第1章 液压系统教材.ppt

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1、第一章,施工机械 基础知识,编者:王进 2002.8,1-4 液 压 传 动,液压传动是以液体为工作介质，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。 液压传动优点很多，应用广泛。 在工程机械中普遍采用,长安大学,1-4 液 压 传 动,液压传动： 原动机机械能 液体的压力能 液力传动： 原动机机械能 液体的动能,工程机械学院,一. 液压传动的基本知识,1. 液压传动工作原理,液压传动是基于帕斯卡原理，即在密闭容器中，外力作用在液面上的压力能等值地传递到液体内部的所有各点,P2,p,A1,P1,W,p,A2,长安大学,液压千斤顶的工作原理,液压千斤顶,工程机械学院,将杠杆上下运动的

2、机械能转换成液体的压力能， 再将液体的压力能转换成重物上升的机械能而做功,液压千斤顶的工作原理,液压千斤顶 是一种能量转换装置,长安大学,2. 液压系统的组成,推土机的铲刀液压系统,换向阀中位,换向阀右,换向阀左位,工程机械学院,2. 液压系统的组成,液压系统定义： 为了完成某种特定任务而由各种液压元件组成的回路,滤油网,油箱,油泵,安全阀,换向阀,油缸,油管,长安大学,2. 液压系统的组成,滤油网,油箱,油泵,安全阀,换向阀,油缸,油管,铲刀液压系统组成 动力元件液压泵 执行元件液压油缸 控制元件换向阀 辅助元件油箱、滤 油器、管路 工作介质液压油,工程机械学院,3. 液压系统图形符号,结构

3、式表示法: 是以近似实物的剖视 图来表示各元件； 职能符号表示: 是用规定的图形符号 表示各种元件和管路。 液压系统图形符号 表1-4,长安大学,3. 液压系统图形符号,滤油网,油箱,油泵,安全阀,换向阀,油缸,油管,结构式表示法,职能符号表示,工程机械学院,4. 液压油的选择,液压油作用：能量传递的介质； 润滑传动部件； 冷却传动系统。 要求: 适当的粘度、良好的粘温特性、 抗氧化性、不易燃烧、无腐蚀、 无毒，消泡能力,长安大学,4.液压油的选择,根据工作压力的高低、工作速度快慢、环境温度； 泵、马达和阀等元件出厂规定； 常采用10号、20号、30号机械油及22号、30号汽轮机油,工程机械学

4、院,5. 液压系统设计,就是根据机械的工作要求，合理选择和设计上述各种液压元件，并将它们正确地组合起来，使之实现预定的工作循环,长安大学,二. 液压系统的主要元件,液压泵 液压马达 主要液压元件 油 缸 控制阀 辅助元件,工程机械学院,液压泵,液压泵是将原动机的机械能转换为液体的压力能，供给系统压力油； 输入:M、n， 输出：p、Q； 齿轮泵 液压泵结构：叶片泵 柱塞泵泵,长安大学,1. 齿轮泵的结构与工作原理,工程机械学院,特点： 结构简单，制造容易，工作可靠; 价格低。 泄漏多，效率低。 用于中、低压系统,1. 齿轮泵的结构与工作原理,长安大学,2. 柱塞泵的结构,斜盘,滑履,柱塞,缸体,

5、轴,配油盘,外壳,工程机械学院,2. 柱塞泵的结构,斜盘,柱塞. 滑履,缸体,轴,配油盘,外壳,压盘,滑履,压盘,柱塞,长安大学,2. 柱塞泵的结构,斜盘,柱塞. 滑履,缸体,轴,配油盘,外壳,压盘,斜盘,压盘,柱塞,缸体,轴,配油盘,压盘,工程机械学院,3. 柱塞泵的工作原理,柱塞,缸体,配油盘,斜盘,压盘,滑履,轴,套筒,长安大学,轴向柱塞泵结构紧凑、径向尺寸小、密封性好、泄漏少、效率高、工作压力高、易实现流量的调整和流向的改变。 结构复杂、价格较贵。 用于高压大功率系统,4. 柱塞泵的特点,工程机械学院,液压马达,液压马达是将液体的压力能转换为机械能的装置。实现机械的回转运动。 输入：p

6、、Q； 输出：M、n， 齿轮马达 液压马达结构： 叶片马达 柱塞马达,长安大学,1. 齿轮马达的工作原理,M-啮合点、 h-齿轮高、 B-齿宽、 P-油液压力 a、b-啮合点M到齿根的距离分别。 两个齿面上的作用力pB(ha)和pB(hb,工程机械学院,2. 泵与马达的结构特点,按工作原理，马达是泵工作的逆状态; 当原动机带动液压泵转动时，原动机的机械能转变为液体压力能； 当压力油提供给液压泵转子时，则转子被推动而旋转，液体压力能又转变为机械能，即是液压马达。 液压泵与液压马达的结构基本相同,长安大学,3.泵与马达基本参数,泵输出压力p；马达输入压力p； 额定压力； 最大压力； 流量Q:理论流

7、量和实际流量； 油泵的排量； 马达的排量,工程机械学院,4. 泵与马达产品,长安大学,油 缸,一.油缸的作用： 液压缸是液压系统的执行元件。 将液体的压力能转变为机械能，使运动 部件实现往复直线运动或摆动,工程机械学院,1. 油缸的类型,按 结 构： 按作用方式： 工程机械中常用双作用液压缸,活塞缸 柱塞缸 摆动缸,单作用 双作用,长安大学,2. 双作用液压缸,工程机械学院,3. 液压缸结构,缸底,缸筒,缸盖,活塞,活塞杆,油管,长安大学,4. 油缸的作用力,伸出的推力： 油缸缩回的拉力,工程机械学院,控 制 阀,控制和调节液体压力、流量的大小和液流方向，保证液压执行元件完成预定的动作。 保护

8、液压系统能安全可靠的工作。 方向控制阀 控制阀类型：压力控制阀 流量控制阀,长安大学,控制阀产品,工程机械学院,1. 方向阀,控制液压系统中液压油的流动方向，使执行元件按要求的动作进行工作。 单向阀 类型：液控单向阀 换向阀,长安大学,单向阀,作用：使油液只向一个方向流动，反向 流动截止,工程机械学院,液控单向阀,作用：具有普通单向阀的作用外，可通过 接通控制压力油，使阀反向导通,长安大学,换向阀,作用：利用阀芯和阀体间的相对运动 来切换油路，以改变油流方向， 接通或关闭油路。 常用的有:手动滑阀、电磁滑阀、 机动滑阀、液动滑阀 气动滑阀,工程机械学院,换向阀,作用：利用阀芯和阀体间的相对运动

9、来 切换油路，以改变油流方向，接 通或关闭油路,长安大学,换向阀产品,工程机械学院,换向阀产品,长安大学,换向阀,手动三位四通换向阀,工程机械学院,换向阀,二位三通电磁换向阀,长安大学,换向阀,三位四通电磁换向阀,工程机械学院,换向阀,符号表示,A B,执行元件油口,进油口,回油口,P O,长安大学,2. 压力阀,作用：控制和调节液压系统的压力。 类型：溢流阀、减压阀、顺序阀。 原理：利用作用在阀芯上油液压力 和弹簧力相平衡的原理，以 控制阀口开度实现压力控制,工程机械学院,溢流阀,安装在泵出口 调定系统压力 防止系统过载 保证系统安全,直动式溢流阀,长安大学,溢流阀,安装在泵出口 调定系统压

10、力 防止系统过载 保证系统安全,直动式溢流阀,工程机械学院,减压阀,当液压系统只有一个泵源，而不同的部分需要的压力不同时，则使用减压阀,长安大学,减压阀,利用油液流过缝隙时产生压降，使系统某一支路获得比系统压力低而平稳的压力油,工程机械学院,减压阀,长安大学,顺序阀,利用油路中压力的变化控制阀口启闭，实现执行元件的顺序动作。 顺序阀的出油口与第二个执行元件的进油口连通,工程机械学院,顺序阀,长安大学,3. 流量控制阀,改变通流面积的大小来调节流量，改变进入执行元件的流量以达调节执行机构的运动速度。 常用的有节流阀和调速阀等。 类型: 节流阀、调速阀、分流阀,工程机械学院,节流阀,作用：控制液压

11、回路的流量,长安大学,调速阀,由定差减压阀和节流阀串联而成。 用于速度稳定性要求高的液压系统,工程机械学院,辅助元件,密封件 油 箱 包括： 滤油器 油 管 管接头,长安大学,辅助元件,工程机械学院,1. 油箱,作用: 贮油、散热、分离油液中的 空气和杂质。 结构,长安大学,2. 油管,用于连接元件，输送液压油。 常用的油管有钢管、紫铜管、橡胶软管。 根据工作压力及安装位置选择,高压橡胶软管,工程机械学院,3. 管接头,油管与油管之间连接； 油管与液压元件之间的连接； 法兰连接: 直径50mm 管接头连接：焊接式 卡套式,管接头,长安大学,3. 管接头,卡套式管接头,接管,螺母,卡套,接头体,

12、接管,工程机械学院,4. 密封装置,常用的密封装置有:O形、V形， Y形、U形等 密封件均已标准化,长安大学,O形密封圈,材 料: 耐油橡胶； 密封压力: 静密封100 Mpa 动密封35 MPa 特 点: 结构简单、密封可靠、摩擦力小； 使用要求: 压力大于10MPa时，要求在O形 密封圈的侧面设置挡圈。 挡圈材料: 聚四氟乙烯,尼龙1010,工程机械学院,Y形密封圈,材 料: 耐油橡胶； 特 点: 密封压力较高，摩擦力较小， 可用于相对速度较高的场合; 使用要求: 当压力高于20 MPa时，在 密封圈的背面加挡圈,长安大学,5. 滤油器,作用: 滤去液压系统中的杂质，使系统 清洁，保证系统

13、正常工作，延长 液压元件的寿命。 结构: 网式、线隙式、纸芯式、 粉末冶金烧结式、磁式滤油器等,工程机械学院,滤去液压系统中的杂质，使系统清洁， 保证系统正常工作， 延长液压元件寿命,5. 滤油器,长安大学,滤油器类型 网 式 线隙式 纸芯式 磁 式,5. 滤油器,工程机械学院,滤油器产品,长安大学,滤油器的滤芯,工程机械学院,6. 蓄能器,储蓄液压能，调节能量，均衡压力； 降低功率消耗及减少系统发热等； 缓冲、吸收压力脉动； 要求蓄能器惯性小、 灵敏，足够的容量,工程机械学院,6. 蓄能器,类 型 重力式 弹簧式 充气式 活塞式 气囊式,长安大学,6. 蓄能器,类 型 重力式 弹簧式 充气式

14、 活塞式 气囊式,工程机械学院,三、液力传动基本知识,液力传动以液体为工作介质，利 用液体的动能来实现能量的传递。 液力传动广泛采用在工程机械的行走机构上,长安大学,1. 液力传动的原理,l离心泵；2叶轮；3、8油管 4蜗轮机；5蜗轮机油；6回油管 7、9油槽；10进油管,离心泵蜗轮机系统 原动机带动离心泵 l转动，从泵流出的高速液体推动蜗轮机4旋转。 产品,液力变矩器 液力偶合器,工程机械学院,2. 液力变矩器工作原理,三个轮上按一定要求装有工作叶片。 泵轮与输入轴连接，相当于离心泵； 蜗轮与输出轴连接，相当于蜗轮机； 导向轮固定在变矩器壳体上，相当于导向装置,泵轮,蜗轮,导轮,机壳,液力变矩器原理简图,长安大学,3. 液力变矩器产品,泵轮,蜗轮,导轮,机壳,液力变矩器原理简图,工程机械学院,4. 液力变矩器特点,一般与发动机连接，能无级变速。 能随着负载的变化自动调整输出扭矩和速度，阻力过大时发动机也不会熄火。 使机械具有良好的适应性； 吸收外载荷的冲击和振动 ，寿命提高； 在铲土运输机械中广泛应用,长安大学,结 束,长安大学,长安大学工程机械学院 制作人：王 进 版权所有 不得复制