液压传动知识讲座

2020年1月20日12020年1月20日2液压传动知识讲座2020年1月20日3基础知识2020年1月20日4一、液压传动定义：液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。二、液压系统的组成：液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。动力元件（油泵）它的作用是利用液体把原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。执行元件（油缸、液压马达）它是将液体的液压能转换成机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。控制元件包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。2020年1月20日5辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头(扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等，它们同样十分重要。工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换2020年1月20日6三、液压传动系统的优缺点：压传动的优点（1）体积小、重量轻，例如同功率液压马达的重量只有电动机的10%～20%。因此惯性力较小，当突然过载或停车时，不会发生大的冲击；（2）能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度，并可实现无级调速，且调速范围最大可达1：2000(一般为1：100）。（3）换向容易，在不改变电机旋转方向的情况下，可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换；（4）液压泵和液压马达之间用油管连接，在空间布置上彼此不受严格限制；（5）由于采用油液为工作介质，元件相对运动表面间能自行润滑，磨损小，使用寿命长；（6）操纵控制简便，自动化程度高；（7）容易实现过载保护。（8)液压元件实现了标准化、系列化、通用化、便于设计、制造和使用。2020年1月20日7液压传动的缺点（1）使用液压传动对维护的要求高，工作油要始终保持清洁；（2）对液压元件制造精度要求高，工艺复杂，成本较高；（3）液压元件维修较复杂，且需有较高的技术水平；（4）液压传动对油温变化较敏感，这会影响它的工作稳定性。因此液压传动不宜在很高或很低的温度下工作，一般工作温度在-15℃~60℃范围内较合适。（5）液压传动在能量转化的过程中，特别是在节流调速系统中，其压力大，流量损失大，故系统效率较低。（6）由于液压传动中的泄漏和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格的传动比。2020年1月20日8四、千斤顶液压原理图：1—杠杆2—泵体3—小活塞4、7—单向阀5—吸油管6、10—8—大活塞9—缸体11—放油阀12—油箱2020年1月20日9工作原理：组成：手动柱塞液压泵（杠杆、泵体、小活塞）和液压缸（大活塞、缸体）泵吸油过程：（注射器是如何将药液“吸”进去的）向上提起杠杆，小活塞带动上行，泵体中工作容积增多形成了部分真空，在大气压的作用下，油箱中的油液经油管打开单向阀并流入泵体中。泵压油和重物举升过程：压下杠杆，带动小活塞下移，泵体中工作容积减小，便把其中的油液挤出，推开单向阀，油液经油管进入液压缸。液压缸也是一个密封的工作容积，进入的油液因受挤压而产生的作用力就会推动大活塞上升，并将重物顶起做功。重物落下过程：需要大活塞下移时，将放油阀开启，在重物自重的作用下，液压缸的油液流回油箱，大活塞下降到原位。2020年1月20日10液压泵液压泵是液压传动系统动力元件，其作用是将电机的机械能转换为液体的压力能，向整个液压系统提供动力。2020年1月20日11一、液压泵的分类按流量是否可调节可分为：变量泵和定量泵。按泵的结构分为：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵二、优缺点对比：齿轮泵：体积较小，结构较简单，对油的清洁度要求不严，较便宜；但泵轴受不平衡力，磨损严重，泄漏较大。叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。这种泵流量均匀、运转平稳、噪音小、作压力和容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。柱塞泵：容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统；但结构复杂，材料和加工精度要求高、价格贵、油的清洁度要求高。一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。还有一些其他形式的液压泵，如螺杆泵等，但应用不如上述3种普遍。2020年1月20日12叶片泵一、分类：叶片泵分为单作用叶片泵（变量泵）和双作用叶片泵（定量泵）两种。二、结构：2020年1月20日13单作用叶片泵工作原理及结构2020年1月20日14主要由泵体、叶片、定子、转子、配油盘等部件组成，定子表面为圆柱形孔，转子上有均匀分布的窄槽，叶片安装在槽内，可在槽内滑动，转子和定子之间存在着偏心，偏心距为ε，转子转动时，叶片在离心力和通入叶片根部的压力油的压力作用下，其顶部紧紧贴在定子的内表面上，这样，相邻的叶片、定子内表面和转子外表面和两端配油盘间便构成若干个密封的工作容积，当转子逆时针转动时，右侧的叶片逐渐向外伸出，密封工作容积越来越大，产生局部真空，通过吸油口和配油盘上的窗口将油吸入，完成泵的吸油过程，左侧的叶片被定子内表面逐渐压回，密封工作容积越来越小，密封工作容积内的油液经配油盘上的另一窗口和压油口被压出，完成泵的排油过程。特点：单作用叶片泵可以通过改变定子和转子间的偏心距来调节流量，偏心距越大，流量越大。2020年1月20日15双作用叶片泵工作原理及结构2020年1月20日16双作用叶片泵工作原理及结构由定子内环、转子外圆和左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片分割为四部分，传动轴带动转子旋转，叶片在离心力作用下紧贴定子内表面，因定子内环由两段大半径圆弧、两段小半径圆弧和四段过渡曲线组成，故有两部分密闭容积将减小，受挤压的油液经配流窗口排出，两部分密闭容积将增大形成真空，经配流窗口从油箱吸油。2020年1月20日17特点：配油盘上的两个吸油口和两个压油口是对称分布的，作用在转子上的液压径向力平衡，轴承受的径向力较小，使用寿命长。2、为保证叶片和定子内表米爱你紧密接触，叶片槽根部会全部通压力油。3、双作用叶片泵的叶片不能径向安装，需要一个倾斜角度，所以只允许转子朝倾斜方向旋转，不得随意反转。