液压传动技术讲解
采煤机液压传动知识讲解
采煤机液压传动基础知识第二节液压传动基础知识一、液压传动原理(一)液压传动的组成及其优缺点1．液压传动的组成利用密闭系统(如密闭的管路、元件、容器等)中的压力液体实现能量传递和转换的传动称为液压传动。
其中的液体 (通常为矿物油) 称为工作液体或工作介质。
一个液压系统包含以下几个组成部分：(1)动力元件。
将原动机所提供的机械能转换成工作液体液压能的元件，称为液压元件，又称为液压泵。
(2)执行元件。
将动力元件提供的工作液的压力能转变为机械能的元件称为执行元件。
如液压缸和液压马达。
(3)控制元件。
通过对液体的压力、流量和方向的调节、控制以改变执行元件的运动速度、方向和作用力等的元件称为控制元件。
液压系统中各种阀类元件就是控制元件。
(4)辅助元件。
上述三部分以外的其他元件称为辅助元件。
它包括：油箱、管路、接头、密封、滤油器、冷却器等。
(5)工作液体。
工作液体是指液压系统中能量转换和传递的介质，也起着润滑运动部件和冷却传动系统的作用。
2．液压传动的优缺点液压传动的优点是：传递动力具有灵活性，不受传递距离和方向的限制，可以在很大范围内实现无级调速；传递动力具有可靠性，传动平稳，吸振能力强，便于实现频繁换向、易于实现过载保护；防爆等安全性能较好；操作简便，易于采用电气、液压联动控制以实现自动化；由于是以油液为工作介质，液压传动系统中的一些零部件之间能白行润滑，使用寿命长；在功率相同的情况下，液压传动系统的体积小、质量轻，因而动作灵敏、惯性小、响应速度快及低速稳定性好；液压元件易于实现系列化、标准化、通用化，便于设计制造，利于推广使用。
液压传动的缺点是：液压系统存在泄漏、压力损失，致使液压传动的效率较低；由于泄漏及油液具有一定的可压缩性，使传动比不能恒定，不适用于传动比要求严格的场合；工作性能与效率受温度变化影响较大；对液压元件的制造工艺要求高，成本高；刚性差，易产生振动和噪音。
(二) 液压传动的特点和基本参数1、液压传动的基本特点(1) 液压系统中力的传递靠液体压力的传递来实现。
液压传动技术与应用
液压传动技术与应用一．液压传动的工作原理液压传动是靠密封容器内的液体的压力能来进行能量转换、传递与控制的一种传动方式。
1一1．液压系统的组成：1．动力元件：如液压泵，它将发动机或发电机产生的机械能转化为液压能；2．执行元件：如液压油缸、液压马达，它将液压能转化为机械能，带动工作机构完成各项任务；3．控制元件：如压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀等；4．辅助元件：如滤芯、油箱、蓄能器、油管、密封件等；5．工作介质：液压油。
1一2．液压传动的优缺点及其应用（1）优点1．液压传动易获得很大的力或力矩，易于控制；2．在输出同等功率下体积小重量轻，因此惯性小，动作灵敏，便于实现频繁的换向；3．可实现较宽的调速范围，方便实现无级调速；4．液压传动采用油液作为工作介质，具有防锈和自润滑功能，使用寿命长；5．液压传动便于布局，操纵力较小；6．液压传动易于实现系列化、标准化、通用化及自动化。
（2）缺点1．因液压传动釆用油液作为工作介质，由于渗漏和管件的弹性变形等原因，不宜用于传动比要求严格的场合；2．液压传动如密封不严或零件磨损产生渗漏，影响工作机构运动的平稳性和系统效率，且易污染环境；3．液压传动能量损失大，且均转化为热量，易引起热变形；4．液压传动发生故障不易查找，分析故障的原因需要有丰富的经验。
二．液压传动基础知识2----1．液体静力学1．液体的压力是液体在静止状态下单位面积上所受到的作用力。
P=F/A 式中P----压力（N／m2牛／平方米）F----作用力(N．牛）A----作用面积（平方米）1N／m2=1Pa 1Kgf／cm2=0．98x100000Pa =0．098MPa通常我们讲的液压系统压力是指大于大气压力的表压力（称相对压力、计算压力）液体所受到的包含大气压力在内的压力称为绝对压力。
低于大气压力称为真空度。
2．静压力的传递帕斯卡定律：加在密闭液体上的压力，能够大小不变地被液体向各个方向传递，在个规律叫帕斯卡定律，下图两个活塞大小不同，当F2大于一定值时，可以顶起左边活塞上的重物W.3．流速v和流通截面积A的乘积表示单位时间内流过管路的液体容积，即流量，用Q表示：Q=vA(L/min）两个重要概念1，压力取决于负载；P=F/A2，速度取决于流量。
液压传动技术基础
四、工作液体的选用
工作液体选择得是否得当，不但影响液压系统的工作 性能，有时甚至关系到能否正常工作，因此，正确选择工 作液体十分重要。
首先，应根据工作环境确定工作液体的类型。
如工作环境有高温热源及明火时，就不应选用矿物油 型工作液，而只能选用难燃液；当周围环境要求清洁防污 或工作液体消耗量很大时，就应选用易于清除且价格便宜 的水包油型乳化液。若液压设备必须在极低的温度下启动， 就必须选用低温液压油。
另外，由于液压泵是液压系统的主要元件，所以在选 择工作液时首先应当满足液压泵对工作液的要求。
总之，选择液压系统的工作介质一般需考虑以下几点： 环境因素
工作压力——压力高，选粘度较大的液压油 环境温度——温度高，选粘度较大的液压油 运动性能 运动速度——速度高，选粘度较低的液压油 液压泵的类型 液压泵的类型——各类泵适用粘度范围见表1
2、工作原理：（千斤顶图)
原理
液压泵将输入的机械能变为液压能，经密
封的管道传递给液压缸（液压马达），再转变 为机械能输出，带动工作机构做功，通过对液 体的方向、压力和流量的控制，可使工作机构 获得所需的运动方式。
二、液压传动系统的组成:
组成
1、动力元件（液压泵）：
将原动机供给的机械能转变为液压能输出，是 系统的动力部分。
2、执行元件（液压缸或液压马达）：
将液压能转变为机械能，驱动工作机构做功， 是系统的执行机构。
3、控制元件（控制阀）：
控制液体的方向、压力和流量。
4、辅助元件：
包括油管、管接头、油箱、滤油器等，保证系 统正常工作。
5、工作液体：
传递能量的介质，也是液压元件的润滑剂。
三、液压传动的基本工作特征
液压传动系统的工作原理及组成
液压传动系统的优点和局限性
优点
• 高效和可靠 • 精确控制和高精度 • 适应性强和可扩展 • 重载能力强和冲击吸收 • 维护成本低和寿命长
局限性
• 液压泵和系统成本高 • 油液污染和泄漏风险 • 噪声和振动产生 • 操作和维护较为复杂
2 流量原理
通过控制液压油的流量， 实现对执行机构力和速度 的调节。
3 容积效应
液体是非可压缩的，通过 其容积效应来传递力和实 现机械运动。
液压传动系统的组成部分
液压泵和电动机
液压泵负责向液压系统提供所需的压力，而电动机提供动力驱动液压泵。
液压油箱和油液
液压油箱储存和冷却液压油，而液压油则传递压力和润滑系统中的移动部件。
液压阀和控制器
液压阀用于控制液压系统中的流量、压力和方向，控制器则对液压系统进行自动化和远程控 制。
液压传动系统的工作流程
1
输入能量
电动机向液压泵提供动力，液压泵产生
液压油流动
2
压力。
液压油在液压系统中流动，传递压力和
控制动作。
3
执行机构动作
液压油的压力通过执行机构，实现所需 的力和运动。
常见的液压传动系统应用领域
液压传动系统的工作原理 及组成
液压传动系统是一种利用液压力将能量传递到执行机构的工程技术系统。它 通过液压油的压力来控制和传递力和运动。
液压传动系统的定义
液压传动系统是一种工程技术系统，利用压缩油液传递能量并实现力和运动的控制。
ห้องสมุดไป่ตู้
液压传动系统的基本工作原理
1 压力原理
液压传动概述
机床工业
国防工业
冶金工业
工程机械
农业机械
汽车工业
轻纺工业
船舶工业
液压传动在矿山机械中的应用:
凿岩机，开掘机，开采机，破碎机，提升机，液压支架等
液压支架
利用液压千斤顶给汽车换胎
以液压油液作 为工作介质将 作用力放大。
以力矩平衡和 杠杆原理将作 用力放大。
利用撬棒撬动大石头
一、液压传动的概念
液压传动的概念：利用密闭系统中的受压液体来传递运动和动力的一
种传动方式。
液压千斤顶的工作原理
二，液压传动的工作原理 从液压千斤顶的工作过程，可以归纳出液压传动的基本原理如下：
（1）液压传动以液压（液压油）作为传递运动和动力的工作介质；
（2）液压传动中经过两次能量转换，先把机械能转换为便于输送的 液体的压力能，然后把来自体的压力能转换为机械能对外做功；
（3）液压传动是依靠密封的容器（或密闭系统）内密封容积的变 化来传递能量的。
三、液压传动的特点
优点
传动平稳 质量轻、体积小
§1-1 液压传动概述
1．掌握液压传动的概念。
2．掌握液压传动的工作原理。 3．了解液压传动的优点、缺点。
4．了解液压传动在现代工业生产中的应用。
导入
看一看，想一想： 液压千斤顶体积小 巧，却可以将人力放 大到足够抬起沉重的 汽车。究其根源主要 是液压千斤顶所采用 的放大力的工作原理 与杠杆不同。它是怎 么样将力传递放大的 呢？
容易实现无级调 速
易于实现过载保 护
承载能力大
液压元件能够自动润滑
容易实现复杂动 作
缺点
油液中混入空气， 易影响工作性能 液压元件制造精 度要求高 油液受温度的影 响 不适宜远距离 输送动力
液压传动的原理及应用
液压传动的原理及应用1. 液压传动的概述液压传动是一种利用液体介质传递能量的工程技术。
它通过利用液体的压缩性和流动性来传递力量和能量，用于实现各种工程设备的驱动、控制和工作。
2. 液压传动的原理液压传动的原理是基于帕斯卡定律，即在任何封闭的液体中，施加在其中一个部分的压力会均匀地传递给全部部分。
液压传动系统主要由液压泵、液压缸或液压马达、阀门和管道等部件组成。
3. 液压传动的工作原理液压传动系统常见的工作原理包括单向传动、双向传动和变位传动。
具体工作原理如下：3.1 单向传动单向传动是指液压系统中的液压泵通过液压管道将液体压力传递给液压缸或液压马达，从而实现单向推动或驱动工作。
3.2 双向传动双向传动是指液压系统中的液压泵通过阀门控制油液的流动方向，实现液压缸或液压马达的双向推动，用于实现正反转工作。
3.3 变位传动变位传动是指通过调整液压泵和液压马达的工作行程或转速，从而实现工作部件的位置或速度的变化。
4. 液压传动的应用领域液压传动广泛应用于各个领域，主要包括机械工程、建筑工程、航空航天、冶金和石油等行业。
4.1 机械工程液压传动在机械工程中具有重要的作用，如起重机、挖掘机、注塑机、切割机等。
液压传动系统可以提供大功率和高效率的驱动力，实现各种复杂的运动控制。
4.2 建筑工程在建筑工程中，液压传动被广泛应用于起重装置、混凝土泵车、压路机等设备。
液压传动可以提供强大的推力和扭矩，用于实现重型设备的运动和操作。
4.3 航空航天液压传动在航空航天领域起着重要作用，如飞机起落架、液压舵机等。
液压传动系统可以提供高精度的力和位移控制，确保飞行安全和性能。
4.4 冶金在冶金工业中，液压传动可以应用于轧机、压力机、锻压设备等。
液压传动系统可以提供高速、平稳和可靠的工作，满足冶金工艺的需求。
4.5 石油液压传动在石油行业具有重要的应用，如油田钻井设备、油管成套设备等。
液压传动系统可以提供大功率和高可靠性的运动控制，满足复杂的工况要求。
液压传动控制技术
在农业机械中，如拖拉机、收割机、 灌溉机械等，液压传动控制技术也得 到了广泛应用。
02 液压传动系统的组成
动力元件
总结词
提供液压能的装置
详细描述
动力元件也称为液压泵，是液压传动系统中的主要元件之一，主要作用是提供 液压能。液压泵通过旋转或往复运动，将机械能转化为液压能，为整个液压系 统提供动力。
压力控制回路通常由溢流阀、减压阀等组成，通过调节这些阀门的参数，实现对系 统压力的调节。
压力控制回路在液压传动系统中起着至关重要的作用，能够保证系统稳定运行，提 高工作效率。
速度控制回路
速度控制回路主要用于调节和控 制系统流量，实现工作元件的速
度调节。
速度控制回路通常由节流阀、调 速阀等组成，通过调节这些阀门 的参数，实现对系统流量的调节。
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智能化
智能传感器
通过应用智能传感器，实现对液压系 统运行状态的实时监测和数据采集， 为液压系统的智能控制提供基础。
人工智能技术
人工智能技术在液压传动控制技术中 的应用正在逐步深入，如利用神经网 络、模糊逻辑等算法进行系统故障诊 断和预测，提高系统的可靠性和维护 性。
高可靠性
高性能元件
为了提高液压系统的可靠性，正在开发 具有更高性能和更长寿命的液压元件， 如高强度材料制成的密封件、耐高温润 滑油等。
转、伸缩、提升等。
挖掘机液压传动系统的优点包括 高功率密度、易于实现大范围的
无级调速、易于过载保护等。
挖掘机液压传动系统的缺点包括 油液温度易升高、漏油和噪声等
问题。
数控机床液压传动系统
数控机床液压传动系 统是实现机床高精度、 高效率加工的关键技 术之一。
数控机床液压传动系 统的缺点包括对油液 污染敏感、维护成本 高等。
液压技术基础
5、辅助元件
液压辅助元件涉及密封件、油管、管接头、过滤器、蓄能器、油箱和 压力计等。
（1）密封件 密封件旳功用在于预防液压油旳泄漏、外部灰尘旳侵入，防止影响液 压系统旳工作性能及污染环境。 常用旳密封措施和密封件有间隙密封、O形密封圈、Y形密封圈和V形 密封圈及活塞环、密封垫圈等。 （2）油管和管接头 油管是用来连接液压元件和输送液压油，管接头则是油管与油管、油 管与液压元件之间旳可拆卸连接件。 常用旳油管有钢管、钢管、塑料管、尼龙管和橡胶软管等。 常用旳管接头有焊接式、螺纹式、扩口式、卡套式、法兰式及油路块等 （3）过滤器 过滤器旳作用是从油液中清除固体污染物。 过滤器按构造不同可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性过滤器。
4、液压控制阀
（2）压力控制阀 在液压系统中，控制工作液体压力旳阀称为压力控制阀。常用
旳压力阀有溢流阀、减压阀、顺序阀。 （3）流量控制阀
流量控制阀是靠变化工作开口旳大小来控制经过阀旳流量，从 而调整执行机构（液压缸或液压电动机）运动速度旳液压元件。常 用旳流量控制阀有一般节流阀、调速阀以及这些阀和单向阀、行程 阀等旳多种组合阀。
1.3.2 液压传动旳主要优缺陷
1、优点： （1）可实现大范围旳无级调速； （2）同功率比较时，液压传动具有质量轻、体积小、运动惯量小、
反应速度快等特点； （3）液压传动旳各元件，可根据需要以便、灵活地来布置； （4）操纵省力，控制以便，易于实现自动化或遥控； （5）易于实现过载保护； （6）工作介质一般采用矿物油，相对运动表面可自行测滑，所以可
3、液压泵与液压马达
（3）液压马达（液压电机） 液压马达是液压系统旳执行元件，它是将系统旳液压能转换为
旋转形式旳机械能。 齿轮电机旳构造特点：
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5
1.2液压传动系统的工作原理
磨床工作台液压系统
磨床工作时，要求其工 作台水平往复运动。
实现工作台水平往复 运动控制的是一套液压控 制系统，如图所示是一台 磨床的液压系统结构原理 图。
18 17
16
15 14
13
奈至烧毁等。
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溢流阀 9 10
液压系统一般采用设
7
8
置安全阀的方法，来限
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16 15
制系统的最大工作压力， 3 4 2 保护人生设备的安全。
1
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9 12
磨床工作台液压系统
19
磨床工作台
除了前面讨论的各个环节外， 液压系统要能正常工作，还必 须有储存油的容器——油箱， 有连接各元器件的管道，还得 有过滤系统的油液，防止杂质 进入泵和液压系统的过滤器， 另外还有蓄能器，压力表等。
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入 液 压 缸 18 的 油 液 增 多 ， 7
工作台的移动速度增大；
5
当节流阀关小时，工作
台的移动速度减小。
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4 2
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液压缸 换向阀
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磨床工作台液压系统
磨床工作台
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如果将手动换
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向阀9转换成如图
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1．1（C）所示的
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状态，液压泵输出 的油液经手动换向
1-油箱； 2-过滤器； 3,12,14-回油管； 4- 液 压 泵 ； 5- 弹 簧 ； 6- 钢 球 ； 7- 溢 流 阀 ； 8,10- 压 力 油 管 ； 9- 手 动 换 向 阀 ； 11,16-换向手柄；13-节流阀；15-换向阀； 17-活塞； 18-液压缸； 19-工作台
图1.1磨床工作台液压传动系统 工作原理
溢流阀
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2
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工作原理
从磨床的工作过程可看出，液压系 统的工作原理：以油液作为工作介质， 通过密封容积的变化来传递运动，通过 油液内部的压力来传递动力。
1.3液压传动系统的组成
从磨床的液压系统组成 和工作原理可以看出， 液压系统一般有以下几个部分组成：
传动介质
动力元件
控制元件
执行元件
辅助元件
15
液压传动是以液体作为工作介质来进行工作的，一个完 整的液压传动系统由以下几部分组成：
1、动力部分──将原动机的机械能转换为油液的压力能，是系统的能 量来源。能量转换元件为液压泵。其作用是向液压系统提供压力油。
2、执行部分──将油液压力能转换成驱动负载运动的机械能，是系统 的输出。执行元件有液压缸（作直线运动或摆动运动）、液压马达（作回 转运动）。
磨床工作台
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磨床工作台 液压系统
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节流阀13
磨床工作台
液压缸 换向阀
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液压泵
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油箱
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1
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磨床工作台液压系统
磨床的液压系统工作时， 液压泵4的动力是由电机驱 动的,其作用是向系统提供 一定流量的压力油。
19
磨床工作台
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6 液压泵
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油箱 8 图1.1磨床工作台液压传动系统 工作原理
磨床工作台液压系统
由液压泵输入的压力油 通 过 手 动 换 向 阀 11 ， 节 流 阀 13 、 换 向 阀 15 进 入 液 压 缸 18 的 左 腔 ， 推 动 活 塞 17 和 工 作 台 19 向 右 移 动 ， 液 压 缸 18 右 腔 的 油 液 经 换 向 阀15排回油箱。
主讲 陈建农 编著 国电镇江电力培训中心
2012年7月
1
联系方式：
地址：镇江市谏壁镇镇江电力培训中心
陈建农 手 机: 13186632102 E-mail: jdcjn@
因时间仓促，本课件及讲稿有疏漏之处，敬请谅解！
2
目录
一.液压传动技术基础知识 二.液压流体力学基本理论 三.液压油 四.液压传动系统的基本元件及功能 五.液压系统的基本回路 六.典型液压系统液压传动 七.液压系统故障诊断 八.系统的使用和维护
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阀9流回油箱，这 时工作台停止运动， 液压系统处卸荷状 态。
换向阀11
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磨床工作台液压系统
磨床工作台
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液压系统中工作的零 部件都有一定的承载范 围，当系统的工作压力 超过这个承载范围时， 就可能会出现安全事故， 如管道爆裂、电机过热
3、控制部分──对系统中油液的压力、流量、和流动方向进行控制或 调节。控制元件有各种压力、流量和方向控制阀等。
4、辅助部分──组成系统，起贮油、过滤、检测、和密封等作用，保 证系统可靠和稳定工作。辅助元件有管路和接头、油箱、过滤器、蓄能器、 密封件和控制仪表等。
5、工作介质──传递能量。采用液压油。
该泵是由一对相互啮合 的齿轮来完成吸油和排油过 程的，是一种齿轮泵。
1-油箱； 2-过滤器； 3,12,14-回油管； 4-液压泵；5-弹簧；6-钢球；7-溢流阀； 8,10- 压 力 油 管 ； 9- 手 动 换 向 阀 ； 11,16-换向手柄 13-节流阀 15-换向阀； 17-活塞； 18-液压缸； 19-工作台
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磨床工作台
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节流阀 13
液压缸
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磨床工作台液压系统 19
磨床工作台
当手动换向阀15换向
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后，液压油进入液压缸
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18 的 右 腔 ， 推 动 活 塞 17 和工作台19向左移动。
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节流阀
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当节流阀开大时，进
3
一. 液压传动技术基础知识
1.1 概述 1.2 液压传动系统的工作原理 1.3 液压传动系统的组成 1.4 液压传动系统的图形符号 1.5 液压传动系统特点
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1.1 概述
• 液压传动是以液体（通常是油液）作为工作介质， 利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方 式。
• 液压传动相对于机械传动是一门新技术，17世纪、 18世纪是液压理论发展的鼎盛时期。二战期间，军 事工业的需要促使液压技术迅速发展。战后液压技 术转为民用，在各行各业得到了广泛应用。