液壓技術(shù)講義課件

1、 液 壓 技 術(shù) 田俊和2019年7月20 液 壓 技 術(shù) 田俊和大綱概述液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)液壓泵及液壓馬達(dá)液壓缸及其輔助裝置液壓控制閥及液壓回路 液壓系統(tǒng)故障的基本概念及常見(jiàn)故障大綱概述概述第一節(jié) 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成（一） 什么是液壓傳動(dòng)（二）液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟恚ㄈ┮簤簜鲃?dòng)的特點(diǎn)（四）液壓傳動(dòng)由5部分組成（五）液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)第二節(jié) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用（一） 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)（二）液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)（三）液壓傳動(dòng)的應(yīng)用和發(fā)展返回概述返回概述第一節(jié) 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成（一）什么是液壓傳動(dòng) 液壓傳動(dòng)是利用密閉系統(tǒng)中的受壓液體來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。如：直線(xiàn)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。返回概述

2、第一節(jié) 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成返回概述（二）液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?提起杠桿1，活塞2上升，泵體3下腔的密閉容積由小變大，其內(nèi)壓力降低，單向閥5關(guān)閉，油箱9中的液壓油在大氣壓的作用下，推開(kāi)單向閥4，進(jìn)入并充滿(mǎn)泵體3的下腔。壓下杠桿1，活塞2下降，泵體3下腔的密閉容積由大變小，其內(nèi)壓力升高，使單向閥4關(guān)閉，同時(shí)單向閥5受到一個(gè)向上的作用力，當(dāng)作用力大于缸6下腔對(duì)它的作用力時(shí)，單向閥5被推開(kāi)。高壓油便進(jìn)入缸6的下腔，推動(dòng)活塞7向上移動(dòng)。反復(fù)提2不斷上升，壓杠桿1就可使油箱中的油液不斷被泵吸入，并送到舉升缸中，使活塞7推舉重物不斷上升，達(dá)到起重的目的。 將放油閥8轉(zhuǎn)動(dòng)90，液壓缸6下腔與油箱連通，重

3、物G在重力的作用下向下移動(dòng)，使活塞7推動(dòng)下腔的油液通過(guò)閥8排回油箱。返回概述（二）液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?返回概述（三）液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)液壓傳動(dòng)以液體（一般為礦物油）作為傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的工作介質(zhì)，而且傳遞中必須經(jīng)過(guò)兩次能量轉(zhuǎn)換。首先，通過(guò)動(dòng)力裝置泵把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，然后在通過(guò)液壓缸和液壓馬達(dá)把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。油液必須是在密閉容器內(nèi)傳遞，而且有密閉容積的變化，如果容器不密封，就本能形成必要的壓力；如果密閉容積不變化，就不能實(shí)現(xiàn)吸油和壓油，也就不可能利用受壓液體傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。返回概述（三）液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)返回概述實(shí)例：簡(jiǎn)單機(jī)床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分析返回概述實(shí)例：簡(jiǎn)單機(jī)床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)分

4、析返回概述（四）液壓系統(tǒng)由5部分組成動(dòng)力裝置：它是把原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置，它由電動(dòng)機(jī)和液壓泵組成，其作用就是為液壓系統(tǒng)提供壓力油。執(zhí)行元件：它是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置，其作用是在壓力油的推動(dòng)下輸出力和速度（直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)），或力矩和轉(zhuǎn)速（回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）。主要指液壓缸和液壓馬達(dá)。控制調(diào)節(jié)元件：它是能控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中的壓力、流量或方向，保證執(zhí)行裝置完成預(yù)期的工作，如：溢流閥、節(jié)流閥及換向閥等。輔助元件：是指油箱、蓄能器、油管、管接頭、濾油器、壓力表及流量計(jì)等。工作介質(zhì)：它在液壓傳動(dòng)及控制中起傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力及信號(hào)的作用。返回概述（四）液壓系統(tǒng)由5部分組成返回概

5、述（五）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào) 1 基本符號(hào)、管路及連接 2 控制機(jī)構(gòu)和控制方法 3 泵、馬達(dá)和油缸 4 控制元件 5 輔助原件返回概述（五）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號(hào)返回返回返回液壓技術(shù)講義課件液壓技術(shù)講義課件液壓技術(shù)講義課件液壓技術(shù)講義課件概述第二節(jié) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用（一）液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)能輸出大的推力或大扭矩，能實(shí)現(xiàn)低速大噸位傳遞，這是其他傳動(dòng)方式所不能比的突出優(yōu)點(diǎn)；液壓傳動(dòng)能在大范圍內(nèi)很方便實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，可在系統(tǒng)運(yùn)行中調(diào)速；在相同功率條件下，液壓傳動(dòng)裝置體積下、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊；液壓傳動(dòng)能使液壓元件的運(yùn)動(dòng)均勻穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁換向；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，

6、調(diào)整控制方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，使用安全、可靠，不會(huì)因過(guò)載而造成元件損壞；由于液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，制造維修均很方便，且能縮短周期。返回概述第二節(jié) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用返回概述（二）液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)工作介質(zhì)的泄露大大影響執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性，無(wú)法保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比；工作介質(zhì)對(duì)溫度的變化比較敏感，油溫的變化對(duì)系統(tǒng)工作的影響比較大，故不宜在很高或很低的溫度下工作；液壓系統(tǒng)工作中的能量損失（泄露損失、溢流損失、節(jié)流損失、摩擦損失等）較大，故傳動(dòng)效率較低，不宜做遠(yuǎn)距離傳動(dòng)；為減少泄漏，液壓元件的制造和裝配精度要求較高，因此液壓元件及液壓設(shè)備的造價(jià)較高；且液壓設(shè)備對(duì)工作介質(zhì)的污

7、染比較敏感，要求有較好的工作環(huán)境；液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，不易查找原因。返回概述（二）液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)返回概述（三）液壓傳動(dòng)的應(yīng)用和發(fā)展應(yīng)用：液壓系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛。能傳遞大的動(dòng)力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，如工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械和國(guó)防軍事裝備也大量采用液壓先進(jìn)技術(shù)。發(fā)展：電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展并大量運(yùn)用到液壓技術(shù)領(lǐng)域。為了趕超世界先進(jìn)水平，我國(guó)已瞄準(zhǔn)世界發(fā)展主流的液壓元件系列型譜，有計(jì)劃的引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外最先進(jìn)的液壓技術(shù)和產(chǎn)品，并對(duì)我國(guó)現(xiàn)正生產(chǎn)的液壓產(chǎn)品進(jìn)行整頓、合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，大力開(kāi)展國(guó)產(chǎn)化工作。可以預(yù)見(jiàn)，我國(guó)的液壓技術(shù)在21世紀(jì)必將獲得更快的發(fā)展。返回概述

8、（三）液壓傳動(dòng)的應(yīng)用和發(fā)展返回液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)（一）工作介質(zhì)（二）工作介質(zhì)的選擇（三）液壓系統(tǒng)的污染問(wèn)題返回液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)返回液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)（一）工作介質(zhì)什么是工作介質(zhì) 在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液體是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的工作介質(zhì)。工作介質(zhì)的種類(lèi) 三種：石油型、和成型、乳化型（二）工作介質(zhì)的選擇合理選擇工作介質(zhì)的重要性 合理選擇工作介質(zhì)，對(duì)液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種工作環(huán)境條件和工作狀況的能力，延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的壽命。提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性以及防止事故的發(fā)生等，都有重要影響。工作介質(zhì)的粘度對(duì)液壓系統(tǒng)的影響A 粘度太高，管路中的壓力損失太大，發(fā)熱也大，會(huì)使系統(tǒng)的效率降低。B 粘度太低，則系統(tǒng)的泄露過(guò)多，使系統(tǒng)的容積效率降低。返回

9、液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)（一）工作介質(zhì)返回液壓傳動(dòng)基礎(chǔ)（三）液壓系統(tǒng)的污染問(wèn)題原因：外界侵入、工作中產(chǎn)生危害： 1、 固體顆粒、膠狀物、棉紗等，會(huì)加速元件的磨損；堵塞閥件的小孔和縫隙；堵塞濾油器，以至使閥件的性能下降或動(dòng)作失靈；使泵吸油困難并產(chǎn)生噪聲，還能擦傷密封件，使油的泄露量增加。 2、水分、清洗液、涂料、漆皮等混入油液中后，會(huì)降低油的潤(rùn)滑性能并使油液氧化變質(zhì)?？諝獾幕烊耄瑫?huì)使系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲、低速爬行及時(shí)啟動(dòng)時(shí)突然前沖的現(xiàn)象；還會(huì)使管路狹窄處產(chǎn)生氣泡，加速元件的氧化腐蝕。措施： 嚴(yán)格清洗元件和系統(tǒng)、防止污染物侵入、控制工作介質(zhì)的溫度、采用高性能的過(guò)濾器、定期檢查和更換工作介質(zhì)返回液壓傳

10、動(dòng)基礎(chǔ)（三）液壓系統(tǒng)的污染問(wèn)題返回液壓泵、液壓馬達(dá)（一）液壓泵的定義（二）液壓泵的種類(lèi)（三）液壓泵的工作原理 a、徑向柱塞泵的工作原理 b、軸向柱塞泵的工作原理 c、齒輪泵的工作原理 d、液壓泵實(shí)例：高塔液壓系統(tǒng)液壓泵工作原理（四）液壓馬達(dá)返回液壓泵、液壓馬達(dá)返回液壓泵、液壓馬達(dá)（一）液壓泵的定義 液壓泵是液壓系統(tǒng)中的動(dòng)力元件，它將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。（二）液壓泵的種類(lèi) 按結(jié)構(gòu)分：葉片泵、齒輪泵、柱塞泵、螺桿泵等； 按其輸出流量分：定量泵和變量泵 按其工作壓力分：低壓泵、中壓泵、高壓泵 按輸出液流方向分：?jiǎn)蜗虮煤碗p向泵（三）液壓泵的工作原理 徑向柱塞泵 軸向柱塞泵 齒

11、輪泵 注：原理見(jiàn)圖紙返回液壓泵、液壓馬達(dá)（一）液壓泵的定義返回液壓泵、液壓馬達(dá)徑向柱塞泵的工作原理 1、 偏心輪6在原動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞5在缸體4內(nèi)上下移動(dòng)。當(dāng)柱塞向下移動(dòng)時(shí)，缸體內(nèi)的密封工作容積a增大，其內(nèi)壓力降低，單向閥3關(guān)閉，當(dāng)其壓力降低到低于大氣壓時(shí)，形成真空，油箱內(nèi)的油液在大氣壓力的作用下頂開(kāi)單向閥1進(jìn)入缸體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)吸油。 2、當(dāng)柱塞向上移動(dòng)時(shí)，工作腔a的容積逐漸減小，油液受到柱塞的擠壓后，壓力升高，單向閥1關(guān)閉；當(dāng)壓力升高到一定數(shù)值時(shí)，單向閥3被打開(kāi)，油液進(jìn)入液壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓油。 返回液壓泵、液壓馬達(dá)徑向柱塞泵的工作原理返回液壓泵、液壓馬達(dá)軸向柱塞泵的工作原理 1、 在配油盤(pán)

12、的左視圖所示的右半周，柱塞回轉(zhuǎn)缸體由下向上轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，向左移動(dòng)，柱塞與柱塞孔底部密封的油腔的容積由小變大，其內(nèi)壓力降低，產(chǎn)生真空，通過(guò)配油盤(pán)上的吸油窗口從郵箱中吸油； 2、在左半周，柱塞隨回轉(zhuǎn)缸體由上向下轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，向右移動(dòng)，柱塞與柱塞孔底部密封油腔的容積由大變小，其內(nèi)壓力升高，通過(guò)配油盤(pán)上的壓油窗口將油壓入液壓系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)壓油。返回液壓泵、液壓馬達(dá)軸向柱塞泵的工作原理返回液壓泵、液壓馬達(dá)齒輪泵的工作原理 1、當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒輪泵右側(cè)（吸油腔）輪齒脫開(kāi)嚙合，齒槽內(nèi)密封容積增大，形成局部真空，在外界大氣壓的作用下，從油箱中吸油； 2、隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，吸入的油液被齒間槽帶入左側(cè)的壓油腔；

13、 3、 泵的左側(cè)（壓油腔）輪齒進(jìn)入嚙合，使密封齒槽內(nèi)的容積逐漸減小，壓力升高，由于液體的體積變化很小，故經(jīng)管道輸出給液壓系統(tǒng)，這就是壓油 。返回液壓泵、液壓馬達(dá)齒輪泵的工作原理返回液壓泵、液壓馬達(dá)液壓泵實(shí)例：高塔液壓系統(tǒng)液壓泵工作原理 當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)液壓泵的偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心輪由下位轉(zhuǎn)動(dòng)到上位。在彈簧的作用下，活塞和閥門(mén)都往上移。當(dāng)偏心輪繼續(xù)由下向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閥門(mén)離開(kāi)活塞，其間出現(xiàn)一個(gè)2-2.5mm的間隙。這時(shí)油液填滿(mǎn)閥門(mén)下面的腔體。 當(dāng)偏心輪轉(zhuǎn)過(guò)上限位置后，開(kāi)始使活塞下移，這時(shí)活塞壓在閥門(mén)的底部，堵住油液的進(jìn)口。然后，閥門(mén)與活塞一起向下移動(dòng)，給油液加壓。 當(dāng)油液達(dá)到一定壓力后，壓開(kāi)單向球形，通過(guò)

14、該閥門(mén)油液壓入液壓系統(tǒng)。當(dāng)偏心輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這一過(guò)程又重復(fù)出現(xiàn)。其余閥門(mén)的工作情況與此相同。為了提高工作效率，采用三個(gè)活塞，其工作時(shí)間相差120。 高塔液壓系統(tǒng)液壓泵工作原理圖見(jiàn)下頁(yè)返回液壓泵、液壓馬達(dá)液壓泵實(shí)例：高塔液壓系統(tǒng)液壓泵工作原理返回返回返回返回返回返回返回液壓泵、液壓馬達(dá)（四）液壓馬達(dá)定義： 將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的液壓執(zhí)行元件。 (注：液壓馬達(dá)從理論上將是可逆的，即前面講的齒輪泵、軸向柱塞泵等，理論上均可以作為液壓馬達(dá)使用。)種類(lèi)：低速 100n/min以下中速 100600n/min高速 600n/min以上返回液壓泵、液壓馬達(dá)（四）液壓馬達(dá)返回液壓缸及液壓輔助裝置

15、（一）液壓缸的定義（二）液壓缸的種類(lèi)（三）液壓輔助裝置返回液壓缸及液壓輔助裝置（一）液壓缸的定義返回液壓缸及液壓輔助裝置（一）液壓缸的定義 液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它將輸入的液體的壓力能轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械能，使運(yùn)動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)直線(xiàn)、往復(fù)運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)。（二）液壓缸的種類(lèi) 單作用油缸 雙作用油缸 雙桿油缸（三）液壓輔助裝置 管件、濾油器、蓄能器、測(cè)量?jī)x表、密封裝置、油箱等，是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。返回液壓缸及液壓輔助裝置（一）液壓缸的定義返回液壓控制閥及液壓回路（一）液壓閥的定義（二）液壓閥按用途分類(lèi)（三）方向控制閥（四）方向控制閥的分類(lèi)（五）幾種常用的換向閥（六）壓力控制閥（七）流量控制閥（

16、八）液壓回路的分析返回液壓控制閥及液壓回路（一）液壓閥的定義返回液壓控制閥及液壓回路（一）液壓閥的定義 液壓控制閥是液壓系統(tǒng)中控制油液壓力、流量及流動(dòng)方向的元件。（二）液壓閥按用途分類(lèi)壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥等流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥等方向控制閥：?jiǎn)蜗蜷y、換向閥等以上三種可以拼裝成組合閥（三）方向控制閥單向閥： 液壓油只能一個(gè)方向流動(dòng)，而反向截止，也叫止回閥，見(jiàn)圖6-1。液控單向閥： 見(jiàn)圖6-2。 換向閥： 利用芯位置的改變，改變閥體上各油口的連通或斷開(kāi)狀態(tài)，從而控制油路的連通、斷開(kāi)或改變方向。返回液壓控制閥及液壓回路（一）液壓閥的定義返回液壓控制閥及液壓回路（四）方向控制閥的分類(lèi)

17、按閥的操縱方式分： 手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)換向閥，見(jiàn)圖6-3。按閥芯數(shù)不同分： 二位、三位、多位換向閥。按閥體上主油路進(jìn)、出口數(shù)目不同分： 二通、三通、四通、五通等。換向閥位和通的符號(hào)、相應(yīng)的結(jié)構(gòu)原理見(jiàn)表6-1。返回液壓控制閥及液壓回路（四）方向控制閥的分類(lèi)返回返回返回返回返回液壓控制閥及液壓回路（五）幾種常用的換向閥1、機(jī)動(dòng)換向閥： 又稱(chēng)行程閥。它利用安裝在運(yùn)動(dòng)部件的擋塊或凸輪，壓閥芯端部的滾輪使閥芯移動(dòng)，從而使油路換向。這種閥通常為二位二通閥，并且彈簧復(fù)位，見(jiàn)圖6-4。2、電磁換向閥： 利用電磁鐵的吸力控制閥芯換位的換向閥，見(jiàn)圖6-5。3、液動(dòng)換向閥： 利用控制油路的壓力油推動(dòng)閥

18、芯改變位置的換向閥，見(jiàn)圖6-6。4、電液換向閥： 是電磁換向和液動(dòng)換向組成的復(fù)合閥。電磁換向閥為先導(dǎo)閥，用以改變控制油路的方向；液動(dòng)換向閥為主閥，用以改變主油路的方向。見(jiàn)圖6-7。5、手動(dòng)換向閥： 是用手動(dòng)杠桿操縱閥芯換位的換向閥。見(jiàn)圖6-8。返回液壓控制閥及液壓回路（五）幾種常用的換向閥返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回液壓控制閥及液壓回路（六）壓力控制閥1、溢流閥 調(diào)整液壓泵和系統(tǒng)中所需最大壓力。a、直動(dòng)式溢流閥 見(jiàn)圖6-12。b、先導(dǎo)式溢流閥 見(jiàn)圖6-13。返回液壓控制閥及液壓回路（六）壓力控制閥返回液壓控制閥及液壓回路c、直動(dòng)式順序閥與順序動(dòng)作回路見(jiàn)圖 3-53、3-60、3

19、-61、3-62、3-63 6-17、6-18、6-19、6-23 6-24、6-40、6-41、6-42 6-43、6-46、6-47、6-48 6-49、6-50 、6-58返回液壓控制閥及液壓回路c、直動(dòng)式順序閥與順序動(dòng)作回路返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回返回液壓控制閥及液壓回路2、平衡閥及雙向液壓鎖的工作原理 見(jiàn)下圖6-59、6-60返回液壓控制閥及液壓回路2、平衡閥及雙向液壓鎖的工作原理返回返回6-59 雙向液壓鎖返回6-59 雙向液壓鎖返回返回液壓控制閥及液壓回路（七）流量控制閥 通過(guò)改變閥口過(guò)流面積來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)閥口流量，從而控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的控制閥。主要有節(jié)流閥、調(diào)速閥等。 節(jié)流閥 見(jiàn)圖6-25。 調(diào)速閥 見(jiàn)圖6-27。返回液壓控制閥及液壓回路（七）流量控制閥返回返回返回液壓控制閥及液壓回路（八）液壓回路的分析 1、簡(jiǎn)易液壓系統(tǒng)分析 a) 節(jié)流調(diào)速回