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液压传动系统2014年3月17日目录液压传动系统概论1液压控制阀2液压系统典例分析3液压传动系统概论1以受压液体作为工作介质进行动力（或能量）的转换、传递、控制与分配的液体传动。定义：液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件(液压缸或马达)把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。工作原理：液压传动系统概论1组成部分功能作用动力源原动机（电动机或内燃机）和液压泵将原动机产生的机械能转变为液体的压力能，输出具有一定压力的油液执行器液压缸、液压马达和摆动液压马达将液体的压力能转变为机械能同，用以驱动工作机构的负载做功，实现往复直线运动，连续回转运动或摆动控制阀压力、流量、方向控制阀及其他控制元件控制调节液压系统中泵到执行器的油液压力、流量和方向，从而控制执行器输出的力（转矩）、速度（转速）和方向，以保证执行器驱动的主机工作机构完成预定的运动规律液压辅件油箱、管件、过滤器、热交换器、蓄能器及指示仪表等用来存放、提供和回收液压介质，实现液压元件之间的连接及传输载能液压介质，滤除液压介质中的杂质，保持系统正常工作所需的介质清洁度，系统加热或散热、储存、释放液压能或吸收液压脉动和冲击，显示系统压力、油湿等液压工作介质各类液压油（液）作为系统的载能介质，在传递能量的同时并起润滑冷却作用液压传动系统概论1（1）单位功率的重量轻（2）布局灵活方便（3）调速范围大（4）工作平稳、快速性好（5）易于操纵控制并实现过载保护（6）易于自动化和机电一体化（7）易于实现直线运动（8）液压系统设计、制造和使用维护方便（1）不能保证定比传动（2）传动效率偏低（3）工作稳定性易受温度影响（4）造价较高（5）故障诊断困难优点缺点液压控制阀2液压阀是用来控制液压系统中油液的压力、流量和液体流动方向。作用：分类：按功能分：方向控制阀（单向阀、换向阀）压力控制阀（溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器）流量控制阀（节流阀、调速阀）按操纵方式分：手动和脚踏、机动、电动、液动、电液动等。液压控制阀2（1）在结构上，所有的阀都有阀体、阀芯（转阀或滑阀）和驱使阀芯动作的部件（如弹簧、电磁铁）组成。共同点：（2）在工作原理上，所有阀的开口大小，阀进、出口压差以及流过阀的流量之间的关系都符合孔口流量公式，仅是各种阀控制的参数各不相同而已。对液压阀的基本要求（1）动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。（2）油液流过的压力损失小。（3）密封性能好。（4）结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大。液压控制阀2方向控制阀普通单向阀只允许油液沿一个方向流动，不允许油液反向倒流（起止回作用）。对单向阀的性能要求：（1）正向导通时，压力损失要小；结构与工作原理单向阀（2）反向截止时，密封性要好。液压控制阀2方向控制阀液压控制阀2方向控制阀液控单向阀（1）起止回作用；（2）必要时解除逆止，允许油液反向通过。结构与工作原理：液压控制阀2方向控制阀液压控制阀2方向控制阀液压控制阀2方向控制阀单向阀用途（1）止回作用：安装在泵的出口（2）作背压阀用：防止液压缸前冲或爬行，使系统工作平稳。（3）作锁紧装置用：起重机支腿、夹紧回路等。（4）保持控制油路有必要的压力（5）作复合阀使用：单向节流阀、单向顺序阀、单向减压阀、单向调速阀等。（6）局部回路作安全阀使用液压控制阀2方向控制阀换向阀：利用阀芯相对于阀体间的相对位置改变，使油路接通、关断，或改变油流的方向，从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。对换向阀的性能要求（1）油液导通时压力损失要小；（2）油液断开时泄漏要小；（3）阀芯换位时操纵力要小。液压控制阀2方向控制阀位：为改变液流方向，阀芯相对于阀体不同的工作位置数（二位、三位），一个“□”表示一个位。通：换向阀与液压系统油路相连的主油口数（二通、三通、四通、五通），在一个“□”内，“↑”或“⊥”与方框的交点数。。手动机动电动弹簧控制液动液压先导控制电液动液压控制阀2方向控制阀换向阀主体结构与工作原理液压控制阀2方向控制阀工作原理动画演示液压控制阀2方向控制阀液压控制阀2方向控制阀几种典型换向阀的结构①手动换向阀液压控制阀2方向控制阀②机动换向阀又称行程阀。它是借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使阀芯移动。通常是二位的，有二通、三通、四通和五通几种，其中二位二通机动阀又分常闭和常开两种。液压控制阀2方向控制阀③电磁换向阀工作原理：利用电磁铁的通电吸合与断电释放而直接推动阀芯来控制液流方向的。类型：直流（E，24V或100V）交流（D，36V或220V或380V）湿式干式液压控制阀2方向控制阀结构液压控制阀2方向控制阀（1）动作迅速，操作轻便，便于远距离控制；（2）因受电磁铁尺寸与推力的限制，仅能控制小流量（小于63l/min）的液流；（3）电磁铁通断电需电信号控制：如设备中的按钮开关、限位开关、行程开关等；（4）换向快，易产生液压冲击。特点：液压控制阀2方向控制阀④液动换向阀工作原理：利用控制油路的油液压力来改变阀芯位置的换向阀。结构：液压控制阀2方向控制阀液压控制阀2方向控制阀特点：（1）换向速度易于控制，结构简单、动作平稳可靠；（2）由于液压驱动力大，适用于大流量的场合；（3）其控制油路必须有开关或换向装置。液压控制阀2方向控制阀⑤电液动换向阀组成电磁阀：电磁阀负责液动阀控制油路的换向，起先导作用。液动阀：负责主油路的换向。液压控制阀2方向控制阀结构及工作原理液压控制阀2方向控制阀电液动换向阀（1）换向平稳无冲击；（2）允许通过的流量大。（国产：32MPa，1250l/min;进口：40MPa，2000l/min）特点：液压控制阀2压力控制阀作用：用来控制液压传动系统中油液的压力，以满足执行元件所要求的力和转矩。类型：溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器等。共同点：利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作。液压控制阀2压力控制阀溢流阀作用：（1）在不断溢流过程中保持系统压力恒定，起稳压和溢流作用（py=p系统，阀口常开）；（2）防止液压系统过载，起安全保护作用（py=1.1～1.2pmax，阀口常闭）。直动式溢流阀直接利用液压力与弹簧力相平衡，以控制阀芯的启闭动作，从而保证进油口压力基本恒定。特点：③结构简单、便宜，但工作时易产生振动和噪音。①阀芯所受的液压力全靠弹簧力平衡，故当系统压力很高时，弹簧必须很硬，导致结构笨重，调压不轻便。一般用于压力小于2.5MPa的低压系统中，作安全阀或背压阀使用。②由于惯性或负载的变化，导致qy变化，即开口度h的变化，由于k很大，所以p不稳定，稳压精度差；液压控制阀2压力控制阀职能符号：液压控制阀2压力控制阀先导式溢流阀结构：先导调压部分：控制主阀的溢流压力主阀部分：溢流工作原理：利用主阀芯上下两端液体压力差与弹簧力相平衡的原理来进行压力控制。P2P1液压控制阀2压力控制阀特点：④主阀芯采用锥面阀座式结构密封，没有搭合量，动作灵敏。①因为锥阀作用面积很小，即使压力很高，弹簧刚度仍不大，调压轻便；②因为主阀弹簧很软，因此溢流量变化时，压力波动小。静态特性好；③能适应各种不同的调压范围的要求；职能符号：液压控制阀2压力控制阀溢流阀的应用场合①起稳压和溢流作用（阀口常开）在定量泵进油或回油节流调速系统中液压控制阀2压力控制阀②起安全保护作用（阀口常闭）变量泵液压系统、定量泵旁路节流调速系统和非节流调速系统。液压控制阀2压力控制阀③起卸荷作用④作背压阀使用液压控制阀2压力控制阀⑤作吸收换向冲击使用⑥可实现多级调压和远程调压Py11DT2DT2Py3液压控制阀2压力控制阀减压阀作用（1）减压：降低液压系统某支路（控制油路、夹紧回路、润滑回路等）的压力。（2）稳压：稳定液压系统某支路的压力。2、类型按功能分定值减压阀：定差减压阀：定比减压阀：保证阀的出口压力为定值。保证阀的进、出油口压差为定值。保证阀的进、出油口压力比为定值。按结构分直动式先导式（常用）液压控制阀2压力控制阀直动式减压阀液压控制阀2压力控制阀先导式定值减压阀结构通过主阀芯上下移动，调节减压孔口节流损失，保证出口压力恒定。先导调压部分：主阀部分：给定阀的出口压力值。节流口p3职能符号：液压控制阀2压力控制阀先导式减压阀和先导式溢流阀的不同之处：③为保证减压阀出口压力调定值恒定，先导阀弹簧腔需通过泄油口单独外接油箱；而溢流阀的出油口是通油箱的，所以它的导阀弹簧腔和泄漏油可通过阀体上的通道和出油口相通，不必单独外接油箱。①减压阀保持出口压力基本不变，而溢流阀保持进口处压力基本不变。②在不工作时，减压阀进、出油口互通，而溢流阀进出油口不通。液压控制阀2压力控制阀液压控制阀2压力控制阀顺序阀作用：利用油路本身的压力变化来控制阀口开启，达到油路通断，实现执行元件的顺序动作，它一般不控制系统压力。直控顺序阀类型：外（液控）控顺序阀按控制方式按结构直动式先导式液压控制阀2压力控制阀结构与工作原理：直动式先导式液压控制阀2压力控制阀单向顺序阀外控顺序阀液压控制阀2压力控制阀先导式顺序阀和先导式溢流阀的不同之处：(1)溢流阀的进口压力在通流状态下基本不变。而顺序阀一般不控制系统压力。(2)溢流阀为内泄漏，而顺序阀需单独引出泄漏通道，为外泄漏。(3)溢流阀的出口必须回油箱，顺序阀出口可接负载。液压控制阀2流量控制阀作用：依靠改变阀口通流面积(节流口局部阻力)的大小或通流通道的长短来控制流量，从而实现执行元件所要求的运动速度。影响流量稳定性的因素：压差、温度、节流口的抗堵塞性※节流口通常有三种基本形式:薄壁小孔、细长小孔和短孔。为保证流量稳定，节流口的形式以薄壁小孔较为理想。液压控制阀2流量控制阀针阀式偏心槽式轴向三角槽式周向缝隙式轴向缝隙式节流口的形式液压控制阀2流量控制阀普通节流阀结构及工作原理AR液压控制阀2流量控制阀单向节流阀液压控制阀2流量控制阀液压控制阀2流量控制阀调速阀组成：普通节流阀＋稳压阀减压阀（串接）溢流阀（并接）保证节流阀前后压差基本不变职能符号详细职能符号：简化职能符号：液压控制阀2流量控制阀结构及工作原理：液压系统典例分析3液压系统典例分析3