《機械常識與維修基礎(chǔ)（第二版）》 課件 模塊四 液壓傳動

模塊四液壓傳動263課題一液壓傳動的工作原理及其組成課題二液壓動力元件課題三液壓執(zhí)行元件課題四液壓控制閥課題五液壓輔助元件課題六液壓基本回路課題七典型液壓系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用課題一液壓傳動的工作原理及其組成264學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握液壓傳動的組成和工作原理。2．了解液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號。3．了解液壓傳動的特點。265?相關(guān)知識一、液壓傳動的工作原理液壓傳動的工作原理可以用液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韥碚f明。如圖所示為液壓千斤頂?shù)氖疽鈭D，液壓缸缸體和大活塞組成舉升液壓缸，杠桿手柄、小液壓缸、小活塞、吸油單向閥、壓油單向閥組成手動液壓泵。266267液壓千斤頂示意圖1—杠桿手柄2—小液壓缸3—小活塞4—吸油單向閥5—油箱6—截止閥7—壓油單向閥8—大活塞9—舉升液壓缸由圖可以看出，提起杠桿手柄時小活塞向上移動，小活塞下端油腔容積增大，形成局部真空，這時吸油單向閥打開，通過吸油管從油箱中吸油；用力壓下杠桿手柄時，小活塞下移，小活塞下腔壓力升高，吸油單向閥關(guān)閉，壓油單向閥打開，下腔的油液經(jīng)管道輸入舉升液壓缸的下腔，使大活塞向上移動，頂起重物。往復(fù)扳動杠桿手柄，就能不斷地把油液壓入舉升液壓缸下腔，使重物逐漸升起。如果打開截止閥，舉升液壓缸下腔的油液通過管道、截止閥流回油箱，重物就向下移動。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟?。液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，利用液體的壓力，通過密封容積的變化實現(xiàn)動力傳遞。由此可見，液壓傳動是一個不同能量的轉(zhuǎn)換過程。268二、液壓傳動系統(tǒng)的基本參數(shù)1．壓力液體在單位面積上所受的法向力稱為壓力。壓力通常用p表示，p=F/A。在國際單位制（SI）中，壓力的單位為帕斯卡，簡稱帕，符號為Pa。常見壓力單位還有bar、MPa等。2．流量單位時間內(nèi)流過某一通道截面的液體體積稱為流量。通常所說的流量是指平均流量，用q表示，即q=V/t。在國際單位制（SI）中，流量的單位為m3/s，工程中也常用L/min。269三、液壓傳動系統(tǒng)的組成如圖所示奧迪A6的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)就是典型的液壓傳動系統(tǒng)，它由油箱、液壓泵、溢流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、管接頭等組成。液壓泵由電動機驅(qū)動，從油箱中吸油；油液經(jīng)濾油器、油管進入液壓泵，并對油液加壓，油液由低壓變成高壓；當(dāng)向左轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，如圖b所示，壓力油通過換向閥進入液壓缸右腔，推動活塞向左移動；液壓缸左腔的油液經(jīng)換向閥和回油管排回油箱，實現(xiàn)汽車左轉(zhuǎn)向。270271奧迪A6的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作原理圖272液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)換向閥的工作a）直線行駛b）向左轉(zhuǎn)c）向右轉(zhuǎn)由液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作過程可以看出，一個完整的、能夠正常工作的液壓系統(tǒng)，應(yīng)該由以下五個主要部分組成：1．動力裝置它是為液壓系統(tǒng)提供壓力油，把機械能轉(zhuǎn)換成液壓能的裝置，其最常見的形式是液壓泵。2．執(zhí)行裝置它是把液壓能轉(zhuǎn)換成機械能的裝置，其形式有做直線運動的液壓缸和做回轉(zhuǎn)運動的液壓馬達，又稱為液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。2733．控制調(diào)節(jié)裝置它是對系統(tǒng)中的壓力、流量或流動方向進行控制或調(diào)節(jié)的裝置，如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥等。4．輔助裝置輔助裝置是指上述三部分之外的其他裝置，如油箱、油管等，起連接、儲油、過濾、儲存壓力能和測量油壓等輔助作用，對保證系統(tǒng)正常工作是必不可少的。5．工作介質(zhì)傳遞能量的流體，如液壓油等。274四、液壓傳動系統(tǒng)圖的圖形符號液壓系統(tǒng)的工作原理圖直觀性強，容易理解，但繪制起來比較麻煩。當(dāng)系統(tǒng)中元件數(shù)量多時，繪制更加不方便。為了簡化原理圖的繪制，系統(tǒng)中各元件可用圖形符號表示，如圖所示，這些符號只表示元件的職能（即功能）、控制方式及外部連接口，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)、參數(shù)及連接口的實際位置和元件的安裝位置。國家標(biāo)準(zhǔn)《流體傳動系統(tǒng)及元件圖形符號和回路圖第1部分：用于常規(guī)用途和數(shù)據(jù)處理的圖形符號》（GB/T786.1—2021）對液壓氣動元（輔）件圖形符號有明確的規(guī)定。275276液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號1—活塞2—液壓缸3—換向閥

4—液壓泵5—濾油器6—油箱

7—溢流閥五、液壓傳動的優(yōu)缺點1．液壓傳動的優(yōu)點（1）液壓傳動機構(gòu)布置方便、靈活。（2）質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。（3）可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。（4）傳遞運動均勻平穩(wěn)，負載變化時速度較穩(wěn)定。（5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護，同時液壓元件能自行潤滑，使用壽命長。（6）液壓傳動借助各種控制閥，容易實現(xiàn)復(fù)雜的工作循環(huán)。（7）液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。2772．液壓傳動的缺點（1）液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比。（2）液壓傳動不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。（3）液壓元件的配合件制造精度要求較高，加工工藝較復(fù)雜。（4）液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除。278課題二液壓動力元件279學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解液壓泵的工作原理、特點及分類。2．掌握齒輪泵的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點和應(yīng)用。3．了解葉片泵、柱塞泵的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點和應(yīng)用。液壓動力元件向液壓系統(tǒng)提供動力，是液壓系統(tǒng)不可缺少的核心元件。液壓泵向液壓系統(tǒng)提供一定的流量和壓力，它將原動機（電動機或內(nèi)燃機）輸出的機械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能，是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。280?相關(guān)知識一、液壓泵的工作原理、特點及分類1．液壓泵的工作原理液壓泵是依靠密封容積的變化工作的，一般稱為容積式液壓泵。如圖所示為單柱塞液壓泵的工作原理圖，圖中柱塞裝在缸體中形成一個密封容積a，柱塞在彈簧的作用下始終壓緊在偏心輪上。原動機驅(qū)動偏心輪旋轉(zhuǎn)使柱塞做往復(fù)運動，當(dāng)a由小變大時就形成真空，油液在大氣壓作用下頂開單向閥1進入a腔，實現(xiàn)吸油；反之，當(dāng)a腔由大變小時，a腔中吸滿的油液將頂開單向閥2流入系統(tǒng)，實現(xiàn)壓油。偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和壓油。281282單柱塞液壓泵工作原理圖1—缸體2—柱塞3—凸輪4—油箱5—單向閥16—單向閥22．液壓泵的特點單柱塞液壓泵具有一切容積式液壓泵的基本特點。（1）具有一個或若干個密封且其容積可以周期性變化的空間。（2）油箱內(nèi)液體的絕對壓力必須恒等于或大于大氣壓力。（3）具有相應(yīng)的配油機構(gòu)，將吸油腔和排油腔隔開，保證液壓泵有規(guī)律且連續(xù)地吸、排液體。液壓泵的結(jié)構(gòu)原理不同，其配油機構(gòu)也不相同，如上圖所示的單向閥1、2就是配油機構(gòu)。3．液壓泵的類型按液壓泵在單位時間內(nèi)所能輸出的油液的體積是否可調(diào)，可分為定量泵和變量泵；按結(jié)構(gòu)形式不同，可分為齒輪式、葉片式和柱塞式。283二、齒輪泵1．齒輪泵的結(jié)構(gòu)齒輪泵的結(jié)構(gòu)如圖所示，外嚙合齒輪泵主要由泵蓋和泵體組成，泵體內(nèi)裝有一對齒數(shù)相同、寬度和泵體接近且互相嚙合的齒輪。284齒輪泵結(jié)構(gòu)a）外嚙合齒輪泵b）內(nèi)嚙合齒輪泵2．齒輪泵的工作原理如圖所示，當(dāng)泵的主動齒輪按圖示箭頭方向旋轉(zhuǎn)時，齒輪泵右側(cè)（吸油腔）齒輪脫開嚙合，使密封容積增大，形成局部真空，吸油；隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)，吸入齒間的油液被帶到另一側(cè)，這時輪齒進入嚙合，使密封容積逐漸減小，排油。當(dāng)齒輪泵的主動齒輪連續(xù)旋轉(zhuǎn)時，形成連續(xù)的吸油和排油，這就是齒輪泵的工作原理。285外嚙合齒輪泵的工作原理3．齒輪泵的特點及應(yīng)用（1）結(jié)構(gòu)簡單、成本低、體積小、質(zhì)量小、外形尺寸小。（2）抗油液污染能力強，工作可靠。（3）內(nèi)部泄漏比較大，容積效率較低。（4）壓力脈動和流量脈動大，振動和噪聲大。（5）排量不能調(diào)節(jié)，屬于定量泵。齒輪泵通常用于工作環(huán)境比較惡劣的各種低、中壓系統(tǒng)中，外嚙合齒輪泵應(yīng)用在發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的機油泵上，內(nèi)嚙合齒輪泵應(yīng)用在汽車自動變速器上。286三、葉片泵葉片泵分為單作用葉片泵和雙作用葉片泵，單作用葉片泵的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周完成一次吸油、排油，為變量泵；雙作用葉片泵的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周完成兩次吸油、排油，為定量泵。1．單作用葉片泵（1）結(jié)構(gòu)單作用葉片泵由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤等組成，定子具有圓柱形內(nèi)表面，定子和轉(zhuǎn)子之間有偏心距。287（2）單作用葉片泵的工作原理如圖所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子按回轉(zhuǎn)時，右側(cè)葉片逐漸伸出，葉片間的容積逐漸增大，從吸油口吸油；左側(cè)葉片被定子內(nèi)壁逐漸壓進槽內(nèi)，容積逐漸縮小，將油液從壓油口壓出；在吸油腔和壓油腔之間，有一段封油區(qū)，將吸油腔和壓油腔隔開。轉(zhuǎn)子不停地旋轉(zhuǎn)，泵就不斷地吸油和排油。288單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)及工作原理1—轉(zhuǎn)子2—葉片3—配油盤

4—定子

5—泵體（3）單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點1）內(nèi)部泄漏小，壓力脈動小，容積效率較高。2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件較難加工，成本較高。3）對油污敏感，葉片容易被油液中的臟物卡死。4）由于定子和轉(zhuǎn)子的偏心距可以調(diào)節(jié)，因此排量可以調(diào)節(jié)，屬于變量泵。（4）應(yīng)用范圍單作用葉片泵常用于工作環(huán)境比較潔凈的各種低、中壓系統(tǒng)中，如自動變速器的油泵。2892．雙作用葉片泵（1）結(jié)構(gòu)雙作用葉片泵由定子、轉(zhuǎn)子、葉片、配油盤等組成。轉(zhuǎn)子和定子中心重合，定子內(nèi)表面為八段曲線近似組成的橢圓柱形。（2）雙作用葉片泵的工作原理雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖所示，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，葉片在離心力的作用下壓向定子內(nèi)表面，形成若干個密封空間，當(dāng)轉(zhuǎn)子從小半徑運動到大半徑過程中，葉片外伸，密封空間的容積增大，吸入油液；再從大半徑運動到小半徑的過程中，葉片被定子內(nèi)壁逐漸壓進槽內(nèi)，密封空間容積變小，將油液從壓油口壓出。290291雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)及工作原理1—泵體2—轉(zhuǎn)子3—葉片

4—定子

5—配油盤（3）雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點1）輸油量均勻，輸油量較大。2）內(nèi)部泄漏小，壓力脈動小，容積效率較高。3）吸、壓油口對稱分布，轉(zhuǎn)子徑向液壓力平衡，使用壽命長。4）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件較難加工，成本較高。5）對油污敏感，葉片容易被油液中的臟物卡死。6）排量不能調(diào)節(jié)，屬于定量泵。（4）應(yīng)用范圍雙作用葉片泵通常用于工作環(huán)境比較潔凈的各種中壓或中高壓系統(tǒng)中，如汽車的轉(zhuǎn)向助力泵。292四、柱塞泵柱塞泵是靠柱塞在缸體中做往復(fù)運動形成密封容積的變化來實現(xiàn)吸油與壓油的液壓泵。柱塞泵按柱塞的排列和運動方向不同，可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩大類。1．徑向柱塞泵（1）結(jié)構(gòu)柱塞徑向排列裝在缸體中，缸體由原動機帶動連同柱塞一起旋轉(zhuǎn)。293（2）工作原理如圖所示，柱塞在離心力的（或在低壓油）作用下抵緊定子的內(nèi)壁，當(dāng)轉(zhuǎn)子按圖示方向回轉(zhuǎn)時，由于定子和轉(zhuǎn)子之間有偏心距，柱塞繞經(jīng)上半周時向外伸出，從吸油口b吸油；當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)到下半周時，定子內(nèi)壁將柱塞向里推，向配油盤的壓油口c壓油，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周時，完成一次吸、壓油，轉(zhuǎn)子連續(xù)運轉(zhuǎn)，即完成吸、壓油工作。294295徑向柱塞泵的工作原理2．軸向柱塞泵（1）結(jié)構(gòu)軸向柱塞泵由泵體、配油盤、柱塞和斜盤組成。柱塞沿圓周均勻分布在缸體內(nèi)；斜盤軸線與缸體軸線傾斜一角度，柱塞靠彈簧壓緊在斜盤上，配油盤和斜盤固定不轉(zhuǎn)。（2）工作原理如圖所示為直軸式軸向柱塞泵的工作原理，當(dāng)原動機通過傳動軸使泵體轉(zhuǎn)動時，由于斜盤的作用，使柱塞在泵體內(nèi)做往復(fù)直線運動，并通過配油盤的配油口進行吸油和壓油。泵體每轉(zhuǎn)一周，每個柱塞各完成吸、壓油一次。如改變斜盤傾角，就能改變液壓泵的排量；改變斜盤傾角方向，就能改變吸油和壓油的方向，即為雙向變量泵。296297軸向柱塞泵的工作原理3．柱塞泵的特點及應(yīng)用場合柱塞泵的性能較完善、泄漏小、容積效率高、壓力大；缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價高、自吸性差。主要應(yīng)用在工程機械、鑿巖機械、冶金機械，如挖掘機的液壓系統(tǒng)。五、液壓泵的圖形符號298液壓泵的圖形符號六、液壓泵的性能比較下表列出了液壓系統(tǒng)中常用液壓泵的主要性能。299液壓系統(tǒng)中常用液壓泵的性能比較課題三液壓執(zhí)行元件300學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解液壓馬達的作用、類型及工作原理。2．掌握活塞缸、柱塞缸的特點及應(yīng)用。3．了解液壓缸的典型結(jié)構(gòu)及工作原理。液壓馬達和液壓缸是液壓系統(tǒng)的液壓執(zhí)行元件，它們將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。液壓馬達用來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運動，液壓缸用來實現(xiàn)直線往復(fù)運動。301?相關(guān)知識一、液壓馬達1．類型液壓馬達按其結(jié)構(gòu)不同，可以分為齒輪式、葉片式、柱塞式和擺動式。2．工作原理常用的液壓馬達的結(jié)構(gòu)與同類型的液壓泵很相似，下面僅簡單介紹齒輪式液壓馬達的工作原理。如圖所示，當(dāng)齒輪式液壓馬達左側(cè)的容腔進入高壓油時，處于高壓腔的所有輪齒均受到壓力油的作用，其中相互嚙合的兩個齒輪表面只有一部分受到壓力油的作用，齒面力矩的總和使得齒輪按圖示方向轉(zhuǎn)動。302303齒輪式液壓馬達的工作原理圖3．液壓馬達圖形符號304液壓馬達的圖形符號二、液壓缸液壓缸是液壓系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，其功能是將液壓能轉(zhuǎn)變成往復(fù)式直線機械運動。1．液壓缸的結(jié)構(gòu)與工作原理液壓缸的結(jié)構(gòu)如圖所示，一般由缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿等組成。液壓缸的主要參數(shù)是缸筒直徑（D）、活塞桿直徑（d）以及活塞的有效行程（L）。在工作過程中，一端進油，另一端回油，壓力油作用在活塞上形成一定的推力使得活塞桿前伸或后縮。305306液壓缸的結(jié)構(gòu)1—缸底2—緩沖節(jié)流閥3—活塞4—密封圈5—缸蓋6—活塞桿7—缸筒2．液壓缸的類型、圖形符號及特點下面分別介紹幾種常用的液壓缸。307液壓缸的類型、圖形符號及特點（1）活塞缸活塞缸根據(jù)其使用要求不同可分為雙桿式和單桿式兩種。1）雙桿式活塞缸。如圖所示，活塞兩端都有一根直徑相等的活塞桿伸出的液壓缸稱為雙桿式活塞缸，它一般由缸體、缸蓋、活塞、活塞桿和密封件等零件構(gòu)成。根據(jù)安裝方式不同，可分為缸體固定式和活塞桿固定式兩種。308雙桿式活塞缸2）單桿式活塞缸。如圖所示，活塞只有一端帶活塞桿，單桿式活塞缸也有缸體固定和活塞桿固定兩種形式，但它們的工作臺移動范圍都是活塞有效行程的兩倍。309單桿式活塞缸3）差動液壓缸。單桿式活塞缸在其左右兩腔都接通高壓油時稱為“差動連接”。如圖所示，差動連接進油是將有桿腔排出的油液和油源輸入的油液一起進入無桿腔，從而在不增加油源輸入流量的情況下，提高活塞的運動速度。310差動液壓缸（2）柱塞缸柱塞缸中的柱塞和缸筒不接觸，運動時以缸蓋上的導(dǎo)向套為導(dǎo)向，適用于行程較長的場合。如圖a所示柱塞缸，它只能實現(xiàn)一個方向的液壓傳動，反向運動要靠外力；若需實現(xiàn)雙向運動，則必須成對使用，如圖b所示。311柱塞缸（3）增壓液壓缸增壓液壓缸又稱增壓器，如圖所示，它利用活塞的有效面積的不同使液壓系統(tǒng)中的局部區(qū)域獲得高壓。312增壓液壓缸（4）伸縮缸如圖所示，伸縮缸由兩個或多個活塞缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿內(nèi)孔是后一級活塞缸的缸筒，伸出時可獲得很長的工作行程，縮回時可保持很小的結(jié)構(gòu)尺寸，伸縮缸廣泛應(yīng)用于起重運輸車輛上。313伸縮缸（5）齒輪缸齒輪缸由兩個活塞和一套齒輪齒條傳動裝置組成，如圖所示?；钊囊苿咏?jīng)齒輪齒條傳動裝置變成齒輪的傳動，用于實現(xiàn)工作部件的往復(fù)擺動或間歇進給運動。314齒輪缸課題四液壓控制閥315學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握普通單向閥、液控單向閥的工作原理和作用。2．掌握換向閥的工作原理、分類、符號、中位機能及換向方式。3．掌握溢流閥的工作原理及應(yīng)用。4．了解順序閥、節(jié)流閥的工作原理及應(yīng)用。316?相關(guān)知識一、液壓閥的作用、分類及要求1．液壓閥的作用及類型液壓閥是用來控制液壓系統(tǒng)中油液的流動方向或調(diào)節(jié)其壓力和流量的裝置，它可分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類。方向控制閥是利用流通通道的更換控制油液的流動方向，壓力控制閥和流量控制閥是利用節(jié)流作用控制系統(tǒng)的壓力和流量。從結(jié)構(gòu)上來說，所有的閥都由閥體、閥芯（轉(zhuǎn)閥或滑閥）和驅(qū)動部件組成。317318液壓閥的分類液壓閥可按不同的用途進行分類，見下表。2．對液壓閥的基本要求（1）動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小。（2）油液流過的壓力損失小。（3）密封性能好。（4）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護方便，通用性好。319二、方向控制閥1．單向閥液壓系統(tǒng)中常見的單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。（1）普通單向閥普通單向閥的作用是使油液只能沿一個方向流動，不許反向倒流。如圖a所示是一種管式普通單向閥的結(jié)構(gòu)，液體從P口流入，克服彈簧力而將閥芯頂開，再從A口流出。當(dāng)液壓油液反向流入時，由于閥芯被壓緊在閥座的密封面上，所以液流被截止。如圖b所示是普通單向閥的圖形符號。320321普通單向閥a）結(jié)構(gòu)圖b）圖形符號1—閥體2—閥芯3—彈簧4—彈簧墊5—擋圈（2）液控單向閥如圖a所示是液控單向閥的結(jié)構(gòu)，當(dāng)控制油口X處無壓力油通入時，它和普通單向閥一樣；當(dāng)控制油口X有壓力油通入時，壓力油將從活塞1的環(huán)形槽上側(cè)的小槽a進入活塞左側(cè)的空腔中，活塞1右移，推動推桿3頂開閥芯4，使油路接通，油液就可在兩個方向自由通流。由于活塞與閥體內(nèi)腔之間有縫隙，會產(chǎn)生泄漏，所以在閥體上增加了泄油口L。如圖b所示是液控單向閥的圖形符號。322323液控單向閥a）結(jié)構(gòu)圖b）圖形符號1—活塞2—閥體3—推桿4—閥芯2．換向閥換向閥利用閥芯與閥體的相對運動使油路接通、關(guān)斷，或變換油液的方向。換向閥有轉(zhuǎn)動式和滑閥式兩種，滑閥式換向閥應(yīng)用較為廣泛。（1）轉(zhuǎn)閥式換向閥轉(zhuǎn)閥式換向閥的工作原理如圖a所示，當(dāng)轉(zhuǎn)動閥芯時，依靠閥芯相對于閥體轉(zhuǎn)過的角度，確定打開和關(guān)閉的油路及其開度的大小。如圖b所示為轉(zhuǎn)閥式換向閥的圖形符號。324325轉(zhuǎn)閥式換向閥a）工作原理圖b）圖形符號（2）滑閥式換向閥1）結(jié)構(gòu)與分類?；y式換向閥主要由閥體和滑動閥芯組成。按閥芯在閥體的工作位置數(shù)和換向閥所控制的油口通路數(shù)分，滑閥式換向閥有二位二通、二位三通、二位四通、二位五通、三位四通、三位五通等類型。不同的工作位置數(shù)和油口通路數(shù)是由閥體上不同的沉割槽和閥芯上臺肩組合形成的，其具體的結(jié)構(gòu)形式及圖形符號見下表。326327滑閥式換向閥結(jié)構(gòu)形式及圖形符號2）換向閥的符號表示。一個換向閥的完整符號應(yīng)具有工作位置數(shù)、油口通路數(shù)和在各工作位置上閥口的連通關(guān)系、控制方法以及復(fù)位、定位方法等。3）三位四通換向閥的中位機能。三位四通換向閥閥芯處在中間位置時各油口的連通形式，稱為換向閥的中位機能。328三、壓力控制閥在液壓傳動系統(tǒng)中，控制油液壓力高低的液壓閥稱為壓力控制閥，簡稱壓力閥。壓力閥的作用是用來控制液壓傳動系統(tǒng)中流體的壓力，或利用系統(tǒng)中壓力的變化來控制某些液壓元件的動作。按照用途不同，壓力控制閥可分為溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。3291．溢流閥（1）工作原理溢流閥的主要作用是溢去系統(tǒng)中的多余油液，保證系統(tǒng)在一定的壓力下或安全壓力下工作。如圖所示為溢流閥的工作原理，其中，彈簧用來調(diào)節(jié)溢流閥的溢流壓力。當(dāng)系統(tǒng)壓力大于彈簧所調(diào)節(jié)的壓力時，打開閥芯，油液流回油箱，限制系統(tǒng)壓力繼續(xù)升高，使系統(tǒng)壓力保持在彈簧所調(diào)定的數(shù)值。調(diào)節(jié)彈簧壓力，即可調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力的大小。330331溢流閥工作原理1—閥芯2—彈簧3—手柄332溢流閥的種類、工作原理和圖形符號根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理的不同，溢流閥可分為直動式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥，其種類、工作原理和圖形符號見下表。（2）溢流閥的特征閥芯常閉，進口壓力控制閥芯動作；進口有壓力，出口接油箱而無壓力；彈簧腔采用內(nèi)部回油。（3）溢流閥的應(yīng)用1）定壓閥，用于系統(tǒng)定壓、穩(wěn)壓。2）安全閥，防止系統(tǒng)過載。3）遠程調(diào)壓閥，實現(xiàn)遠距離調(diào)壓操作。4）背壓閥，穩(wěn)定執(zhí)行元件速度，將溢流閥裝在回油路上，調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)壓彈簧即能調(diào)節(jié)背壓力的大小。3332．減壓閥減壓閥的主要作用是降低系統(tǒng)中某一支路的壓力，并保持壓力穩(wěn)定，使同一系統(tǒng)得到多個不同壓力的回路。減壓閥根據(jù)所控制的壓力不同分為直動式和先導(dǎo)式兩種。（1）工作原理1）直動式減壓閥。如圖所示為直動式減壓閥的工作原理圖及圖形符號，該閥在初始位置常開，壓力油可從油口P流向油口A。油口A的壓力同時經(jīng)油道1作用于壓縮彈簧3對面的閥芯上。當(dāng)油口A的壓力超過壓縮彈簧的設(shè)定值時，控制閥芯2向左移動至控制位置并保持油口A的壓力恒定。334335直動式減壓閥的工作原理圖及圖形符號1—油道2—控制閥芯3—壓縮彈簧2）先導(dǎo)式減壓閥。如圖所示為先導(dǎo)式減壓閥的工作原理圖及圖形符號，它分為先導(dǎo)閥和主閥兩部分，由先導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥減壓。336先導(dǎo)式減壓閥的工作原理圖及圖形符號（2）減壓閥的特征閥芯常開，出油口壓力控制閥芯動作；進油口有壓力，出油口接子系統(tǒng)也有壓力；彈簧腔采用外部回油。（3）減壓閥的應(yīng)用1）子系統(tǒng)減壓回路。2）夾緊裝置液壓回路。3373．順序閥順序閥是利用液壓系統(tǒng)中壓力的變化，來控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動作的先后順序。順序閥也有直動式和先導(dǎo)式兩種，前者一般用于低壓系統(tǒng)，后者用于中高壓系統(tǒng)。一般使用直動式順序閥。（1）工作原理直動式順序閥的工作原理圖及圖形符號如圖所示。壓力油由進油口P經(jīng)閥芯4內(nèi)部的小孔作用在閥芯下方，使閥芯受到向上的推力。當(dāng)進油口壓力小于調(diào)定壓力時，閥芯不動，進、出油口不通；當(dāng)進油口壓力大于調(diào)定壓力時，閥芯上移，進、出油口連通，壓力油便從順序閥通向某一執(zhí)行元件，使其動作。順序閥相當(dāng)于一個壓力控制開關(guān)。338339直動式順序閥的工作原理圖及圖形符號1—調(diào)壓螺母2—滑柱3—調(diào)壓彈簧4—閥芯5—閥體（2）順序閥的特征閥芯常閉，進油口壓力控制閥芯動作；進油口有壓力，出油口也有壓力；彈簧腔采用外部回油。（3）順序閥的應(yīng)用1）用來使兩個或兩個以上執(zhí)行元件按一定的順序動作。2）作為背壓閥用。3）單向順序閥可作為平衡閥用。4）液控順序閥可作為卸荷閥用。5）保證油路的最低壓力。3404．溢流閥、減壓閥、順序閥的區(qū)別341溢流閥、減壓閥、順序閥的區(qū)別四、流量控制閥流量控制閥是通過改變節(jié)流口流通截面積的大小，實現(xiàn)對液壓傳動系統(tǒng)液體流量的控制，從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的運動速度。常用的流量閥有節(jié)流閥、調(diào)速閥等，見下表。342流量控制閥課題五液壓輔助元件343學(xué)習(xí)目標(biāo)1．了解過濾器的主要類型、結(jié)構(gòu)特點及安裝位置。2．了解蓄能器的結(jié)構(gòu)、性能和作用。3．了解油箱的作用與結(jié)構(gòu)。4．了解管道、管接頭的種類。液壓系統(tǒng)中的輔助元件，對系統(tǒng)的動態(tài)性能、工作穩(wěn)定性、使用壽命、噪聲和溫升等都有直接影響。常用液壓輔助元件的圖形符號和實物圖見下表。344345常用液壓輔助元件的圖形符號和實物圖?相關(guān)知識一、過濾器過濾器的作用是凈化工作油液，清除混在油液中的雜質(zhì)，防止油路堵塞和元件磨損，保證系統(tǒng)正常工作。1．過濾器的類型按濾芯材料和過濾方式的不同，過濾器可分為網(wǎng)式、線隙式、燒結(jié)式、紙芯式及磁性過濾器等。過濾器的結(jié)構(gòu)圖、特點及應(yīng)用見下表。346347過濾器的結(jié)構(gòu)圖、特點及應(yīng)用348過濾器的結(jié)構(gòu)圖、特點及應(yīng)用349過濾器的結(jié)構(gòu)圖、特點及應(yīng)用2．過濾器的安裝位置（1）安裝在泵的吸油口處。（2）安裝在泵的出口油路上。（3）安裝在系統(tǒng)的回油路上。（4）安裝在系統(tǒng)的分支油路上。（5）單獨過濾系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)中除了整個系統(tǒng)所需的過濾器外，還常常在一些重要元件（如伺服閥、精密節(jié)流閥等）的前面單獨安裝一個專用的過濾器來確保它們的正常工作。350二、蓄能器蓄能器可以在短時間內(nèi)供應(yīng)大量壓力油，補償泄漏以保持系統(tǒng)壓力，消除壓力脈動及緩和液壓沖擊。蓄能器主要有彈簧式和充氣式兩大類，其中充氣式又包括氣瓶式、活塞式和氣囊式三種。氣囊式蓄能器的特點是把油與氣體隔開，防止氣體進入油中。氣囊式蓄能器慣性小、反應(yīng)快、易維護；但制造困難，容量小。351三、油箱油箱的作用主要是儲存油液，此外還起著散發(fā)油液中熱量（在周圍環(huán)境溫度較低的情況下則是保持油液中熱量）、釋放出混在油液中的氣體、沉淀油液中污物等作用。液壓系統(tǒng)中的油箱有整體式和分離式兩種。分離式油箱的典型結(jié)構(gòu)如圖所示，油箱內(nèi)部用隔板將吸油管與回油管隔開，利于雜質(zhì)的沉淀，并防止油液振蕩。352353分離式油箱1—吸油管2—油箱蓋3—回油管

4—放油塞5—隔板四、管件1．油管液壓系統(tǒng)中使用的油管種類很多，有鋼管、紫銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，油管的特點及其適用范圍如下。（1）鋼管能承受高壓，價格低廉，耐油，抗腐蝕，剛度高，但裝配時不能任意彎曲；常用在裝拆方便處作為壓力管道，中、高壓用無縫管，低壓用焊接管。（2）紫銅管易彎曲成各種形狀，但承壓能力一般不超過6.5～10MPa，抗振能力較弱，又易使油液氧化。354（3）尼龍管呈乳白色半透明狀，加熱后可以隨意彎曲成形，冷卻后又能定形，承壓能力因材質(zhì)而異，一般為2.5～8MPa。（4）塑料管質(zhì)輕耐油，價格便宜，裝配方便，但承壓能力低，長期使用會變質(zhì)老化，只適用于壓力低于0.5MPa的回油管、泄油管等。（5）橡膠管高壓管由耐油橡膠夾幾層鋼絲編織網(wǎng)制成，鋼絲網(wǎng)層數(shù)越多，耐壓越高，價格越高，用作中、高壓系統(tǒng)中兩個相對運動件之間的壓力管道；低壓管由耐油橡膠夾帆布制成，可用作回油管道。3552．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，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等特點。管接頭的種類很多，下表為幾種常見的管接頭形式。356常見的管接頭形式357常見的管接頭形式課題六液壓基本回路358學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握方向控制回路的原理及應(yīng)用。2．掌握壓力控制回路的原理及應(yīng)用。3．了解速度控制回路的原理及應(yīng)用。4．了解順序動作控制回路的原理及應(yīng)用。機械設(shè)備的液壓傳動系統(tǒng)是由一些基本回路組成的。液壓基本回路是由相關(guān)元件組成的用來完成特定功能的典型管路結(jié)構(gòu)，它是液壓傳動系統(tǒng)的基本組成單元，主要包括方向控制回路、壓力控制回路、速度控制回路、順序動作控制回路四大類。359?相關(guān)知識一、方向控制回路方向控制回路是控制和改變執(zhí)行元件運行方向的基本回路，一般只需在動力元件與執(zhí)行元件之間使用普通換向閥。1．換向回路如圖所示換向回路由三位四通M型電磁換向閥控制液壓缸換向，電磁鐵1YA通電時，換向閥左位工作，活塞向右運動；電磁鐵2YA通電時，換向閥右位工作，活塞向左運動；兩個電磁鐵斷電時換向閥在中位，液壓缸停止運動，液壓泵卸荷。360361換向回路2．鎖緊回路如圖所示，液控單向閥和H型三位四通換向閥控制液壓鎖緊回路，能使液壓缸在任意位置上停留，且停留后不會在外力作用下移動位置。362鎖緊回路1、2—液控單向閥

3—H型三位四通換向閥二、壓力控制回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分壓力的基本回路，壓力控制回路的主要類型如下。1．調(diào)壓回路調(diào)壓回路是指使系統(tǒng)整體或某一部分的壓力保持恒定的回路，主要由溢流閥組成，一般分為單級調(diào)壓回路和多級調(diào)壓回路。單級調(diào)壓回路系統(tǒng)的工作壓力穩(wěn)定在溢流閥的調(diào)定壓力（如發(fā)動機潤滑系統(tǒng)的機油壓力）附近，如圖所示。在先導(dǎo)式溢流閥的遠程控制口處通過接入溢流閥、換向閥，可構(gòu)成多級調(diào)壓回路，先導(dǎo)壓力必須大于遠程壓力，如圖所示。363364單級調(diào)壓回路多級調(diào)壓回路2．減壓回路減壓回路使系統(tǒng)某一部分（或子系統(tǒng)）具有較低的恒定壓力數(shù)值。如圖所示，在回路中并聯(lián)了一個減壓閥，使液壓缸2得到一穩(wěn)定的、比液壓缸1壓力低的壓力。365減壓回路3．增壓回路增壓回路使液壓泵在較低的壓力下供油，而系統(tǒng)局部具有較高的工作壓力。如圖所示，壓力為p1的油液進入增壓缸的大活塞腔，這時在小活塞腔可得到壓力為p2的高壓油液，增壓的倍數(shù)是大小活塞的工作面積之比。366增壓回路4．卸荷回路卸荷回路的作用是當(dāng)執(zhí)行元件短時停止工作時，使泵在接近零壓的工況下運轉(zhuǎn)，如圖所示。367卸荷回路a）三位三通換向閥中位機能卸荷

b）二位二通電磁換向閥卸荷三、速度控制回路用來調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的基本回路稱為速度控制回路。常用的速度控制回路有節(jié)流調(diào)速回路、快速回路、速度換接回路等，這里主要介紹節(jié)流調(diào)速回路。節(jié)流調(diào)速回路通過改變執(zhí)行元件的輸入流量，達到調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度的目的，一般包括進油節(jié)流回路、回油節(jié)流回路、旁油節(jié)流回路。這種調(diào)速方法的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用維護方便，但存在油液的液阻大、能量損失大、發(fā)熱量大、效率低等缺點，因此常用于功率不大的場合。368369回油節(jié)流回路進油節(jié)流回路旁油節(jié)流回路四、順序動作控制回路順序動作控制回路用以控制多缸液壓系統(tǒng)的動作順序，使各液壓缸嚴(yán)格按照順序動作，主要包括行程閥控制的順序動作回路和壓力控制的順序動作回路。如圖所示為用行程閥控制的順序動作回路，在圖示狀態(tài)下，A、B兩缸的活塞均在右端。當(dāng)推動閥C的手柄，使閥C左位工作，則缸A的活塞左行，完成動作①；擋塊壓下行程閥D后，缸B的活塞左行，完成動作②；手動換向閥C復(fù)位后，缸A的活塞右行復(fù)位，實現(xiàn)動作③；隨著擋塊后移，閥D復(fù)位，缸B的活塞右行，實現(xiàn)動作④。完成一個動作循環(huán)。370371行程閥控制的順序動作回路如圖所示為