液壓缸液壓閥

1、第4章 液壓缸,退出,退出,4.1 液壓缸的類型和特點,退出,主目錄,4.2 液壓缸的結構,,本章介紹常見液壓缸的原理、結構及在液壓系統(tǒng)中的作用。本章重點：單、雙桿活塞缸和柱塞缸的基本輸出、輸入計算。本章難點：液壓缸典型結構。,,第4章 液壓缸,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,4.1 液壓缸的類型和特點,1.液壓缸的分類按結構形式分：活塞缸 又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸柱塞缸擺動缸 又分單葉片

2、擺動缸、雙葉片擺動缸按作用方式分：單作用液壓缸 雙作用液壓缸復合式缸,第4章 液壓缸,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,,第4章 液壓缸,2.雙桿活塞缸,安裝方式缸筒固定式： 運動部件移動范圍是活塞有效行程的三倍，該安裝方式站地面積大，僅適用于小型機床?；钊麠U固定： 運動部件移動范圍是活塞有效行程的兩倍站地面積小，適用于大中型型機床。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,,第4章 液壓缸,退出

3、,退出,下一頁,主目錄,子目錄,特點：,兩腔面積相等 A1=A2當輸入流量相同時，v1=v2當輸入壓力相同時，F(xiàn)1=F2,第4章 液壓缸,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,特點：,安裝方式： 單桿活塞缸只有一端帶活塞桿，它也有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式，兩種方式的運動部件移動范圍均為活塞有效行程的兩倍。,3.單桿活塞缸,兩腔面積不等，A1≠A2當輸入流量相同時，v1≠v2當輸入壓力相同時，F(xiàn)1≠

4、F2,,第4章 液壓缸,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,4.其它液壓缸,1）柱塞缸 柱塞與缸筒無配合關系，缸筒內孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導向套有配合關系。 為減輕重量，減少彎曲變形，柱塞常做成空心。,柱塞缸只能作單作用缸，要求往復運動時，需成對使用。柱塞缸能承受一定的徑向力。,,第4章 液壓缸,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,2）伸縮液壓缸,由兩個或多個活塞式缸套裝而成。 各級活塞依次伸出可獲得很長的

5、 行程，當依次縮回時缸的軸向尺 寸很小。,各級壓力和速度可按活塞缸的有關公式計算。特別適用于工程機械及自動線步進式輸送裝置。,除雙作用伸縮缸（動畫）外，還有單作用伸縮缸（動畫） ，它與雙作用不同點是回程靠外力，而雙作用靠液壓作 用力。,,第4章 液壓缸,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,3）齒條活塞缸,齒條活塞缸是活塞缸與齒輪齒條機構組成的復合式缸。它將活塞的直線往復運動轉變?yōu)辇X輪的旋轉運動，用在機床的進刀機構、

6、回轉工作臺轉位、液壓機械手等。,第5章 液壓控制閥,退出,退出,主目錄,5.1 方向控制閥,5.2 壓力控制閥,5.3 流量控制閥,5.4 插裝閥,,5.5 電液伺服閥和電液比例閥,本章介紹常見液壓控制閥的原理、結構及在液壓系統(tǒng)中的作用。本章重點： 方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。本章難點： 先導式溢流閥的工作原理及應用。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,5.1

7、 方向控制閥,方向控制閥——控制和改變液體流動的方向的閥類,常見的有單向閥和換向閥,液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中被用來控制液體的壓力、流量和流動方向，保證執(zhí)行元件按照要求進行工作，屬控制元件。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,作用:只允許液流向一個方向流動，反向截止。,1.單向閥,1）普通單向閥（動畫）,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,普通單向閥的應用,安裝在泵的出口，防止壓力沖擊影響泵的正

8、常工作或防止泵不工作時液壓系統(tǒng)油液經泵倒流回油箱。被用來分隔油路以防止高低壓干擾。 與其他的閥組成單向節(jié)流閥、單向減壓閥、單向順序閥等。 安裝在執(zhí)行元件的回油路作背壓閥。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2）液控單向閥,作用：使油液可以單向或雙向流動,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,液控單向閥的應用,需要指出： 控制壓力油油口不工作時，應使其通回油箱，否則控制活塞難以復位

9、，單向閥反向不能截止液流。,對液壓缸進行閉鎖；作為豎直使用液壓缸的支撐防 止自由下落。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,換向閥作用是利用閥芯和閥體間相對位置的變化來接通、斷開或改變系統(tǒng)中油液的流動方向。,2.換向閥,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,1）分類,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2) 換向閥的工作原理,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章

10、 液壓控制閥,3）換向閥的結構型式,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,4）換向閥的操縱方式,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,5）常用換向閥的中位機能,三位換向閥在中間位置各油口的連通方式稱為中位機能。中位機能不同，

11、對系統(tǒng)的控制性能也不同。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,舉例：,欲保持P口的壓力：選O、Y機能,欲使系統(tǒng)卸荷：選H、M機能,要求負載處于浮動：選H、Y機能,要求換向精度高：選O、M機能,既要系統(tǒng)卸荷又換向精度高：選M機能,既保持系統(tǒng)壓力又負載浮動： 選Y機能,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,5.2 壓力控制閥,壓力控制閥是用來

12、控制液壓系統(tǒng)中油液壓力或通過壓力信號實現(xiàn)控制的閥類。它包括溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,保持系統(tǒng)壓力恒定；（溢流閥作定壓閥用） 限制系統(tǒng)最高壓力，保證系統(tǒng)安全；（ 溢流閥做安全閥用） 利用回路壓力來控制多個執(zhí)行元件的先后動作順序，（順序閥） 穩(wěn)定或降低回路的壓力。（減壓閥） 還有的是利用液壓力作為信號控制其動作，（壓力繼電器）,壓力控制閥的基本工作原理:

13、 通過液壓作用力與彈簧力進行比較來實現(xiàn)對油液壓力的控制。,作用：,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,溢流閥的通常旁接在液壓泵的出口，保持系統(tǒng)壓力恒定或限制系統(tǒng)的 最高壓力，保證系統(tǒng)安全。前者稱為定壓閥（或穩(wěn)壓閥），主要用于 定量泵進、出油節(jié)流調速系統(tǒng)，用于保證系統(tǒng)壓力為恒定值；后者稱 為安全閥，限制系統(tǒng)的最高壓力，保證系統(tǒng)安全。,限壓閥,安全閥,1.溢流閥,作用,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,

14、第5章 液壓控制閥,分類：直動式和先導式兩種。,直動式,先導式,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,性能要求：,啟閉性好；靈敏度高；工作穩(wěn)定、噪聲低；密封性好；閥口壓力降小。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,1）直動型溢流閥（動畫）,系統(tǒng)壓力低于溢流閥調壓彈簧調定的 壓力時，溢流閥不開啟溢流，系統(tǒng)壓 力隨負載變化而變化。系統(tǒng)壓力等于溢流閥調壓彈簧調定的 壓力時，溢流

15、閥開啟溢流，使其基本 保持恒定。,注：溢流閥調節(jié)和控制的是進口壓力,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,a）直動型溢流閥的調定壓力是直接與彈簧力比較而 得到的，欲提高控制壓力，就要加大彈簧剛度K ，閥芯因溢流量變化波動時，調壓偏差加大。因 此，直動溢流閥不適宜用于高壓系統(tǒng)。,幾點分析,結論：該閥只限于低壓場合， 一般ps ≤2.5MPa,b）彈簧腔的泄漏油經閥內泄油

16、通道至閥的出口引回 油箱，若閥的出口壓力不為零，則背壓將作用在 閥芯上端，使閥的進口壓力增大。c）閥芯上的阻尼孔 a 對閥芯的動作產生阻尼，從而 提高閥的工作穩(wěn)定性。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2）先導型溢流閥,先導閥部分：錐閥、調壓彈簧。主閥部分：主閥芯、閥體、復位彈簧。,工作原理（動畫）,組成,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,閥的進口壓力由兩次

17、比較得到，壓力值由先導閥調壓彈簧調節(jié)；主閥芯是靠液流流經阻尼孔形成的壓力差開啟的，主閥彈簧只起復位作用。調壓偏差只取決于主閥彈簧剛度，由于主閥彈簧剛度很小，故調壓偏差很小，控制壓力的穩(wěn)定性很高。通過先導閥的流量很小，約為主閥額定流量的1％，因此其尺寸很小，即使是高壓閥，其彈簧剛度也不大。這樣一來閥的調節(jié)性能有很大改善。先導閥前腔有一控制口，用于卸荷和遙控。,先導型溢流閥與直動型溢流閥相比，有以下特點：,,退出,退出,下一頁,主目錄

18、,子目錄,第5章 液壓控制閥,（動畫）,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,先導型溢流閥遙控口接法,先導閥前腔有一遙控口，在該控制口接遠程調壓閥可實現(xiàn)遠控，接電磁閥通回油箱可實現(xiàn)卸載。,3）應用舉例,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,遠程調壓,遠程調壓閥調定壓力 必須低于主溢流閥的 先導閥調定壓力。無論哪個起作用，泵 的溢流量始終經主閥 閥口回油箱。,,退出,退出,下一頁,

19、主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,遠控口卸荷,電磁溢流閥還可以在執(zhí)行機構不工作時使泵卸載。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2.減壓閥,作用,將出口壓力調節(jié)到低于進口壓力的壓力控制閥。,按調節(jié)要求不同，有定值減壓閥，定差減壓閥，定比減壓閥。其中定值減壓閥應用最廣，又簡稱減壓閥，主要介紹它的原理及結構特點。,分類,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,1）工作原理（動畫）,出口壓力

20、小于調定壓力時： 減壓閥閥口全開，不起減壓作 用，出口壓力=進口壓力當出口壓力大于調定壓力時： 減壓口關小，油液流經減壓口 產生壓力降，使出口壓力下降 至調定值，先導閥及主閥閥芯 同時受力平衡，出口壓力穩(wěn)定 不變，此時出口壓力低于進口 壓力實現(xiàn)減壓。,調節(jié)先導閥調壓彈簧，可以調節(jié)出口壓力P2的大小。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2）應用舉例,特別注意： 當減壓閥

21、的出口處不輸出油液時，它的出口壓力基本上仍能保持恒定，此時有少量的油液通過減壓閥開口經先導閥和泄油管流回油箱，保持該閥處于工作狀態(tài)。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,減壓閥是出口壓力控制，保證出口壓力為定值；溢流閥是進 口壓力控制，保證進口壓力為定值。減壓閥閥口常開；溢流閥閥口常閉。減壓閥由于出口壓力不為零，所以它的錐閥泄油不能象溢流 閥那樣通過內部與出油口連通，而是需要通過閥體上設置的

22、泄油口單獨回油；溢流閥彈簧腔的泄漏油經閥體內流道內泄 至出口。減壓閥與溢流閥一樣有遙控口，接遠程調壓閥，可實現(xiàn)遠控 或多級控制。,3）與先導型溢流閥比較：,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,順序閥是利用壓力信號來制閥口通斷的壓力閥，多用于控制多個執(zhí)行元件的順序動作而得名。,3.順序閥,作用,分類,按控制油來源不同分內控和外控，按彈簧腔泄漏油引出方式不同分內泄和外泄。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子

23、目錄,第5章 液壓控制閥,1）工作原理（動畫）,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2）應用舉例,用于多個執(zhí)行元件順序動作。其進口壓力先要達到閥的調定壓力，而出口壓力取決于負載。 當負載壓力高于閥的調定壓力時，進口壓力等于出口壓力，閥口全開； 當負載壓力低于調定壓力時，進口壓力等于調定壓力，閥的開口一定。,內控外泄順序閥與溢流閥非常相象，閥口常閉，進口壓力控制，但是該閥出口油液要

24、去工作，所以有單獨的泄油口。,內控外泄順序閥,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,圖形符號和工作原理與溢流閥相同。多串聯(lián)在執(zhí)行元件的回油路上，使回油具有一定壓力，保證執(zhí)行元件運動平穩(wěn)。如圖示閥3作背壓閥。,內控內泄順序閥,外控內泄順序閥,可作卸載閥，如圖示閥3是泵1的卸載閥。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,外控外泄順序閥,可作液動開關和限速鎖。如遠控平衡閥可限制重物下降的速度。

25、,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,4. 壓力繼電器（動畫）,壓力繼電器是一種將液壓系 統(tǒng)的壓力信號轉換為電信號輸出的元件。其作用是實現(xiàn)執(zhí)行元件的順 序控制或安全保護。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,應用舉例,如圖所示，壓力繼電器在順序動作回路中的應用。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,節(jié)流閥,調速閥,5.3 流量控制閥,作用：流量控制閥是靠改變

26、閥口開度大小來調節(jié)通過閥 的流量，以達到調節(jié)執(zhí)行元件運動速度的目的。分類：普通流量控制閥包括節(jié)流閥、調速閥、溢流節(jié)流 閥和分流集流閥。,1.概述,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,性能要求：調速比大；流量穩(wěn)定性好，受溫度、粘度變化影響小；閥的液壓剛性好，前后壓差變化時，流量變化小；通流性能好，閥口不易堵塞。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,1）節(jié)流

27、口的流量特性方程,節(jié)流元件的節(jié)流口結構： 錐形 三角槽形 矩形 三角形,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2.節(jié)流閥,主要零件有閥芯、閥體和螺母。閥體上開有進油口和出油口。閥芯一端開有三角尖槽，另一端加工有螺紋，旋轉閥芯即可軸向移動改變閥口過流面積。為平衡液壓徑向力，三角槽須對稱布置。,,1）結構和原理,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2）節(jié)流閥存在的問題,分析：

28、 節(jié)流閥一般用于定量泵節(jié)流調速回路中,但當負載變化時,引起節(jié)流閥進出口壓差發(fā)生變化,繼而引起通過節(jié)流閥的流量產生波動,因此調速穩(wěn)定性差。所以多用于負載變化不大和速度穩(wěn)定性要求低的場合。,那么如何解決之一問題呢？,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,3）調速閥（動畫）,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)而成，通過定差減壓閥的壓力反饋，使節(jié)流閥進出口

29、壓差基本不變，因此時通過調速閥的流量基本穩(wěn)定，即調速穩(wěn)定性好，調速閥的速度剛性近似為∞。,應用：,調速閥在液壓系統(tǒng)中的應用和節(jié)流閥相仿，且因調速穩(wěn)定性好，故適用于執(zhí)行元件負載變化大，而速度穩(wěn)定性要求高的系統(tǒng)中。,特點：,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,節(jié)流閥和調速閥的流量特性曲線,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2.電液比例閥,1 )概述,作用： 電液比例閥是一種根據輸入

30、電信號的大小連續(xù)、成比例地對油液的壓力、流量、方向進行控制的閥。分類： 電液比例閥根據用途分為：電液比例壓力閥，電 液比例流量閥，電液比例方向閥。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,2）電液比例壓力閥,圖示為電液比例壓力先導閥，它與普通溢流閥、減壓閥、順序閥的主閥組合可構成電液比例溢流閥、電液比例減壓閥和電液比例順序閥。改變輸入電磁鐵電流的大小，即可改變電磁吸力，從而改變先導閥前腔壓力，對主閥的進口或

31、出口壓力實現(xiàn)控制。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第5章 液壓控制閥,3）電液比例換向閥,比例換向閥的閥芯不僅可以換位，而且換位的行程可以連續(xù)地或按比例地變化，因而連通油口的通流面積也可以連續(xù)地或按比例地變化，所以比例換向閥不僅能控制執(zhí)行元件的運動方向，而且能控制其速度。,,退出,退出,主目錄,第6章 液壓輔助裝置,6.1 蓄能器,6.2 過濾器,6.3 油箱,6.4 熱交換器,,6.5 管件,本章介紹常見液壓輔助裝置及在

32、液壓系統(tǒng)中的作用。本章重點： 密封件、過濾器、油箱。,6.6 密封件,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,液壓系統(tǒng)中的輔助元件包括蓄能器、濾油器、油箱、熱交換器、管件等。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,6.1 蓄能器,1.作用：,主要是儲存油液多余的壓力能，并在需要時釋放出來。,2.分類：見表6-1,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,1）作

33、輔助動力源或緊急動力源 在工作循環(huán)不同階段需要的流量變化很大時，常采用蓄能器和一 個流量較小的泵組成油源。 另外當驅動泵的原動機發(fā)生故障時，蓄能器可作緊急動力源。,3. 蓄能器的應用,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,需要較長時間保壓而泵卸載時，可利用蓄能器釋放儲存的壓力油，補充系統(tǒng)泄漏，保持系統(tǒng)壓力。,2）保壓和補充泄漏,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置

34、,在壓力沖擊處和泵的出口安裝蓄能器可吸收壓力沖擊峰值和壓力脈動，提高系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性。,3）吸收沖擊和消除壓力脈動,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,氣囊式蓄能器應垂直安裝，油口向下，以保證氣囊的正常收縮。蓄能器與管路之間應安裝截止閥，以便充氣檢修；蓄能器與泵之間應安裝單向閥，防止泵停車或卸載時，蓄能器的壓力油倒流向安裝在管路上的蓄能器必須用支架固定。吸收沖擊和脈動的蓄能器應盡可能安裝在振源附近。,4.

35、蓄能器的安裝,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,6.2 過濾器,1.作用,濾去油中雜質，維護油液清潔，防止油液污染，保證系統(tǒng)正常工作。,,2.分類,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,3.過濾器的安裝,安裝在泵的吸油口－用于保護泵，可選擇粗濾器，但要求有較大的通流能力，防止產生氣穴現(xiàn)象。安裝在泵的出口－須選擇精濾器，以保護

36、泵以外的元件。要求能承受油路上的工作壓力和壓力沖擊。安裝在系統(tǒng)的回油路上－濾去系統(tǒng)生成的污物，可采用濾芯強度低的過濾器。為防止過濾器阻塞，一般要并聯(lián)安全閥或安裝發(fā)訊裝置。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,安裝在系統(tǒng)的支路上－ 當泵的流量較大時，為避免選用過大的過濾器，在支路上安裝小規(guī)格的過濾器。安裝在獨立的過濾系統(tǒng)中－通過不斷循環(huán)，專門濾去油箱中的污物。安裝過濾器應注意：過濾器只能單向使用。,,退出,

37、退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,4.過濾器的選用,過濾精度應滿足系統(tǒng)要求 過濾精度以濾去雜質顆粒的大小來衡量。不同液壓系統(tǒng)對過濾器的過濾精度要求見推薦表。d≥0.1mm為粗濾器；d≥0.01mm為普通濾器；d≥0.005mm為精濾器；d≥0.001mm為特精濾器。要有足夠的通油能力 通流能力指在一定壓力降下允許通過過濾器的最大流量，應結合過濾器在系統(tǒng)中的安裝位置選取。要有一定的機械強度，不因液壓力而

38、破壞。 要考慮一些特殊要求，如抗腐蝕、磁性、發(fā)訊、不停機更換濾芯等。要清洗更換方便。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,6.3 油 箱,儲存系統(tǒng)所需的足夠油液；散發(fā)油液中的熱量；逸出溶解在油液中的空氣；沉淀油液中的污物；對中小型液壓系統(tǒng)，泵裝置及一些液壓元件還安裝在油箱頂板上。,1.功用,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,總體式結構:利用設備機體空腔作油箱，散熱性

39、不好，維修不方便。分離式結構:布置靈活，維修保養(yǎng)方便。通常用2.5～5mm 鋼板焊接而成。,2.結構,低壓系統(tǒng)V =（2~4）q ；中壓系統(tǒng)V =（5~7）q ；高壓系統(tǒng)V =（6~12 ）q。,3.油箱容積V 的確定:,通常取液壓泵每分鐘流量q 的3～8 倍估算。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,4.設計油箱時應注意的問題,油箱容積主要根據熱平衡來確定。為使系統(tǒng)回油不致溢出油箱，油面高度不超過油箱

40、高度的0.8 倍。油箱中應設吸油過濾器，為方便清洗過濾器，油箱結構要考慮拆卸方便。油箱底部應做成適當斜度，并設置放油塞。油箱箱蓋上應安裝空氣濾清器，其通氣流量不小與泵流量的1.5倍。大油箱還應在側面設計清洗窗口。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,油箱側壁要安裝油位指示計，以指示最高、最低油位。新油箱要做防銹、防凝水處理。吸油管與回油管要用隔板分開，增加油液循環(huán)的距離，使油液有足夠的時間分離氣泡，沉淀雜

41、質。隔板高度一般取油面高度的3/4。吸油管距油箱底面距離H≥2D，距箱壁不小于3D?；赜凸軕迦胗兔嬉韵?，為防止回油帶入空氣，回油管距箱底h≥2d，且排油口切成45°，以增大通流面積。泄油管則應在油面以上。大、中型油箱應設起吊鉤或起吊孔。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,6.4熱交換器,,冷卻器,加熱器,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,6.5 管件,管件是用來連接液

42、壓元件、輸送液壓油液的連接件。它應保證有足夠的強度，沒有泄漏，密封性能好，壓力損失小，拆裝方便。它包括油管和管接頭。常用油管有鋼管、紫銅管、塑料管、尼龍管、橡膠軟管。應根據液壓裝置工作條件和壓力大小來選擇油管。管接頭是油管與液壓元件、油管與油管之間可拆卸的的連接件。常用的管接頭有擴口式、焊接式、卡套式、橡膠軟管接頭、快速接頭。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,6.6 密封裝置,密封裝置用來防止系統(tǒng)油液的

43、內外泄漏，以及外界灰塵和異物的侵入，保證系統(tǒng)建立必要壓力。對密封裝置的要求在一定的工作壓力和溫度范圍內具有良好的密封性能；與運動件之間摩擦系數(shù)要小；壽命長，不易老化，抗腐蝕能力強；制造容易，維護使用方便，價格低廉。常用的密封有間隙密封O 型密封圈唇型密封（Y 型、Yx型、V 型）組合密封裝置（組合密封墊圈、橡塑組合密封裝置）,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第6章 液壓輔助裝置,,退出,退出,主目錄,第7章

44、 液壓基本回路,7.1 壓力控制回路,7.2 速度控制回路,7.3 快速運動回路,7.4 速度換接回路,,本章介紹常用各種液壓基本控制回路的原理、組成及在液壓系統(tǒng)中的作用。本章重點：壓力控制回路、方向控制回路和速度控制回路。本章難點： 壓力控制回路和速度控制回路的應用。,7.5 方向控制回路,7.6 多缸動作回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,任何液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路組成。

45、 所謂液壓基本回路就是指由有關液壓元件組成，以完成某種特定 功能的典型油路。基本回路按在液壓系統(tǒng)中的功能可分：壓力控制回路—調節(jié)和控制整個系統(tǒng)或局部油路的工作壓力；速度控制回路—調節(jié)和控制執(zhí)行元件的速度；方向控制回路—控制執(zhí)行元件運動方向的變換和鎖停；多執(zhí)行元件控制回路— 控制幾個執(zhí)行元件間的工作循環(huán)。,熟悉和掌握這些基本回路是為了更好地分析、設計和使用各種液壓系統(tǒng)。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章

46、 液壓基本回路,7.1 壓力控制回路,壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個系統(tǒng)或局部支路的壓力，以滿足執(zhí)行元件對力和轉矩的要求。包括:調壓回路卸載回路減壓回路增壓回路平衡回路保壓回路泄壓回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,系統(tǒng)中有節(jié)流閥。當執(zhí)行元件工作時，溢流閥閥心浮動，常開溢流，并使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在調定壓力附近。 此時溢流閥作定壓閥用。多為定量泵節(jié)流

47、調速回路。,1）單級調壓回路,1.調壓回路,控制系統(tǒng)整體或某部分的壓力，使其保持恒定或限定系統(tǒng)的最高壓力。一般用溢流閥來實現(xiàn)這一功能。,功用：,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,系統(tǒng)中無節(jié)流閥。當系統(tǒng)工作壓力達到或超過溢流閥調定壓力時，溢流閥才開啟，對系統(tǒng)起安全保護作用。 此時溢流閥作安全閥用。多為變量泵容積調速回路。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,2）遠程調壓回

48、路,利用先導型溢流閥遙控口遠程調壓；主溢流閥的調定壓力必須大于遠程調壓閥的調定壓力。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,注意：ｐ１＞ｐ２＆ｐ３　　?。穑驳拇笮∨cｐ３無關,由先導型溢流閥、遠程調壓閥和電磁換向閥組成。,3）多級調壓回路（動畫）,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,通過電液比例溢流閥來實現(xiàn)。,4）無級調壓回路（動畫）,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液

49、壓基本回路,2. 減壓回路,功用： 系統(tǒng)某一局部支路要求獲得低于系統(tǒng)調定壓力值時,可采用減壓回路，如機床的夾緊、定位、潤滑及控制油路的要求。,注意: 要減壓閥穩(wěn)定工作，最低調整壓力≮0.5MPa，最高調整壓力至少比系統(tǒng)壓力低0.5MPa。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,注意： 在需要低壓的支路上串聯(lián)定值減壓閥。單向閥3用來防止缸 4 的壓力受主油路的干擾。,1）單級減

50、壓回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,在先導型減壓閥遙控口接入遠程調壓閥和二位二通電磁閥。,2） 二級減壓回路,注意：,遠程調壓閥的調定壓力要低于減壓閥的調定壓力。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,3.卸荷回路,在液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件短時間不工作時，不頻繁啟動原動機而使泵在很小的輸出功率下運轉。,功用：,壓力卸載；流量卸載（僅適用于變量泵）,卸載方式：,,退出,退出,下一頁,主目

51、錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,泵可借助M型、H型或K型換向閥中位機能來實現(xiàn)降壓卸載。,1）用換向閥中位機能的卸荷回路,圖中單向閥a 的作用，保持電液換向閥一定的控制壓力以保證換向。,注意：,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,采用二位二通電磁閥控制先導型溢流閥的遙控口來實現(xiàn)卸載。,2）用先導型溢流閥的卸荷回路（動畫）,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,為零流量卸載，泵的壓力升高

52、到泵的壓力調節(jié)螺釘調定的極限值時，泵的流量減小到只補充缸或閥的泄漏，回路實現(xiàn)保壓卸載。,3）限壓式變量泵的卸荷回路（動畫),,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,當回路壓力到達卸載溢流閥調定壓力時，泵通過該閥卸載，蓄能器保持系統(tǒng)壓力。,4）有蓄能器的卸載回路（動畫）,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,4.保壓回路,使系統(tǒng)在液壓缸不動或因工件變形而產生微小位移的工況保持穩(wěn)定不變的壓力。,

53、功用 ：,保壓性能有兩個指標：,保壓時間和壓力穩(wěn)定性。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,采用液控單向閥、電接觸式壓力表發(fā)訊使泵自動補油。,1）液壓泵自動補油的保壓回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,當液壓缸加壓完畢要求保壓時，由壓力繼電器 4 發(fā)訊，主泵卸載，由輔助泵供油維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。由于輔助泵只需補償系統(tǒng)泄漏，可選小流量泵，功率損失小，壓力穩(wěn)定性取決于溢流閥 7 的穩(wěn)壓

54、性能。 輔助泵也可用蓄能器替代。,2）采用輔助泵的保壓回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,5.平衡回路,功用：,使立式液壓缸的回油路保持一定背壓，以防止運動部件在懸空停止期間因自重而自行下落，或下行運動時因自重超速失控。,,由于滑閥結構的順序閥和換向閥存在泄漏，活塞不可能長時間停在任意位置。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,該回路適用于工作負載固定且活塞閉鎖要求不高的場

55、合。,1）采用單向順序閥的平衡回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,能自動適應不同負載對背壓的要求。,2）采用遠控平衡閥的平衡回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,液控單向閥是錐面密封，故閉鎖性能好。回路油路上串聯(lián)單向節(jié)流閥用于保證活塞下行的平穩(wěn)。,3）采用液控單向閥的平衡回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,7.2 速度控制回路,速度控制回路是討

56、論液壓執(zhí)行元件速度的調節(jié)問題的基本回路。,按調速方式的不同主要有以下三種調速回路：定量泵節(jié)流調速回路變量泵（或變量馬達）容積調速回路容積節(jié)流調速回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,1.定量泵節(jié)流調速回路,回路組成:由定量泵，流量控制閥（節(jié)流閥、調速閥等），溢流閥，執(zhí)行元件。分類: 按流量控制閥安放位置的不同分三種：進油節(jié)流調速回路回油節(jié)流調速回路旁路節(jié)流調速回路,,退出,退出,

57、下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,分析時忽略油液壓縮性、泄漏、管道壓力損失和執(zhí)行元件的機械摩擦等。設節(jié)流口為薄壁孔，節(jié)流口壓力流量方程中 m＝1/2。,１）進油節(jié)流調速回路－采用節(jié)流閥,流量連續(xù)性方程qp=q1+Δq,速度負載特性,活塞受力平衡方程p1A1=FL,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,速度負載特性方程,流經節(jié)流閥的流量,速度負載特性方程反應了液壓缸的速度v 隨負載F 的變化關系。

58、,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,調節(jié)節(jié)流閥通流面積AT 可無級調節(jié)液壓缸活塞速度，v 與AT 成正比。當AT 一定時，速度隨負載FL 的增加而下降。當v=0 時，最大承載能力Fmax=psA1。,由公式,分析可知,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,當FL一定時， AT越小曲線越平直，說明速 度在輕低速時，抵抗負載變化的能力強， 速度剛性好。,當AT一定時，

59、FL越小曲線越平直，說 明速度在輕載時，抵抗負載變化的能 力強，速度剛性好。,說明液壓缸在低速和輕載時，速度受負載波動的影響小，即回路的速度剛性大，速度穩(wěn)定性好。,由負載特性曲線可以看出,根據式,繪制成如圖所示負載特性曲線。,,功率特性 液壓泵的輸出功率,即回路的輸入功率： PP = ppqp ＝ 常數(shù) 液壓缸的輸出功率，即回路的輸出功率： P1 = FLv = p1q1 （忽略液壓缸的效率損失） 回路的功率

60、損失： △P = PP - P1 = pp△q+△pq1 回路效率 ― 回路的輸出功率與回路的輸入功率之比η= P1 / PP = FLv ＝p1q1/ppqp 顯然，進油節(jié)流調速回路既有溢流損失pp△q ，又有節(jié)流損失△pq1，回路效率較低，不適用于大功率的

61、場合。,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,2）回油節(jié)流調速回路－采用節(jié)流閥,流量連續(xù)性方程qp=q1+Δq,速度負載特性,活塞受力平衡方程ppA1=p2A2＋FL,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,流經節(jié)流閥的流量,速度負載特性方程,由上式可以看出，回油節(jié)流調速回路的速度負載特性與進油節(jié)流調速回路的基本相似，這里不再贅

62、述。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,功率特性 液壓泵的輸出功率，即回路的輸入功率 PP = ppqp ＝ 常數(shù) 液壓缸的輸出功率，即回路的輸出功率 P1 = FLv = p1q1－p2q2 回路的功率損失: △P = PP - P1 = pp △q ＋ △pq2 回路效率－回路的輸出功率與回路的輸入功率之比η= P1 / PP = FLv /ppqp

63、 顯然，回油節(jié)流調速回路既有溢流損失pp△q ，又有節(jié)流損失△pq2，回路效率較低，不適用于大功率的場合。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,進、回油節(jié)流調速回路的不同之處：回油節(jié)流調速回路節(jié)流閥在回油路上，回油腔有一定背壓，故液壓缸能承受負值負載，且運動速度比較

64、平穩(wěn)；進油節(jié)流調速回路若要達到同樣效果，須在回油路上安裝背壓閥?；赜凸?jié)流調速回路中，油液經節(jié)流閥發(fā)熱后回油箱冷卻，對系統(tǒng)泄漏影響小?；赜凸?jié)流調速回路中若停車時間較長，回油腔油液會泄漏回油箱，啟動時會造成啟動瞬間液壓缸前沖的現(xiàn)象；對進油節(jié)流調速回路，只需在啟動時，關小節(jié)流閥即可改變啟動性能。,結論： 這種回路適用于低速、小負載、負載變化不大和對速度穩(wěn)定性要求不高的小功率場合。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液

65、壓基本回路,3）旁路節(jié)流調速回路－采用節(jié)流閥,定油泵輸出的流量qp，一部分q1進入液壓缸，一部分△q通過節(jié)流閥流回油箱，無溢流，溢流閥作安全閥作用，以防過載。,溢流閥的調節(jié)壓力應大于回路正常工作壓力，在這種回路中，缸的進油壓力p1 等于泵的供油壓力pp，溢流閥的調節(jié)壓力一般為缸克服最大負載所需的工作壓力p1max的1.1~1.3倍。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,速度受負載變化的影響大，在小負載或

66、 低速時，曲線陡，回路的速度剛性差。在不同節(jié)流閥通流面積下，回路有不同 的最大承載能力。AT越大，F(xiàn)max越小， 回路的調速范圍受到限制。只有節(jié)流功率損失，無溢流功率損失， 回路效率較高。,速度負載特性方程,結論： 這種回路適用于功率較大，且對速度穩(wěn)定性要求不高的場合。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,4）改善節(jié)流調速回路負載特性的回路——采用調速閥,在節(jié)流閥調速回路中，當負載變化時，因

67、節(jié)流閥前后壓力差變化，通過節(jié)流閥的流量均變化，故回路的速度負載特性比較差。若用調速閥代替節(jié)流閥，回路的負載特性將大為提高。調速閥可以裝在回路的進油、回油或旁路上。負載變化引起調速閥前后壓差變化時，由于定差減壓閥的作用，通過調速閥的流量基本穩(wěn)定。,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,2.容積調速回路,由于沒有節(jié)流損失和溢流損失，回路效率高，系統(tǒng)溫升

68、小，適用于高速、大功率調速系統(tǒng)。,按油路循環(huán)方式不同，容積調速回路有開式回路和閉式回路兩種。,功用：,通過改變液壓泵或液壓馬達的排量來調節(jié)執(zhí)行元件的速度。,特點：,分類：,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,按油路循環(huán)方式不同，容積調速回路有開式回路和閉式回路兩種。,分類：,,退出,退出,下一頁,主目錄,子目錄,第7章 液壓基本回路,１）開式容積調速回路,回路通過改變液壓泵的排量，對液壓 缸進行調速；