液压课件

2016年10月5号主讲人：蒋伟俊主要内容1.液压传动的发展及研究对象2.液压传动的工作原理2.1液压千斤顶的工作原理2.2磨床工作台的工作原理3.液压传动的组成及其特点3.1液压传动系统组成3.2液压传动的优缺点液压传动概述液压传动：原动机的机械能液体的压力能工作介质：油液液体的压力能执行机构的机械（所需的运动和动力）控制元件：阀1.液压传动的发展及研究对象液压技术的发展，可追溯到17世纪帕斯卡提出了著名的帕斯卡定律，开始奠定了流体静压传动的理论基础。在第二次世界大战后，液压技术由军工迅速转向民用工业。我国液压工业经过40余年的发展，其生产的液压产品广泛应用于工业、农业和国防等各个部门。近20年来，产品的应用技术飞快发展。设计生产了许多新型液压元件，此外通过计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助测试（CAT）、污染控制、故障诊断、机电一体化等方面研究成果的应用，液压技术水平得到很大的提高。液压传动的任务：研究液压系统各类元件的结构、作用、工作原理、应用方法，以及组成液压系统的特点，掌握液压设备的安装、调试、维护及操作。2.液压传动的工作原理2.1液压千斤顶的工作原理如图所示。大d缸体3和大活塞4组成了举升缸，杠杆手柄6、小缸体8、活塞7、单向阀5和9组成手动液压泵。当抬起手柄6，使小活塞7向上移动，小活塞密封容积增大形成局部真空时，单向阀9打开，油箱1中的油液在大气压力的作用下通过吸油管进入小活塞的下腔，完成一次吸油过程。当用力压下手柄6时，活塞7下移，其下腔密封容积减小，油液受挤压使压力升高，单向阀9关闭，单向阀5打开，油液进入举升缸下腔，驱动大活塞4使重物G上升一段距离，完成一次排油过程。反复地抬、压手柄、使油液不断地压入举升缸，重物不断升高，达到起重的目的。这就是液压千斤顶的工作过程。2.1磨床的工作台原理图（1）工作台向右直线运动：电动机带动液压泵3工作，从油箱1中吸入液压油，经过过滤器2进入液压缸8的左腔，推动活塞9向右移动，同时带动工作台10向右直线运动。（2)工作台向左直线运动：由于工作台运动方向需要变化，当手柄7向左拉时，换向阀6的阀芯相对于阀体位置改变，油液通道发生变化，于是液压泵3从油箱1中吸入液压油，经进油路进入液压缸8的右腔，推动活塞9向左移动，带动工作台10向左直线运动。（3）工作台处于停止状态：当换向阀6阀芯相对于阀体处于中位时，这时由液压泵3输出的压力油经溢流阀5沿回油管直接流回油箱1。磨床工作时，工作台往复运动速度能够调节，通过改变节流阀4的开口大小来控制通过节流阀的流量，从而控制进入液压缸的流量，使其控制工作台运动速度的快慢，即液压缸的运动速度取决于流量工作台移动时，要克服各种负载（如切削力、摩擦力等）。因为工件材料不同、切削用量不同，其负载大小也不同，因此液压缸必须有足够大的推力来克服工作负载。液压缸的推力是由油液压力产生的，其负载越大，所需推力就越大，工作压力也越高。即工作压力的高低直接取决于负载的大小。同时根据负载不同，系统提供的油液压力可以调整，通过调整溢流阀5的弹簧压紧力来控制油液的压力，压紧力越大，油液压力越大；反之则小。油液的压力数值可以通过压力表来观察，当系统压力达到溢流阀的调整压力时，溢流阀溢流，系统的压力维持在溢流阀发调定值上，油液压力不再升高。综上所诉，液压传动系统是以液压油为工作介质来实现各种机械传动和控制的。其压力和流量是液压系统的两个重要参数，它们的特性是液压系统的工作压力取决于负载，液压缸的运动速度取决于流量。3.液压传动的组成及其特点3.1液压传动系统的组成（1）动力装置：泵，将机械能转换成压力能的装置。（2）执行装置：缸或马达，将液体压力能转换成机械能的装置。（3）控制装置：阀，对液体的压力、流量和流动方向进行控制和调节的装置。（4）辅助装置：对工作介质起到容纳、净化、润滑、消声和实现元件间连接等作用的装置。（5）传动介质：传递能量的液体---液压油。3.2液压传动的优缺点液压传动与机械传动、电气传动相比有以下优点（1）输出力大，定位精度高、传动平衡，使用寿命长。（2）容易实现无级调速，调速方便且调速范围大。（3）容易实现过载保护和自动控制。（4）机构简化和操作简单。液压传动的缺点（1）传动效率低，对温度变化敏感，实现定比传动困难。（2）出现故障不易诊断。（3）液压元件制造精度高。（4）油液易泄漏。液压控制阀定义：液压控制阀简称液压阀，液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向、压力和流量的液压元件。按用途分类：液压控制阀分为方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀。方向控制阀功用：用以控制液流通断或油液流动方向。分类：单向阀、换向阀。单向阀主要有普通单向阀、液控单向阀和单向失压切断阀三种。1.普通单向阀：简称单向阀，其作用是只允许油液沿一个方向流动，不允许反向倒流。因此，又叫做逆止阀。单向阀的结构及图形符号如图所示。其结构由阀体1、阀芯2、弹簧3和挡圈组成，阀芯结构有锥阀芯密封性能好，反向泄漏小。当压力油从P1口流入时，克服弹簧3作用在阀芯2上的力，使阀芯2向左移动，打开阀口，油液从P1口流向P2口。当压力油从P2口流入时，液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，使阀口关闭，液流不能通过。2.液控单向阀：液控单向阀的作用是允许油液正向流动，当液控口接通压力油时，允许反向倒流，否则，不允许反向倒流，其结构和图形符号如图所示。当控制油口K不通压力油时，压力油只能从P1口流向P2口，反向流动不通。当控制油口K接通压力油时，活塞1右移通过顶杆2顶开阀芯3，使P2口和P1口接通，油液可在两个方向自由游动。此外，a室应单独接油箱，以保证阀芯开启顺利。液控单向阀的最小控制压力约为主油路的30%左右。工程上常用于反向锁紧，故称为液压锁。换向阀1.换向阀是用来接通、切断油路或改变液压系统中油液的流动方向，以便实现液压缸的换向。换向阀种类很多，按操纵方式分，有手动、机动、电磁、液动、电液动换向阀等多种：按阀芯在阀体内的工作位置数分，有二位换向阀、三位换向阀等；按阀体上主油口数目分，有二通、三通、四通和五通换向阀2.换向阀的操纵方式及图形符号：常见的滑阀式换向阀操纵方式如表所示。换向阀的图形符号表示了下列特征：“位”即阀芯相对于阀体的位置数，图形符号用方框表示位，几个方框表示几位；“通”即阀芯在每个位置上各油口的连通形式，图形符号用直线或带箭头的直线表示通、丁字头表示段；操纵方式有手动、机动、电磁、液动、电液动等，它们的图形符号画在方框侧面，弹簧符号也画在方框的侧面表示复位形式。液压系统换向阀的图形符号必须画在“常态”即弹簧复位或电磁铁断电状态。3.换向阀的中位机能：三位换向阀阀芯在中间位置时，各油口间的连通方式及对系统产生的性能称为换向阀的中位机能，并用英文字母来形象表示.中位机能不同，换向阀对系统的控制性能影响不同。常见换向阀的各种机能形式作用及特点见表所示，它表示了换向阀阀芯在中间位置时，各油口的连通方式，并由此产生对液压系统换向时的压力变化、冲击大小、换向平稳性和制动位置精度等方面的影响。作用：保压或卸荷滑阀式换向阀主体部分的结构形式滑阀式换向阀操纵方式及图形符号压力控制阀在液压系统中，用来控制油液压力或利用油液压力变化作为信号来控制其他元件动作的阀统称为压力控制阀。这类阀的工作原理特点是利用液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。压力控制阀主要有溢流阀、减压阀、顺序阀和压力阀和压力继电器等。溢流阀溢流阀使用来控制液压系统压力基本恒定，确切地说是在开启工作时控制进口压力恒定，实现定压溢流或安全保护等作用。在液压系统中可作溢流阀、安全阀、背压阀、卸荷阀和远程调压阀使用。常用的溢流阀有直动式和先导式两种。流量控制阀流量控制阀是通过改变阀口通流面积的大小来控制流量，从而达到调节执行元件的运动速度。常用的流量控制阀有节流阀、调速阀和分流集流阀等。节流阀节流阀有普通节流阀和单向节流阀。1.节流阀：节流阀的结构如图所示，压力油从进油口P1流入，经过阀芯上的节流口从P2流出。节流口的形式为轴向三角槽式。调节手轮可使阀芯轴向移动，改变节流口的通流截面面积，从而达到调节流量的目的。谢谢！