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1、YCF(中职）设备控制技术第6章 液压元件及辅助装置教学课件第第6章章 液压元件及辅助装置液压元件及辅助装置6.1 液压泵液压泵6.2 液压电动机液压电动机6.3 液压控制阀液压控制阀6.4 液压缸液压缸6.5 辅助元件辅助元件6.6 液压传动基本回路液压传动基本回路6.1 液压泵液压泵本章概述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压元件的结构、工作原理、性能、图形符号及选用方面的知识。识。教学目标教学目标1.熟悉液压泵和液压电动机的工作原理及分类。熟悉液压泵和液压电动
2、机的工作原理及分类。2.了解各种液压控制阀的工作原理。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。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。掌握液压传动基本回路。下一页返回6.1 液压泵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。液压泵是将电动机泵是将电动机(或其他原动机或其他原动机)输入的机械能转换为液体压力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;液压电动机则液压电动机则是将输入液体的压力能转换为机械能是将输入液体的压
3、力能转换为机械能(扭矩扭矩)的能量转换装置，的能量转换装置，是液压系统中的执行元件。是液压系统中的执行元件。下一页返回上一页6.1 液压泵液压泵一、液压泵的工作原理一、液压泵的工作原理液压泵的工作原理如液压泵的工作原理如图图6-1所示。泵体所示。泵体4和柱塞和柱塞5构成一个密构成一个密封的油腔封的油腔a,偏心轮偏心轮6由原动机带动旋转。当偏心轮向下转动由原动机带动旋转。当偏心轮向下转动时，柱塞时，柱塞5在弹簧在弹簧2的作用下也向下移动，油腔的作用下也向下移动，油腔a的容积逐渐的容积逐渐增大，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
4、单向阀1进入油腔进入油腔a中，实现吸油。中，实现吸油。当偏心轮向上转时，推动柱塞当偏心轮向上转时，推动柱塞5向上移动，油腔向上移动，油腔a的容积逐渐的容积逐渐减小，油液受柱塞减小，油液受柱塞5挤压而产生压力，使单向阀挤压而产生压力，使单向阀1关闭，油液关闭，油液顶开单向阀顶开单向阀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。动机输入的机械能转换为油液的压力能。上一页 下一页返回6.1 液压泵液压泵由以上分析可得，液压泵工作的基本条件是由以上分析可得，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
5、根本原因。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。在吸油过程中，为保证吸油充分，油箱必须和大气相通。单向阀单向阀1和单向阀和单向阀3是液压泵的配流装置。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，而切断压油管路路;在压油过程中使油腔在压油过程中使油腔a与压油管路相通，而切断吸油管路。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。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液压泵按其结构形式不
6、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。类。按输出流量能否变化可分为定量泵和变量泵两类。上一页 下一页返回6.1 液压泵液压泵二、液压泵二、液压泵(电动机电动机)的主要性能参数的主要性能参数(1)工作压力工作压力 液压泵液压泵(电动机电动机)实际工作时输出实际工作时输出(输入输入)的油液的油液压力。压力。(2)额定压力额定压力 液压泵液压泵(电动机电动机)在正常工作条件下，按试验在正常工作条件下，按试验标准规定的连续运转的最高压力标准规定的连续运转的最高压力(超过此值就是过载超过此值就是过载)。(3)排量排量V 液压泵液压泵(电动机电动机)每转一周，由其
7、密封容积几何尺每转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积，单位是寸变化计算而得的排出液体的体积，单位是m3/S。排量可。排量可调的液压泵称为变量泵调的液压泵称为变量泵(电动机电动机)，不可调的称为定量泵，不可调的称为定量泵(电动电动机机)。上一页 下一页返回6.1 液压泵液压泵(4)理论流量理论流量 在不考虑液压泵在不考虑液压泵(电动机电动机)泄漏的条件下，在泄漏的条件下，在单位时间内所排出单位时间内所排出(流入流入)的液体体积，它等于排量的液体体积，它等于排量V和主轴和主轴转速转速n的乘积，即的乘积，即 (6-1)式中，式中，V为液压泵的排量为液压泵的排量(m3/s),n为主
8、轴转速为主轴转速(r/s)。(5)额定流量额定流量qn 液压泵液压泵(电动机电动机)在正常工作条件下，按试验在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。因液压泵标准规定必须保证的流量。因液压泵(电动机电动机)存在着内泄漏，存在着内泄漏，所以额定流量总是小于理论流量。所以额定流量总是小于理论流量。上一页 下一页返回6.1 液压泵液压泵(6)实际流量实际流量q 液压泵液压泵(电动机电动机)在某一具体工作情况下，单在某一具体工作情况下，单位时间内所排出位时间内所排出(流入流入)的液体体积的液体体积，它等于理论流量，它等于理论流量 减减去泄漏和压缩损失后的流量去泄漏和压缩损失后的流量 ，即，即 (
9、6-2)(7)容积损失容积损失 是指液压泵是指液压泵(电动机电动机)在流量上的损失，用容积在流量上的损失，用容积效率效率 来表示，它等于液压泵来表示，它等于液压泵(电动机电动机)的实际输出流量的实际输出流量q与其理论流量与其理论流量 之比，即之比，即 (6-3)上一页 下一页返回6.1 液压泵液压泵(8)机械损失是指液压泵机械损失是指液压泵(电动机电动机)在转矩上的损失，用机械在转矩上的损失，用机械效率效率m来表示，它等于液压泵的理论转矩来表示，它等于液压泵的理论转矩 与实际输入转与实际输入转矩矩T之比，即之比，即m=Tt/T (6-4)(9)输入功率输入功率 是指作用在液压泵主轴上的机械功率
10、。当是指作用在液压泵主轴上的机械功率。当输入转矩为输入转矩为 、角速度为、角速度为 时，有时，有 (6-5)上一页 下一页返回6.1 液压泵液压泵(10)输出功率输出功率P是指液压泵是指液压泵(电动机电动机)在工作过程中的实际吸、在工作过程中的实际吸、压油口间的压差压油口间的压差p和实际输出流量的乘积和实际输出流量的乘积q，即，即 P=pq (6-6)式中，式中，P为液压泵为液压泵(电动机电动机)的输出功率的输出功率(W);么么p为液压泵为液压泵(电电动机动机)吸吸(进进)、压、压(出出)油口之间的压力差油口之间的压力差(N/m2);q为液为液压泵压泵(电动机电动机)的输出流量的输出流量(m3
11、/s)。上一页 下一页返回6.1 液压泵液压泵由于在工程实际中，由于在工程实际中，p的单位用的单位用MPa，输出流量，输出流量q单位用单位用L/min表示，因此液压泵的输出功率也可表示为表示，因此液压泵的输出功率也可表示为 (6-7)(11)总效率总效率 是指液压泵是指液压泵(电动机电动机)的输出功率的输出功率P和输入功和输入功率率 之比，即之比，即 (6-8)上一页 下一页返回6.1 液压泵液压泵三、液压泵的种类三、液压泵的种类1.齿轮泵齿轮泵 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，分为低压齿轮泵作压力高低，分为低
12、压齿轮泵(工作压力工作压力p A2，可得，可得:V2 v1;若若A1=2A2，则，则v2=2v1上一页 下一页返回6.4 液压缸液压缸(2)活塞两个方向的推力不相等假设油液的压力为活塞两个方向的推力不相等假设油液的压力为P，且无杆，且无杆腔进油，则产生的推力为腔进油，则产生的推力为 F1=PA1 (向右向右)(6-15)有杆腔进油，产生的推力为有杆腔进油，产生的推力为 F2=PA2 (向左向左)(6-16)由于由于A1 A2，因此，因此F1 F2;若若A1=2A2,则则F1=2 F2。(3)液压缸的运动范围单活塞杆液压缸无论是活塞固定还是液压缸的运动范围单活塞杆液压缸无论是活塞固定还是活塞杆固
13、定，其运动范围都是工作行程活塞杆固定，其运动范围都是工作行程l的二倍。的二倍。上一页 下一页返回6.4 液压缸液压缸4.液压缸的差动连接液压缸的差动连接如如图图6-28所示，当单活塞杆液压缸的左右两腔同时通入压力所示，当单活塞杆液压缸的左右两腔同时通入压力油时，由于活塞两侧的推力是不等的，因此在推力差的作用油时，由于活塞两侧的推力是不等的，因此在推力差的作用下，活塞向右移动下，活塞向右移动;同时，从液压缸右腔排出的油液也流入左同时，从液压缸右腔排出的油液也流入左腔，使单位时间内流入左腔的油液流量增加，活塞实现快速腔，使单位时间内流入左腔的油液流量增加，活塞实现快速运动，这种连接方式就称为差动接
14、连。运动，这种连接方式就称为差动接连。差动连接的液压缸常用于需要获得差动连接的液压缸常用于需要获得“快进快进(差动连接差动连接)-工进工进(无杆腔进油无杆腔进油)-快退快退(有杆腔进油有杆腔进油)”工作循环的组合机床和各工作循环的组合机床和各类专用机床的液压系统中。类专用机床的液压系统中。上一页 下一页返回6.4 液压缸液压缸二、其他液压缸二、其他液压缸1.增压缸增压缸增压缸能将输入的低压油转变为高压油，供液压系统中的某增压缸能将输入的低压油转变为高压油，供液压系统中的某一分支油路使用。它由大、小直径为一分支油路使用。它由大、小直径为D和和d的复合缸及有特殊的复合缸及有特殊结构的复合活塞等零件
15、组成，如结构的复合活塞等零件组成，如图图6-29所示。所示。增压缸只能将高压端输出的油液通入其他液压缸以获取大的增压缸只能将高压端输出的油液通入其他液压缸以获取大的推力，其本身不能直接作为执行元件。所以，安装时应尽量推力，其本身不能直接作为执行元件。所以，安装时应尽量使它靠近执行元件。使它靠近执行元件。上一页 下一页返回6.4 液压缸液压缸2.摆动缸摆动缸摆动式液压缸又称为摆动式液压电动机或回转液压缸。它把摆动式液压缸又称为摆动式液压电动机或回转液压缸。它把液压油的压力能转变为摆动运动的机械能。液压油的压力能转变为摆动运动的机械能。常用的摆动式液压缸有单叶片式和双叶片式两种。常用的摆动式液压缸
16、有单叶片式和双叶片式两种。图图6-30(a)所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角度较大，可达所示为单叶片式摆动缸，它的摆动角度较大，可达300。图图6-30 (b)所示为双叶片式摆动缸，它的摆动角度较小，所示为双叶片式摆动缸，它的摆动角度较小，可达可达150，输出转矩是单叶片式的二倍，而角速度则是单叶，输出转矩是单叶片式的二倍，而角速度则是单叶片式的一半。片式的一半。摆动式液压缸一般用于中、低压的工件夹紧装置、转位装置、摆动式液压缸一般用于中、低压的工件夹紧装置、转位装置、送料装置、间歇进给机构以及需要周期性进给的系统中。送料装置、间歇进给机构以及需要周期性进给的系统中。上一页 下一页返回6.4
17、液压缸液压缸3.柱塞式液压缸柱塞式液压缸柱塞式液压缸是一种单作用液压缸。柱塞式液压缸是一种单作用液压缸。图图6-31所示为柱塞式所示为柱塞式液压缸结构示意图。工作时，压力油从进油口液压缸结构示意图。工作时，压力油从进油口1进入缸筒进入缸筒2中，中，推动柱塞推动柱塞3向右运动。向右运动。但反向退回时必须靠其他外力或自重但反向退回时必须靠其他外力或自重(垂直放置时垂直放置时)驱动。为驱动。为了获得双向往复运动，柱塞式液压缸通常成对使用。了获得双向往复运动，柱塞式液压缸通常成对使用。上一页 下一页返回6.4 液压缸液压缸当柱塞的直径为当柱塞的直径为d，输入液压油的流量为，输入液压油的流量为q，压力为
18、，压力为P时，其时，其柱塞上所产生的推动柱塞上所产生的推动F和速度和速度v为：为：（6-17）（6-18）柱塞式液压缸的柱塞与缸筒无配合要求，缸筒内壁可以不加柱塞式液压缸的柱塞与缸筒无配合要求，缸筒内壁可以不加工或只作粗加工，常用于要求行程较长的导轨磨床、龙门刨工或只作粗加工，常用于要求行程较长的导轨磨床、龙门刨床和液压机等设备的液压系统中。床和液压机等设备的液压系统中。上一页返回6.5 辅助元件辅助元件液压系统辅助元件有管件、滤油器、蓄能器、油箱、密封件、液压系统辅助元件有管件、滤油器、蓄能器、油箱、密封件、压力计和压力计开关、热交换器等。除油箱通常需要自行设压力计和压力计开关、热交换器等。
19、除油箱通常需要自行设计外，其余均为标准件，和其他所介绍的液压元件一样，都计外，其余均为标准件，和其他所介绍的液压元件一样，都是液压系统中不可缺少的组成部分。事实上，它们对系统的是液压系统中不可缺少的组成部分。事实上，它们对系统的性能、效率、温度、噪声和寿命等影响很大。因此，必须给性能、效率、温度、噪声和寿命等影响很大。因此，必须给与充分的重视。与充分的重视。一、管件一、管件管件包括油管和管接头。油管是液压系统中油液的流动通道。管件包括油管和管接头。油管是液压系统中油液的流动通道。管接头是油管与油管、油管与液压元件间的连接件。为保证管接头是油管与油管、油管与液压元件间的连接件。为保证液压系统工作
20、可靠，油管及管接头应有足够的强度、良好的液压系统工作可靠，油管及管接头应有足够的强度、良好的密封，其压力损失要小，拆装要方便。密封，其压力损失要小，拆装要方便。下一页返回6.5 辅助元件辅助元件1.液压系统中常用油管的种类及特点液压系统中常用油管的种类及特点常用的油管有钢管、纯铜管、尼龙管、塑料管和橡胶管，应常用的油管有钢管、纯铜管、尼龙管、塑料管和橡胶管，应根据液压系统的工作压力及安装位置正确选用。根据液压系统的工作压力及安装位置正确选用。液压系统中的吸油管路和回油管路一般使用焊接钢管或橡胶液压系统中的吸油管路和回油管路一般使用焊接钢管或橡胶和塑料软管。控制油路中的流量小，多用小直径铜管，必
21、要和塑料软管。控制油路中的流量小，多用小直径铜管，必要时可采用承受时可采用承受40MPa的高压软管。的高压软管。2.液压系统中常用的管接头液压系统中常用的管接头液压系统中的油液泄漏多发生在管路的连接处，因此管接头液压系统中的油液泄漏多发生在管路的连接处，因此管接头的作用是十分重要的。常用的管接头有以下几种的作用是十分重要的。常用的管接头有以下几种:上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件(1)焊接管接头焊接管接头图图6-32所示为高压管路中应用较多的一种管所示为高压管路中应用较多的一种管接头，适用于连接管壁较厚的钢管，工作压力小于接头，适用于连接管壁较厚的钢管，工作压力小于32MPa。图中的
22、本体是指泵或阀等其他液压元件。图中的本体是指泵或阀等其他液压元件。(2)卡套管接头卡套管接头图图6-33所示为工作压力可达所示为工作压力可达32MPa的卡套的卡套管接头，常用于高压系统中。管接头，常用于高压系统中。(3)扩口管接头如图扩口管接头如图6-34所示。适用于纯铜管、薄壁钢管、所示。适用于纯铜管、薄壁钢管、尼龙管及塑料管等中、低压管件的连接，工作压力小于尼龙管及塑料管等中、低压管件的连接，工作压力小于8MPa。(4)胶管接头胶管接头 胶管接头有可拆式和扣压式之分，各有胶管接头有可拆式和扣压式之分，各有A型、型、B型和型和C型三种形式。随管径不同，用于工作压力型三种形式。随管径不同，用于
23、工作压力6 10 MPa的液压系统中。图的液压系统中。图6-35所示为扣压式管接头。所示为扣压式管接头。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件(5)快速管接头如快速管接头如图图6-36所示。这种管接头结构复杂，压力所示。这种管接头结构复杂，压力损失大。但拆装无须工具，适用于需要经常拆装的连接处。损失大。但拆装无须工具，适用于需要经常拆装的连接处。二、密封装置二、密封装置密封装置的功用在于防止液压元件和液压系统中液压油的内密封装置的功用在于防止液压元件和液压系统中液压油的内漏和外漏，在可能发生泄漏的部位安装密封装置。密封装置漏和外漏，在可能发生泄漏的部位安装密封装置。密封装置的种类很多，有间
24、隙密封、密封圈密封、密封胶密封、金属的种类很多，有间隙密封、密封圈密封、密封胶密封、金属密封垫圈、油封等，最常用的是橡胶密封圈，它既可用于静密封垫圈、油封等，最常用的是橡胶密封圈，它既可用于静密封，也可用于动密封。下面介绍几种常用的橡胶密封圈。密封，也可用于动密封。下面介绍几种常用的橡胶密封圈。(1)O形密封圈。形密封圈。O形密封圈截面积为圆形，如形密封圈截面积为圆形，如图图6-37所示。所示。它主要用于静密封和滑动密封，转动密封用得较少它主要用于静密封和滑动密封，转动密封用得较少;上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件它可用密封圈的内径密封，也可用外径密封。由于它是依靠它可用密封圈的内径
25、密封，也可用外径密封。由于它是依靠装配后产生的压缩变形来实现密封的，因此任何形状的密封装配后产生的压缩变形来实现密封的，因此任何形状的密封圈在安装时必须保证足够的预压缩量，过小不能密封，过大圈在安装时必须保证足够的预压缩量，过小不能密封，过大则摩擦力增大，易损坏。所以安装密封圈的沟槽尺寸和表面则摩擦力增大，易损坏。所以安装密封圈的沟槽尺寸和表面质量必须按有关手册查找。质量必须按有关手册查找。在动密封中，当压力大于在动密封中，当压力大于10 MPa时，时，0形密封圈可能被压形密封圈可能被压力油挤入配合间隙中而损坏，为此需在力油挤入配合间隙中而损坏，为此需在0形密封圈低压侧设置形密封圈低压侧设置聚
26、氯乙烯或尼龙制成的挡圈，如聚氯乙烯或尼龙制成的挡圈，如图图6-38所示，其厚度为所示，其厚度为1.252.5 mm。双向高压时，两侧都要加挡圈。双向高压时，两侧都要加挡圈。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件O形密封圈的结构简单，安装尺寸小，摩擦阻力小，安装方形密封圈的结构简单，安装尺寸小，摩擦阻力小，安装方便，成本低，但寿命短。便，成本低，但寿命短。O型密封圈的应用十分广泛。型密封圈的应用十分广泛。(2)唇形密封圈唇形密封圈 唇形密封圈工作时唇口对着有压力的一边，唇形密封圈工作时唇口对着有压力的一边，当工作介质压力等于零或很低时，靠预压缩密封，压力高时，当工作介质压力等于零或很低时，靠
27、预压缩密封，压力高时，由介质压力的作用将唇边紧贴密封面密封。按其截面形状可由介质压力的作用将唇边紧贴密封面密封。按其截面形状可分为分为Y形和形和V形、形、U形、形、L形、形、T形等多种，主要用于动密封。形等多种，主要用于动密封。图图6-39所示为所示为Y形密封圈。当工作压力超过形密封圈。当工作压力超过20 MPa时应加时应加挡圈和支撑环，如挡圈和支撑环，如图图6-40所示。所示。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件Y形密封圈摩擦力小，寿命长，密封可靠，摩损后能自动补偿，形密封圈摩擦力小，寿命长，密封可靠，摩损后能自动补偿，适用于运动速度较高的场合，工作压力可达适用于运动速度较高的场合，工
28、作压力可达20MPa。V形密封圈是由压环、密封环和支撑环组成的。当工作压力高形密封圈是由压环、密封环和支撑环组成的。当工作压力高于于10 MPa时，可增加密封环的数量，安装时开口应面向高时，可增加密封环的数量，安装时开口应面向高压侧。此种密封耐高压，但密封处摩擦阻力大，适用于相对压侧。此种密封耐高压，但密封处摩擦阻力大，适用于相对运动速度不高的场合。运动速度不高的场合。三、过滤器三、过滤器过滤器的作用是过滤掉油液中的杂质，降低液压系统中油液过滤器的作用是过滤掉油液中的杂质，降低液压系统中油液的污染程度，保证系统的正常工作。的污染程度，保证系统的正常工作。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元
29、件1.过滤器的分类及选用过滤器的分类及选用过滤器按过滤精度差别，可分为粗过滤器过滤器按过滤精度差别，可分为粗过滤器(能滤去直径；能滤去直径；0.1 mm的杂质的杂质)、普通过滤器、普通过滤器(能滤去直径能滤去直径0.O10.lmm的杂质的杂质)、精过滤器、精过滤器(能滤去直径能滤去直径0.005 0.01 mm的杂质的杂质)和特精过滤器和特精过滤器(能滤去直径能滤去直径0.001 0.005 mm的杂质的杂质)。按滤芯材料和结构形式的不同，可分为网式、线隙式、烧结按滤芯材料和结构形式的不同，可分为网式、线隙式、烧结式、纸芯式及磁性过滤器等。网式过滤器结构简单，通油能式、纸芯式及磁性过滤器等。网
30、式过滤器结构简单，通油能力大。但过滤效果差。通常安装在泵的吸油管路上，以保护力大。但过滤效果差。通常安装在泵的吸油管路上，以保护液压泵。线隙式过滤器结构简单，过滤效果好，通油能力大。液压泵。线隙式过滤器结构简单，过滤效果好，通油能力大。但不易清洗。一般用于中、低压系统。但不易清洗。一般用于中、低压系统。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件烧结式过滤器能在温度很高、压力较大的条件下工作，抗腐烧结式过滤器能在温度很高、压力较大的条件下工作，抗腐蚀性强。用于滤油要求质量较高的液压系统中。蚀性强。用于滤油要求质量较高的液压系统中。纸芯式过滤器过滤效果好，精度高。但易堵塞，无法清洗，纸芯式过滤器过
31、滤效果好，精度高。但易堵塞，无法清洗，需经常更换纸芯。用于滤油要求质量较高的液压系统中。需经常更换纸芯。用于滤油要求质量较高的液压系统中。磁性过滤器结构简单，滤清效果好。常装在回油管路上，用磁性过滤器结构简单，滤清效果好。常装在回油管路上，用于吸附铁屑，与其他滤油器配合使用。于吸附铁屑，与其他滤油器配合使用。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件2.对过滤器的基本要求对过滤器的基本要求能满足液压系统对过滤精度的要求，即能阻档一定尺寸的机能满足液压系统对过滤精度的要求，即能阻档一定尺寸的机械杂质进入系统。械杂质进入系统。通流能力大，即全部流量通过时，不会引起过大的压力损失。通流能力大，即全部
32、流量通过时，不会引起过大的压力损失。滤芯应有足够的强度，不会因压力油的作用而损坏。滤芯应有足够的强度，不会因压力油的作用而损坏。易于清洗或更换滤芯，便于拆装和维护。易于清洗或更换滤芯，便于拆装和维护。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件3.过滤器在液压系统中的安装位置过滤器在液压系统中的安装位置安装在液压泵的吸油路上，目的是滤去较大颗粒杂质，保护安装在液压泵的吸油路上，目的是滤去较大颗粒杂质，保护液压泵。液压泵。安装在压力油路上，保护对杂质较敏感的精密元件，如调速安装在压力油路上，保护对杂质较敏感的精密元件，如调速阀、伺服阀等。阀、伺服阀等。安装在回路油路上，使油液在流回油箱之前得到过滤
33、，以控安装在回路油路上，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程度。制整个液压系统的污染程度。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件四、蓄能器四、蓄能器蓄能器是液压系统中的储能元件。它将液压系统中的能量先蓄能器是液压系统中的储能元件。它将液压系统中的能量先储存起来，到需要的时候才向系统输出。储存起来，到需要的时候才向系统输出。1.蓄能器的主要用途蓄能器的主要用途储存能量作辅助动力源。储存能量作辅助动力源。补充泄漏和保持恒压。对执行元件长时间不动而要保持恒定补充泄漏和保持恒压。对执行元件长时间不动而要保持恒定压力的液压系统，可用蓄能器来补偿泄漏，从而使压力保持压力的液压系统，
34、可用蓄能器来补偿泄漏，从而使压力保持恒定。恒定。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件作应急能源。液压装置在工作中突然停电，或者阀、泵等元作应急能源。液压装置在工作中突然停电，或者阀、泵等元件发生故障时，蓄能器可作为应急能源，供给液压系统油液，件发生故障时，蓄能器可作为应急能源，供给液压系统油液，或保持系统压力，或完成执行元件的某一动作，从而避免事或保持系统压力，或完成执行元件的某一动作，从而避免事故发生。故发生。吸收、缓和系统压力脉动和冲击。吸收、缓和系统压力脉动和冲击。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件2.常用蓄能器的结构及特点常用蓄能器的结构及特点图图6-41所示为活塞式蓄能
35、器的结构图。其特点是所示为活塞式蓄能器的结构图。其特点是:结构简单、结构简单、寿命长。用带密封件的浮动活塞把气体与油液隔开，可以在寿命长。用带密封件的浮动活塞把气体与油液隔开，可以在很宽的温度范围内使用。但活塞的摩擦损失及活塞质量较大，很宽的温度范围内使用。但活塞的摩擦损失及活塞质量较大，所以不能充分吸收压力脉动和冲击。所以不能充分吸收压力脉动和冲击。图图6-42所示为皮囊式蓄能器的结构图。其特点是所示为皮囊式蓄能器的结构图。其特点是:压力容器压力容器内设置气囊把气体与油液隔开，能在各种条件下使用，是所内设置气囊把气体与油液隔开，能在各种条件下使用，是所有蓄能器中使用最多的一种。气囊用特制的合
36、成橡胶做成各有蓄能器中使用最多的一种。气囊用特制的合成橡胶做成各种形状，有大容量用的折叠式、小容量用的隔膜式和适用于种形状，有大容量用的折叠式、小容量用的隔膜式和适用于吸收高频脉动的管式。吸收高频脉动的管式。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件3.蓄能器在使用和安装时应注意的问题蓄能器在使用和安装时应注意的问题蓄能器一般应垂直安装，油口向下。蓄能器一般应垂直安装，油口向下。装在油路上的蓄能器须用支板或支架固定。装在油路上的蓄能器须用支板或支架固定。用于吸收液压冲击压力脉动的蓄能器应尽可能安装在振源附用于吸收液压冲击压力脉动的蓄能器应尽可能安装在振源附近。近。蓄能器与管路之间应安装截止阀，
37、供充气和检修使用。蓄能蓄能器与管路之间应安装截止阀，供充气和检修使用。蓄能器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停车时蓄能器内器与液压泵之间应安装单向阀，防止液压泵停车时蓄能器内压力油倒流。压力油倒流。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件五、油箱五、油箱油箱的主要作用是储存液压系统所需足够的工作介质。此外油箱的主要作用是储存液压系统所需足够的工作介质。此外还起着散发系统工作中所产生的一部分热量，分离工作介质还起着散发系统工作中所产生的一部分热量，分离工作介质中一部分气体和杂质沉淀。中一部分气体和杂质沉淀。根据油箱的液面与大气是否相通，可分为开式和闭式两种。根据油箱的液面与大气是否相通，可
38、分为开式和闭式两种。开式油箱应用普遍，油箱内液面与大气相通。为了减小油箱开式油箱应用普遍，油箱内液面与大气相通。为了减小油箱的污染，在油箱上盖板设置了空气过滤器，使大气与油箱内的污染，在油箱上盖板设置了空气过滤器，使大气与油箱内的空气与过滤器相通。开式油箱的典型结构如图的空气与过滤器相通。开式油箱的典型结构如图6-43所示。所示。油箱一般用油箱一般用2.54 mm的钢板焊接而成，内壁采取防锈处的钢板焊接而成，内壁采取防锈处理。理。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件油箱的结构设计应注意如下几个方面油箱的结构设计应注意如下几个方面:吸油管与回油管间距离应尽量远些，用隔板将吸油侧与回油吸油管
39、与回油管间距离应尽量远些，用隔板将吸油侧与回油侧分开，以增加油箱内油的循环距离，有利于油液冷却和释侧分开，以增加油箱内油的循环距离，有利于油液冷却和释放油中气泡，并使杂质沉淀。在回油管侧，隔板高度为油液放油中气泡，并使杂质沉淀。在回油管侧，隔板高度为油液高度的高度的3/4。吸油管入口处应装粗过滤器。在最低液面时，。吸油管入口处应装粗过滤器。在最低液面时，过滤器和回油管端均应浸入油中，以免液压泵吸入空气或回过滤器和回油管端均应浸入油中，以免液压泵吸入空气或回油混入气泡。回油管端面切成油混入气泡。回油管端面切成45切口，并面向箱壁。管端切口，并面向箱壁。管端与箱底、壁面间距离均匀，不宜小于管径的三
40、倍。与箱底、壁面间距离均匀，不宜小于管径的三倍。为防止脏物进入油箱，油箱上各盖板、管口处要妥善密封。为防止脏物进入油箱，油箱上各盖板、管口处要妥善密封。注油器上要加滤网。通气孔上需设空气过滤器。注油器上要加滤网。通气孔上需设空气过滤器。上一页 下一页返回6.5 辅助元件辅助元件为了更好地散热和便于维护，箱底与地面距离至少在为了更好地散热和便于维护，箱底与地面距离至少在150 mm以上。箱底适当倾针，在最低部位设置放油阀。箱体上以上。箱底适当倾针，在最低部位设置放油阀。箱体上在注油口的附近设液位计。在注油口的附近设液位计。油箱一般用钢板焊成。大尺寸油箱要加焊角板、箱条，以增油箱一般用钢板焊成。大
41、尺寸油箱要加焊角板、箱条，以增加刚性。当液压泵及其驱动电动机和其他液压件都要装在油加刚性。当液压泵及其驱动电动机和其他液压件都要装在油箱上时，油箱顶盖应加厚。大容量的油箱侧壁通常要开清洗箱上时，油箱顶盖应加厚。大容量的油箱侧壁通常要开清洗窗口。清洗窗口平时用侧盖密封，清洗时再取下。窗口。清洗窗口平时用侧盖密封，清洗时再取下。油箱中如果需要安装热交换器，必须考虑好它的安装位置，油箱中如果需要安装热交换器，必须考虑好它的安装位置，以及侧温、控制等措施。以及侧温、控制等措施。上一页返回6.6 液压传动基本回路液压传动基本回路任何复杂的液压系统，都是由一些基本回路组成的。所谓基任何复杂的液压系统，都是
42、由一些基本回路组成的。所谓基本回路，是指由液压元件组成，用来完成特定功能的典型回本回路，是指由液压元件组成，用来完成特定功能的典型回路。常用基本回路按功能分为方向控制回路、压力控制回路路。常用基本回路按功能分为方向控制回路、压力控制回路和速度控制回路。熟悉和掌握这些基本回路的结构原理和性和速度控制回路。熟悉和掌握这些基本回路的结构原理和性能，对于分析液压系统是非常必要的。本章重点介绍常用基能，对于分析液压系统是非常必要的。本章重点介绍常用基本回路的类型、作用、工作原理和特点。本回路的类型、作用、工作原理和特点。下一页返回6.6 液压传动基本回路液压传动基本回路一、压力控制回路一、压力控制回路在
43、液压系统中，利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分在液压系统中，利用压力控制阀来控制系统整体或某一部分的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路，称为的压力，以满足液压执行元件对力或转矩要求的回路，称为压力控制回路。常用的压力控制回路有调压回路、减压回路、压力控制回路。常用的压力控制回路有调压回路、减压回路、增压回路、卸荷回路和平衡回路。增压回路、卸荷回路和平衡回路。1.1.调压回路调压回路调压回路的功用是调定或限制系统的整体或局部的最高压力。调压回路的功用是调定或限制系统的整体或局部的最高压力。利用该回路可以实现多级压力的调节、控制和切换。利用该回路可以实现多级压力的调节、控制和切换。上
44、一页 下一页返回6.6 液压传动基本回路液压传动基本回路(1)(1)单级调压回路单级调压回路 如如图图6-446-44所示，在定量泵所示，在定量泵1 1出口处并联溢出口处并联溢流阀流阀2 2，即可组成单级调压回路。，即可组成单级调压回路。调节溢流阀调节溢流阀2便可调节泵的供油压力便可调节泵的供油压力(溢流阀的调定压力必须溢流阀的调定压力必须大于液压缸最大工作压力和油路上各种压力损失的总和大于液压缸最大工作压力和油路上各种压力损失的总和)，对，对整个系统起安全保护作用。这种回路功率损失小，应用广泛，整个系统起安全保护作用。这种回路功率损失小，应用广泛，可实现系统压力的无级调节，适合于功率较大的场
45、合。可实现系统压力的无级调节，适合于功率较大的场合。(2)二级调压回路二级调压回路图图6-45所示为二级调压回路。由先导式溢所示为二级调压回路。由先导式溢流阀流阀2和直动式溢流阀和直动式溢流阀4各调一级，当二位二通电磁阀各调一级，当二位二通电磁阀3处于处于图示位置时，系统压力由阀图示位置时，系统压力由阀2调定。当阀调定。当阀3得电后处于右位时，得电后处于右位时，系统压力由阀系统压力由阀4调定。但阀调定。但阀4调定的压力必须小于阀调定的压力必须小于阀2的调定的调定压力，否则不能实现调压。压力，否则不能实现调压。上一页 下一页返回6.6 液压传动基本回路液压传动基本回路(3)多级调压回路图多级调压
46、回路图6-46所示为三级调压回路。所示为三级调压回路。当电磁阀处于常态当电磁阀处于常态(lYA,2YA均不得电均不得电)时，系统压力由阀时，系统压力由阀1调定调定;当当lYA得电，由阀得电，由阀2调定系统压力调定系统压力;当当2YA得电时，由阀得电时，由阀3调定系统压力。但在这种调压回路中，阀调定系统压力。但在这种调压回路中，阀2和阀和阀3的调定压的调定压力要小于阀力要小于阀1的调定压力，即的调定压力，即D2 q1。由于泵出口油路。由于泵出口油路中多余的油液没有去处，势必使泵和调速阀之间的油路压力中多余的油液没有去处，势必使泵和调速阀之间的油路压力升高，迫使泵的流量自动减少，直到升高，迫使泵的
47、流量自动减少，直到qp=q1为止，形成新为止，形成新的稳定工作状态。的稳定工作状态。可见，在容积节流调速回路中，泵的供油量与系统的需油量可见，在容积节流调速回路中，泵的供油量与系统的需油量是相适应的。因此，容积节流调速回路的效率高、发热小，是相适应的。因此，容积节流调速回路的效率高、发热小，且进入液压缸的流量能保持恒定，活塞运动速度基本上不随且进入液压缸的流量能保持恒定，活塞运动速度基本上不随负载变化，因而运动平稳。负载变化，因而运动平稳。上一页 下一页返回6.6 液压传动基本回路液压传动基本回路2.快速运动回路快速运动回路快速运动回路的功用是加快工作机构空载运行时的速度，以快速运动回路的功用
48、是加快工作机构空载运行时的速度，以提高系统的工作效率。快速运动有多种增速方法。下面介绍提高系统的工作效率。快速运动有多种增速方法。下面介绍几种常见的快速回路。几种常见的快速回路。(1)液压缸差动连接的快速运动回路液压缸差动连接的快速运动回路图图6-59所示为采用单杆所示为采用单杆活塞缸差动连接实现快速运动的回路。活塞缸差动连接实现快速运动的回路。上一页 下一页返回6.6 液压传动基本回路液压传动基本回路当图中只有电磁铁当图中只有电磁铁1YA通电时，换向阀通电时，换向阀3左位工作，压力油左位工作，压力油可进入液压缸的左腔，亦经阀可进入液压缸的左腔，亦经阀3的左位与液压缸右腔相通，因的左位与液压缸
49、右腔相通，因活塞左端受力面积大，故活塞差动快速右移。这时如果电磁活塞左端受力面积大，故活塞差动快速右移。这时如果电磁铁铁3YA也通电，阀也通电，阀3换为右位，则压力油只能进入液压缸左换为右位，则压力油只能进入液压缸左腔，液压缸右腔则经调速阀腔，液压缸右腔则经调速阀2回油实现活塞慢速运动当回油实现活塞慢速运动当2YA,3YA同时通电时，压力油经阀同时通电时，压力油经阀1、阀、阀2、阀、阀3进入液压缸右腔，进入液压缸右腔，液压缸左腔回油活塞快速退回。这种快速运动回路简单，但液压缸左腔回油活塞快速退回。这种快速运动回路简单，但快、慢速的转换不够平稳。快、慢速的转换不够平稳。上一页 下一页返回6.6
50、液压传动基本回路液压传动基本回路(2)双泵供油的快速回路双泵供油的快速回路图图6-60所示为双泵供油的快速回路。所示为双泵供油的快速回路。图中图中1为大流量泵，用以实现快速运动为大流量泵，用以实现快速运动;2为小流量泵，用以为小流量泵，用以实现工作进给。在快速运动时，泵实现工作进给。在快速运动时，泵1输出的油液经单向阀输出的油液经单向阀4与与泵泵2输出的油液共同向系统供油。工作进给时，系统压力升高，输出的油液共同向系统供油。工作进给时，系统压力升高，卸荷阀卸荷阀3打开使大流量泵打开使大流量泵1卸荷，由泵卸荷，由泵2单独向系统供油。这单独向系统供油。这个系统的压力可由溢流阀个系统的压力可由溢流阀