液壓與氣動(dòng)技術(shù)

液壓傳動(dòng)概述液壓傳動(dòng)的工作原理、系統(tǒng)組成及圖形符號(hào)液壓傳動(dòng)的工作原理圖1.1.1（a）為磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理圖。液壓泵4在電動(dòng)機(jī)（圖中未畫出）的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，油液由油箱1經(jīng)濾器2被吸入液壓泵，由液壓泵輸入的壓力油通過(guò)手動(dòng)換向閥9、節(jié)流閥13、換向閥15進(jìn)入液壓缸18左腔，推動(dòng)活塞17和工作臺(tái)19向右移動(dòng)，液壓缸18右腔的油液經(jīng)換向閥15排回油箱。如果將換向閥15轉(zhuǎn)換成如圖1.1.1(b)所示的狀態(tài)，則壓力油進(jìn)入液壓缸18的右腔，推動(dòng)活塞17和工作臺(tái)19向左移動(dòng)，液壓缸18左腔的油液經(jīng)換向閥15排回油箱。工作臺(tái)19的移動(dòng)速度由節(jié)流閥13來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)大時(shí)，進(jìn)入液壓缸18的油液增多，工作臺(tái)的移動(dòng)速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí)，工作臺(tái)的移動(dòng)速度減小。液壓泵4輸出的壓力油除了進(jìn)入節(jié)流閥13以外，其余的打開(kāi)溢流閥7流回油箱。如果將手動(dòng)換向閥9轉(zhuǎn)換成如圖1.1.1(c)所示的狀態(tài)，液壓泵輸出的油液經(jīng)手動(dòng)換向閥9流回油箱，這時(shí)工作臺(tái)處于停止?fàn)顟B(tài)。從上述分析可知，液壓傳動(dòng)是利用液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力的一種傳動(dòng)形式，液壓傳動(dòng)的過(guò)程是將機(jī)械能進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞的過(guò)程。液壓系統(tǒng)的組成從上述例子可以看出，一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由以下四部分組成：動(dòng)力裝置——最常見(jiàn)的形式就是液壓泵，是將電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液液壓能的裝置。其作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油。執(zhí)行裝置——包括液壓缸和液壓馬達(dá)，是將油液的液壓能轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能的裝置。控制調(diào)節(jié)裝置——包括壓力、流量、方向等控制閥，是對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。輔助裝置——包括上述三部分以外的其他裝置，例如油箱、過(guò)濾器、油管等。它們對(duì)保證液壓系統(tǒng)正常工作起著重要的作用。液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)如圖1.1.1（a）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(qiáng)，容易理解，但難于繪制。在實(shí)際工作中，除少數(shù)特殊情況外，一般都采用國(guó)標(biāo)GB/T786.1—93所規(guī)定的液壓與氣動(dòng)圖形符號(hào)來(lái)繪制，如圖1.1.2所示。圖形符號(hào)是表示元件的功能，而不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)。使用圖形符號(hào)既便于繪制，又可使液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單明了。液壓傳動(dòng)的特點(diǎn)液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)相比有以下特點(diǎn)。液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)裝置運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、反應(yīng)快、慣性小，能高速啟動(dòng)、制動(dòng)和換向。在同等功率情況下，液壓傳動(dòng)裝置體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。例如同功率液壓馬達(dá)的重量只有電動(dòng)機(jī)的10%~20%。液壓傳動(dòng)裝置能在運(yùn)行中方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，且調(diào)速范圍最大可達(dá)1：2000（一般為1：100）。操作簡(jiǎn)單、方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。當(dāng)它與電氣聯(lián)合控制時(shí)，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)和遠(yuǎn)距離控制。易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓元件能自行潤(rùn)滑，使用壽命較長(zhǎng)。液壓元件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和使用。液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比，這是由于液壓油的可壓縮性和泄漏造成的。液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化較敏感，這會(huì)影響它的工作穩(wěn)定性。因此液壓傳動(dòng)不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在-15℃~60℃范圍內(nèi)較合適。為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價(jià)高，且對(duì)油液的污染比較敏感。液壓傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障時(shí)不宜查找原因。液壓傳動(dòng)在能量轉(zhuǎn)換（機(jī)械能→壓力能→機(jī)械能）的過(guò)程中，特別是在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，其壓力、流量損失大，故系統(tǒng)效率較低。液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)2．1液壓油液壓傳動(dòng)所用液壓油一般為礦物油。它不僅是液壓系統(tǒng)傳遞能量的工作介質(zhì)，而且還起潤(rùn)滑、冷卻和防銹的作用。液壓油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工性能。液壓油的選用液壓系統(tǒng)通常采用礦物油，常用的有機(jī)械油、精密機(jī)床液壓油、汽輪機(jī)油和變壓器油等。一般根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種。當(dāng)品種確定后，主要考慮油液的粘度。在確定油液粘度時(shí)主要應(yīng)考慮系統(tǒng)的工作壓力、環(huán)境溫度及工作部件的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力、環(huán)境溫度較高，工作部件運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)，為了減少泄漏，宜采用粘度較高的液壓油。當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力、環(huán)境溫度較低，而工作部件運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，為了減少功率損失，宜采用粘度較低的液壓油。當(dāng)選購(gòu)不到合適粘度的液壓油時(shí)，可采用調(diào)和的方法得到滿足粘度要求的調(diào)和油。當(dāng)液壓油的某些性能指標(biāo)不能滿足某些系統(tǒng)較高要求時(shí)，可在油中加入各種改善其性能的添加劑——抗氧化、抗泡沫、抗磨損、防銹以及改進(jìn)粘溫特性的添加劑，使之適用于特定的場(chǎng)合。2．2管路中液體的壓力損失液體在管路中流動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量損失，即壓力損失。這種能量損失轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，使液壓系統(tǒng)溫度升高。所以在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，如何減小壓力損失是非常重要的。壓力損失與管路中液體的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。2．3液壓沖擊與氣穴現(xiàn)象一、液壓沖擊在液壓系統(tǒng)工作過(guò)程中，管路中流動(dòng)的液體往往會(huì)因執(zhí)行部件換向或閥門關(guān)閉而突然停止運(yùn)動(dòng)。由于液流和運(yùn)動(dòng)部件的慣性，在系統(tǒng)內(nèi)會(huì)產(chǎn)生很大的瞬時(shí)壓力峰值，這種現(xiàn)象叫液壓沖擊。液壓沖擊會(huì)引起噪聲和震動(dòng)。其壓力峰值可超過(guò)工作壓力的幾倍；有時(shí)某些液壓元件，如壓力繼電器、順序閥等產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作而影響系統(tǒng)正常工作，甚至可能使某些液壓元件、密封裝置和管路損壞。因此，應(yīng)找出產(chǎn)生液壓沖擊的原因，并能估算出壓力峰值，以便找出防止和減小液壓沖擊的措施。氣穴現(xiàn)象在液壓傳動(dòng)中，液壓油總是含有一定量的空氣。空氣可溶解在液壓油中，也可以氣泡的形式混合在液壓油中。對(duì)于礦物型液壓油，常溫時(shí)在一個(gè)大氣壓下約含有6%~12%的溶解空氣。如某一處的壓力低于空氣分離壓力時(shí)，溶解于油中的空氣就會(huì)從油中分離出來(lái)形成氣泡，當(dāng)壓力降至油液的飽和蒸汽壓力以下時(shí)，油液就會(huì)沸騰而產(chǎn)生大量氣泡。這些氣泡混雜在油液中，使得原來(lái)充滿導(dǎo)管和元件容腔中的油液成為不連續(xù)狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為氣穴現(xiàn)象。在液壓系統(tǒng)中，泵的吸油口及吸油管路中的壓力低于大氣壓力容易產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。油液流經(jīng)節(jié)流口等狹小縫隙處，由于速度增加，壓力下降至空氣分離壓力以下時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。氣穴現(xiàn)象產(chǎn)生的氣泡，隨著油液運(yùn)動(dòng)到高壓區(qū)時(shí)，氣泡在高壓油作用下迅速破裂，并又凝結(jié)成液體，使體積減小而產(chǎn)生真空，周圍高壓油高速流過(guò)來(lái)補(bǔ)充。由于這一過(guò)程是在瞬間發(fā)生的，因而引起局部液壓沖擊，壓力和溫度都急劇升高，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)。在氣泡凝結(jié)區(qū)域的管壁及其他液壓元件表面，因長(zhǎng)期受沖擊壓力和高溫作用，以及從油液中游離出來(lái)的空氣中的氧氣的酸化作用，使零件表面受到腐蝕，這種因氣穴現(xiàn)象而產(chǎn)生的零件腐蝕，稱為氣蝕。為了防止氣穴現(xiàn)象的產(chǎn)生，在液壓元件和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于液壓泵來(lái)說(shuō)，要正確設(shè)計(jì)泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)和泵的吸油管路。對(duì)于元件和系統(tǒng)管路，應(yīng)盡量避免油道狹窄處或急劇轉(zhuǎn)彎，以防止產(chǎn)生低壓區(qū)。另外，應(yīng)合理選擇液壓元件的材料，增加零件的機(jī)械強(qiáng)度，提高零件表面質(zhì)量等，以提高抗腐蝕能力。液壓泵和液壓馬達(dá)3．1液壓泵和液壓馬達(dá)的概述3．1．1液壓泵和液壓馬達(dá)的工作原理和分類一、液壓泵的工作原理液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中使用的液壓泵和液壓馬達(dá)都是容積式的。容積泵的工作原理如圖3.1.1所示。當(dāng)偏心輪1由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞2做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柱塞右移時(shí)，密封工作腔4的容積逐漸增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣壓力作用下，通過(guò)單向閥5進(jìn)入工作腔4，這是吸油過(guò)程。當(dāng)柱塞左移時(shí)，工作腔4的容積逐漸減小，使腔內(nèi)油液打開(kāi)單向閥6進(jìn)入系統(tǒng)，這是壓油過(guò)程。偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸油和壓油。由此可見(jiàn)，液壓泵輸出的流量取決于密封工作腔容積變化的大??；泵的輸出壓力取決于油液從工作腔排出時(shí)所遇到的阻力。從工作原理上說(shuō)，大部分液壓泵和液壓馬達(dá)是可逆的。即向容積泵中輸入壓力油，就可使泵轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，成為液壓馬達(dá)。但具體結(jié)構(gòu)有些不同。二、液壓泵和液壓馬達(dá)分類液壓泵和液壓馬達(dá)按其輸出（輸入）流量是否可調(diào)節(jié)分為定量泵（定量馬達(dá)）和變量泵（變量馬達(dá)）兩類；按結(jié)構(gòu)形式可分為齒輪式、葉片式和柱塞式三大類。3．2齒輪泵齒輪泵按結(jié)構(gòu)形式可分為外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，內(nèi)嚙合齒輪泵應(yīng)用較少，故本節(jié)只介紹外嚙合齒輪泵。外嚙合齒輪泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、容易制造、成本低，對(duì)油液污染不敏感，工作可靠、維護(hù)方便、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，故廣泛應(yīng)用于各種低壓系統(tǒng)中。隨著齒輪泵在結(jié)構(gòu)上的不斷完善，中、高壓齒輪泵的應(yīng)用逐漸增多。目前高壓齒輪泵的工作壓力可達(dá)14MPa~21MPa。3．2．1齒輪泵的工作原理圖3.2.1所示為外嚙合齒輪泵的工作原理。在泵的殼體內(nèi)有一對(duì)外嚙合齒輪，齒輪兩側(cè)有端蓋蓋?。▓D中未示出）。殼體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多密封工作腔。當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的輪齒逐漸脫開(kāi)，密封工作腔容積逐漸增大，形成部分真空，油箱中的油液被吸進(jìn)來(lái)，將齒間槽充滿，并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)，把油液帶到左側(cè)壓油腔中去。在壓油區(qū)一側(cè)，由于輪齒逐漸進(jìn)入嚙合，密封工作腔容積不斷減小，油液便被擠出去。吸油區(qū)和壓油區(qū)是由相互嚙合的輪齒及泵體分隔開(kāi)的。二、外嚙合齒輪泵在結(jié)構(gòu)上存在的幾個(gè)問(wèn)題（1）困油現(xiàn)象齒輪泵要平穩(wěn)工作，齒輪嚙合的重疊系數(shù)必須大于1，于是總有兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合，并有一部分油液被圍困在兩對(duì)輪齒所形成的封閉空腔之間。這個(gè)封閉的容積隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)在不斷地發(fā)生變化。封閉容腔由大變小時(shí)，被封閉的油液受擠壓并從縫隙中擠出產(chǎn)生很高的壓力，油液發(fā)熱，并使軸承受到額外負(fù)載；而封閉容腔由小變大，又會(huì)造成局部真空，使溶解在油中的空氣分離出來(lái)，產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。這些都將使泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲和振動(dòng)，這就是齒輪泵的困油現(xiàn)象。消除困油的方法，通常是在兩側(cè)蓋板上開(kāi)卸荷槽，使封閉腔容積減小時(shí)與壓油腔相同，容積增大時(shí)與吸油腔相同。（2）徑向不平衡力齒輪泵工作時(shí)，作用在齒輪外圓上的壓力是不均勻的，在壓油腔和吸油腔齒輪外圓分別承受著系統(tǒng)工作壓力和吸油壓力；在齒輪齒頂圓與泵體內(nèi)孔的徑向間隙中，可以認(rèn)為油液壓力由高壓腔壓力逐級(jí)下降到吸油腔壓力。這些液體壓力綜合作用的合力，相當(dāng)于給齒輪一個(gè)徑向不平衡作用力，使齒輪和軸承受載。工作壓力愈大，徑向不平衡力越大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成齒頂與泵體接觸，產(chǎn)生磨損。通常采取縮小壓油口的辦法來(lái)減小徑向不平衡力，使高壓油僅作用在一個(gè)到兩個(gè)齒的范圍內(nèi)。（3）泄漏外嚙合齒輪泵高壓腔（壓油腔）的壓力油向低壓腔（吸油腔）泄漏有三條路徑。一是通過(guò)齒輪嚙合處的間隙；二是泵體內(nèi)表面與齒頂圓間的徑向間隙；三是通過(guò)齒輪兩端面與兩側(cè)端蓋間的間隙。三條路徑中，端面軸向間隙的泄漏量最大，約占總泄漏量的70%~80%左右。因此普通齒輪泵的容積效率較低，輸出壓力也不容易提高。要提高齒輪泵的壓力，首要的問(wèn)題是要減小端面軸向間隙。3.3葉片泵葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小、輸油均勻、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛用于中高壓液壓系統(tǒng)中。一般葉片泵工作壓力為7.0MPa。高壓葉片泵可達(dá)14.0MPa。葉片泵分單作用和雙作用兩種。單作用葉片泵往往做成變量的，而雙作用葉片泵是定量的。3.3.1單作用葉片泵圖3.3.1示單作用葉片泵的工作原理。泵由轉(zhuǎn)子2、定子3、葉片4、配油盤和端蓋（圖中未示）等部件所組成。定子的內(nèi)表面是圓柱形孔。轉(zhuǎn)子和定子之間存在偏心。葉片在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)可靈活滑動(dòng)，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力以及通入葉片根部壓力油的作用下，葉片頂部緊貼在定子內(nèi)表面上，于是兩相鄰葉片、配油盤、定子和轉(zhuǎn)子之間便形成了一個(gè)個(gè)密封的工作腔。當(dāng)轉(zhuǎn)子按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，圖右側(cè)的葉片向外伸出，密封工作腔容積逐漸增大，產(chǎn)生真空，于是通過(guò)吸油口5和配油盤上窗口將有吸入。而在圖的左側(cè)。葉片往里縮進(jìn)，密封腔的容積逐漸減小，密封腔中的油液經(jīng)配油盤另一窗口和和壓油口1被壓出而輸出到系統(tǒng)中去。這種泵在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過(guò)程中，吸油亞由各一次，故稱單作用泵。轉(zhuǎn)子受到徑向液壓不平衡作用力，故又稱非平衡式泵，其軸承負(fù)載較大。改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心量，便可改變泵的排量，故這種泵都是變量泵。3.3.2雙作用葉片泵一、工作原理如圖3.3.4所示雙作用葉片泵的工作原理。它的作用原理和單作用葉片泵相似，不同之處只在于定子表面是由兩段長(zhǎng)半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過(guò)渡曲線八個(gè)部分組成，且定子和轉(zhuǎn)子是同心的。在圖示轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的情況下，密封工作腔的容積在左上角和右下角處逐漸增大，為吸油區(qū)，在左下角和右上角處逐漸減小，為油壓區(qū)；吸油區(qū)和壓油區(qū)之間有一段封油區(qū)把它們隔開(kāi)。這種泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個(gè)密封工作腔完成吸油和壓油動(dòng)作各兩次，所以稱為雙作用葉片泵。泵的兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)是徑向?qū)ΨQ的，作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡，所以又稱為平衡式葉片泵。3.4柱塞泵柱塞泵具有加工方便、配合精度高、密封性好、容積效率高等特點(diǎn)，故可在高壓下作用。柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩大類。軸向柱塞泵右分為直軸式（斜盤式）和斜軸式兩種。其中直軸式應(yīng)用較廣。3.4.1軸向柱塞泵的工作原理圖3.4.1示斜盤式軸向柱塞泵的工作原理。泵由斜盤1、柱塞2、缸體3、配油盤4等主要零件組成。斜盤1和配油盤4是不動(dòng)的，傳動(dòng)軸5帶動(dòng)缸體3、柱塞2一起轉(zhuǎn)動(dòng)，柱塞2靠機(jī)械裝置或在低壓油作用下壓緊在斜盤上。當(dāng)傳動(dòng)軸按圖示方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞2在其自下而上回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)逐漸向外伸出，使缸體內(nèi)密封工作腔容積不斷增加，產(chǎn)生局部真空，從而將油液經(jīng)配油盤4上的配油窗口a吸入；柱塞在其自上而下回轉(zhuǎn)的半周內(nèi)又逐漸向里推入，使密封工作腔容積不斷減小，將油液從配油盤窗口b向外壓出。缸體每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，每個(gè)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，完成一次吸油和壓油動(dòng)作。改變斜盤的傾角γ，可以改變柱塞往復(fù)行程的大小，因而也就改變了泵的排量。第四章液壓缸液壓缸是液壓系統(tǒng)中常用的一種執(zhí)行元件，是把液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置，主要用于實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)。4．1液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4．1．1液壓缸的典型結(jié)構(gòu)舉例圖4.1.1為單活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu)圖。它主要由缸底1、缸筒6、缸蓋10、活塞4、活塞桿7和導(dǎo)向套8等組成。缸筒一端與缸底焊接，另一端與缸蓋采用螺紋連接?；钊c活塞桿采用卡鍵連接。為了保證液壓缸的可靠密封，在相應(yīng)部位設(shè)置了密封圈3、5、9、11和防塵圈12。4．1．2液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、缸體與端蓋的連接圖4.3.1所示是幾種不同的缸體與端蓋的連接形式。圖4.3.2（a）為拉桿連接。前、后端蓋裝在缸體兩邊，用四根拉桿（螺栓）將其緊固。這種連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，但外形尺寸較大，重量較大，通常只用于較短的液壓缸。圖4.3.2（b）為法蘭連接。在無(wú)縫鋼管的缸體上焊上法蘭盤，再用螺釘與端蓋緊固。這種連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工和拆裝都很方便，其外形尺寸和重量比拉桿式連接要小些，但比螺紋連接和半環(huán)連接要大些，此種結(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣，中壓液壓缸均采用這種結(jié)構(gòu)。圖4.3.2（c）為內(nèi)半環(huán)連接。圖中K為半環(huán)，把半環(huán)切成三塊裝于缸體槽內(nèi)。半環(huán)連接結(jié)構(gòu)緊湊，重量小，工作可靠，但缸體銑出了半環(huán)槽后，削弱了其強(qiáng)度，所以相應(yīng)要加大缸體的壁厚。當(dāng)液壓缸軸向尺寸受到限制，又要獲得較大行程時(shí)，可采用外半環(huán)連接。圖4.3.2（d）為焊接連接。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、工藝性好；缺點(diǎn)是清洗缸體內(nèi)孔較為困難，同時(shí)由于焊接可能造成缸體變形。一般短行程液壓缸多用焊接，不少液壓缸的底蓋都采用焊接。圖4.3.2（e）為外螺紋連接，并裝有防松螺母防止端蓋松動(dòng)。圖4.3.2（f）為內(nèi)螺紋連接。螺紋連接的特點(diǎn)是重量輕、外徑小、結(jié)構(gòu)緊湊。但螺紋連接加工復(fù)雜，并需要專門的裝卸工具。對(duì)于自制的中小型非標(biāo)準(zhǔn)型液壓缸，一般采用法蘭連接、螺紋連接和焊接連接的結(jié)構(gòu)較多。二、活塞和活塞桿的連接活塞與活塞桿的連接大多采用圖4.3.3所示的方法。其中（a）所示為螺紋連接結(jié)構(gòu)。這種連接形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，應(yīng)用較為普遍。當(dāng)油缸工作壓力較大，工作機(jī)械震動(dòng)較大時(shí)，常采用圖（b）所示的卡鍵連接結(jié)構(gòu)。這種連接方法可以使活塞在活塞桿上浮動(dòng)，使活塞與缸體不宜卡住，它比螺紋連接要好，但結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜些。在小直徑液壓缸中，也有將活塞和活塞桿做成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)形式的。三、活塞桿頭部結(jié)構(gòu)活塞桿頭部直接與工作機(jī)械連接，根據(jù)與負(fù)載連接的要求不同，活塞桿頭部主要有以下幾種結(jié)構(gòu)，如圖4.3.4所示。四、液壓缸的緩沖裝置當(dāng)液壓缸帶動(dòng)質(zhì)量較大的部件做快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)部件具有很大的動(dòng)能，因此當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到液壓終端時(shí)，會(huì)與端蓋碰撞，而產(chǎn)生沖擊和噪聲。這種機(jī)械沖擊不僅引起液壓缸的有關(guān)部分的損壞，而且會(huì)引起其他相關(guān)部件的損傷。為了防止這種危害，保證安全，應(yīng)采取緩沖措施，對(duì)液壓缸運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行控制。圖4.3.5所示為節(jié)流緩沖的兩種形式：縫隙節(jié)流緩沖和小孔節(jié)流緩沖。當(dāng)活塞移至其端部，緩沖柱塞開(kāi)始插入缸端的緩沖孔時(shí)，活塞與缸端之間形成封閉空間A，A腔中受困擠的剩余油液只能從節(jié)流小孔或緩沖柱塞與孔槽間的節(jié)流環(huán)縫中擠出，從而造成背壓迫使運(yùn)動(dòng)柱塞降速制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)緩沖。目前普遍采用在缸進(jìn)出口設(shè)單向節(jié)流閥，可調(diào)節(jié)緩沖效果。五、液壓缸的排氣裝置液壓缸中不可避免的會(huì)混入空氣，由此會(huì)引起活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)的爬行和振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲，甚至使整個(gè)液壓系統(tǒng)不能正常工作。排氣裝置安裝在液壓缸的最上部位置。常用排氣裝置的結(jié)構(gòu)如圖4.3.6所示。第五章液壓控制閥液壓控制閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)其壓力和流量的，因此它可以分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類。5.1方向控制閥方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)方向的，它分為單向閥和換向閥兩類。5.1.1換向閥單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。普通單向閥普通單向閥簡(jiǎn)稱單向閥，它對(duì)作用是使油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不許反向倒流。圖5.1.1所示為直通式單向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)。壓力油從P1流入時(shí)，克服彈簧3作用在閥芯2上的力，是閥芯2向右移動(dòng)，打開(kāi)閥口，油液從P1口流向P2口。當(dāng)壓力油從P2口流入時(shí)，液壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥座上，使閥口關(guān)閉，液流不能通過(guò)。液控單向閥液控單向閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖5.1.2所示。當(dāng)控制口K不通壓力油時(shí)，壓力油只能從通口P1流向通口P2，不能反向流動(dòng)。當(dāng)控制口K接通壓力油時(shí)，活塞1右移通過(guò)頂桿2頂開(kāi)閥芯3，使通口P1和P2接通，油液可在兩個(gè)方向自由流動(dòng)。液控單向閥的最小控制壓力約為主油路壓力的30%左右。5.1.2換向閥換向閥用于接通、切斷或改變液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向，種類很多，應(yīng)用廣泛。按閥芯相對(duì)閥體運(yùn)動(dòng)的方式分，有轉(zhuǎn)閥式換向閥和滑閥式換向閥兩類；按操縱方式分，有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁、液動(dòng)、電液動(dòng)等多種；按閥芯在閥體內(nèi)工作位置數(shù)分，有二位閥、三位閥等；按閥體上主油口數(shù)目分，有二通、三通、四通和五通閥。換向閥的結(jié)構(gòu)換向閥的種類很多，下面以電液換向閥為例來(lái)介紹一下?lián)Q向閥的結(jié)構(gòu)。電液換向閥是電磁閥和也懂法的組合，電液閥起先導(dǎo)作用，以改變液動(dòng)閥的閥芯位置。液動(dòng)閥是控制主油路換向的，所以可以用較小的電磁鐵來(lái)控制較大的液流。電液換向閥的結(jié)構(gòu)如圖5.1.3所示。當(dāng)兩個(gè)電磁鐵都不通電時(shí)，電磁閥閥芯4處于中位，液動(dòng)閥閥芯8因兩端都接通油箱，也處于中位。電磁鐵3通電時(shí)，電磁閥閥芯4右移，壓力油通過(guò)單向閥1進(jìn)入液動(dòng)閥閥芯8的左端，推動(dòng)閥芯8右移，右端的油液經(jīng)節(jié)流閥6和電磁閥回油箱，液動(dòng)閥主油路P和A通，B和T通。同理，當(dāng)電磁鐵5通電時(shí)，液動(dòng)閥主油路P和B通，A和T通。5.2壓力控制閥在液壓系統(tǒng)中，用來(lái)控制油液壓力或利用油液壓力來(lái)控制油路通斷的閥統(tǒng)稱為壓力控制閥。這類閥的共同特點(diǎn)是利用液壓力和彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作。壓力控制閥主要由溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。5.2.1溢流閥溢流閥的作用是控制系統(tǒng)中的壓力基本恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓。常用的溢流閥有直動(dòng)型和先導(dǎo)型兩種。直動(dòng)型溢流閥直動(dòng)型溢流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖5.2.1所示。閥芯在彈簧的作用下壓在閥座上，閥體上開(kāi)有進(jìn)出油口P和T，油液壓力從進(jìn)油口P作用在閥芯上。當(dāng)液壓力小于彈簧力時(shí)，閥芯壓在閥座上不動(dòng)，閥口關(guān)閉；當(dāng)液壓力超過(guò)彈簧力時(shí)，閥芯離開(kāi)閥座，閥口打開(kāi)，油液便從出油口T流回油箱，從而保證進(jìn)口壓力基本恒定。調(diào)節(jié)彈簧的預(yù)壓力，便可調(diào)整溢流壓力。直動(dòng)型溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，但壓力受溢流量的影響較大，不適于在高壓、大流量下工作。因?yàn)楫?dāng)溢流量的變化引起閥口開(kāi)度即彈簧壓縮量發(fā)生變化時(shí)，彈簧力變化較大，溢流閥進(jìn)口壓力也隨之發(fā)生較大變化，故直動(dòng)型溢流閥調(diào)壓穩(wěn)定性差。先導(dǎo)型溢流閥先導(dǎo)型溢流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖5.2.2所示。它由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成。液壓力同時(shí)作用于主閥芯及先導(dǎo)閥芯上。當(dāng)先導(dǎo)閥未打開(kāi)時(shí)，閥腔中油液沒(méi)有流動(dòng)，作用在主閥芯上下兩個(gè)方向的液壓力平衡，主閥芯在彈簧的作用下處于最下端位置，閥口關(guān)閉。當(dāng)進(jìn)油壓力增大到使先導(dǎo)閥打開(kāi)時(shí)，液流通過(guò)主閥芯上的阻尼孔e、先導(dǎo)閥流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，使主閥芯所受到的上下兩個(gè)方向的液壓力不相等，主閥芯在壓差的作用下上移，打開(kāi)閥口，實(shí)現(xiàn)溢流。調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥的調(diào)壓彈簧，便可調(diào)整溢流壓力。閥體上有一個(gè)遠(yuǎn)程口K，當(dāng)K口通過(guò)二位二通閥接油箱時(shí)，主閥芯在很小的液壓力作用下便可移動(dòng)，打開(kāi)閥口，實(shí)現(xiàn)溢流，這時(shí)系統(tǒng)稱為卸荷。若K口接另一個(gè)遠(yuǎn)程調(diào)壓閥，便可對(duì)系統(tǒng)壓力實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。先導(dǎo)型溢流閥的導(dǎo)閥部分結(jié)構(gòu)尺寸較小，調(diào)壓彈簧不必很強(qiáng)，因此壓力調(diào)整比較輕便。但是先導(dǎo)型溢流閥要先導(dǎo)閥和主閥都動(dòng)作后才能騎控制作用，因此反應(yīng)不如直動(dòng)型溢流閥靈敏。5.2.2減壓閥減壓閥主要用于降低并穩(wěn)定系統(tǒng)中某一支路的油液壓力，常用于夾緊、控制、潤(rùn)滑等油路中。減壓閥也有直動(dòng)型和先導(dǎo)型之分，直動(dòng)型較少單獨(dú)使用。先導(dǎo)型應(yīng)用較多，它的典型結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖5.2.4所示。壓力油由進(jìn)油口P1流入，經(jīng)減壓閥口f減壓后由出口P2流出。出口壓力油經(jīng)閥體與端蓋上的通道及主閥芯上的阻尼口e流到主閥芯的上腔和下腔，并作用在先導(dǎo)閥芯上。當(dāng)出口油液壓力低于先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥芯關(guān)閉，主閥芯上下兩腔壓力相等，主閥芯在彈簧作用下處于最下端，減壓開(kāi)度f(wàn)為最大，發(fā)出與非工作狀態(tài)。當(dāng)出口壓力達(dá)到先導(dǎo)閥調(diào)定壓力值時(shí)，先導(dǎo)閥芯移動(dòng)，閥口打開(kāi)，主閥彈簧腔的油液便由外泄口L流回油箱，由于油液在主閥芯阻尼孔內(nèi)流動(dòng)，使主閥芯兩端產(chǎn)生壓力差，主閥芯在壓差作用下，克服彈簧力抬起，減壓閥口f減小，壓降增大，使出口壓力下降到調(diào)定值。5.2.3順序閥順序閥的作用是利用油液壓力作為控制信號(hào)控制油路通斷。直動(dòng)型順序閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖5.2.5所示。壓力油從進(jìn)油口P1（兩個(gè)）進(jìn)入，經(jīng)閥體上的孔道a和端蓋上的阻尼孔b流到控制活塞底部，當(dāng)作用在控制活塞上的液壓力能克服閥芯上的彈簧力時(shí)，閥芯上移，油液便從P2流出。該閥稱為內(nèi)控式順序閥，其圖形符號(hào)如圖5.2.5（b）所示。5.3流量控制閥流量控制閥是靠改變閥口流通面積的大小來(lái)控制流量，達(dá)到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的目的。常用的流量控制閥右節(jié)流閥和調(diào)速閥。5.3.1節(jié)流閥節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)如圖5.3.1所示。壓力油從進(jìn)油口P1進(jìn)入，經(jīng)節(jié)流口從P2流出。節(jié)流口的形式為軸向三角槽式。調(diào)節(jié)手輪可使閥芯軸向移動(dòng)，改變節(jié)流口的通流截面面積，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。當(dāng)節(jié)流閥的通流截面很小時(shí)，通過(guò)節(jié)流口的流量會(huì)出現(xiàn)周期性的脈動(dòng)，甚至造成斷流，這種現(xiàn)象稱為節(jié)流閥阻塞。節(jié)流口發(fā)生阻塞的主要原因是由于油液中含有雜質(zhì)或由于油液因高溫氧化變質(zhì)生成物粘附在節(jié)流口的表面上，當(dāng)附著層達(dá)到一定厚度時(shí)，會(huì)造成節(jié)流閥斷流。因此，節(jié)流閥有一個(gè)能保證正常工作（無(wú)斷流，且流量變化率不大于10%）的最小流量，稱為節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量。5.3.2調(diào)速閥調(diào)速閥是由定差減壓閥1和節(jié)流閥2串聯(lián)而成的組合閥，其工作原理和圖形符號(hào)如圖5.3.2所示、節(jié)流閥用來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)的流量，定差減壓閥則用來(lái)穩(wěn)定節(jié)流閥前后的壓差。設(shè)減壓閥的進(jìn)口壓力為p1，出口壓力為p2，通過(guò)節(jié)流閥后降為p3。當(dāng)負(fù)載F變化時(shí)，p3和調(diào)速閥進(jìn)出口壓差p1—p2隨之變化，但節(jié)流閥兩端壓差p2—p3卻不變。例如，當(dāng)F增大時(shí)，p3增大，減壓閥芯彈簧腔液壓力增大，閥芯左移，閥口開(kāi)度加大，使p2增加，結(jié)果p2—p3保持不變，反之亦然。調(diào)速閥和節(jié)流閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用基本相同，主要與定量泵、溢流閥組成節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開(kāi)口面積，便可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。節(jié)流閥適用于一般的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，而調(diào)速閥適用于執(zhí)行元件負(fù)載變化大而運(yùn)動(dòng)速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中，也可用于容積節(jié)流調(diào)速回路中。5.4插裝閥與疊加閥5.4.1插裝閥插裝閥是一種較新型的液壓元件，它的特點(diǎn)是通流能力大，密封性能號(hào)，動(dòng)作靈敏，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因而在大流量系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。插裝閥的工作原理插裝閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)如圖5.4.1所示。它由控制蓋板、插裝單元（由閥套、彈簧、閥芯及密封件組成）、插樁塊體和先導(dǎo)控制元件（圖中未畫出）組成。由于這種閥的插裝單元在回路中主要起通、斷作用，故又稱二通插裝閥。二通插裝閥的工作原理相當(dāng)于一個(gè)液控單向閥。圖中A和B為主油路僅有的兩個(gè)工作油口，K為控制油口（與先導(dǎo)閥相接）。當(dāng)K口無(wú)液壓力作用時(shí)，閥芯受到向上的液壓力大于彈簧力，閥芯開(kāi)啟，A與B相通，至于液流的方向，視A、B口的壓力大小而定。反之，當(dāng)K口有液壓力作用時(shí)，且K口的油液壓力大于A和B口的油液壓力，才能保證A與B之間關(guān)閉。插裝閥與各種先導(dǎo)閥組合，便可組成方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。5.4.2疊加閥液壓控制閥有多種連接形式。管式連接和法蘭式連接的閥，占用的空間大，拆裝不便，現(xiàn)很少使用。而板式連接和插裝連接的閥則使用的越來(lái)越多。板式連接的液壓閥，可以安裝在集成塊上，利用集成塊上孔道實(shí)現(xiàn)油路間的連接。疊加閥是在板式閥集成化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型元件。將閥體都做成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的長(zhǎng)方體，使用時(shí)將所用的閥在底板上疊積，然后用螺栓緊固。這種連接方式從根本上消除了閥與閥之間的連接管路，組成的系統(tǒng)更簡(jiǎn)單緊湊，配置方便靈活，工作可靠。第六章輔助裝置6.1蓄能器6.1.1蓄能器的功用蓄能器的功用主要是儲(chǔ)存油液的壓力能。在液壓系統(tǒng)中常用在以下幾種情況：短時(shí)間內(nèi)大量供油在間歇工作或?qū)崿F(xiàn)周期性動(dòng)作循環(huán)的液壓系統(tǒng)中，蓄能器可以把液壓泵輸出的多余壓力油儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí)，由蓄能器釋放出來(lái)。這樣可以減少液壓泵的額定流量，從而減小電機(jī)功率消耗，降低液壓系統(tǒng)溫升。二、吸收液壓沖擊和壓力脈動(dòng)蓄能器可用于吸收由于液流速度和方向急劇變化所產(chǎn)生的液壓沖擊，使其壓力幅值大大減小，以避免造成元件損壞。在液壓泵出口處安裝蓄能器，可吸收液壓泵的脈動(dòng)壓力。三、維持系統(tǒng)壓力在液壓系統(tǒng)中，當(dāng)液壓泵停止供油時(shí)，蓄能器可向系統(tǒng)提供壓力油，補(bǔ)償系統(tǒng)泄漏或充當(dāng)應(yīng)急能源，是系統(tǒng)在一段時(shí)間內(nèi)維持壓力，可避免停電或系統(tǒng)故障等原因造成的油源突然中斷而損壞機(jī)件。蓄能器主要有彈簧式和氣體隔離式兩種類型，目前氣體隔離式蓄能器應(yīng)用廣泛。6.2過(guò)濾器過(guò)濾器的作用是過(guò)濾掉油液中的雜質(zhì)，降低液壓系統(tǒng)中油液污染度，保證系統(tǒng)正常工作6.2.1對(duì)過(guò)濾器的要求液壓油往往含有顆粒狀雜質(zhì)，會(huì)造成液壓元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的磨損、滑閥卡滯、節(jié)流孔口堵塞，以致影響液壓系統(tǒng)正常工作和壽命。一般對(duì)過(guò)濾器的基本要求是：能滿足液壓系統(tǒng)對(duì)過(guò)濾精度要求，即能阻擋一定尺寸的機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)。通流能力大，即全部流量通過(guò)時(shí)，不會(huì)引起過(guò)大的壓力損失。濾芯應(yīng)有足夠強(qiáng)度，不會(huì)因壓力油的作用而損壞。易于清洗或更換濾芯，便于拆裝和維護(hù)。6.2.3過(guò)濾器的安裝過(guò)濾器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置有以下幾種情況：

（1）安裝在液壓泵的吸油路上。液壓泵的吸油管路上一般安裝網(wǎng)式或線隙式粗過(guò)濾器，目的是濾除較大顆粒的雜質(zhì)，以保護(hù)液壓泵。要求過(guò)濾器有很大的通流能力（大于液壓泵流量的兩倍）和較小的壓力降。（2）安裝在壓力油路上。這種安裝方式常將過(guò)濾器安裝在對(duì)雜質(zhì)敏感的調(diào)速閥、伺服閥等元件之前。由于過(guò)濾器在高壓下工作，要求濾芯有足夠強(qiáng)度。為了防止過(guò)濾器堵塞，可并聯(lián)一旁通閥或堵塞指示器。（3）安裝在回油路上。安裝在回油路上的過(guò)濾器能使油液在流回油箱之前得到過(guò)濾，以控制整個(gè)液壓系統(tǒng)的污染度。6.3油箱油箱的主要作用是儲(chǔ)存油液，此外還起著油液散熱、雜質(zhì)沉淀和使有種空氣逸出等中作用。6.3.1油箱的結(jié)構(gòu)油箱分開(kāi)式油箱和閉式油箱兩種。開(kāi)式油箱應(yīng)用普遍，油箱內(nèi)液面直接與大氣相通。開(kāi)式油箱的典型結(jié)構(gòu)如圖6.3.1所示。油箱一般用2.5~4mm的鋼板焊接而成。油箱內(nèi)裝有隔板7，它將液壓泵的吸油管4（裝有過(guò)濾器9）與系統(tǒng)回油管2分開(kāi)，油箱側(cè)壁裝有油位計(jì)13和注油口1，油箱蓋板上裝有空氣過(guò)濾器5，泵和電機(jī)的安裝板6固定在油箱蓋板上，油箱底部裝有放油孔8。6.4熱交換器液壓系統(tǒng)中油液的工作溫度一般以40℃~60℃為宜，最高不超過(guò)65℃，最低不低于15℃。油溫過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響系統(tǒng)正常工作。為控制油液溫度，油箱上常安裝冷卻器和加熱器。6.4.1冷卻器風(fēng)冷式冷卻器由風(fēng)扇和許多帶散熱片的管子組成，油液從管內(nèi)流過(guò)，風(fēng)扇迫使空氣穿過(guò)管子和散熱器表面，使油液冷卻。冷卻器一般都安裝在回油路及低壓管路上。6.4.2加熱器液壓系統(tǒng)中油液溫度過(guò)低時(shí)可使用加熱器，一般常采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能按需要自動(dòng)調(diào)節(jié)最高最低溫度的電加熱器。6.5密封裝置與管接頭為了防止泄漏，提高液壓系統(tǒng)的工作性能和效率，在可能發(fā)生泄漏的部位需要安裝密封裝置。密封裝置的種類很多，最常用的是橡膠密封圈，它即可用于靜密封，也可用于動(dòng)密封，下面介紹幾種常用的橡膠密封圈。6.5.1O型密封圈O型密封圈截面為圓形。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝尺寸小、使用方便，摩擦阻力小、價(jià)格低，故應(yīng)用十分廣泛。O型密封圈通常裝在外圓或內(nèi)孔的密封槽內(nèi)，它的截面直徑在裝入槽后一般壓縮在8%~25%。如果工作壓力超過(guò)一定值，O型圈將從密封槽的間隙中被擠出而受到破壞。為避免出現(xiàn)擠壓現(xiàn)象，當(dāng)系統(tǒng)工作壓力超過(guò)10MPa，應(yīng)在O型圈側(cè)面安裝擋圈。6.5.2油封油封是旋轉(zhuǎn)軸用密封裝置，按其結(jié)構(gòu)可分為骨架式和無(wú)骨架式兩類。骨架式油封由橡膠油封體、金屬加強(qiáng)環(huán)、自緊螺旋彈簧組成。油封的內(nèi)徑比被密封的軸徑略小，油封裝到軸上對(duì)軸產(chǎn)生一定的抱緊力。油封常用于液壓泵和液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)軸密封。6.5.3管接頭管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式連接件。它應(yīng)具有裝拆方便，連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、流通能力大等特點(diǎn)。第七章基本回路任何復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，它總是由一些基本回路組成。所謂基本回路就是由一定的液壓元件所構(gòu)成的用來(lái)完成特定功能的典型回路。液壓基本回路按功能可分為速度控制回路、壓力控制回路、方向控制回路和多缸順序能夠在回路等。熟悉和掌握這些回路的組成、工作原理和性能，是分析和設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。7.1速度控制回路速度控制回路是調(diào)節(jié)和變換執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的回路。它包括調(diào)速回路、快速回路和速度換接回路，其中調(diào)速回路是液壓系統(tǒng)用來(lái)傳遞動(dòng)力的，它在基本回路中占重要地位。7.1.1調(diào)速回路（1）節(jié)流調(diào)速回路：用定量泵供油，采用流量控制閥調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的流量，以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。（2）容積調(diào)速回路：改變變量泵的供油流量和（或）改變馬達(dá)的排量，以實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)。（3）容積節(jié)流調(diào)速回路：采用變量泵和流量控制閥相配合的調(diào)速辦法，又稱聯(lián)合調(diào)速。一、節(jié)流調(diào)速回路根據(jù)流量控制閥在回路中的位置不同，分為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，出口節(jié)流調(diào)速及旁路節(jié)流調(diào)速三種調(diào)速回路。節(jié)流閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串接在液壓缸的進(jìn)油路上，泵的供油壓力由溢流閥調(diào)定。調(diào)節(jié)節(jié)流閥開(kāi)口面積，便可改變進(jìn)入液壓缸的流量，即可調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度。泵的多余流量經(jīng)溢流閥流回油箱。節(jié)流閥出口節(jié)流調(diào)速回路它是將節(jié)流閥放置在回油路上，用它來(lái)控制從液壓缸回油腔流出的流量，也就控制了進(jìn)入液壓缸的流量，達(dá)到調(diào)速的目的。節(jié)流閥旁路節(jié)流調(diào)速回路它是將節(jié)流閥安放在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，用它來(lái)調(diào)節(jié)從支路流回油箱的流量，以控制進(jìn)入液壓缸的流量來(lái)達(dá)到調(diào)速的目的?；芈分幸缌鏖y起安全作用，泵的工作壓力不是恒定的，它隨負(fù)載發(fā)生變化。二、容積調(diào)速回路容積調(diào)速回路是通過(guò)改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。其主要優(yōu)點(diǎn)是功率損失小（沒(méi)有溢流損失和節(jié)流損失），系統(tǒng)效率高，廣泛應(yīng)用于大功率液壓系統(tǒng)中。容積調(diào)速回路通常有三種形式，即變量泵和定量馬達(dá)容積調(diào)速回路；定量泵和變量馬達(dá)容積調(diào)速回路；變量泵和變量馬達(dá)容積調(diào)速回路。7.2.1快速回路快速回路的功用是加快工作機(jī)構(gòu)空載運(yùn)行時(shí)的速度，以提高系統(tǒng)的工作效率。下面介紹幾種常見(jiàn)的快速回路。液壓缸差動(dòng)連接快速回路圖7.1.14所示是采用液壓缸差動(dòng)連接的快速回路。它通過(guò)二位三通電磁閥形成差動(dòng)連接。閥1和閥3在左位工作時(shí)，單桿液壓缸差動(dòng)連接作快速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)閥3通電時(shí)，差動(dòng)連接即被切除，液壓缸回油經(jīng)過(guò)調(diào)速閥，實(shí)現(xiàn)工進(jìn)。閥1切換至右位后，液壓缸快退。這種回路簡(jiǎn)單易行，但要注意此時(shí)法和管道應(yīng)按差動(dòng)時(shí)的較大流量選用，否則壓力損失過(guò)大，易使溢流閥在快進(jìn)時(shí)也開(kāi)啟，無(wú)法實(shí)現(xiàn)差動(dòng)。另外，快慢速換接不夠平穩(wěn)，而且當(dāng)無(wú)桿腔面積A1等于2倍有桿腔面積A2時(shí)，差動(dòng)連接的速度只是非差動(dòng)連接速度的兩倍，往往不能滿足負(fù)載快進(jìn)運(yùn)動(dòng)的要求，有時(shí)必須與雙聯(lián)泵或限壓式變量泵等聯(lián)合使用。二、雙泵供油快速回路圖7.1.15所示為雙泵并聯(lián)供油的快速回路。快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于負(fù)載小，系統(tǒng)壓力小于液控順序閥3的開(kāi)啟壓力，則閥3關(guān)閉。泵1的油液通過(guò)單向閥8與泵2匯合在一起進(jìn)入液壓缸，以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。工進(jìn)時(shí)，負(fù)載大，系統(tǒng)壓力升高，外控順序閥3被打開(kāi)，關(guān)閉單向閥8，使低壓大流量泵1卸荷。此時(shí)系統(tǒng)僅由高壓小流量泵2供油，實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給。外控順序閥3的開(kāi)啟壓力應(yīng)比快速運(yùn)動(dòng)時(shí)所需要壓力大0.8~1.0MPa。增速缸快速回路所謂增速缸實(shí)際上是一種復(fù)合液壓缸。如圖7.1.16所示，其活塞內(nèi)含有柱塞缸，中間有孔的柱塞又和增速缸體固連。當(dāng)換向閥2在作為工作時(shí)，液壓泵輸出的壓力油先進(jìn)入工作面積小的柱塞缸內(nèi)，是活塞快進(jìn)，增速缸Ⅰ腔內(nèi)出現(xiàn)真空，便通過(guò)單向閥7補(bǔ)油。活塞快進(jìn)結(jié)束時(shí)應(yīng)使二通閥4在右為工作，壓力油便同時(shí)進(jìn)入增速缸Ⅰ腔和Ⅱ腔，此時(shí)工作面積增大，便獲得大推力、低速運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給。換向閥2在尤為工作時(shí)，壓力油便進(jìn)入工作面積很小的Ⅲ腔并打開(kāi)液控單向閥7，增速缸快退。用蓄能器的快速回路圖7.1.17是采用蓄能器的快速回路。這種回路適用于系統(tǒng)短期需要大流量的場(chǎng)合。當(dāng)液壓缸停止工作時(shí)，液壓泵向蓄能器充油，油液壓力升至液控順序閥的挑頂壓力時(shí)，打開(kāi)液控順序閥，液壓泵卸荷。當(dāng)液壓缸工作時(shí)，由液壓泵和蓄能器同時(shí)供油，使活塞獲得短期較大的速度。這種回路可以采用小容量液壓泵，實(shí)現(xiàn)短期大量供油，減小能量損耗。7.1.3速度換接回路設(shè)備的工作部件在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)的工作過(guò)程中，往往需要進(jìn)行速度轉(zhuǎn)換，如從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)，從第一種工進(jìn)轉(zhuǎn)為第二種工進(jìn)等。并且在速度換接過(guò)程中，盡可能不產(chǎn)生前沖現(xiàn)象，以保持速度換接平穩(wěn)?？焖倥c慢速的換接回路圖7.1.18所示是用二位二通電磁閥與調(diào)速閥并聯(lián)的快慢速換接回路。這種回路可能實(shí)現(xiàn)快進(jìn)→工進(jìn)→快退→停止的工作循環(huán)。當(dāng)電磁鐵1YA、3YA通電時(shí)，液壓泵的壓力油經(jīng)二位