第1章液壓傳動概述

1、1液壓與氣壓傳動液壓與氣壓傳動燕山大學(xué)燕山大學(xué) 高殿榮主編高殿榮主編機械工業(yè)出版社機械工業(yè)出版社 2013年出版年出版2 第一章第一章 液壓傳動概述液壓傳動概述1.1 液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀液壓傳動技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀1.2 液壓傳動的工作原理及系統(tǒng)組成液壓傳動的工作原理及系統(tǒng)組成1.3 液壓傳動的主要優(yōu)缺點液壓傳動的主要優(yōu)缺點 1.4 液壓傳動系統(tǒng)圖的圖形符號液壓傳動系統(tǒng)圖的圖形符號 這次課目標(biāo)這次課目標(biāo)能力目標(biāo)：能正確分析液壓系統(tǒng)的原理及組成 知識要求：了解液壓傳動工作原理、組成、液壓元件的圖形 符號 了解液壓傳動的特點及發(fā)展現(xiàn)狀技能要求：正確認(rèn)識液壓傳動系統(tǒng)的各組成部分 341.1

2、液壓傳動的技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀液壓傳動的技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展現(xiàn)狀 與機械傳動一樣，液壓傳動也是一種傳遞動力的方法。與機械傳動一樣，液壓傳動也是一種傳遞動力的方法。 它是靠密封容器內(nèi)受靜壓力的液體傳送動力的。它是靠密封容器內(nèi)受靜壓力的液體傳送動力的。56 液壓傳動技術(shù)是在液壓傳動技術(shù)是在18世紀(jì)末出現(xiàn)的。世紀(jì)末出現(xiàn)的。 1795 1795 年英國約瑟夫年英國約瑟夫布拉曼布拉曼 (Joseph)(Joseph)，在倫敦用水作，在倫敦用水作為工作介質(zhì)為工作介質(zhì), ,以水壓機的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上以水壓機的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上, ,誕生了世界誕生了世界上第一臺水壓機。上第一臺水壓機。 1919世紀(jì)末，德國

3、制造了液壓龍門刨床，美國制造了液壓世紀(jì)末，德國制造了液壓龍門刨床，美國制造了液壓六角車床和液壓磨床。六角車床和液壓磨床。 2020世紀(jì)初，精研加工工藝的成熟，為液壓元件向高壓、世紀(jì)初，精研加工工藝的成熟，為液壓元件向高壓、高效率的發(fā)展創(chuàng)造了條件。高效率的發(fā)展創(chuàng)造了條件。 一戰(zhàn)到二戰(zhàn)間，液壓技術(shù)被用于軍事而得到很大發(fā)展。一戰(zhàn)到二戰(zhàn)間，液壓技術(shù)被用于軍事而得到很大發(fā)展。 二戰(zhàn)后軍用轉(zhuǎn)民用，液壓技術(shù)得到飛速發(fā)展。二戰(zhàn)后軍用轉(zhuǎn)民用，液壓技術(shù)得到飛速發(fā)展。 目前，液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)。目前，液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用于多種行業(yè)。 比例閥、高壓大流量閥、交流液壓技術(shù)、液壓射流技術(shù)比例閥、高壓大流量閥、交流液壓

4、技術(shù)、液壓射流技術(shù)等興起，與電子技術(shù)結(jié)合，進一步顯示出液壓技術(shù)強大的功等興起，與電子技術(shù)結(jié)合，進一步顯示出液壓技術(shù)強大的功能和優(yōu)越性。能和優(yōu)越性。7液壓傳動在工業(yè)中的應(yīng)用液壓傳動在工業(yè)中的應(yīng)用8140mm熱連軋機組92x20MN汽車縱梁液壓機40MN雙動板沖壓液壓機101注塑成型機兩板式注塑機11CQK5240ZYH型運砂車自卸式汽車12全液壓履帶式挖掘機全液壓輪式挖掘機13全液壓汽車起重機（加騰）全液壓汽車起重機（徐工）141.2液壓傳動的工作原理及系統(tǒng)構(gòu)成液壓傳動的工作原理及系統(tǒng)構(gòu)成 1.2.1液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理1章動畫章動畫液壓千斤頂工作原理動畫液壓千斤頂工作原

5、理動畫.avi15161.2.1液壓傳動系統(tǒng)的工作原理液壓傳動系統(tǒng)的工作原理 1 91 81 71 61 41 51 391 1214365781 01 21 61 591 1機床工作臺液壓系統(tǒng)機床工作臺液壓系統(tǒng) 機床工作臺結(jié)構(gòu)原理圖機床工作臺結(jié)構(gòu)原理圖 實現(xiàn)工作臺水平往復(fù)運實現(xiàn)工作臺水平往復(fù)運動控制的是一套液壓控制系動控制的是一套液壓控制系統(tǒng)，如圖所示是一臺磨床的統(tǒng)，如圖所示是一臺磨床的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。17液壓缸液壓缸 當(dāng)手動換向閥15換向后，液壓油進入液壓缸18的右腔，推動活塞17和工作臺19向左移動。 1 91 81 71 61 41 51 391 1214365

6、781 01 21 61 591 1換向閥換向閥 當(dāng)節(jié)流閥開大時，進入液壓缸18的油液增多，工作臺的移動速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時，工作臺的移動速度減小。 節(jié)流閥節(jié)流閥18換向閥換向閥 如果將手動換向閥9轉(zhuǎn)換成如圖11（C）所示的狀態(tài)，液壓泵輸出的油液經(jīng)手動換向閥9流回油箱，這時工作臺停止運動，液壓系統(tǒng)處卸荷狀態(tài)。1 91 81 71 61 41 51 391 1214365781 01 21 61 591 1191.2.2液壓傳動系統(tǒng)的組成液壓傳動系統(tǒng)的組成 從千斤頂和機床的液壓系統(tǒng)組成和工作原理可以看出，液壓系統(tǒng)一般有以下幾個部分組成：動力元件動力元件傳動介質(zhì)傳動介質(zhì)控制元件控制元件輔助元件

7、輔助元件執(zhí)行元件執(zhí)行元件201.2.2液壓傳動系統(tǒng)的組成液壓傳動系統(tǒng)的組成 一個完整的液壓傳動系統(tǒng)由以下幾部分組成：一個完整的液壓傳動系統(tǒng)由以下幾部分組成： （l）液壓動力元件：液壓動力元件：是將原動機所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成是將原動機所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能并供給液壓系統(tǒng)壓力油的裝置。最常見的形式是液體壓力能并供給液壓系統(tǒng)壓力油的裝置。最常見的形式是液壓泵。液壓泵。 （2）液壓執(zhí)行元件：液壓執(zhí)行元件：把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機械能以驅(qū)動工把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機械能以驅(qū)動工作機構(gòu)的元件，執(zhí)行元件包括液壓缸和液壓馬達。作機構(gòu)的元件，執(zhí)行元件包括液壓缸和液壓馬達。 （3）液壓控制元件：）液壓控制元件：它

8、是對系統(tǒng)中的壓力、流量、方向它是對系統(tǒng)中的壓力、流量、方向進行控制和調(diào)節(jié)的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停進行控制和調(diào)節(jié)的裝置。如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等。閥等。 （4）液壓輔助元件：液壓輔助元件：上述三個組成部分以外的其它元件，上述三個組成部分以外的其它元件，如：管道、管接頭、油箱、濾油器等為輔助元件。如：管道、管接頭、油箱、濾油器等為輔助元件。 （5）工作介質(zhì)：工作介質(zhì)：傳遞能量的液體，即液壓油等。傳遞能量的液體，即液壓油等。 211.3 液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動的優(yōu)缺點 1.3.1液壓傳動的優(yōu)點液壓傳動的優(yōu)點 液壓傳動與機械傳動、電氣傳動相比有以下主要優(yōu)點：液壓傳動與機械傳動

9、、電氣傳動相比有以下主要優(yōu)點： （2）在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、結(jié)構(gòu)緊）在同等功率情況下，液壓執(zhí)行元件體積小、結(jié)構(gòu)緊湊；湊； （3）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反）液壓裝置工作比較平穩(wěn)，由于重量輕，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向；應(yīng)快，液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向； （1）操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速；）操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速； （4）易實現(xiàn)機器的自動化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制甚至計）易實現(xiàn)機器的自動化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制甚至計算機控制后，可實現(xiàn)大負(fù)載、高精度、遠程自動控制。算機控制后，可實現(xiàn)大負(fù)載、高精度、

10、遠程自動控制。 221.3.1液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點 （5）易于實現(xiàn)過載保護。由于采用油液為工作介質(zhì)，液）易于實現(xiàn)過載保護。由于采用油液為工作介質(zhì)，液壓傳動裝置能自行潤滑，故使用壽命長。壓傳動裝置能自行潤滑，故使用壽命長。 （7）容易實現(xiàn)直線運動和回轉(zhuǎn)運動；元件排列布置靈）容易實現(xiàn)直線運動和回轉(zhuǎn)運動；元件排列布置靈活；活； （6）液壓傳動裝置由于元件實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、）液壓傳動裝置由于元件實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，故使用壽命較長。通用化，故使用壽命較長。 （8）由功率損失等原因產(chǎn)生的熱量可由油液帶走，避）由功率損失等原因產(chǎn)生的熱量可由油液帶走，避免局部過度溫升。免

11、局部過度溫升。 231.3.2 液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點 （1）液體的泄漏和液體的可壓縮性使液壓傳動無法保證）液體的泄漏和液體的可壓縮性使液壓傳動無法保證嚴(yán)格的傳動比。嚴(yán)格的傳動比。 （3）對油溫和負(fù)載的變化較敏感，因此不宜在很高或很）對油溫和負(fù)載的變化較敏感，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。且對油液的污染比較敏感。低的溫度條件下工作。且對油液的污染比較敏感。 （4）要求有獨立的能源（例如液壓泵站），液壓能不能）要求有獨立的能源（例如液壓泵站），液壓能不能像電能那樣從遠處送來。液壓元件在制造精度上要求較高、像電能那樣從遠處送來。液壓元件在制造精度上要求較高、造價貴，須

12、組織專業(yè)生產(chǎn)。造價貴，須組織專業(yè)生產(chǎn)。 （2）機械摩擦損失、壓力損失和泄漏損失使總效率降低，）機械摩擦損失、壓力損失和泄漏損失使總效率降低，不宜作遠距離傳動。不宜作遠距離傳動。 （5）裝置出現(xiàn)故障時不易追查原因、迅速排除，對維修）裝置出現(xiàn)故障時不易追查原因、迅速排除，對維修人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高。人員的專業(yè)素質(zhì)要求較高。 241.4 液壓傳動系統(tǒng)圖的圖形符號液壓傳動系統(tǒng)圖的圖形符號 圖圖1-3所示的液壓系統(tǒng)圖是一種半結(jié)構(gòu)式的所示的液壓系統(tǒng)圖是一種半結(jié)構(gòu)式的工作原理圖，它直觀性強，容易理解，但難于工作原理圖，它直觀性強，容易理解，但難于繪制。繪制。 在實際工作中，除少數(shù)特殊情況外，一般在實際工作

13、中，除少數(shù)特殊情況外，一般都采用液壓與氣動圖形符號（參看附錄都采用液壓與氣動圖形符號（參看附錄 國家標(biāo)國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)GB/T 786.12009）來繪制。）來繪制。 25191817161415139112143657810121615911圖1-3磨床工作臺液壓傳動系統(tǒng) 工作原理91087653214 圖1-4用圖形符號表示的磨床工作臺液壓系統(tǒng)圖 l-油箱；2-過濾器；3-液壓泵； 4-溢流閥； 5-手動換向閥；6-節(jié)流閥；7-換向閥； 8-活塞；9-液壓缸 液壓缸液壓缸液壓缸液壓缸換向閥換向閥換向閥換向閥節(jié)流閥節(jié)流閥節(jié)流閥節(jié)流閥液壓泵液壓泵液壓泵液壓泵溢流閥溢流閥溢流閥溢流閥油箱油箱油箱油箱261) 符號表示元件的職能，而不表示元件的具符號表示