同的功用，選擇液壓泵時(shí)

18、要慎重，綜合考慮各方面的因素，以實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)化配置，避免資源浪費(fèi)。上一頁返回任務(wù)二液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。 一、液壓馬達(dá)的工作原理 液壓馬達(dá)的圖形符號(hào)如圖7-8所示。從原理上講，液壓馬達(dá)和液壓泵是可逆的，即液壓泵可以作為液壓馬達(dá)使用。在結(jié)構(gòu)上兩者也基本相同，但由于功用不同，它們的實(shí)際結(jié)構(gòu)有所差別，故一般液壓泵不做液壓馬達(dá)使用。液壓馬達(dá)按結(jié)構(gòu)形式也可分為齒輪式、葉片式和柱塞式三種類型，按其排量可否調(diào)節(jié)而分成定量馬達(dá)和變量馬達(dá)兩類。下一頁返回任務(wù)二液壓馬達(dá)二、液壓式馬達(dá)類型 1.軸向柱塞式液壓馬達(dá) 圖7-9所示為軸向柱塞液壓馬達(dá)工作原理圖。斜盤1和配油盤4固定

19、不動(dòng)，缸體3可繞缸體的水平軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力油經(jīng)配油盤進(jìn)入柱塞底部時(shí)，柱塞在壓力油的作用下向外頂出，緊緊壓在斜盤上，這時(shí)斜盤對(duì)柱塞的反作用力為F。將F分解為軸向分力凡和切向分力Fx，分力Fy對(duì)缸體軸線產(chǎn)生力矩，帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)。缸體再通過主軸(圖中未標(biāo)明)向外輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，成為液壓馬達(dá)。上一頁下一頁返回任務(wù)二液壓馬達(dá) 2.葉片式液壓馬達(dá) 圖7-10所示為葉片式液壓馬達(dá)的工作原理圖。當(dāng)壓力油進(jìn)入壓油腔后，在葉片1,3上一側(cè)作用有壓力油，另一側(cè)為低壓回油。由于葉片3伸出的面積大于葉片1伸出的面積，所以液體作用于葉片3上的作用力大于作用于葉片1上的作用力，從而由于作用力不等而使葉片帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作逆時(shí)針方向旋

20、轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，液體作用于葉片7上的作用力也大于作用于葉片5上的作用力，也使葉片帶動(dòng)轉(zhuǎn)子作逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。故液壓馬達(dá)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。為了液壓馬達(dá)能正、反轉(zhuǎn)，葉片式液壓馬達(dá)的葉片徑向放置。為了使葉片根部始終通有壓力油，在回、壓油腔通人葉片根部的通路上設(shè)置有單向閥。在葉片根部設(shè)置有預(yù)緊彈簧是為了確保葉片式液壓馬達(dá)在通人壓力油時(shí)能正常啟動(dòng)。上一頁返回任務(wù)三液壓缸液壓缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，一般用來實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。一、液壓缸的類型 液壓缸分單作用缸和雙作用缸兩類。在壓力油作用下只能作單方向運(yùn)動(dòng)的液壓缸稱為單作用缸。單作用缸的回程須借助于運(yùn)動(dòng)件的自重或其他外力

21、(如彈簧力)的作用實(shí)現(xiàn)。往復(fù)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)都由壓力油作用實(shí)現(xiàn)的液壓缸稱為雙作用缸。應(yīng)用最普遍的液壓缸是活塞式液壓缸。 液壓缸的圖形符號(hào)見表7-2.下一頁返回任務(wù)三液壓缸 1.單活塞桿液壓缸 (1)雙作用式單活塞桿液壓缸的結(jié)構(gòu)和工作原理圖7-11所示為一種簡(jiǎn)易的雙作用式單活塞桿液壓缸的結(jié)構(gòu)圖。主要由缸體4、帶桿活塞5和端蓋2,7組成。進(jìn)出油口設(shè)置在兩端蓋上，缸體固定不動(dòng)。端蓋與缸體間用墊圈3密封，活塞桿與端蓋間、活塞與缸體之間用0形密封圈密封。 壓力油從進(jìn)出油口交替輸入液壓缸的左右油腔時(shí)，推動(dòng)活塞并通過活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。由于液壓缸僅一端有活塞桿，所以活塞兩端有效作用面積不等。液壓

22、缸可以采用缸體固定，活塞桿運(yùn)動(dòng)，也可以是活塞桿固定，缸體運(yùn)動(dòng)。其往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍都約為有效行程L的2倍。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 (2)雙作用式單活塞桿液壓缸的特點(diǎn)單活塞桿液壓缸與雙活塞桿液壓缸比較，具有如下特點(diǎn): 活塞兩個(gè)方向的作用力不相等壓力油輸入無活塞桿的油缸左腔時(shí)，油液對(duì)活塞的作用力(產(chǎn)生的推力)壓力油輸入有活塞桿的油缸右腔時(shí)，油液對(duì)活塞的作用力(產(chǎn)生的推力)上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 可見F1 F2，即單活塞桿液壓缸工作中，工作臺(tái)作慢速運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞獲得的推力大;工作臺(tái)作快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞獲得的推力小。 工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度不相等圖7-12為雙作用式單活塞桿液壓缸工作原理圖。A 1為活

23、塞左側(cè)有效作用面積，A 2為活塞右側(cè)有效作用面積。由液壓泵輸入油缸的流量為qv，壓力為P0當(dāng)壓力油輸入油缸左腔時(shí)，工作臺(tái)向右的運(yùn)動(dòng)速度:上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸當(dāng)壓力油輸入油缸右腔時(shí)，工作臺(tái)向左的運(yùn)動(dòng)速度 單活塞桿液壓缸工作時(shí)，工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度不相等這一特點(diǎn)常被用于實(shí)現(xiàn)機(jī)床的工作進(jìn)給及快速退回。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 可作差動(dòng)連接如圖7-13所示，改變管路連接方法，使單活塞桿液壓缸左右兩油腔同時(shí)輸入壓力油。由于活塞兩側(cè)的有效作用面積Am Az不相等，因此作用于活塞兩側(cè)的推力不等，存在推力差。在此推力差的作用下，活塞向有活塞桿一側(cè)方向運(yùn)動(dòng)，而有活塞桿一側(cè)油腔排出的油液不流回油箱，而是

24、同液壓泵輸出的油液一起進(jìn)入無活塞桿一側(cè)油腔，使活塞向有活塞桿一側(cè)方向運(yùn)動(dòng)速度加快。這種兩腔同時(shí)輸入壓力油，利用活塞兩側(cè)有效作用面積差進(jìn)行工作的單活塞桿液壓缸稱為差動(dòng)液壓缸。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 由圖7-13可知，進(jìn)入差動(dòng)液壓缸無活塞桿一側(cè)油腔的流量qv1，除液壓泵輸出流量pv外，還有來自活塞桿一側(cè)油腔的流量qv2，即qvl = qv+ qv2。設(shè)差動(dòng)液壓缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度為v3，作用于活塞上的推力為F3，則上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 2.雙活塞桿液壓缸 (1)雙活塞桿液壓缸的結(jié)構(gòu)和工作原理圖7-14所示為常見的雙作用式實(shí)心雙活塞桿液壓缸的結(jié)構(gòu)圖。液壓缸由缸體

25、6、兩個(gè)端蓋8、活塞5、兩實(shí)心活塞桿7和密封圈2等組成。缸體固定不動(dòng)，兩活塞桿都伸出缸外并與運(yùn)動(dòng)構(gòu)件(如工作臺(tái))相連。端蓋與缸體間用紙墊密封，活塞桿與端蓋間用密封圈密封，活塞與缸體之間則采用環(huán)形槽間隙密封。兩進(jìn)出油口ab設(shè)置在兩端蓋上。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 當(dāng)壓力油從進(jìn)出油口交替輸入液壓缸的左右油腔時(shí)，壓力油推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，并通過活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。 雙活塞桿液壓缸也可制成活塞桿固定不動(dòng)、缸體與工作臺(tái)相連的結(jié)構(gòu)形式。這種液壓缸的組成與上面介紹的實(shí)心雙活塞桿液壓缸相類似，只是為了向液壓缸左右油腔交替輸送壓力油，將進(jìn)出油口設(shè)置在活塞桿上，因而活塞桿制成空心的。圖7-15所示為其工

26、作原理圖。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 (2)雙活塞桿液壓缸的特點(diǎn) .兩活塞桿的直徑根據(jù)不同的要求可以相等，也可以不相等。兩直徑相等時(shí)，由于活塞兩端的有效作用面積相同，因此，在供油壓力P和流量q。相同情況下，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速度相等、推力相等。 .活塞與缸體之間采用間隙密封，有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小的優(yōu)，點(diǎn)，但是內(nèi)泄漏較大，僅適于工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度較高的場(chǎng)合。 .固定缸體時(shí)(實(shí)心雙活塞桿液壓缸)，工作臺(tái)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)范圍約為有效行程L的3倍(圖7-16);固定活塞桿時(shí)(空心雙活塞桿液壓缸)，工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍約為有效行程L的2倍(圖7-15)。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 雙活塞桿液壓缸常用于工作臺(tái)往返運(yùn)動(dòng)

27、速度相同(兩活塞桿直徑相等)，推力不大的場(chǎng)合。缸體固定的液壓缸，因運(yùn)動(dòng)范圍大，占地面積較大，一般用于小型機(jī)床或液壓設(shè)備;活塞桿固定的液壓缸則因運(yùn)動(dòng)范圍不大，占地面積較小，常用于中型或大型機(jī)床或液壓設(shè)備。二、液壓缸的密封 液壓元件要有良好的密封性能，這是因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)是依靠密封容積的變化來傳遞運(yùn)動(dòng)的，密封性能的好壞直接影響液壓傳動(dòng)的性能和效率。液壓缸作為液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件，其密封性能的好壞直接影響液壓缸的工作性能和效率，因此要求液壓缸所選用的密封元件，應(yīng)在一定的工作壓力下具有良好的密封性能，使泄漏不致因壓力升高而顯著增加。液壓缸的密封包括固定件的密封(如缸體與端蓋間的密封)和運(yùn)動(dòng)件的密封(如活塞與缸

28、體、活塞桿與端蓋間的密封)。 常用的密封方法有間隙密封和密封元件密封。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 (1)密封圈密封密封圈密封是液壓系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛的一種密封方法。密封圈用耐油橡膠、尼龍等材料制成，其截面通常作成。形、Y形、V形等。 Y形密封圈(圖7-18)截面呈Y形，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用性很廣，密封效果好，常用于活塞和液壓缸之間、活塞桿與液壓缸端蓋之間的密封。一般情況下，Y形密封圈可直接裝入溝槽使用，但在壓力變動(dòng)較大、運(yùn)動(dòng)速度較高的場(chǎng)合，應(yīng)使用支承環(huán)固定Y形密封圈。 0形密封圈(圖7-17)是截面形狀為圓形的密封元件，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，密封可靠，摩擦力小，因而應(yīng)用廣泛，既可用于固定件的密封，

29、亦可用于運(yùn)動(dòng)件的密封。為保證密封性能，制造時(shí)其分模面(產(chǎn)生飛邊處)應(yīng)選在相對(duì)軸線傾料45位置。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 V形密封圈由形狀不同的支承環(huán)、密封環(huán)和壓環(huán)成組組成(圖7-19) . V形密封圈接觸面大，密封可靠，但摩擦阻力大，主要用于移動(dòng)速度不高的液壓缸中(如磨床工作臺(tái)液壓缸)。 Y形和V形密封圈在壓力油作用下，其唇邊張開，貼緊在密封表面，油壓愈大密封性能愈好，因此在使用時(shí)要注意安裝方向，使其在壓力油作用下能張開。 密封圈為標(biāo)準(zhǔn)件，選用時(shí)其技術(shù)規(guī)格及使用條件可參閱有關(guān)手冊(cè)。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 (2)間隙密封間隙密封是通過相對(duì)運(yùn)動(dòng)零件之間小配合間隙來保證的。如圖7-20所示

30、，在活塞上開有幾個(gè)環(huán)形溝槽(一般為0. 5 mm x 0. 5 mm )。其作用，一方面可以減小活塞和液壓缸壁之間的接觸面積;另一方面利用溝槽內(nèi)油液壓力的均勻分布，使活塞處于中心位置，減小因零件精度不高而產(chǎn)生的側(cè)壓力所造成的活塞與液壓缸壁之間的摩擦，并可減小泄漏。 間隙密封方法的摩擦阻力小，但密封性能差，加工精度要求較高，因此，只適用于尺寸較小、壓力較低、運(yùn)動(dòng)速度較高的場(chǎng)合?；钊c液壓缸壁之間的間隙通常取0. 02-0. 05mm.上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸三、液壓缸的緩沖和排氣 1.液壓缸的緩沖 緩沖結(jié)構(gòu)是為了防止活塞在行程終了時(shí)，由于慣性力的作用與端蓋發(fā)生撞擊，影響設(shè)備的使用壽命。特別是

31、當(dāng)液壓缸驅(qū)動(dòng)重負(fù)荷或運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí)，液壓缸的緩沖就顯得更為必要。緩沖的原理是當(dāng)活塞將要達(dá)到行程終點(diǎn)，接近端蓋時(shí)，增大回油阻力，以降低活塞的運(yùn)動(dòng)速度，從而減小和避免活塞對(duì)端蓋的撞擊。 常用的緩沖結(jié)構(gòu)如圖7-21所示，主要由活塞頂端的凸臺(tái)和端蓋上的凹槽構(gòu)成。凸臺(tái)制成圓臺(tái)或帶斜槽圓柱，凹槽則為內(nèi)圓柱盲孔。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)至接近端蓋時(shí)，凸臺(tái)進(jìn)入凹槽，凹槽內(nèi)的油液被壓經(jīng)凸臺(tái)與凹槽間的縫隙回流，而增大回油阻力，產(chǎn)生制動(dòng)作用，使活塞運(yùn)動(dòng)速度減慢，從而實(shí)現(xiàn)緩沖。上一頁下一頁返回任務(wù)三液壓缸 2.液壓缸的排氣 液壓系統(tǒng)中的油液常會(huì)由于安裝、停車或其他原因中滲入空氣。液壓系統(tǒng)中滲入空氣后，會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，使換向精度

32、下降，活塞低速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生爬行，甚至在開始運(yùn)動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象。為了便于排除積留在液壓缸內(nèi)的空氣，油液最好從液壓缸的最高點(diǎn)進(jìn)入和引出。 對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的液壓缸，常在液壓缸兩端裝有排氣塞，其結(jié)構(gòu)如圖7-22所示。工作前擰開排氣塞，使活塞全行程空載往復(fù)數(shù)次，將缸中空氣通過排氣塞排凈，然后擰緊排氣塞，即可進(jìn)行正常工作。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 一、流量控制閥 在液壓系統(tǒng)中，控制工作液體流量的閥稱為流量控制閥，簡(jiǎn)稱流量閥。常用的流量控制閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥等。其中節(jié)流閥是最基本的流量控制閥。流量控制閥通過改變節(jié)流口的開口大小調(diào)節(jié)通過閥口的流量，從而改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，通常用于定

33、量液壓泵液壓系統(tǒng)中。 流量控制閥的圖形符號(hào)見表7-3.下一頁返回任務(wù)四液壓閥 1.節(jié)流閥 (1)流量控制的工作原理油液流經(jīng)小孔、狹縫或毛細(xì)管時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的液阻，通流面積越小，油液受到的液阻越大，通過閥口的流量就越小。所以，改變節(jié)流口的通流面積，使液阻發(fā)生變化，就可以調(diào)節(jié)流量的大小，這就是流量控制的工作原理。大量實(shí)驗(yàn)證明，節(jié)流口的流量特性可以用下式表示:上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 節(jié)流口的形式很多，圖7-23所示為常用的幾種。圖(a)為針閥式節(jié)流口，針閥芯作軸向移動(dòng)時(shí)，改變環(huán)形通流截面積的大小，從而調(diào)節(jié)了流量。圖(b)為偏心式節(jié)流口，在閥芯上開有一個(gè)截面為三角形(或矩形)的偏心槽，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯

34、時(shí)，就可以調(diào)節(jié)通流截面積大小而調(diào)節(jié)流量。這兩種形式的節(jié)流口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但節(jié)流口容易堵塞，流量不穩(wěn)定，適用于性能要求不高的場(chǎng)合。圖(c)為軸向三角槽式節(jié)流口，在閥芯端部開有一個(gè)或兩個(gè)斜的三角溝槽，軸向移動(dòng)閥芯時(shí)，就可以改變?nèi)遣弁鹘孛娣e的大小，從而調(diào)節(jié)流量。圖(d)為周向縫隙式節(jié)流口。閥芯上開有狹縫，油液可以通過狹縫流入閥芯內(nèi)孔，然后由左側(cè)孔流出，旋轉(zhuǎn)閥芯就可以改變縫隙的通流截面積。圖(e)為軸向縫隙式節(jié)流口，在套筒上開有軸向縫軸向縫隙式節(jié)流口，其節(jié)流通道厚度可薄到0. 07 0. 09mm，可以得到較小的穩(wěn)定流量。 上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 常用的節(jié)流閥有:可調(diào)節(jié)流閥、不可調(diào)節(jié)流

35、閥、可調(diào)單向節(jié)流閥和減速閥等。 (2)可調(diào)節(jié)流閥圖7-24所示為可調(diào)節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)圖。節(jié)流口采用軸向三角槽形式，壓力油從進(jìn)油口P,流入、經(jīng)通道b、閥芯3右端的節(jié)流溝槽和通道a從出油口Pz流出。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，通過推桿2使閥芯做軸向移動(dòng)，可改變節(jié)流口通流截面積，實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)節(jié)。彈簧4的作用是使閥芯向左抵緊在推桿上。這種節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，體積小，但負(fù)載和溫度的變化對(duì)流量的穩(wěn)定性影響較大，因此只適用于負(fù)載和溫度變化不大或執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度穩(wěn)定性要求較低的液壓系統(tǒng)。 (3)可調(diào)單向節(jié)流閥圖7-25所示為可調(diào)單向節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)圖。從工作原理來看，可調(diào)單向節(jié)流閥是可調(diào)節(jié)流閥和單向閥的組合，在結(jié)構(gòu)上是利用一個(gè)閥芯

36、同時(shí)起節(jié)流閥和單向閥的兩種作用。當(dāng)壓力油從油口P:流入時(shí)，油液經(jīng)閥芯上的軸向三角槽節(jié)流口從油口Pz流出，旋轉(zhuǎn)手柄可改變節(jié)流口通流面積大小而調(diào)節(jié)流量。當(dāng)壓力油從油口Pz流入時(shí)，在油壓作用力作用下，閥芯下移，壓力油從油口P流出，起單向閥作用。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 (4)減速閥減速閥是用滾輪控制可調(diào)節(jié)流閥，又稱行程節(jié)流閥。其原理是通過行程擋塊壓下滾輪，使閥芯下移改變節(jié)流口通流面積，減小流量而實(shí)現(xiàn)減速。圖7- 26所示為一種與單向閥組合的減速閥。單向減速閥又稱單向行程節(jié)流閥，它可以滿足以下所述機(jī)床液壓進(jìn)給系統(tǒng)的快進(jìn)、工進(jìn)、快退工作循環(huán)的需要。 .快進(jìn)?？爝M(jìn)時(shí)，閥芯1未被壓下，壓力油從油口P1不

37、經(jīng)節(jié)流口流往油口P 2執(zhí)行元件快進(jìn)。 .工進(jìn)。當(dāng)行程檔塊壓在滾輪上，使閥芯下移一定距離，將通道大部分遮斷，由閥芯上的三角槽節(jié)流口調(diào)節(jié)流量，實(shí)現(xiàn)減速，執(zhí)行元件慢進(jìn)(工作進(jìn)給)。 快退。壓力油液從油口P2進(jìn)入，推開單向閥閥芯2(鋼球)，油液直接由P1流出，不經(jīng)節(jié)流口，執(zhí)行元件快退。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 (5)影響節(jié)流閥流量穩(wěn)定的因素節(jié)流閥是利用油液流動(dòng)時(shí)的液阻來調(diào)節(jié)閥的流量的。產(chǎn)生液阻的方式，一種是薄壁小孔、縫隙節(jié)流，造成壓力的局部損失;一種是細(xì)長小孔(毛細(xì)管)節(jié)流，造成壓力的沿程損失。實(shí)際上各種形式的節(jié)流口是介于兩者之間。一般希望在節(jié)流口通流面積調(diào)好后，流量穩(wěn)定不變，但實(shí)際上流量會(huì)發(fā)生變

38、化，尤其是流量較小時(shí)變化更大。影響節(jié)流閥流量穩(wěn)定的因素主要如下: ，節(jié)流閥前后的壓力差。隨外部負(fù)載的變化，節(jié)流閥前后的壓力差卻發(fā)生變化，由流量控制的工作原理可知，流量9v也隨之變化而不穩(wěn)定。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 .節(jié)流口的形式。節(jié)流口的形式將影響流量系數(shù)K和參數(shù)no .節(jié)流口的堵塞。 .油液的溫度。壓力損失其能量通常轉(zhuǎn)換為熱能，油液的發(fā)熱會(huì)使油液郭度發(fā)生變化，導(dǎo)致流量系數(shù)K變化，而使流量變化。 由于上述因素的影響，使用節(jié)流閥調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度，其速度將隨負(fù)載和溫度的變化而波動(dòng)。在速度穩(wěn)定性要求高的場(chǎng)合，則要使用流量穩(wěn)定性好的調(diào)速閥。 2.調(diào)速閥 (1)調(diào)速閥的組成及其工作原理調(diào)速閥是

39、由一個(gè)定差減壓閥和一個(gè)可調(diào)節(jié)流閥串聯(lián)組合而成。用定差減壓閥來保證可調(diào)節(jié)流閥前后的壓力差OP不受負(fù)載變化的影響，從而使通過節(jié)流閥的流量保持穩(wěn)定。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 圖7-27所示為調(diào)速閥的工作原理圖。壓力油液P，經(jīng)節(jié)流減壓后以壓力P2進(jìn)入節(jié)流閥，然后以壓力P 3進(jìn)入液壓缸左腔，推動(dòng)活塞以速度，向右運(yùn)動(dòng)。節(jié)流閥前后的壓力差如= P 2 -P3，減壓閥閥芯1上端的油腔b經(jīng)通道a與節(jié)流閥出油口相通，其油液壓力為P 3;其肩部油腔。和下端油腔d經(jīng)通道f和e與節(jié)流閥進(jìn)油口(即減壓閥出油口)相通，其油液壓力為P 2 。當(dāng)作用于液壓缸的負(fù)載F增大時(shí)，壓力P 3也增大，作用于減壓閥閥芯上端的液壓力也隨

40、之增大，使閥芯下移，減壓閥進(jìn)油口處的開口加大，壓力將減小，因而使減壓閥出口(節(jié)流閥進(jìn)口)處壓力P 2增大，結(jié)果保持了節(jié)流閥前后的壓力差卻=P 2 -P 3基本不變。當(dāng)負(fù)載F減小時(shí)，壓力P 3減小，減壓閥閥芯上端油腔壓力減小，閥芯在油腔。和d中壓力油(壓力為P 2)的作用下上移，使減壓閥進(jìn)油口處開口減小，壓力將增大，因而使P 2隨之減小，結(jié)果仍保持節(jié)流閥前后壓力差如=P 2 -P 3基本不變。 上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 因?yàn)闇p壓閥閥芯上端油腔b的有效作用面積A與下端油腔。和d的有效作用面積相等，所以在穩(wěn)定工作時(shí)，不計(jì)閥芯的自重及摩擦力的影響，減壓閥閥芯上的力平衡方程為上一頁下一頁返回任務(wù)四液

41、壓閥 因?yàn)闇p壓閥閥芯彈簧很軟(剛度很低)，當(dāng)閥芯上下移動(dòng)時(shí)其彈簧作用力F變化不大，所以節(jié)流閥前后的壓力差如=P 2 P3基本上不變而為一常量，也就是說當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，通過調(diào)速閥的油液流量基本不變，液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度保持穩(wěn)定。 (2)調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)圖7-28是調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)圖。調(diào)速閥由閥體3、減壓閥閥芯7、減壓閥彈簧6、節(jié)流閥閥芯4、節(jié)流閥彈簧5、調(diào)節(jié)桿2和調(diào)速手柄1等組成。壓力油P從進(jìn)油口進(jìn)入環(huán)形通道f經(jīng)減壓閥閥芯處的狹縫減壓為P 2后到環(huán)形槽。，再經(jīng)孔g的節(jié)流閥閥芯的軸向三角槽節(jié)流后變?yōu)镻 3 ，由油腔b、孔a從出油口流出(圖中未示出)。節(jié)流閥前的壓力油P 2經(jīng)孔d進(jìn)入減壓閥閥芯大端的右腔

42、，并經(jīng)閥芯的中心通孔流入閥芯小端的右腔。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥節(jié)流閥后的壓力油P 3經(jīng)孔a和孔。(孔a到孔b的通道圖中未示出)進(jìn)入減壓閥閥芯大端的左腔。轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)速手柄通過調(diào)節(jié)桿可使節(jié)流閥閥芯軸向移動(dòng)，調(diào)節(jié)所需的流量。 其他常用的調(diào)速閥還有與單向閥組合成的單向調(diào)速閥和可減小溫度變化對(duì)流量穩(wěn)定性影響的溫度補(bǔ)償調(diào)速閥等。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 二、壓力控制閥 在液壓系統(tǒng)中，控制工作液體壓力的閥稱為壓力控制閥，簡(jiǎn)稱壓力閥。常用的壓力控制閥有溢流閥、減壓閥和順序閥等。它們的共同特點(diǎn)是:利用油液的液壓作用力與彈簧力相平衡的原理來進(jìn)行工作。壓力控制閥的一般圖形符號(hào)見表7-4上一頁下一頁返回任務(wù)四液

43、壓閥 1.溢流閥 (1)溢流閥的功用和分類 溢流閥在液壓系統(tǒng)中的功用主要有兩個(gè)方面:一是起溢流和穩(wěn)壓作用，保持液壓系統(tǒng)的壓力恒定;二是起限壓保護(hù)作用，防止液壓系統(tǒng)過載。溢流閥通常接在液壓泵出口處的油路上。 .根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理不同，溢流閥可分為直動(dòng)型溢流閥和先導(dǎo)型溢流閥兩類。 (2)直動(dòng)型溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理直動(dòng)型溢流閥的結(jié)構(gòu)如圖7-29所示，其工作原理如圖7-30所示。由圖可知，當(dāng)作用于閥芯底面的液壓作用力P F簧時(shí)，彈簧被壓縮，閥芯上移，打開回油口，部分油液流回油箱，限制壓力繼續(xù)升高，使液壓泵出口處壓力上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 直動(dòng)型溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，成本低，但油液壓力直接靠

44、彈簧平衡，所以壓力穩(wěn)定性較差，動(dòng)作時(shí)有振動(dòng)和噪聲;此外，系統(tǒng)壓力較高時(shí)，要求彈簧剛度大，使閥的開啟性能變壞。所以直動(dòng)型溢流閥只用于低壓液壓系統(tǒng)中。 (3)先導(dǎo)型溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理先導(dǎo)型溢流閥的結(jié)構(gòu)如圖7-31所示，由先導(dǎo)閥I和主閥II兩部分組成。先導(dǎo)閥實(shí)際上是一個(gè)小流量的直動(dòng)型溢流閥，閥芯是錐閥，用來控制壓力;主閥閥芯是滑閥，用來控制溢流流量。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 其工作原理如圖7-32所示。壓力油P經(jīng)進(jìn)油口P、通道a進(jìn)入主閥芯5底部油腔A,并經(jīng)節(jié)流小孔b進(jìn)入上部油腔，再經(jīng)通道。進(jìn)入先導(dǎo)閥右側(cè)油腔B，給錐閥3以向左的作用力，調(diào)壓彈簧2給錐閥以向右的彈簧力。在穩(wěn)定狀態(tài)下，當(dāng)油液壓力P

45、較小時(shí)，作用于錐閥上的液壓作用力小于彈簧力，先導(dǎo)閥關(guān)閉。此時(shí)，沒有油液流過節(jié)流小孔b，油腔A,B的壓力相同，在主閥彈簧4的作用下，主閥芯處于最下端位置，回油口0關(guān)閉，沒有溢油。當(dāng)油液壓力P增大，使作用于錐閥上的液壓作用力大于彈簧2的彈簧力時(shí)，先導(dǎo)閥開啟，油液經(jīng)通道。、回油口0流回油箱。這時(shí)，壓力油流經(jīng)節(jié)流小孔b時(shí)產(chǎn)生壓力降，使B腔油液壓力P:小于油腔A中油液壓力P，當(dāng)此壓力差(P -P 1)產(chǎn)生的向上作用力超過主閥彈簧4的彈簧力并克服主閥芯自重和摩擦力時(shí)，主閥芯向上移動(dòng)，接通進(jìn)油口P和回油口0,溢流閥溢油，使油液壓力P不超過設(shè)定壓力。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥P隨溢流而下降，P，也隨之下降，

46、直到作用于錐閥上的液壓作流過，P1 -P，主閥芯在主閥彈簧4作用下，往下移動(dòng)，關(guān)閉回油口0，停止溢流。這樣，在系統(tǒng)壓力超過調(diào)定壓力時(shí)，溢流閥溢油，不超過時(shí)則不溢油，起到限壓、溢流作用。 先導(dǎo)型溢流閥設(shè)有遠(yuǎn)程控制口K(參見圖7-31)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓(與遠(yuǎn)程調(diào)壓閥接通)或卸荷(與油箱接通)，不用時(shí)封閉。 先導(dǎo)型溢流閥壓力穩(wěn)定、波動(dòng)小，主要用于中壓液壓系統(tǒng)中。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 2.減壓閥 (1)減壓閥的功用和分類 .減壓閥是用來降低液壓系統(tǒng)中某一分支油路的壓力，使之低于液壓泵的供油壓力，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)(如夾緊、定位油路，制動(dòng)、離合油路，系統(tǒng)控制油路等)的需要，并保持基本恒定。 .減壓

47、閥根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理不同，分為直動(dòng)型減壓閥和先導(dǎo)型減壓閥兩類。一般采用先導(dǎo)型減壓閥。 (2)先導(dǎo)型減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理先導(dǎo)型減壓閥的結(jié)構(gòu)如圖7-33所示，其結(jié)構(gòu)與先導(dǎo)型溢流閥的結(jié)構(gòu)相似，也是由先導(dǎo)閥I和主閥II兩部分組成，兩閥的主要零件可互相通用。其主要區(qū)別是:減壓閥的進(jìn)、出油口位置與溢流閥相反;減壓閥的先導(dǎo)閥控制出口油液壓力，而溢流閥的先導(dǎo)閥控制進(jìn)口油液壓力。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥由于減壓閥的進(jìn)、出口油液均有壓力，所以其先導(dǎo)閥的泄油不能像溢流閥一樣流入回油口，而必須設(shè)有單獨(dú)的泄油口。減壓閥主閥芯在結(jié)構(gòu)上中間多一個(gè)凸肩(即三節(jié)桿)，在正常情況下，減壓閥閥口開得很大(常開)，而溢流閥閥口

48、則關(guān)閉(常閉)。 先導(dǎo)型減壓閥的工作原理如圖7-34所示。液壓系統(tǒng)主油路的高壓油液P,從進(jìn)油口P,進(jìn)入減壓閥，經(jīng)節(jié)流縫隙h減壓后的低壓油液P2從出油口Pz輸出，經(jīng)分支油路送往執(zhí)行機(jī)構(gòu)。同時(shí)低壓油液P 2經(jīng)通道a進(jìn)入主閥芯5下端油腔、又經(jīng)節(jié)流小孔b進(jìn)入主閥芯上端油腔，且經(jīng)通道c進(jìn)入先導(dǎo)閥錐閥3右端油腔，給錐閥一個(gè)向左的液壓力。該液壓力與調(diào)壓彈簧2的彈簧力相平衡，從而控制低壓油P 2基本保持調(diào)定壓力。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥當(dāng)出油口的低壓油P 2低于調(diào)定壓力時(shí)，錐閥關(guān)閉，主閥芯上端油腔油液壓力P 2 = P5，主閥彈簧4的彈簧力克服摩擦阻力將主閥芯推向下端，節(jié)流口b大，減壓閥處于不工作狀態(tài)。當(dāng)

49、分支油路負(fù)載增大時(shí)，P 2升高，P 5隨之升高，在P 5超過調(diào)定壓力時(shí)，錐閥打開，少量油液經(jīng)錐閥口、通道。由泄油口L流回油箱。由于這時(shí)有油液流過節(jié)流小孔b，產(chǎn)生壓力降，使P 5 P 2 。當(dāng)此壓力差所產(chǎn)生的向上的作用力大于主閥芯重力、摩擦力、主閥彈簧的彈簧力之和時(shí)，主閥芯向上移動(dòng)，使節(jié)流口b減小，節(jié)流加劇，P，隨之下降，直到作用在主閥芯上諸力相平衡，主閥芯便處于新的平衡位置，節(jié)流口h保持一定的開啟量。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 3.順序閥 (1)順序閥的功用和分類 .)煩序閥是控制液壓系統(tǒng)各執(zhí)行元件先后順序動(dòng)作的壓力控制閥，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)由壓力油液控制其開啟的二通閥。 .)煩序閥根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作

50、原理不同，可以分為直動(dòng)型順序閥和先導(dǎo)型順序閥兩類，一般使用直動(dòng)型順序閥。 (2)直動(dòng)型順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理直動(dòng)型順序閥的結(jié)構(gòu)如圖7-35所示，其結(jié)構(gòu)和工作原理都和直動(dòng)型溢流閥相似。壓力油液自進(jìn)油口P:進(jìn)入閥體，經(jīng)閥芯中間小孔流入閥芯底部油腔，對(duì)閥芯產(chǎn)生一個(gè)向上的液壓作用力。當(dāng)油液的壓力較低時(shí)，液壓作用力小于閥芯上部的彈簧力，在彈簧力作用下，閥芯處于下端位置，P，和P 2兩油口被隔開。當(dāng)油液的壓力升高到作用于閥芯底端的液壓作用力大于調(diào)定的彈簧力時(shí)，在液壓作用力的作用下，閥芯上移，使進(jìn)油口P1和出油口P 2相通，壓力油液自P2口流出，可控制另一執(zhí)行元件動(dòng)作。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 (3)先

51、導(dǎo)型順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理先導(dǎo)型順序閥的結(jié)構(gòu)如圖7-36所示，它與直動(dòng)型順序閥的主要差異在于閥芯下部有一個(gè)控制油口K。當(dāng)由控制油口K進(jìn)入閥芯下端油腔的控制壓力油產(chǎn)生的液壓作用力大于閥芯上端調(diào)定的彈簧力時(shí)，閥芯上移，使進(jìn)油口P,與出油口P 2相通，壓力油液自P 2口流出，控制另一執(zhí)行元件動(dòng)作。如將出油口Pz與油箱接通，先導(dǎo)型順序閥可用作卸荷閥。 (4)順序閥與溢流閥的主要區(qū)別 溢流閥出油口連通油箱，順序閥的出油口通常是連接另一工作油路，因此順序閥的進(jìn)、出口處的油液都是壓力油。 .溢流閥打開時(shí)，進(jìn)油口的油液壓力基本上是保持在調(diào)定壓力值附近，順序閥打開后，進(jìn)油口的油液壓力可以繼續(xù)升高。 .由于溢流閥

52、出油口連通油箱，其內(nèi)部泄油可通過出油口流回油箱，而順序閥出油口油液為壓力油，且通往另一工作油路，所以順序閥的內(nèi)部要有單獨(dú)設(shè)置的泄油口(圖7-35中L)。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥三、方向控制閥 方向控制閥是利用閥芯和閥體間相對(duì)位置的改變，實(shí)現(xiàn)油路與油路間的接通、斷開或改變油液流動(dòng)方向，以滿足系統(tǒng)對(duì)油流方向的要求。它包括單向閥和換向閥。 1.單向閥 單向閥的作用是僅允許液流沿一個(gè)方向通過，而反向液流則截止，要求其正向液流通過時(shí)壓力損失小，反向截止時(shí)密封性能好。一般由閥體、閥芯和彈簧等零件構(gòu)成(圖7-37)。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 當(dāng)壓力油從進(jìn)油口P,流入時(shí)，頂開閥芯2，經(jīng)出油口P 2流出

53、。當(dāng)液流反向時(shí)，在彈簧3和壓力油的作用下，閥芯壓緊在閥體1上，截?cái)嗤ǖ溃褂鸵翰荒芡ㄟ^。根據(jù)單向閥的使用特點(diǎn)，要求油液正向通過時(shí)阻力要小，液流有反向流動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，關(guān)閉動(dòng)作要靈敏，關(guān)閉后密封要好。因此彈簧通常很軟，開啟壓力一般僅為3. 5 x 104-5. 0 x 104 Pa，主要用于克服摩擦力。 單向閥的閥芯分為鋼球式圖7-37 ( a )和錐式圖7-37(b),(c)兩種。鋼球式閥芯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，但密封性較差，一般僅用在低壓、小流量的液壓系統(tǒng)中。錐式閥芯阻力小，密封性好，使用壽命長，所以應(yīng)用較廣，多用于高壓、大流量的液壓系統(tǒng)中。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 單向閥的連接方式分為管式連接圖

54、7-37(a),(b)和板式連接圖7-37(c)兩種。管式連接的單向閥，其進(jìn)出油口制成管螺紋，直接與管路的接頭連接;板式連接的單向閥，其進(jìn)出油口為孔口帶平底惚孔的圓柱孔，用螺釘固定在底板上。平底惚孔中安放0形密封圈密封，底板與管路接頭之間采用螺紋連接。其他各類控制閥也有管式連接和板式連接兩種結(jié)構(gòu)。 在液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要使被單向閥所閉鎖的油路重新接通，為此可把單向閥作成閉鎖方向能夠控制的結(jié)構(gòu)，這就是液控單向閥。 圖7-38所示為液控單向閥的結(jié)構(gòu)。當(dāng)控制油口K不通控制壓力油時(shí)，油液只能從進(jìn)油口P,進(jìn)入，頂開閥芯3，從出油口P 2流出，不能反向流動(dòng)。當(dāng)從控制油口K通人控制壓力油時(shí)，活塞1左端受油壓

55、作用而向右移動(dòng)(活塞右端油腔口與泄油口相通，圖中未畫出)，通過頂桿2將閥芯向右頂開，使進(jìn)油口 P,與出油口P 2接通，油液可在兩個(gè)方向自由流通?？刂朴玫淖钚∮蛪杭s為液壓系統(tǒng)主油路油液壓力的0. 3 0. 4倍。 上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 液控單向閥也可以作成常開式結(jié)構(gòu)，即平時(shí)油路暢通，需要時(shí)通過液控閉鎖一個(gè)方向的油液流動(dòng)，使油液只能單方向流動(dòng)。 單向閥與液控單向閥的圖形符號(hào)見表7-5. 2.換向閥 換向閥通過改變閥芯和閥體間的相對(duì)P1位置，控制油液流動(dòng)方向，接通或關(guān)閉油路，從而改變液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)的方向。常用的換向閥閥芯在閥體內(nèi)作往復(fù)滑動(dòng)，稱為滑閥?；y是一個(gè)有多段環(huán)形槽的圓柱體，其直徑

56、大的部分稱凸肩，凸肩與閥體內(nèi)孔相配合。閥體內(nèi)孔中加工有若干段環(huán)形槽，閥體上有若干個(gè)與外部相通的通路口，并與相應(yīng)的環(huán)形槽相通(圖7-39)。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 (1)換向閥的工作原理圖7-40所示為三位四通換的閥的換向工作原理圖。換向閥有3個(gè)工作位置(滑閥在中間和左右兩端)和4個(gè)通路口(壓力油口P、回油口0和通往執(zhí)行元件兩端的油口A和B)。當(dāng)滑閥處于中間位置時(shí)圖7-40(a),滑閥的兩個(gè)凸肩將A,B油口封死，并隔斷進(jìn)回油口P和0，換向閥阻止向執(zhí)行元件供壓力油，執(zhí)行元件不工作;當(dāng)滑閥處于右位時(shí)圖7-40( b) ，壓力油從P口進(jìn)入閥體，經(jīng)A口通向執(zhí)行元件，而從執(zhí)行元件流回之油液經(jīng)B口進(jìn)入

57、閥體，并由回油口0流回油箱，執(zhí)行元件在壓力油作用下向某一規(guī)定方向運(yùn)動(dòng);當(dāng)滑閥處于左位時(shí)圖7-40(c) ，壓力油經(jīng)P, B口通向執(zhí)行元件，回油則經(jīng)A,0口流回油箱，執(zhí)行元件在壓力油作用下反向運(yùn)動(dòng)?？刂茣r(shí)滑閥在閥體內(nèi)作軸向移動(dòng)，通過改變各油口間的連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)油液流動(dòng)方向的改變，這就是滑閥式換向閥的工作原理。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 (2)換向閥的種類、圖形符號(hào)換向閥滑閥的工作位置數(shù)稱為“位”，與液壓系統(tǒng)中油路相連通的油口數(shù)稱為“通”。常用的換向閥種類有:二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位三通、三位四通、三位五通和三位六通等。控制滑閥移動(dòng)的方法常用的有人力、機(jī)械、電氣、直接壓力和先

58、導(dǎo)控制等。常用換向閥的圖形符號(hào)見表7- 6，常用控制方法的圖形符號(hào)示例見表7-7。 一個(gè)換向閥的完整圖形符號(hào)應(yīng)具有表明工作位置數(shù)、油口數(shù)和在各工作位置上油口的連通關(guān)系、控制方法以及復(fù)位、定位方法的符號(hào)。 (3)三位四通換向閥的中位滑閥機(jī)能三位換向閥的滑閥在閥體中有左、中、右三個(gè)工作位置。左、右工作位置是使執(zhí)行元件獲得不同的運(yùn)動(dòng)方向;中間位置則可利用不同形狀及尺寸的閥芯結(jié)構(gòu)，得到多種不同的油口連接方式，除使執(zhí)行元件停止運(yùn)動(dòng)外，還具有其他一些功能。三位閥在中間位置時(shí)油口的連接關(guān)系稱為滑閥機(jī)能。三位四通換向閥中位滑閥機(jī)能的圖形符號(hào)如圖7-41所示，其中常用的幾種滑閥機(jī)能特點(diǎn)見下表7-8.上一頁下一頁

59、返回任務(wù)四液壓閥 (4)手動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥是用人力控制方法改變閥芯工作位置的換向閥，有二位二通、二位四通和三位四通等多種形式。圖7-42所示為一種三位四通自動(dòng)復(fù)位手動(dòng)換向閥。當(dāng)手柄上端向左扳時(shí)，閥芯2向右移動(dòng)，進(jìn)油口P和油口A接通，油口B和回油口0接通。當(dāng)手柄上端向右扳時(shí)，閥芯左移，這時(shí)進(jìn)油口P和油口B接通，油口A通過環(huán)形槽、閥芯中心通孔與回油口0接通，實(shí)現(xiàn)換向。松開手柄時(shí)，右端的彈簧使閥芯恢復(fù)到中間位置，斷開油路。這種換向閥不能定位在左、右兩端位置上。如需滑閥在左、中、右三個(gè)位置上均可定位，可將彈簧換成定位裝置。 (5)機(jī)動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥又稱行程換向閥，是用機(jī)械控制方法改變閥芯工作位置的

60、換向閥，常用的有二位二通(常閉和常通)、二位三通、二位四通和二位五通等多種。圖7-43所示為二位二通常閉式行程換向閥。閥芯的移動(dòng)通過擋鐵(或凸輪)推壓閥桿2頂部的滾輪1，使閥桿閥芯3下移實(shí)現(xiàn)。擋鐵移開時(shí)，閥芯靠其底部的彈簧4復(fù)位。上一頁下一頁返回任務(wù)四液壓閥 (6)液動(dòng)換向閥用直接壓力控制方法改變閥芯工作位置的換向閥稱之為液動(dòng)換向閥是。圖7-44為三位四通液動(dòng)換向閥的工作原理圖。它是靠壓力油液推動(dòng)閥芯，改變工作位置實(shí)現(xiàn)換向的。當(dāng)控制油路的壓力油從閥右邊控制油口K 2進(jìn)入右控制油腔時(shí)，推動(dòng)閥芯左移，使進(jìn)油口P與油口B接通，油口A與回油口0接通;當(dāng)壓力油從閥左邊控制油口K:進(jìn)入左控制油腔時(shí)，推動(dòng)閥