液压控制液压动力元件
液压执行元件各有什么用途
液压执行元件各有什么用途液压执行元件是液压系统中的核心部件，主要用于将液压能转化为机械能，实现各种工程机械的运动。
常见的液压执行元件包括液压缸、液压马达和液压伺服阀等。
它们各有不同的用途，具体如下：1. 液压缸：液压缸是最常见和应用广泛的液压执行元件，主要用于产生线性运动。
它通常由缸体、活塞、活塞杆和密封件等部件组成。
液压缸可用于各种工程机械，如挖掘机、铲车和推土机等，实现各种行程和推力的精确控制。
2. 液压马达：液压马达是将液压能转化为旋转运动的液压执行元件。
它通常由马达本体、齿轮或液压马达柱塞等组成。
液压马达广泛应用于各种需要转动运动的工程机械，如起重机、钻机和混凝土泵等。
3. 液压伺服阀：液压伺服阀是用于控制和调节液压系统中流量和压力的重要元件。
通过调节阀芯的位置和开口大小，实现对液压能的精确控制。
液压伺服阀广泛应用于液压系统中的动态控制和自动化控制系统。
4. 液压驻车制动器：液压驻车制动器主要用于工程机械和汽车等的停车制动。
它通过液压系统产生的压力来使制动器盘片紧密贴合，从而实现对车辆的牵制和停止。
5. 液力变矩器：液力变矩器是用于传递和调节动力的液压执行元件。
它通常由泵轮、涡轮和导向器等组成，可以实现变矩器的连续变比。
液力变矩器广泛应用于各种需要动力变速的工程机械和汽车等。
6. 液压传动件：液压传动件主要用于传递液压能和机械能的变换。
常见的液压传动件包括管路、接头和油管等。
液压传动件在液压系统中起到连接各个液压元件的作用，实现液压能的传递和分配。
总结来说，液压执行元件在工程机械、汽车等领域中起到至关重要的作用。
它们能够将液压能有效地转化为机械能，实现各种运动和动力传递。
液压执行元件的应用不仅提高了机械设备的工作效率和精度，还增加了操作的便利性和安全性。
常用液压图形符号
常用液压图形符号1. 液压泵液压泵是液压系统的动力源，用于将液体压力能转换为机械能。
图形符号通常为一个带有箭头的圆形，箭头指向泵的出口。
2. 液压马达液压马达将液体压力能转换为旋转机械能，其图形符号与液压泵类似，但箭头指向泵的入口。
3. 液压缸液压缸是执行直线往复运动的装置，图形符号为一个矩形，两端带有圆形，表示活塞和活塞杆。
4. 控制阀控制阀用于调节液压系统中液体的流量、压力和方向。
常见的控制阀图形符号包括：电磁换向阀：一个带有矩形和圆形的符号，表示阀芯和线圈。
溢流阀：一个带有三角形和矩形相连的符号，表示阀芯和弹簧。
顺序阀：一个带有矩形和斜线的符号，表示阀芯和调压弹簧。
5. 压力表压力表用于测量液压系统中的压力值，图形符号为一个带有指针的圆形。
6. 油箱油箱是储存液压油的地方，图形符号为一个矩形，中间带有波浪线。
7. 过滤器过滤器用于清除液压油中的杂质，图形符号为一个带有斜线的矩形。
8. 软管和硬管软管和硬管用于连接液压系统中的各个元件，图形符号分别为波浪线和直线。
了解这些常用液压图形符号，有助于我们更好地阅读和理解液压系统图，为液压系统的设计、分析和维护提供便利。
在实际操作中，熟练掌握这些符号，将大大提高工作效率。
9. 检查阀检查阀用于监测液压系统中的压力或流量，确保系统正常运行。
其图形符号通常是一个带有小孔的矩形，表示阀芯和检查孔。
10. 蓄能器蓄能器用于储存能量，平衡系统压力，补偿泄漏等。
其图形符号为一个带有斜线和圆形的图案，斜线表示气体部分，圆形表示液体部分。
11. 流量控制阀流量控制阀用于调节液压系统中液体的流量，图形符号为一个带有矩形和调节旋钮的图案。
12. 单向阀单向阀允许液体在一个方向流动，而在另一个方向截止。
其图形符号为一个带有三角形和箭头的图案，箭头指向液体流动的方向。
13. 快速接头快速接头用于方便、迅速地连接和断开液压系统中的管道。
图形符号为一个带有圆形和十字线的图案。
液压符号大全及说明
液压符号大全及说明液压系统是工程中常见的一种动力传动系统，它通过液体传递能量来实现机械设备的运动控制。
在液压系统中，液压符号是一种用于表示液压元件、管路、连接件和控制元件的图形符号，它们是液压系统设计和维护中必不可少的重要工具。
本文将详细介绍液压系统中常见的液压符号及其说明，以便读者更好地理解和运用液压系统。
一、液压元件符号及说明。
1. 液压泵。
液压泵是液压系统中用于产生液压能的装置，它的符号为一个圆圈，中间有一个箭头指向圆圈内部。
液压泵通常用于将机械能转换为液压能，为液压系统提供动力。
2. 液压缸。
液压缸是液压系统中用于产生直线运动的装置，它的符号为一个长方形，两端有箭头指向长方形内部。
液压缸通常用于实现机械设备的推拉动作，是液压系统中的重要执行元件。
3. 液压阀。
液压阀是液压系统中用于控制液压能的装置，它的符号为一个长方形，内部有箭头和线条表示不同的控制方式。
液压阀通常用于控制液压系统的压力、流量和方向等参数，是液压系统中的控制元件。
4. 油箱。
油箱是液压系统中用于储存液压油的容器，它的符号为一个长方形，内部有两条平行线表示液压油的储存。
油箱通常用于储存液压油，并通过管路将液压油输送到液压元件中，为液压系统提供液压能。
二、液压管路符号及说明。
1. 液压油管。
液压油管是液压系统中用于输送液压油的管路，它的符号为一条直线，两端有箭头指向管路的流向。
液压油管通常用于将液压油从油箱输送到液压元件中，是液压系统中的重要管路元件。
2. 液压接头。
液压接头是液压系统中用于连接液压管路的元件，它的符号为一个圆圈，内部有两条线表示连接口。
液压接头通常用于连接液压油管，使液压系统中的各个元件能够互相连接，实现液压能的传递。
3. 液压过滤器。
液压过滤器是液压系统中用于过滤液压油的装置，它的符号为一个长方形，内部有一个箭头和网格线表示过滤功能。
液压过滤器通常用于过滤液压油中的杂质和污染物，保护液压系统中的元件不受损坏。
液压传动动力元件的工作原理
液压传动动力元件的工作原理
液压传动是一种广泛应用于工业和机械领域的动力传输方式。
液压传动系统由多个液压元件组成，其中动力元件是其中最重要的部分之一。
动力元件的作用是将液压能转化为机械能，从而实现机械设备的运转。
液压传动动力元件的工作原理可以简单地描述为：当液压系统中的液体被压缩时，它会产生一定的压力，这个压力会被传送到液压元件中，从而产生机械运动。
液压元件的工作原理基于流体力学原理，主要包括以下几个方面：
1. 液体的传递：液压元件通过管道将液体传递到需要机械运动的地方。
在液体传递过程中，需要保持管道内部的压力稳定，以确保液体能够顺畅地流动。
2. 液体的压缩：当液体被泵送到液压元件中时，它会被压缩，产生一定的压力。
这个压力可以用来驱动其他机械部件。
3. 液体的控制：液压元件可以通过控制阀门和调节器来控制液体的流量和压力。
这些控制器可以根据需要进行调整，以实现不同的机械运动。
4. 液体的转换：液压元件可以将液体的能量转换为机械能量。
例如，液压缸可以将液体的压力转换为线性运动，从而驱动其他机械部件。
液压传动动力元件包括多种类型，其中最常见的包括液压泵、液压缸、液压马达、液压阀门等。
这些元件在不同的机械设备中有不同的应用。
总之，液压传动动力元件是实现液压传动系统工作的核心部分。
了解其工作原理对于设计、维护和修理液压传动系统都非常重要。
液压伺服控制液压动力元件
K ps
Kq K ce
ωr——惯性环节的转折频率
r
K ce k
Ap
2
1
k kh
K ce
Ap 2
1 k
1 kh
稳态时阀输入位移所引起的液压缸活塞的输出位移
外负载力作用所引起的活塞输出位移的减小量
k 1 时 kh
xp
Kq Ap
xv
K ce Ap 2
4
Vt
eK
ce
s 1FL
s
K ce k Ap 2
s2
总流量 = 推动活塞运动所需流量 + 经过活塞密封的内泄漏流量 + 经过活塞杆密封处的外泄漏流量 + 油液压缩和腔体变形所需的流量
4
流入液压缸进油腔的流量：
Q1
Ap
dx p dt
V1
e
dp1 dt
Ci ( p1
p2 ) Ce p1
从液压缸回油腔流出的流量：
Ap
Q2
Ap
dx p dt
V2
e
dp2 dt
V1 Ap
比例，其作用相当于一个线性液压弹簧，
V
总液压弹簧刚度为：
V2
F
kh
e
Ap
2
1 V1
1 V2
压力P
V左
总液压弹簧刚度是液压缸两腔液压弹簧刚度的并联。
18
当活塞处在中间位置时，液压弹簧刚度最小，当在两端时，V1 或V2为零，液压弹簧刚度最大。 液压弹簧与负载质量相互作用所构成系统的固有频率，中间位
QL Kq xv Kc pL
QL
Apsx p
( Vt
4e
s Ct ) pL
Ap pL (M t s2 Bps k )x p FL
液压系统的组成和作用
液压系统的组成和作用液压系统是一种利用液体传递能量的技术系统，广泛应用于工程机械、航空航天、汽车、冶金、船舶等领域。
液压系统由多个组成部分组成，每个部分都有不同的作用和功能。
本文将从液压系统的组成和作用两个方面进行阐述。
一、液压系统的组成1. 液压液：液压系统中使用的液体通常是油，具有良好的润滑性、密封性和稳定性。
液压液在系统中承担传递能量、润滑摩擦、密封和冷却的重要作用。
2. 液压泵：液压泵是液压系统的动力源，负责将液压液从储油器中抽吸出来，并产生一定的压力，使液压液能够在系统中流动。
3. 液压阀：液压阀是液压系统中的控制元件，用于控制液压系统中的液压液流动方向、压力和流量。
常见的液压阀有换向阀、节流阀、溢流阀等。
4. 液压缸：液压缸是液压系统中的执行元件，将液压能转化为机械能，实现对物体的推拉运动。
液压缸由缸体、活塞和密封件组成，通过液压液的压力作用，使活塞在缸体内做往复运动。
5. 液压管路：液压管路是液压系统中的传输通道，用于连接液压泵、液压阀、液压缸等各个组成部分，使液压液能够在系统中流动，并传递能量、控制信号。
二、液压系统的作用1. 动力传递：液压系统通过液压泵提供的动力，将液压液传递到液压缸中，通过液压缸的工作，将液压能转化为机械能，实现对物体的推拉运动。
2. 力量放大：液压系统中液压缸的面积比例可以根据需要进行设计，通过液压缸的工作，可以将输入的力量放大到输出端，实现对大型物体的控制和操作。
3. 精确控制：液压系统中的液压阀可以根据需要进行调节，用于控制液压系统中的液压液流量、压力和方向。
通过液压阀的控制，可以实现对液压系统的精确控制，满足不同工况的需求。
4. 灵活性：液压系统具有较高的灵活性，可以根据需要进行设计和布置，适应不同的工作环境和空间要求。
液压系统可以通过改变液压泵的转速、液压阀的开启程度等方式，实现对系统的灵活调节和控制。
5. 安全性：液压系统具有较高的安全性，液压缸的移动速度可以通过液压阀进行调节，避免了因速度过快而引起的危险。
电液控制-液压动力元件
忽略了库仑摩擦力等非线性负载。 以上三个方程中的变量均是在平衡工作点的增量，去掉了增量 符号“△”。
三个基本方程完全描述了阀控液压缸的动态特性。取它们的拉 式变换，可得
可据此绘制出阀控液压缸系统的方框图。以阀芯位移XV 为指令信号，外负载力FL为干扰信号。图a、 b 分别以负载流量 QL和负载压力pL为中间变量。 通过对方程消去中间变量或由方框图化简，可得阀芯输 入位移和外负载力同时作用时液压缸活塞总输出位移为：
（3）K=0，mt=0，Bp=0时，传递函数为
液压伺服系统常常是整个控制回路的一个部件，如水轮 机调节系统等，此时其传函常可简化为这三种形式。
（三）阀控液压缸系统的频率响应分析
1、无弹性负载时的情形 （1）对输入指令Xv的频响分析 其传递函数为：
可绘制出其伯德图如下图所示，它由比例、积分和二阶振 荡环节组成。系统的主要性能参数为：速度放大系数（速度增益） Kq/Ap，液压固有频率ωh和液压阻尼比ξh。 A、速度放大系数（速度增益）Kq/Ap 表示阀对液压缸活塞 输出速度控制的灵敏度，它直接影响系统的稳定性、响应速度和 控制精度。 Kq/Ap增大时可提高系统的响应速度和精度，但使系 统的稳定性变坏。 在工作零点处Kq0最大，而Kc0最小，系统的稳定性最差，故在计 算系统稳定性时取零位处。 Kq会随负载压力pL的增大而降低， 为保证系统的工作速度和良好的控制性能，常需限制 pL 2Ps / 3
阻尼比表示系统的相对稳定性，一般液压伺服系统的液 压阻尼比较小，需要提高阻尼比值以改善系统性能。所用方法 有： （a）设置旁路泄漏通道，即在液压缸两个工作腔之间设置旁 路通道增加泄漏系数Ctp，但增大了功率损失，降低了系统的 总压力增益和系统刚度，增大了外负载力引起的误差。 （b）采用正开口阀。正开口阀的Kc0值较大，可增加阻尼比， 但会降低系统刚度，零位泄漏量引起的功率损失大，还会带来 非线性流量增益、稳态液动力变化等问题。 （c）增加负载的粘性阻尼，但需另外设置阻尼器，增加了结 构的复杂性。
液压系统的组成
液压系统的组成
液压系统是一种机械系统，它是利用液体（液体）发动机来提供
动力来实现产品的动力驱动。
液压系统运转机构，关键要素是受力件
和传动器。
主要动力部件包括泵、马达、联轴器、控制阀、管路等。
液压系统的工作原理是利用液体的自由流动，以便转换和传递功率，
这样可以控制和定位机械装置的运动。
液压系统的组成要素：
一、液压源：它向液压系统提供工作介质，有液压马达、液压泵、气动液压泵、气压液压泵等。
它有能力将动能转换为液压能量，以满
足液压系统的工作要求。
二、动力传动元件：它向液压马达输入电能，实现系统能量转换。
它可以通过液压电磁阀控制液压源的排液，控制液压源的开启和关闭，以实现系统的自动控制。
三、油路部件：它向液压系统分配油路，它要能够将有限的液压
能量分配到每个所需的工作元件上。
四、受力部件：它是实现做功的组成部件，它的作用是将液压能
量转换为机械能量。
它主要由液压转动机构、液压驱动机构、液压定
位机构、液压机械振动机构等组成。
五、控制部件：它可以实现液压系统的控制和调节，可以控制油
路部件的开关，控制动力传动元件的运转，实现液压系统的参数调节，完成机械系统的工作功能。
液压系统是通过上述构成部件的有机组合而成，可以实现机械动
作的驱动与控制，其发展和应用，是各行各业不可缺少的一种势能控
制系统。
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h
Kce Ap
emt Bp
Vt 4 Ap
Vt
emt
忽略Bp后近似为：
h
Kce Ap
emt
Vt
2 h h
Kcmt Ap2
对指令输入Xv的传递函数：
Kq
Xp
Ap
Xv
s
s2
h2
2 h h
s
1
对指令输入FL的传递函数：
Xp
Kce Ap2
1
Vt
4 e K ce
s
FL
s
s2
h2
2 h h
《液压伺服与比例控制系统》
第3章 液压动力元件
本章摘要
液压动力元件(或称液压动力机构)是由液压放 大元件(液压控制元件)和液压执行元件组成。有四 种基本型式的液压动力元件：阀控液压缸、阀控 液压马达、泵控液压缸、泵控液压马达。
本章将建立几种基本的液压动力元件的传递函 数，分析它们的动态特性和主要性能参数。
mt
d 2xp dt 2
Bp
dx p dt
Kx p
FL
二、方框图与传递函数： 根据阀控液压缸的基本方程进行拉氏变换得：
QL Kq X v Kc PL
QL
ApsX p
Ctp PL
Vt
4e
sPL
ApPL mts2X p BpsX p KX p FL
根据阀控液压缸的拉氏变换方程式绘出系统方框图。
4 e Kce
s FL
K Kh
s
Kce K Ap2
综合固有频率：
o h
1 K Kh
综合阻尼比：
o
1
2o
Vt
4 e K ce
1 K Kh
Bp mt
忽略Bp后近似为：
h
Kce Ap
emt
Vt
2 h h
Kcmt Ap2
标准传递函数形式：
Xp
K ps Ap K
Xv
1 K
1
Vt
V02
dp2 dt
Ap xp
2e
dp1 dt
dp2 dt
根据：V01 = V02 = V0 = Vt /2
同时：
Ap xp《V0，
dp1 dp2 0 dt dt
则液压缸流量连续性方程简化为：
qL
Ap
dx p dt
Ctp pL
Vt
4e
dpL dt
(三) 液压缸和负载的力平衡方程：
Ap pL
第四项是活塞运动速度；
第五项：Bp Kce
Ap2
sX p
是粘性力引起的泄漏流量所产生的活 塞速度；
第六项： KVt
4e Ap2
sX
p
是弹性力变化引起的压缩流量所产生 的活塞速度；
第七项：KKce
Ap2
X
p
是弹性力引起的泄漏流量所产生的活 塞速度。
三、传递函数简化
（一）、无弹性负载：
Xp
Kq Ap
Xv
由方框图求得液压缸输出位移传递函数：
Xp
mtVt
4e Ap2
s3
Kq Ap
Xv
Kce Ap2
1
Vt
4 e K ce
s FL
mt Kce Ap2
BpVt
4e Ap2
s2
1
Bp Kce Ap2
KVt
4e Ap2
s
KKce Ap2
式中，分子的第一项是液压缸活塞的空载速度。第
(2)液压固有频率 液压固有频率是负载质量与液压缸工 作腔中的油液压缩性所形成的液压弹簧相互作用的结 果。提高液压固有频率的方法有：
I 增大液压缸活塞的面积 II 减少总的压缩容积 III 减少折算到活塞上的总的质量 IV 提高容积弹性模数 (3) 液压阻尼比，液压阻尼比的表达式，影响液压阻尼比 的因素，提高阻尼比的方法。
二项是外负载力作用引起的速度降低。其分母特征多
项式各项意义如下：
第一项： mtVt
4e Ap2
s3X p
是惯性力变化引起的压缩流量所产 生的活塞速度；
第二项：mt Kce
Ap2
s2 X
p
是惯性力引起的泄漏流量所产生的 活塞速度；
第三项： BpVt
4e Ap2
s2 X
p
是粘性力变化引起的压缩流量产生 的活塞速度；
4 e K ce
s FL
s
r
1
s2
o2
2 o o
s
1
或进一步简化为：
Xp
Kq Ap
Xv
Kce Ap2
1
Vt
4 e Kce
s FL
s
Kce K Ap2
s2
h2
2 h h
s
1
(三)
其它简化形式：
Kq
Kq
Xp
Ap
Ap
Xv
s
Kcemt Ap2
s
1
s
s
s
1
（二）、有弹性负载：
Xp
mtVt
4e Ap2
s3
Kq Ap
Xv
Kce Ap2
1
Vt
4 e Kce
s FL
mt K Ap2
ce
BpVt
4e Ap2
s2
1
KVt
4e Ap2
s
KKce Ap2
简化为：
Xp
Kq Ap
Xv
s2
h2
2 h h
Kce Ap2
1
s 1
Vt
Ap
dx p dt
Cip ( p1
p2 ) Cep p1
V2
e
dp2 dt
液压缸工作腔的容积：
V2 V02 Ap xp
V1 V01 Ap xp
综合以上各式得液压缸流量连续性方程：
qL
q1 q2 2
Ap
dx p dt
Cip ( p1
p2 )
Cep 2
( p1
p2 )
1
2e
V01
dp1 dt
（二）、有弹性负载系统频率分析：
分析系统的主要参数对系统的性能的影响。由于 惯性环节的存在，使系统变成了一阶系统，对单 位阶跃输入就是有差的了。
K ps Ap
Xp
K
Xv
s
r
1
1
Kq
Ap Kq
Xp Xv
1
Ap
K Kh
s
K ce K Ap2
K ce K s 1
r
Kq
X p Ap Xv s
四、频率响应分析
（一）、无弹性负载系统频率分析：
(1)速度放大系数 由于传递函数中包含一个积分环节、 所以在稳态时，液压缸活塞的输出速度与阀的输入位 移成比例．比例系数即为速度放大系数(速度增益)。 它表示阀对液压活塞速度控制的灵敏度。速度放大系 数直接影响系统的稳定件、响应速度和精度。提高速 度放大系数可以提高系绽的响应速度和精度。但使系 统的稳定性变坏。速度放大系数随阀的流量增益变化 而变化。
Kce Ap2
1
Vt
4 e K ce
s FL
s
mtVt
4e Ap2
s2
mt Kce Ap2
BpVt
4e Ap2
s
1
简化为：
Xp
Kq Ap
Xv
Kce Ap2
1
Vt
4 e K ce
s
s2
h2
2 h h
s
1
s FL
液压固有频率： 液压阻尼比：
h
4e Ap2
mtVt
3.1 四通阀控制液压缸
基本结 构形式
一、基本方程：
(一) 滑阀的流量方程
qL Kqxv Kc pL
qL Kq xv Kc pL
定义负载流量：
qL
q1
q2 2
(二) 液压缸流量连续性方程
进油腔流量：
q1
Ap
dx p dt
Cip ( p1
p2 ) Cep p1
V1
e
dp1 dt
回油腔流量： q2