干这行,爱这行一、机器的构成原动机传动系统执行机构传动系统执行机构原动机提供机器工作所需能源(如内燃机、电动机)实现能量(如力、扭矩、转速和位移)的转换机构运动输出能量(直线运动、回转运动)机械传动液压传动电气传动1.“大传动”分类传动系统功率密度高、传动平稳、能无级调速稳定可靠、效率高,成本较低控制先进、结构简单、容易布置和环保机械传动液压传动电气传动回转运动直线运动2.工作机构运动形式3.机械传动应用及优缺点机械传动齿轮齿条机构1曲柄滑块3直线运动丝杆2机械传动链条传动2齿轮传动1皮带传动3回转运动1、传动可靠2、实现回转运动结构简单,并能传递较大的扭矩3、故障特征明显,便于维修优点缺点机械传动1、传动不平稳、振动和噪声大2、动力分配不方便,难以实现远距离传动3、实现无级变速的结构复杂,成本高4.电气传动应用及优缺点电气传动直线电机直线运动电气传动电动机回转运动优点缺点电气传动1、输出参数控制方便2、动力分配方便,可避免多轴驱动时的功率寄生3、环保、噪声小1、功率密度低,惯量大,动态响应慢,2、故障突发3、直线运动及低速大扭矩应用受限5.液压传动应用及优缺点液压传动液压缸直线运动液压传动液压马达回转运动1、功率密度高2、直线输出能量大3、能输出高低速回转运动4、可实现精密控制5、多轴驱动时没有功率寄生6、能工作在恶劣的环境优点1、成本较高2、效率较机械传动低缺点液压传动二、各领域中的液压机械工程机械混凝土输送泵车盾构液压自动生产线制造机械军工产品飞机娱乐设施液压升降舞台游乐设施液压动感平台试验件装载车试验件主旋翼轴弯矩和拉力加载器顶部齿轮箱及其液压泵组两个输入齿轮箱及其驱动电机,液压马达位于后方实验设备CHC多功能MGB实验台阿帕奇主减实验台三、总结与展望液压传动前景广阔!液压直线运动优势无与伦比液压回转运动高低速通吃现代液压系统的发展趋势1液压系统的发展历史及过程2现代液压系统的发展液压传动和气压传动统称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门技术。1、液压系统的发展历史及过程时间1795发展历史及过程在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。1905将工作介质水改为油(液压油缸),水压机又进一步得到改善。1914-1918液压传动广泛应用,1925年Vickers发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。1952年后1952年Rexroth开始生产液压产品,1953年Bosch开始生产液压产品,2001年Bosch和Rexroth合并。机电液一体化液压节能技术静液压传动技术2、现代液压系统的发展液压元件分类、原理及功能液压元件液压动力元件液压执行元件液压控制元件辅助元件柱塞泵叶片泵齿轮泵213液压动力元件液压泵叶片螺杆泵摆线泵外啮合齿轮泵齿轮泵模式结构形式叶片泵径向柱塞轴向柱塞柱塞机械原理齿轮内啮合齿轮泵螺杆泵单作用叶片泵双作用叶片泵活塞偏心式轴偏心式斜轴式斜盘式定量泵定量泵模式定量泵定量泵定量/变量定量泵定量/变量定量/变量定量/变量定量/变量液压泵分类液压执行元件1液压缸2马达摆动缸活塞缸柱塞缸摆动缸齿轮式叶片式柱塞式液压控制元件液压控制元件主要是指对液流的流动方向、压力的高低以及流量的大小进行预期控制的液压控制阀。液压控制阀是直接影响液压系统工作过程和工作特性的重要元件。作用液压控制元件插装式联接管式联接板式及叠加式联接手动操纵阀电动操纵阀液动操纵阀1按用途2按操纵方式3按联接方式压力控制阀流量控制阀方向控制阀分类液压辅助元件液压系统中的辅助元件,是指除液压动力元件、执行元件和控制元件以外的其它各类组成元件。它们保证了液压系统有效地传递力和运动,提高了液压系统的工作性能。作用管路和管接头油箱过滤器密封装置蓄能器压力表冷却器液压辅助元件液压系统常用液压元件的故障诊断、分析与维修(一)液压泵维护、故障分析及处理液压泵的维护①保证油箱中的液压油清洁;②油箱内的油位应保持在规定的范围内;③安装液压泵时给壳体油腔注满清洁液压油;④调试时应点动判断旋向;⑤在工作过程中,应经常检查吸油路过滤器和吸油管;⑥如果液压泵长时间且高压工作,应考虑对油泵壳体冲洗冷却。液压泵的故障分析及处理泵吸不进油泵调不到额定压力泵发出噪声液压泵温升过快液压泵漏油泵压力不稳定外啮合齿轮泵齿轮泵动画内啮合齿轮泵动画齿轮泵叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵动画柱塞泵斜轴式斜盘式动画(二)液压马达及其维护、故障分析及故障处理液压马达液压马达的维护①安装马达时给壳体油腔注满清洁液压油;②避免在系统有负载的情况下突然启动或停止;③必要时(高压、高转速)对马达壳体油腔冲洗冷却;④壳体泄油应直接回油箱。故障分析及处理①马达旋转无力;②泄漏;③爬行;④马达轴损坏;⑤运转时有噪音。(三)液压缸及其使用、维护及其分析3.1液压缸的使用与维护1使用清洁的油液;2有合适的油温;3防止吸空和憋压发生。动画3.2液压缸的故障分析故障油缸不动作或动作无力。原因油缸活塞上的油封及支承严重损坏,使有杆腔与无杆腔连通。2.压力控制阀3.方向控制阀4.流量控制阀5.插装阀6.电液伺服阀1.单向阀(四)液压控制阀的应用、故障分析及处理1.单向阀单向阀结构原理图动画1.1普通单向阀应用及其故障分析与处理应用故障分析与处理①应用在多泵并联油路中;②作背压阀,提高执行器的运动稳定性;③与流量阀和压力阀等组合成单向复合阀;④其他需要控制液流单向流动的场合,如单向组群的半桥和全桥液压回路。①单向阀泄漏;②单向阀卡死。液控单向阀动画1.2液控单向阀应用及其故障分析与处理液控单向阀的应用①锁紧液压缸;②用于液压系统保压。液控单向阀故障分析与处理①液控单向阀泄漏;②液控单向阀不能反向卸荷;③液控单向阀关闭时不能回复到初始封油位置;④噪声大。2压力控制阀直动式溢流阀结构图溢流阀原理图2.1溢流阀动画先导式溢流阀结构图2.1.1溢流阀应用及其故障分析与处理应用故障分析与处理①定压溢流②安全保护③作背压阀④远程调压⑤多级压力控制①调紧调压机构,不能建立压力或压力达不到额定值。②调压过程中压力非连续上升,而是不均匀上升。③调松调压机构,压力不下降反而不断上升。2.2顺序阀直动式顺序阀结构图动画先导顺序阀结构图2.2.1顺序阀的应用及其故障分析与处理顺序阀的应用①多执行器顺序动作控制;②系统保压;③重力负载的限速;④系统卸荷。故障分析与处理①不能起顺序控制作用(子回路执行器与主回路执行器同时动作,非顺序动作);②执行器不动作;③作卸荷阀时液压泵一启动就卸荷;④作卸荷阀时不能卸荷。2.3减压阀动画直动式减压阀结构图先导式减压阀结构图2.3.1减压阀应用及其故障分析与处理故障分析与处理①不能减压;②出口压力不稳定;③不能连续调压。减压阀的应用①减压稳压;②多级减压;③减小液压冲击;④与节流阀等组成复合阀。3方向控制阀方向控制阀的运行性能特性行程-时间曲线(开启时间)三位四通方向控制阀的△P-Q特性曲线三位四通换向阀开关容量界限特性曲线三位四通换向阀△P-Q开启性能界限特性曲线直动式换向滑阀滑阀式换向阀动画弹簧对中型压力对中型先导式换向滑阀滑阀式换向阀应用及其故障分析与处理滑阀式换向阀应用①执行元件运动换向;②液压泵卸荷;③液压缸差动快速回路;④多执行器回路(多路阀)。故障分析与处理①阀芯卡死;②电磁铁线圈烧坏;③泄漏;④噪声大。4.流量控制阀流量控制原理•流经薄壁小孔的流量q=cdA(2Δp/ρ)1/2•流经细长孔的流量q=(πd4/128μl)Δp•综合两式得通用节流方程q=KLAΔpm•节流元件的节流口结构有锥形、三角槽形、矩形、三角形等。工业上又将节流口的过流面积A的倒数称为液阻,将过流面积可调的节流口称为可变液阻。由节流方程知,当压力差一定时,改变开口面积即改变液阻就可改变流量。节流阀•结构原理主要零件有阀芯、阀体和螺母。阀体上开有进油口和出油口。阀芯一端开有三角尖槽,另一端加工有螺纹,旋转阀芯即可轴向移动改变阀口过流面积。为平衡液压径向力,三角槽须对称布置。调速阀结构原理•调速阀是由定差减压阀与节流阀串连而成。•压力油p1先经定差减压阀,然后经节流阀流出。节流阀进、出口压力油p2、p3经阀体流道被引至定差减压阀阀芯的两端,(p2-p3)与定差减压阀的弹簧力进行比较,因定差减压阀阀口的压力补偿作用,使得(p2-p3)基本不变。•调速阀可以是定差减压阀在前,节流阀在后,也可以是节流阀在前,定差减压阀在后。4.1节流阀应用及其故障分析与处理应用①串联节流阀调速;②并联节流阀调速;③执行器减速;④执行器缓冲。故障分析与处理①流量调节失灵;②最小流量太大;③行程节流阀不能压下或不能复位。4.2、调速阀故障分析与处理故障分析与处理①调节失灵;②流量不稳定。4.3、分流-集流阀应用及其故障分析与处理应用①用于液压系统中2-4个执行器的速度同步;②控制两个执行器按一定的速度比例运动。故障分析与处理①同步失灵;②同步精度太低;③执行器运动终点动作异常。分流集流阀结构及原理•分流阀结构原理:它由两个固定节流孔1、2、阀体、阀芯和两个对中弹簧等组成。阀芯两端台肩与阀体沉割槽组成两个可变节流口3、4。固定节流孔起检测流量的作用,可变节流口起压力补偿作用,其过流面积通过压力p1和p2的反馈作用进行控制。无论负载压力p3、p4如何变化,都能保证q1≈q2。5.1二通盖板式插装阀应用及常见故障应用场合①工作压力超过21MPa,流量超过150L/min。②系统要求集成度高,外形尺寸小。③系统要求快速响应。④系统要求内泄小或基本无泄漏。⑤系统要求稳定性好、噪声小。5.插装阀动画组件由阀芯、阀套、弹簧和密封圈组成。根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。同一通径的三种组件安装尺寸相同,但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。三种组件均有两个主油口A和B、一个控制口x。插装阀基本组件典型组合及应用回路插装方向阀及其应用回路插装压力阀及其应用回路插装流量阀及其应用回路插装阀复合控制回路5.2二通盖板式插装阀常见故障及处理1换向不可靠或调压失灵;2插装式压力阀压力不稳定、振摆大;过渡过程达不到要求。35.3螺纹式插装阀5.3.1螺纹式插装阀应用螺纹式插装阀几乎可实现所有方向、压力、流量阀的功能,主要用于高压中、小流量(最大可达230L/min左右)的场合。6.电液伺服阀伺服阀原理液压伺服阀故障的诊断1)伺服阀不动作内部零部件损坏;滑阀卡死;喷嘴堵塞;内部滤网堵塞;伺服放大器故障;2)经常出现零漂油液污染;电气部分产生的零漂;机械零漂;3)伺服阀输出流量少供油压力低;放大器的增益小;污物堵塞、卡死4)动态特性、稳定性差、稳态误差大5)无信号输入,但执行机构向一边运动主阀芯卡死在一定的开口位置;零位偏移;6)零位泄漏增大、压力增益下降阀配合间隙增大;控制边棱角损伤;伺服阀•电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液伺服阀之间的新阀种。它既可以根据输入电信号的大小连续成比例地对油液的压力、流量、方向实现远距离控制、计算机控制,又在制造成本、抗污染等方面优于电液伺服阀。•电液比例阀根据用途分为:电液比例压力阀,电液比例流量阀,电液比例方向阀。7.电液比例阀•图示为电液比例压力先导阀,它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比例顺序阀。改变输入电磁铁电流的大小,即可改变电磁吸力,从而改变先导阀前腔压力,对主阀的进口或出口压力实现控制。与普通压力先导阀不同:1、与作用在阀芯上的液压力进行比较的是电磁吸力,不是弹簧力。2、此处弹簧为传力弹簧,无压缩量。电液比例流量阀图示为位移—弹簧力反馈型电液比例二通节流阀。主阀芯5为插装阀结构。当比例电磁铁输入一定电流时,产生的电磁吸力推动先导阀芯2下移,先导阀阀口开启,主阀进口压力油经R1和R2、先导阀阀口流至主阀出口。因阻尼R1作用,使主阀芯上下腔产生压力差,致使主阀芯克服弹簧力上移,主阀口开启。主阀芯向上位移使反馈弹簧3受压缩,但反馈弹簧力与先导阀芯上端电磁吸