液壓基礎知識培訓技巧課件-液壓元件

1、液壓基礎知識液壓基礎知識 液壓基礎原理 研究本院液壓所 2022-1-13品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹 動力元件：液壓泵液壓泵 執(zhí)行元件：油缸、馬達油缸、馬達 控制元件：壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥 輔助元件：油箱、過濾器、管路、接頭、密封、冷卻器、油箱、過濾器、管路、接頭、密封、冷卻器、蓄能器等蓄能器等 工作介質(zhì)：液壓油液壓油品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹1 1、動力裝置、動力裝置2 2、執(zhí)行裝置、執(zhí)行裝置3 3、控制裝置、控制裝置4 4、輔助裝置、輔助裝置液壓泵品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機

2、有限公司液壓元件介紹液壓泵液壓泵吸油：封閉的容積總是處于不斷增大的狀態(tài)吸油：封閉的容積總是處于不斷增大的狀態(tài)排油：封閉的容積總是處于不斷減小的狀態(tài)排油：封閉的容積總是處于不斷減小的狀態(tài)液壓泵與液壓馬達原理液壓泵與液壓馬達原理上是可逆的，但結(jié)構略上是可逆的，但結(jié)構略有不同。有不同。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹4 / 73品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹5 / 73最高額定工作壓力最高額定工作壓力 最高峰值壓力最高峰值壓力液壓泵特性液壓泵特性理論排量理論排量 （無泄漏的狀態(tài)下，泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的液體容積稱（無泄漏的狀態(tài)下，泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的液體容積稱

3、理論幾何理論幾何排量）排量） 理論流量理論流量 （無泄漏的狀態(tài)下，泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的液體容積稱（無泄漏的狀態(tài)下，泵軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)排出的液體容積稱理論理論流量）流量）容積效率容積效率 理論理論理論理論實際PVQQ1QQQQQ品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹6 / 73實際流量實際流量 Q Q實際實際 = Q= Q理論理論 - - QQ內(nèi)泄漏：指配油盤吸油腔和壓油腔之間的泄漏內(nèi)泄漏：指配油盤吸油腔和壓油腔之間的泄漏外泄漏：指流向回轉(zhuǎn)體外的泄漏外泄漏：指流向回轉(zhuǎn)體外的泄漏機械效率機械效率/ /總效率總效率 實際實際理論理論PMPMM MM MP PV VP PM MP P* * 品

4、質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹7 / 73額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 最高轉(zhuǎn)速最高轉(zhuǎn)速額定功率額定功率 極限吸油壓力（允許真空度）極限吸油壓力（允許真空度） 品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹8 / 73葉片葉片螺桿泵螺桿泵擺線泵擺線泵外嚙合齒輪泵外嚙合齒輪泵齒輪泵齒輪泵葉片泵葉片泵徑向柱塞徑向柱塞軸向柱塞軸向柱塞柱塞柱塞齒輪齒輪內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵螺桿泵螺桿泵單作用葉片泵單作用葉片泵雙作用葉片泵雙作用葉片泵活塞偏心式活塞偏心式軸偏心式軸偏心式斜軸式斜軸式斜盤式斜盤式定量泵定量泵定量泵定量泵定量泵定量泵定量泵定量泵定量定量 / 變量變量定量泵定量泵定量定量

5、 / 變量變量定量定量 / 變量變量定量定量 / 變量變量定量定量 / 變量變量液壓泵分類液壓泵分類品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹9 / 73 性性能能種類種類 額定壓力額定壓力barbar額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速rpmrpm額定排量額定排量cccc變量變量齒輪泵齒輪泵最高最高300300500 - 6000500 - 60000.2 - 2000.2 - 200定量定量內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵最高最高300300500 - 3000500 - 30003 - 2503 - 250定量定量葉片泵葉片泵最高最高70701000 - 30001000 - 30000.5 - 10

6、00.5 - 100變量變量徑向柱塞泵徑向柱塞泵最高最高1001001000 - 20001000 - 20005 - 1005 - 100定量定量斜軸泵斜軸泵350350500 - 3000500 - 30005 - 10005 - 1000定量定量/ / 變量變量斜盤泵斜盤泵450450500 - 3000500 - 300010 - 100010 - 1000定量定量 / / 變量變量液壓泵的性能比較與選用品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹10 / 73液壓泵的性能比較與選用品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹11 / 73軸向柱塞單元（泵馬達）

7、的分類 斜軸式軸向柱塞泵 斜盤式軸向柱塞泵品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹12 / 73缸體缸體柱塞滑履組柱塞滑履組配流盤配流盤品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹13 / 73結(jié)構特點n滑靴：降低接觸應力，減小磨損?；ィ航档徒佑|應力，減小磨損。n柱塞的伸出：由彈簧壓緊壓盤，有自吸能力。柱塞的伸出：由彈簧壓緊壓盤，有自吸能力。n變量機構：手動變量機構。變量機構：手動變量機構。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹14 / 73斜軸式柱塞單元泵（馬達）原理結(jié)構原理：如圖所示。錐形柱塞的球狀端連在驅(qū)動軸上，另一端則插在缸體孔中，缸體的

8、軸線與驅(qū)動軸的軸線成一角度。（參見示意圖）用作泵用作泵：驅(qū)動軸通過柱塞帶動缸體轉(zhuǎn)動，柱塞則在缸體孔中來回移動，并通過與缸體配合的配油盤完成吸油和排油的過程。在變量泵中，缸體與驅(qū)動軸的夾角可以在特定的范圍內(nèi)無級變化，從而改變泵的排量。而在定量泵中，這個傾角是固定不變的。用作馬達用作馬達：是個逆向過程。壓力油推動柱塞在缸體孔中運動，柱塞作用在軸法蘭上的力分解后可以驅(qū)動軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹15 / 73斜軸式柱塞單元泵（馬達）組件圖結(jié)構：見右圖。功能：用作泵時，改變傾角和轉(zhuǎn)速可以改變泵的流量；用作馬達時，輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩則分別與輸入流量和進出壓力差成

9、正比。這種斜軸式的設計中，柱塞作用在缸體上的徑向力非常小，而缸體與配流盤之間的球面配合也使得在轉(zhuǎn)動過程中的泄漏很小。即使在高壓下，缸體和配流盤之間的壓力油膜也能保證最小的泄漏量。所以能夠保證很高的容積效率。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹16 / 73斜盤式柱塞機構原理示意圖品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹17 / 73* 缸體轉(zhuǎn)動* 斜盤、配油盤不動缸體、柱塞、配油盤、斜盤* 柱塞伸出低壓油機械裝置典型結(jié)構品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹18 / 73斜盤式柱塞單元泵（馬達）傳動軸1，柱塞2柱塞面3,柱塞行程4斜盤5，斜

10、盤傾角6缸體7，通軸式驅(qū)動8配流盤9，上死點10下死點11，壓力油口12吸油口13。 功能原理：用作泵時，柱塞的位移通過配流盤完成吸油和排油的過程，改變斜盤的傾角和轉(zhuǎn)速可以改變泵的流量；用作馬達時，輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩則分別與輸入流量和進出壓力差成正比。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹19 / 73斜盤式柱塞泵舉例變量泵A4VG，用于閉式回路中。工作壓力高過450 bar。 變量泵A10VO，用于開式回路中。工作壓力可達315 bar。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹20 / 73特點及應用特點：特點：n容積效率高，壓力高。（容積效率高，壓力高。（v

11、v=0.98, p = 32 Mpa=0.98, p = 32 Mpa） （柱塞和缸體均為圓柱表面（柱塞和缸體均為圓柱表面, ,易加工易加工, ,精度高，內(nèi)泄小）精度高，內(nèi)泄?。﹏結(jié)構緊湊、徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量小結(jié)構緊湊、徑向尺寸小，轉(zhuǎn)動慣量小; ;n易于實現(xiàn)變量；易于實現(xiàn)變量；n構造復雜構造復雜, ,成本高；成本高；n對油液污染敏感。對油液污染敏感。應用：應用：n用于高壓、高轉(zhuǎn)速的場合用于高壓、高轉(zhuǎn)速的場合。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹21 / 73選擇油泵需要考慮的因素選擇油泵需要考慮的因素 工作介質(zhì)工作介質(zhì) 所需要的工作壓力范圍所需要的工作壓力范圍 期望的速度

12、范圍期望的速度范圍 最低最高工作溫度最低最高工作溫度 最低最高工作介質(zhì)粘度最低最高工作介質(zhì)粘度 安裝要求（配管方式等）安裝要求（配管方式等） 驅(qū)動方式（連軸器等）驅(qū)動方式（連軸器等） 期望的使用壽命期望的使用壽命 最大允許噪音值最大允許噪音值 維護維護容易度容易度 最高造價最高造價品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹22 / 73液壓缸結(jié)構品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹流量控制閥流量控制閥-主要控制流過管路的流量，通過對流量的控制還可以對回路的壓力產(chǎn)生一定影響主要控制流過管路的流量，通過對流量的控制還可以對回路的壓力產(chǎn)生一定影響。注意節(jié)流會產(chǎn)生損失

13、。注意節(jié)流會產(chǎn)生損失。壓力控制閥壓力控制閥安全閥安全閥限制系統(tǒng)最高壓力，保護系統(tǒng)元件不被高壓損壞。限制系統(tǒng)最高壓力，保護系統(tǒng)元件不被高壓損壞。直動式：中低壓系統(tǒng)直動式：中低壓系統(tǒng)先導式：高壓系統(tǒng)先導式：高壓系統(tǒng)過載閥：限制封閉管路最高壓力。過載閥：限制封閉管路最高壓力。減壓閥減壓閥一個泵同時供給兩個以上壓力不同的回路。一個泵同時供給兩個以上壓力不同的回路。方向控制閥方向控制閥-主要控制方向，還可以利用閥的開度適度控制回路的流量和壓力。主要控制方向，還可以利用閥的開度適度控制回路的流量和壓力。單向閥：只允許液壓油單方向通過。單向閥：只允許液壓油單方向通過。選擇閥：根據(jù)回路中壓力的高低自動選擇液壓

14、油通過的方向。選擇閥：根據(jù)回路中壓力的高低自動選擇液壓油通過的方向。截止閥：一個位置封閉，另一個位置通過。截止閥：一個位置封閉，另一個位置通過。液壓控制換向（液壓先導控制）液壓控制換向（液壓先導控制）電磁閥控制換向電磁閥控制換向品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹流量控制閥流量控制閥-節(jié)流閥節(jié)流閥使液壓油通過小孔、縫隙、使液壓油通過小孔、縫隙、窄槽等結(jié)構元素后流量減窄槽等結(jié)構元素后流量減小并產(chǎn)生壓力降小并產(chǎn)生壓力降P P（阻（阻尼）尼） 。注意流動的液壓。注意流動的液壓油才具有上述性質(zhì)。如果油才具有上述性質(zhì)。如果液壓油是靜止狀態(tài)，則根液壓油是靜止狀態(tài)，則根據(jù)連通器原理，前后

15、的壓據(jù)連通器原理，前后的壓力是相等的。力是相等的。P P前前P P后后品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹壓力控制閥壓力控制閥-直動式安全閥直動式安全閥彈簧比較硬品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹液壓油通過節(jié)流孔時，在節(jié)液壓油通過節(jié)流孔時，在節(jié)流孔的前后產(chǎn)生壓力差流孔的前后產(chǎn)生壓力差P P P=PP=PPP彈簧很軟彈簧很軟彈簧比較硬彈簧比較硬壓力控制閥壓力控制閥-先導式安全閥先導式安全閥品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹壓力控制閥壓力控制閥-直動式減壓閥直動式減壓閥液壓油通過縫隙產(chǎn)生壓力降液壓油通過縫隙產(chǎn)生壓力降P PC =PAP

16、 PC =PA P P保持出口壓力穩(wěn)定的措保持出口壓力穩(wěn)定的措施施品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹先導式減壓閥先導式減壓閥原理與先導式安全閥類似，用于高壓系統(tǒng)。原理與先導式安全閥類似，用于高壓系統(tǒng)?？p隙縫隙品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹方向控制閥方向控制閥-單向閥單向閥品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹方向控制閥方向控制閥-選擇閥（梭閥）選擇閥（梭閥）A1A2品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹方向控制閥方向控制閥-液控換向閥液控換向閥先導泵來油先導泵來油先導泵回油先導泵回油回位彈簧回位彈簧品 質(zhì) 改

17、變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹方向控制閥方向控制閥-電磁閥電磁閥品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹液壓蓄能器液壓蓄能器膜片充滿氮氣原理：氣體被壓縮后儲存能量。原理：氣體被壓縮后儲存能量。作用：吸收液壓振動和沖擊并且作用：吸收液壓振動和沖擊并且可以作為應急能源使用。可以作為應急能源使用。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹液壓回路的串聯(lián)液壓回路的串聯(lián)串聯(lián)：多路換向閥中上一串聯(lián)：多路換向閥中上一個閥的回油為下一個閥的個閥的回油為下一個閥的進油。液壓泵的工作壓力進油。液壓泵的工作壓力是同時工作的執(zhí)行元件的是同時工作的執(zhí)行元件的總和，這種油路可以

18、做復總和，這種油路可以做復合動作，但是克服外載荷合動作，但是克服外載荷的能力比較差。的能力比較差。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹液壓回路的并聯(lián)液壓回路的并聯(lián)并聯(lián)：多路換向閥中各換向并聯(lián)：多路換向閥中各換向閥的進油口都與泵的出油路閥的進油口都與泵的出油路相連，各回油口都與油箱相相連，各回油口都與油箱相連。這種油路克服外載荷的連。這種油路克服外載荷的能力比較強，但是幾個執(zhí)行能力比較強，但是幾個執(zhí)行元件同時工作時負載小的先元件同時工作時負載小的先動，負載大的后動，復合動動，負載大的后動，復合動作不協(xié)調(diào)。作不協(xié)調(diào)。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹液壓回路的合流液壓回路的合流合流：一般用于雙泵和多合流：一般用于雙泵和多泵系統(tǒng)中。用合流閥或者泵系統(tǒng)中。用合流閥或者使兩個回路中相應的換向使兩個回路中相應的換向閥同時動作，讓兩個泵同閥同時動作，讓兩個泵同時向一個執(zhí)行元件供油以時向一個執(zhí)行元件供油以提高該執(zhí)行元件的運動速提高該執(zhí)行元件的運動速度。度。品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹旋挖鉆機的液壓系統(tǒng)旋挖鉆機的液壓系統(tǒng)品 質(zhì) 改 變 世 界北京市三一重機有限公司液壓元件介紹液壓系統(tǒng)的伺服控制液壓系統(tǒng)