液壓基礎(chǔ)培訓(xùn)

中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司

中e國中鐵^113EngineeringEquipmentGroupCO..LTD.一Y?WIRTH

液壓基礎(chǔ)知識(shí)

主講：王援斌

專此制造專攻服務(wù)

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中國中鐵^^出RailwayEngineeringEquipiiieiitGroupCO..LTD.WIRTH

盾構(gòu)簡介

盾構(gòu)是一種隧道掘進(jìn)專用設(shè)備，具有切削土體

、輸送渣土、拼裝管片、測量導(dǎo)向等功能。主要

由主機(jī)、后配套、控制設(shè)備及輔助設(shè)備組成。

幾種簡寫的含義：

CREC:中鐵裝備

CTE:土壓平衡盾構(gòu)

CTS:泥水盾構(gòu)%

//

%

布魯諾爾專利盾構(gòu)

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刀盤管片拼裝機(jī)螺旋輸送機(jī),后配套系統(tǒng)r

a,

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eWIRTH

主■〃要e培4訓(xùn)?…內(nèi).r.容tAj

一、液壓系統(tǒng)概述

（二、液壓流體力學(xué)]

三、液壓元件符號(hào)識(shí)別

四、液壓系統(tǒng)基本回路

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J受一早」

液壓系統(tǒng)概述

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、液壓系統(tǒng)概述

工程機(jī)械

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、液壓系統(tǒng)概述

盾構(gòu)機(jī)

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、液壓系統(tǒng)概述

傳動(dòng)分類

穩(wěn)定可靠、效率高,

機(jī)械傳動(dòng)

成本較低

功率密度高、傳動(dòng)平穩(wěn).

傳動(dòng)系統(tǒng)（液壓傳動(dòng)

能無級(jí)調(diào)速

控制先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡單、

容易布置和環(huán)保

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、液壓系統(tǒng)概述

帕斯卡原理：在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體表面上的壓力將等值地同

時(shí)傳遞到液體內(nèi)各點(diǎn)。

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液壓的精髓

?1＞負(fù)載決定壓力

?2、流量決定速度

6中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司產(chǎn)許■

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液壓系統(tǒng)中壓力取決于負(fù)載

-正負(fù)載

由液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)力給負(fù)載

-負(fù)負(fù)載（產(chǎn)生吸空）

由負(fù)載產(chǎn)生動(dòng)力給液壓系統(tǒng)

-節(jié)流負(fù)載

用節(jié)流的方式使油泵產(chǎn)生動(dòng)力

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、液壓系統(tǒng)概述nr

“一%=一■■WIRTH

液壓傳動(dòng)主要由以下幾個(gè)部分組成：

(1)能源裝置：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體壓力能的裝置，主

要指液壓泵和空壓機(jī)。

(2)執(zhí)行元件：將流體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，有

作直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸和作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)液(氣)壓馬達(dá)。

(3)控制元件：控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中油液壓力、流量和

流動(dòng)方向的裝置，主要指各種控制閥。

(4)輔助元件：上述三部分以外的其它裝置，如油箱、

濾油器、油管、油霧器等。

(5)工作介質(zhì)：傳遞能量的流體，即液壓油。

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、液壓系統(tǒng)概述

1-油箱2-過濾器3-液壓泵4-流量控制閥5-換向閥

6、9、10、12-管道7-液壓缸8-工作臺(tái)11-溢流閥

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、液壓系統(tǒng)概述CREG

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液壓源

進(jìn)油管路，工作管路和回油管路

控制管路

泄油管路

管路連接

管路交叉

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、液壓系統(tǒng)概述CREG

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液控單向閥溢流閥減壓閥先導(dǎo)式減壓閥

節(jié)流閥調(diào)速閥帶溫度補(bǔ)償?shù)恼{(diào)速閥壓力繼電器

電磁換向閥

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、液壓系統(tǒng)概述CREGnr

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平衡閥

P

I—

I____I

比例溢流閥

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液壓流體力學(xué)

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:、液壓流體力學(xué)

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0.87-0.89Kg/m3

水的密度1,水在油箱底部。

2、粘性（重點(diǎn)）

液體在外力作用下流動(dòng)時(shí)，液體分子間的

內(nèi)聚力為了阻礙分子的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的

一種內(nèi)摩擦力。

液體只底流動(dòng)時(shí)才會(huì)呈現(xiàn)粘性次靜止液體最不呈現(xiàn)粘性時(shí)

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粘度與壓力、溫度的關(guān)系Viscosity-"femperatureDiagramforShell*fellusS2M

10000

壓力增加，粘度增大。但

在液壓系統(tǒng)使用的壓力范圍內(nèi),

增大數(shù)值很小，可忽略不計(jì)。

電

溫度升高，粘度下降。A

-ow

o

s

不同的油液有不同的粘度溫>

o

3

e

E

3

度變化關(guān)系，這種關(guān)系叫做u

2

油液的粘溫特性。

油液粘度的變化直接影

響液壓系統(tǒng)的性能和泄漏量,

因此希望粘度隨溫度的變化

越小越好。

溫度：30?60

粘度：no?30

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油液中有溶解空氣

油液能溶解的空氣量與絕對(duì)壓力成正比；

常溫常壓下溶解有5?6%體積的空氣。

油液的壓縮性

7%。的體積變化就會(huì)引起高達(dá)lOMpa的壓力變化

?考慮混入空氣的可壓縮性Kg;

壓變形引起的容積變化Kc;

?液體本身的可壓縮性Ko。

Wo

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現(xiàn)在通常使用的液壓油:Shell”殼牌m

Tellus?得力士?S24

工業(yè)液壓油'

68

*超強(qiáng)保護(hù)*,工業(yè)應(yīng)用

典型數(shù)據(jù)

PropertiesMethodTeUusS2M68

ISO粘度等級(jí)ISO344868

ISO液壓油類型HM

運(yùn)動(dòng)粘度砂CcStASTMD4451040

運(yùn)動(dòng)粘度@40，CcStASTMD44568

運(yùn)動(dòng)粘度@100°CcStASTMD4458.6

粘度指數(shù)ISO290997

密度@15'Ckg/lISO121850.886

閃點(diǎn)(COC).cISO2592235

傾點(diǎn).cISO3016-24

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、液壓流體力學(xué)CREG

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常用的壓力單位：

國際單位：Pa因Pa的單位太小，故常用MPa

lPa=lN/m2lMPa=106Pa=106N/m2

目前還采用的單位有巴，俗稱公斤，kg/cm2

符號(hào)為bar,即

lbar=105N/m2=105Pa=0.1MPa

歐美常用psi：磅/平方英寸

lbar=14.5psi

3000psi=210bar,6000psi=420bar

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、液壓流體力學(xué)e中鐵裝備▼'

流態(tài)與雷諾數(shù):

*層流與紊流是兩種不

同的性質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài),

層流時(shí)液體流速較低,

層流紊流時(shí)流速較高。

。紊流

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二液壓流體力學(xué)e中c臂法.‘

.一WIRTH

實(shí)驗(yàn)證明液體的流動(dòng)狀態(tài)與速度V、管徑d及運(yùn)動(dòng)粘度

u有關(guān)，由V、d、u組成的數(shù)稱為雷諾數(shù)。

這說明只要Re相同，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就相同；由層流變紊

流時(shí)過渡狀態(tài)的雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)：

當(dāng)：Rev臨界雷諾數(shù)時(shí)為層流

Re＞臨界雷諾數(shù)時(shí)為紊流

對(duì)金屬圓管：臨界雷諾數(shù)=2300

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液壓元件符號(hào)識(shí)別

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1、液壓泵

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外嚙合齒輪泵定量泵

*齒輪泵

液I內(nèi)嚙合齒輪泵定量泵

壓

「雙作用葉片泵定量泵

泵T單作用葉片泵

＞葉片泵】變量泵

按〔凸輪轉(zhuǎn)子葉片泵

結(jié)定量泵

構(gòu)

徑向柱塞泵變量泵

分

軸向柱塞泵變量泵

類

，螺桿泵定量泵

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1、液壓泵CREG

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液壓泵的圖形符號(hào)

圖2-4液壓泵的圖形符號(hào)

a）單向定量液壓泵b）單向變量液壓泵

c）雙向定量液壓泵d）雙向變量液壓泵

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1、液壓泵CREG

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齒輪泵多數(shù)是外嚙合式的，但亦有內(nèi)嚙合式的

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齒輪泵與其它形式的泵相比，具有如下的優(yōu)、缺點(diǎn)：

一、優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)上：結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕；

2、性能上：工作可靠、自吸性好、對(duì)油液污染不敏感；

3、其它方面：制造維修方便，價(jià)格低。

二、缺點(diǎn)：

1、流量、壓力脈動(dòng)大，引起的振動(dòng)、噪聲大；

2、由于承受較大的不平衡徑向力，因而磨損嚴(yán)重，泄漏大。

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1、液壓泵CREG

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葉

片

泵

圖2?9單作用葉片泵工作原理

1-轉(zhuǎn)子2一定子3一葉片

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1、液壓泵重

柱高0

卜二匚

J、、

活善和滑靴心通常斜盤式、

/變量柱塞泵

/是靠調(diào)節(jié)斜

盤傾角來實(shí)

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1、液壓泵CREG

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柱

配

塞

流

滑

盤

靴

組

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1、液壓泵CREGnr

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斜軸泵與斜盤泵相比較：

(1)斜軸泵強(qiáng)度和耐沖擊性好于斜盤泵。

(2)斜軸泵抗污染性好于斜盤泵。

⑶斜軸泵泄漏少，效率高。

⑷斜軸泵傾角大于斜盤泵，變量范圍大。

(5)斜盤泵自吸性能好優(yōu)于斜軸泵

(6)斜盤泵體積小，重量輕；斜

軸泵尺寸大，成本高。

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1、液壓泵重

徑向柱塞泵

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1、液壓泵重

液壓泵的主要性能參數(shù)

1、液壓泵的壓力

(1)吸入壓力：泵進(jìn)口處的壓力，自吸泵的吸入壓

力低于大氣壓力。

(2)工作壓力：液壓泵實(shí)際工作時(shí)的輸出壓力，其

大小取決于負(fù)載。

(3)額定壓力：在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)連

續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。

(4)最高允許壓力(峰值壓力)：在超過額定壓力時(shí)，

允許短暫運(yùn)行的最高壓力值。

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1、液壓泵CREG

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2、液壓泵的排量、流量

(I)排量V

液壓泵每轉(zhuǎn)一周，理論上所排出的油液體積,

稱為泵的排量，記為VO

常用單位為cm'/r(mL/r)o

排量的大小僅與泵的幾何尺寸有關(guān)；

排量可調(diào)的泵為變量泵

排量不可調(diào)的泵為定量泵

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1、液壓泵重

⑵理論流量q;液泵定單恭時(shí):訶茜理女扉出

的液體體積。它正比于泵的排量V和轉(zhuǎn)速n,即：

3

qt=Vn單位為m/s和L/min。

(3)實(shí)際流量q：液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際排出的

液體體積。在泵的出口壓力不等于零時(shí)，因存在

泄漏流量，因此實(shí)際流量q小于理論流量生，即：

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2、液壓執(zhí)行元件

馬達(dá)

液壓缸

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2、液壓執(zhí)行元件CREG

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(1)液壓馬達(dá)工作原理

ns>500r/min為高速液壓馬達(dá)：齒輪馬達(dá)，葉片馬達(dá)，軸向柱塞馬達(dá),

螺桿馬達(dá)。

500〃而加為低速液壓馬達(dá)：徑向柱塞馬達(dá)(單作用連桿型徑向柱

塞馬達(dá)，多作用內(nèi)曲線徑向柱塞馬達(dá))

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2、液壓執(zhí)行元件C中鐵裝備▼'

(2)液壓馬達(dá)的特性參數(shù)

-工作壓力p:馬達(dá)輸入油液的實(shí)際壓力。大小取決于馬達(dá)

負(fù)載，馬達(dá)進(jìn)出口壓力的差值稱為馬達(dá)的壓差傘。

-額定壓力Ps：能使馬達(dá)連續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。

-扭矩：輸出扭矩

1.59Vg"nm

M=--------5----------(N/m)

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2、液壓執(zhí)行元件CREG

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(3)液壓馬達(dá)圖形符號(hào)

雙向定量液壓馬達(dá)雙向變量液壓馬達(dá)

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徑向柱塞馬達(dá):配油原理

低速大扭矩馬達(dá)，嚴(yán)禁在超低速（5rpm以下）大扭矩（250bar以上）下長時(shí)間

運(yùn)行，潤滑不好容易造成柱塞磨損。

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液壓缸HydrauliccylinderCWIRTH

單桿活塞缸

職能符號(hào):

〉有桿腔

無桿腔

」I

進(jìn)油腔

回油腔

1%