第6章液压元件及辅助装置.ppt

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液压传动与控制第6-7章

一、换向基本回路换向问路是用来使执行元件换向和起停。它主要由各种换向阀等组成。 1滑阀换向的基本回路
A B
P o
2为采用变量泵进行换向的回路
3行程换向阀控制的换向回路
4行程开关控制的换向回路
A B P o
二、顺序动作基本回路实现顺序动作。 1．压力控制的利用油路本身压力的变化，使执行元件动作，发出讯号，使执行元件顺序动作。
1
( p3 0)
F p泵 A1 F T回＝－ v v
2)回油节流调速回路的特性 ①速度负载特性
②功率特性和回路效率(规律和进油一样)
功率损失： ΔP= P泵-P缸= P泵ΔQ + p2Q2 可见，有两部分组成： ΔP= P泵ΔQ——溢流损失
ΔP= p2Q2 ——节流损失
回路效率
5．尽量按装在靠近液压系统有冲击、脉动的地方
6．安装于管路上的，作用着一个相当于它人口面积和管道油压相乘的作用力，因此必须用支持板和托架牢固地将其主体固定。 7．在正常工作情况下，每隔六个月要检查一次充气压力，使之经常保持所定的预压力。 8．在搬运、安装、拆卸之前，应预先把内部的气体及液压油完全放掉。
1. 简述蓄能器的作用，在使用蓄能器时应注意哪些问题？ 2.简述滤油器的作用，举出几种滤油器的安装方式。
第七章液压基本回路一个复杂的液压系统都是有一些基本的液压回路组成的。所谓基本回路是液压元件组成，以完成特定功能的油路结构。第一节方向控制回路方向控制基本回路用来控制液压系统中油路的接通、切断、和换向，从而使执行元件实现起动、停止和换向。这一类换向回路常用的有换向、顺序、同步、自锁等基本回路。
回油节流调速回路中液压缸回油腔的压力p2有时比进油腔的压力p1还要高得多。由缸的力平衡方程可得p2=（p1A1-F），当负载F=0、A1/A2=2（即差动缸）时，p2=2p1。这样就会增加密封摩擦、降低密封件的寿命，引起泄漏增加，效率降低。

液压与气压传动(精华版) PPT课件

甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等。
火炮操纵装置、舰船减摇装置、飞机起落架的收放装置及方向舵控制装置等。
例图例图
注塑机械机床（全自动六角车床）
桥梁检修机械
防洪闸门及堤坝装置
巨型天线
甲板起重机械
气压传动的应用
气压传动的应用也相当普遍，许多机器设备中都装有气压传动系统，在工业各领域，如机械、电子、钢铁、运行车辆及制造、橡胶、纺织、化工、食品、包装、印刷和烟草机械等，气压传动技术不但在各工业领域应用广泛，而且，在尖端技术领域如核工业和宇航中，气压传动技术也占据着重要的地位。
例图
自动水果分类机
自动激光唱片拾放装置
汽车组装线
自动糖果包装机
自动汽车清洗机
自动空气喷射织布机
压烫机
液压与气压传动发展
如果从17世纪帕斯卡提出静压传递原理、18世纪英国制成世界第一台水压机算起，液压传动已有二百多年的历史。但是由于当时没有成熟的液压传动技术和液压元件，因此它没有得到普遍的应用。随着科学技术的不断发展，各行各业对传动技术有了进一步的需求。特别是在第二次世界大战期间，由于军事上迫切地需要反应快、重量轻、功率大的各种武器装备，而液压传动技术正好具有这方面的优势，所以获得了较快的发展。在战后的50年中，液压传动技术迅速地扩展到其他各个部门，并得到了广泛的应用。
气压传动有较好的自保持能力。即使气源停止工作，或气阀关闭，气压传动系统仍可维持一个稳定压力。
气压传动在一定的超负载工况下运行也能保证系统安全工作，并不易发生过热现象。无油的气动控制系统特别适用于无线电元器件的生产过程，也适用于食品及医药的生产过程。
液压与气压传动的缺点

最全液压系统学习资料图解版(共116张PPT)

叶片泵特点；它供油量大，但油压小。中压，<6.3mpa.有可变量的。
齿轮泵特点；它供油压力大，对油质要求低。低压，<2.5mpa 。可靠，故障少。廉价。低档机械，要求低的油压系统。
第二节：执行元件
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。
位—用方格表示，几位即几个方格
通—↑
不通— ┴ 、┬
箭头首尾和堵截符号与一个方格有几个交点即为几通. p.A.B.T有固定方位，p—进油口，T—回油口
A.B—与执行元件连接的工作油口
弹簧—W、M，画在方格两侧。
常态位置：
(原理图中，油路应该连接在常态位置)
二位阀，靠弹簧的一格。
三位阀，中间一格。
液压系统的组成
一个完整的液压系统由五个局部组成动力元件〔如：油泵〕执行元件〔如：液压油缸和液压马达〕控制元件〔如：液压阀〕辅助元件〔如：油箱、滤油器等〕液压油〔如：乳化液和合成型液压油〕
动力元件执行元件控制元件辅助元件液压油
液压系统图
第一节：动力元件
液：p → A ，B → T 右YA通电：电：p → B → 液动阀右腔，液动阀左腔 → A →T
液：p → B，A → T
电液比例换向阀
比例电磁铁替代普通电磁换向阀中的普通电磁铁即可。工作原理：输入一I，得到一个运动方向，并且还可改变输出流量的
大小；改变电流信号极性，即可改变运动方向。
图形符号含义
单向顺序阀等复合阀。
• 安装在执行元件的回油路上，使回油具有一定背压。作背压阀的单向阀应更换刚度较大的弹簧，其正向开启压力为〔 0.3～0.5〕 MPa。

第6章辅助装置

第6章辅助装置液压系统的辅助装置，包括密封装置、油箱、油管、管接头、滤油器、蓄能器、冷却器及加热器等。

就液压传动的工作原理而言，这些元件是起辅助作用的，但从保证液压系统有效的工作以及提高系统其它工作指标来看，它们却是十分重要的。

它们对液压系统和元件的正常工作、工作效率以及使用寿命等影响极大。

因此，在设计、制造和使用液压设备时，必须对辅助装置予以足够的重视。

6.1 密封装置在液压系统中，密封与密封装置是用来防止工作介质的泄漏和外界气体、灰尘等的侵入。

泄漏使液压系统容积效率下降，达不到需要的工作压力，严重时甚至不能正常工作。

外泄漏会造成工作油液的浪费，而且也会脏污机器，污染环境。

空气混入会使液压系统工作时产生冲击、噪声、气蚀等不良后果。

粉尘颗粒的侵入会使元件精密工作副磨损加剧而损坏。

因此，密封装置的可靠性和寿命是评价液压系统性能的重要指标。

6.1.1对密封装置的要求1.具有良好的密封性，即有适宜的弹性，能补偿所密封表面的制造误差及工作中的磨损，并随压力的增大自动提高密封程度。

2.密封材料与系统采用的工作介质具有良好的相容性。

3.摩擦阻力小且摩擦力稳定，运动灵活。

4.耐磨性好，抗腐蚀能力强，工作寿命长。

5．结构简单，制造、使用及维修方便，价格低廉。

6.1.2密封装置的类型密封装置的种类很多，按其密封副偶合件有无许多运动可分为静密封装置和动密封装置两大类。

常用密封件以其断面形状区分，有O形、Y形、V形和L形等。

其中出O形外，都属唇形密封件。

此外，还有组合密封等形式。

1. O形密封圈O形密封圈一般用耐油橡胶制成，其横截面呈圆形，它具有良好的密封性能，内外侧和端面都能起密封作用，结构紧凑，运动件的摩擦阻力小，制造容易，装拆方便，价格便宜，且高低压均可使用，是应用最为广泛的一种密封件。

这种密封一般适合于工作温度为-40～120℃、工作速度在0.005～0.3m/s的轴与孔间密封。

图6-1为O形密封圈形状。

图6-2为O形密封圈工作原理。

液压传动辅助元件概述精品PPT

液压传动辅助元件>>过滤器
过滤器旳安装图示：
液压与气动教程
液压传动辅助元件>>管件
管件涉及油管和管接头，其功用是连接液压元件和输送液压油。它应确保有足够强度，密封性好，无泄漏，压力损失小和装拆以便等。
液油管：
压
液压系统常用油管有钢管、紫铜管、尼龙管、塑料管和橡胶软管等。应该根据液压
装置工作条件和压力大小来选择油管。
与
气多种油管旳特点及合用场合：
动
钢管：耐压性好，常用
紫铜管：易装配，但价格贵，用于中低压
教
尼龙管、塑料管：一般作回油管
程
橡胶软管：用于活动联接，常与管接头扣压成高压软管总成。
液压传动辅助元件>>管接头
1、管口形式：
细牙螺纹M（+端面密封）焊接式
液
锥管螺纹ZG 管螺纹G
压及沉淀污物等
与 2）构造
气
油箱有整体式和分离式两种。整体式利用本机旳内腔作为油箱。分离式
动油箱单独设置，与主机分开。
教油箱必须具有足够大旳容积、散热表面积面积，容积旳大小能够根据流
程量和压力，类比拟定。
油箱旳顶面常作为液压泵、液压阀组件旳安装支撑，故油箱相应部分旳强度应足够。
液压传动辅助元件>>油箱
4. 安装在系统旁油路上（图中旳过滤器4），过滤器装在溢流阀旳回油路，并与一安全阀相并联。这种方式滤油器不承受系统工作压力，又不会给主油路造成压力损失，一般只经过泵旳部分流量(20~30％)，可采用强度低、规格小旳过滤器。但过滤效果较差，不宜用在要求较高旳液压系统中。
5. 安装在单独过滤系统中（图中旳过滤器6），它是用一种专用液压泵和过滤器单独构成一种独立于主液压系统之外旳过滤回路。这种方式能够经常清除系统中杂质，但需要增长设备，合用于大型机械旳液压系统。

液压原理PPT教学课件(完整版)

定子的内表面是圆柱面，转子和定子中心之间存在着偏心，叶片在转子的槽内可灵活滑动，在转子转动时的离心力以及叶片根部油压力作用下，叶片顶部贴紧在定子内表面上，于是两相邻叶片、配油盘、定子和转子便形成了一个密封的工作腔。
• 泵在转子转一转的过程中，吸油、压油各一次，故称单作用叶片泵。 •转子单方向受力，轴承负载大。 •改变偏心距，可改变泵排量，形成变量叶片泵。
1
e
5 2 3 4

2.3.2.1 工作原理图中，当转子顺时针方向旋转时，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区将吸、压油区隔开。
图2.12 双作用叶片泵工作原理
1—定子；2 —压油口；3 —转子；4 —叶片；5 —吸油口
图2.3 外啮合齿轮泵的工作原理 1—泵体;2 —主动齿轮;3 —从动齿轮
当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔内的轮齿脱离啮合，密封腔容积不断增大，构成吸油并被旋转的轮齿带入左侧的压油腔。
左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合，使密封腔容积减小，油液受到挤压被排往系统，这就是齿轮泵的吸油和压油过程。
液压传动的定义
那么，到底什么是液压传动呢？
？
液压传动（ Hydraulics ）是以液体为工作介
质，通过驱动装置将原动机的机械能转换为液压的压力能，然后通过管道、液压控制及调节装置等，借助执行装置，将液体的压力能转换为机械能，驱动负载实现直线或回转运动。
液压系统的构成
液压传动的工作原理：
2.3 叶片泵
单作用叶片泵
双作用叶片泵
2.3.1 单作用叶片泵 2.3.1.1 工作原理

液压辅助元件

管接头的种类很多，按接头的通路分有直通式、角通式、三通式和四通式；按接头与阀体或阀板的连接方式分有螺纹式、法兰式等；按油管与接头的连接方式分有扩口式、焊接式、卡套式、扣压式、快换式等。具体的管接头规格品种可查阅有关手册。油管与管接头的常见连接方式如表6-2所示。
表6-2 名称结构简图
液压系统中常用的管接头特点利用环面进行密封,简单可靠；连接牢固；采用厚壁钢管,装拆不便用卡套套住油管进行密封,轴向尺寸要求不严,装拆简便；对油管径向尺寸精度要求较高,采用冷拔无缝钢管
固定铰接管接头
6.1.3 软管及管接头
选取软管时，用户应选取样本中软管所标明的最大推荐工作压力不小于最大系统压力的软管，否则会降低软管的使用寿命，甚至损坏软管。
对于冲击特别频繁的液压系统，建议使用耐脉冲压力的软管。应该在软管质量规范允计的温度范围内使用软管。工作环境的温度长期过高或过低的系统，建议采用软管护套。软管在使用的过程当中，如果经常与硬物接触或摩擦，建议在软管外部加弹簧护套。内径要适当，管径过小会加大管路内介质的流速，使系统发热，降低效率，产生过大的压力降，从而影响整个系统的性能。如果软管采用管夹或软管穿过钢板等间隔物时，应注意软管的外径尺寸。
充气式蓄能器是利用气体的压缩和膨胀来储存和释放能量的。为了安全，所充气体一般为惰性气体或氮气。常用的充气式蓄能器有活塞式和气囊式两种，如图6-7所示。（1）活塞式蓄能器图6-7 (a)所示为活塞式结构。（2）气囊式蓄能器图6-7 (b)所示为气囊式蓄能器结构。
图6-7 充式蓄器 1－充气阀；2－气囊；3－体；4－限位阀
表6-3
硬管装配时允许的弯曲半径
管子外径 D/mm 弯曲半径 R/mm

第6章常见液压辅助装置

需要自动调节最高最低温度的电加热器。电加热器的安装方式如图6-9所示。电加热器水平安装，发热部分应全部浸入油中，安装位置应使油箱内的油液有良好的自然对流，单个加热器的功率不能太大，以避免其周围油液过度受热而变质。
冷却器和加热器的图形符号如图6-10所示。
6.2.1 过滤器的基本要求
液压油中往往含有颗粒状杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞，以致影响液压系统正常工作和寿命。
第6章液压辅助装置
一般对过滤器的基本要求是：
⑴ 满足液压系统对过滤精度的要求，即能阻挡一定尺寸的机械杂质进入系统。
⑵ 通流能力大，即全部流量通过时，不会引起过大的压力损失。
第6章液压辅助装置
6.2.3 过滤器的安装位置
过滤器的安装位置如图6-5所示， 1～4为粗过滤器图形符号，5 为精过滤器图形符号。
图6-5 过滤器的图形符号与安装位
第6章液压辅助装置
过滤器在液压系统中的安装位置有以下几种情况： ⑴ 过滤器1安装在液压泵的吸油管路上。液压泵的吸油管路上一般安装网式或线隙式粗过滤器，目的是滤除掉较大颗粒的杂质，以便保护液压泵。同时要求过滤器有较小的压力降和很大的通流能力（通常是液压泵流量的两倍以上）。 ⑵ 过滤器2安装在液压泵的压油管路上。这种安装方式常将过滤器安装在对杂质敏感的调速阀、伺服阀等元件之前。由于过滤器在高压下工作，要求滤芯有足够的强度。为了防止过滤器堵塞，可并联一旁通阀或堵塞指示器。 ⑶ 过滤器3安装在回油管路上。安装在回油路上的过滤器能使油液在流回油箱之前得到过滤，以控制整个液压系统的污染度。 ⑷ 过滤器4安装在旁油管路上。在大型液压系统中，常在旁油管路上安装过滤器5和冷却器，构成独立的过滤系统。

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内啮合齿轮泵的工作原理，也是利用齿间密封容积的变化来实现吸油和压油的，但它主要由外转子和内转子组成，这里不详细介绍。
漏，所以额定流量总是小于理论流量。
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6.1 液压泵
(6)实际流量q 液压泵(电动机)在某一具体工作情况下，单
位时间内所排出(流入)的液体体积，它等于理论流量 qt 减
去泄漏和压缩损失后的流量 q1 ，即
q qt q1 (6-2)
(7)容积损失是指液压泵(电动机)在流量上的损失，用容积
齿轮两侧面由端盖密封(图中未示出)。泵体、端盖和齿轮的各个啮合齿槽组成了多个密封工作腔，两齿轮的接触线把密封工作腔分为吸油腔和压油腔。当主动齿轮在电动机带动按图示方向转旋时，右侧吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成局部真空。
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6.1 液压泵
因此油箱中的油液在大气压力的作用下，经吸油口进入吸油腔，充满齿槽间，并随着齿轮旋转，把油液带到左侧压油腔内。在压油腔一侧，齿轮在这里逐渐进入啮合，使密封工作容积逐渐减小，齿槽间的油液便经压油口挤出泵外。当电动机带动齿轮泵不断转旋时，轮齿脱开啮合的一侧，密封腔容积变大并不断地从油箱中吸油;轮齿进入啮合的一侧，密封腔容积减小并不断地压油，这就是外啮合齿轮泵的工作原理。
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6.1 液压泵
(4)理论流量 qt 在不考虑液压泵(电动机)泄漏的条件下，
在单位时间内所排出(流入)的液体体积，它等于排量V和主
轴转速n的乘积，即
qt Vn
(6-1)
式中，V为液压泵的排量(m3/s),n为主轴转速(r/ s)。
(5)额定流量qn 液压泵(电动机)在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。因液压泵(电动机)存在着内泄
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6.1 液压泵
由以上分析可得，液压泵工作的基本条件是: 密封油腔改的容积变化是液压泵实现吸油和压油的根本原因
。在吸油过程中，为保证吸油充分，油箱必须和大气相通。单向阀1和单向阀3是液压泵的配流装置。它们保证在吸油过程中使油腔以与油箱相通，而切断压油管
路;在压油过程中使油腔a与压油管路相通，而切断吸油管路。配流装置是液压泵正常工作不可缺少的部分。液压泵按其结构形式不同分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三大类。按输出流量能否变化可分为定量泵和变量泵两类。
三、液压泵的种类
1.齿轮泵齿轮泵按其结构不同，可分为外啮合和内啮合两种。按其工
作压力高低，分为低压齿轮泵(工作压力p <2. 5MPa)、中压齿轮泵(工作压力p=2.5~8. 0 MPa)和高压齿轮泵(工作压力p=8.0～14MPa)。
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6.1 液压泵
(1)齿轮泵工作原理图6-2为齿轮泵的工作原理图泵体内装有一对外啮合齿轮，
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6.1 液压泵
由于在工程实际中，△p的单位用MPa，输出流量q单位用 L/min表示，因此液压泵的输出功率也可表示为
p pq 60
(6-7)
(11)总效率是指液压泵( / pi
(6-8)
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6.1 液压泵
第6章液压元件及辅助装置
6.1 液压泵 6.2 液压电动机 6.3 液压控制阀 6.4 液压缸 6.5 辅助元件 6.6 液压传动基本回路
6.1 液压泵
本章概述液压元件是液压系统中的重要组成部分。本章将着重讲述液
压元件的结构、工作原理、性能、图形符号及选用方面的知识。教学目标 1.熟悉液压泵和液压电动机的工作原理及分类。 2.了解各种液压控制阀的工作原理。 3.掌握液压缸和其他各种辅助元件的功能。 4.掌握液压传动基本回路。
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6.1 液压泵
二、液压泵(电动机)的主要性能参数
(1)工作压力液压泵(电动机)实际工作时输出(输入)的油液压力。
(2) 额定压力液压泵(电动机)在正常工作条件下，按试验标准规定的连续运转的最高压力(超过此值就是过载)。
(3)排量V 液压泵(电动机)每转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积，单位是m3 / S。排量可调的液压泵称为变量泵(电动机)，不可调的称为定量泵( 电动机)。
一、液压泵的工作原理
液压泵的工作原理如图6-1所示。泵体4和柱塞5构成一个密封的油腔a,偏心轮6由原动机带动旋转。当偏心轮向下转动时，柱塞5在弹簧2的作用下也向下移动，油腔a的容积逐渐增大，形成局部真空，油箱内的油液在大气压作用下，顶开单向阀1进入油腔a中，实现吸油。
当偏心轮向上转时，推动柱塞5向上移动，油腔a的容积逐渐减小，油液受柱塞5挤压而产生压力，使单向阀1关闭，油液顶开单向阀3而输入液压系统，完成压油。这样液压泵就把原动机输入的机械能转换为油液的压力能。
效率 nv 来表示，它等于液压泵(电动机)的实际输出流量q
与其理论流量 qt 之比，即
nv q / qt (6-3)
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6.1 液压泵
(8)机械损失是指液压泵(电动机)在转矩上的损失，用机械
效率ηm来表示，它等于液压泵的理论转矩 Tt与实际输入转矩T之比，即
ηm= Tt/T
(6-4)
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6.1 液压泵
液压泵和液压电动机都是液压系统中的能量转换元件。液压泵是将电动机(或其他原动机)输入的机械能转换为液体压力能的能量转换装置，是液压系统中的动力元件;液压电动机则是将输入液体的压力能转换为机械能(扭矩)的能量转换装置，是液压系统中的执行元件。
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6.1 液压泵
(9)输入功率 pi 是指作用在液压泵主轴上的机械功率。当
输入转矩为 Ti 、角速度为时，有
pi Ti (6-5)
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6.1 液压泵
(10)输出功率P是指液压泵(电动机)在工作过程中的实际吸、压油口间的压差△p和实际输出流量的乘积q，即
P= △pq
(6-6)
式中，P为液压泵(电动机)的输出功率(W);么p为液压泵( 电动机)吸(进)、压(出)油口之间的压力差(N/m2 ) ; q为液压泵(电动机)的输出流量(m3/ s ) 。