液壓插裝閥知識

液壓與氣壓傳動緒論章氣源裝置及氣動元件章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)一章氣動基本回路與常用回路章液壓泵二章氣動邏輯系統(tǒng)設(shè)計章液壓馬達與液壓缸三章氣壓傳動系統(tǒng)實例章液壓控制閥章液壓輔件章液壓基本回路章典型液壓系統(tǒng)章液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算章氣壓與傳動基礎(chǔ)知識2021/6/271緒論液壓與氣壓傳動的工作原理及特征液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點2021/6/272液壓與氣壓傳動的工作原理和特征

液壓千斤頂常用于頂升重物,如頂起汽車以便拆換輪胎

2021/6/273一、特點：（1）通過具有一定壓力的液體來傳動；（2）傳動過程中須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換；（3）傳動必須在密封容積內(nèi)進行，而且容積要進行變化。

二、液壓傳動裝置本質(zhì):

是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它先將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，后將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能。

三、運動演示2021/6/274

液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成能源裝置—將機械能轉(zhuǎn)換為流體壓力能的裝置。執(zhí)行元件——將流體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的元件。控制元件——控制系統(tǒng)壓力、流量、方向的元件以及進行信號轉(zhuǎn)換、邏輯運算和放大等功能的信號控制元件。輔助元件——保證系統(tǒng)正常工作除上述三種元件外的裝置。2021/6/275

液壓與氣壓傳動的優(yōu)缺點布置方便靈活。無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達2000：1。傳動平穩(wěn)，易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁換向。操作控制方便，易于實現(xiàn)自動控制、中遠距離控制和過載保護。標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化程度高，有利于縮短設(shè)計周期、制造周期和降低成本。傳動效率不高；維護要求較高。

2021/6/276第一章液壓流體力學(xué)基礎(chǔ)液壓油液液體靜力學(xué)液體動力學(xué)管道流動孔口流動縫隙流動液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象2021/6/277液壓油液

密度單位體積液體的質(zhì)量可壓縮性對于一般液壓系統(tǒng)，可認(rèn)為油液是不可壓縮的。粘性液體流動時分子之間產(chǎn)生的一種內(nèi)摩擦力，用動力粘度，運動粘度，相對粘度來度量。液壓油的性質(zhì)2021/6/278

對液壓油液的要求

有良好的潤滑性；

成分要純凈；

有良好的化學(xué)穩(wěn)定性；

抗泡沫性和抗乳化性好；粘溫特性好；

材料相容性好；無毒，價格便宜

2021/6/279

液壓油液的選用

選用液壓油液首先考慮的是粘度液壓系統(tǒng)的工作壓力壓力高，要選擇粘度較大的液壓油液。環(huán)境溫度-溫度高，選用粘度較大的液壓油液。

運動速度-速度高，選用粘度較低的液壓油液。液壓泵的類型2021/6/2710液體靜力學(xué)若在液體的面積A上所受的作用力F為均勻分布時，靜壓力可表示為p=F/A

液體靜壓力在物理學(xué)上稱為壓強，工程實際應(yīng)用中習(xí)慣稱為壓力。

2021/6/2711液體靜壓力的特性液體內(nèi)任一點所受的靜壓力在各個方向上都相等。

液體靜壓力垂直于承壓面，方向為該面內(nèi)法線方向。

2021/6/2712

靜壓力基本方程式

靜壓力基本方程式p=p0+ρgh

液體內(nèi)的壓力與液體深度成正比。

靜止液體中任一質(zhì)點的總能量p/ρg+h保持不變，即能量守恒。

壓力的表示法及單位

2021/6/2713帕斯卡原理

作用在大活塞上的負(fù)載F1形成液體壓力p=F1/A1

為防止大活塞下降，在小活塞上應(yīng)施加的力

F2=pA2=F1A2/A1

由此可得液壓傳動可使力放大，可使力縮小，也可以改變力的方向。液體內(nèi)的壓力是由負(fù)載決定的。2021/6/2714

靜壓力對固體壁面的作用力液體和固體壁面接觸時，固體壁面將受到液體靜壓力的作用

當(dāng)固體壁面為平面時，液體壓力在該平面的總作用力F=pA，方向垂直于該平面。當(dāng)固體壁面為曲面時，液體壓力在曲面某方向上的總作用力F=pAx

，Ax

為曲面在該方向的投影面積。2021/6/2715

液體動力學(xué)理想液體假設(shè)的既無粘性又不可壓縮的流體稱為理想流體。恒定流動液體流動時，液體中任一點處的壓力、速度和密度都不隨時間而變化的流動，亦稱為定常流動或非時變流動

2021/6/2716

流量連續(xù)性方程流量連續(xù)性方程是質(zhì)量守恒定律在流體力學(xué)中的表達方式。

ρ1υ1A1=ρ2υ2A2q=VA=常數(shù)2021/6/2717

伯努利方程

理想流體的伯努利方程

p1/ρg+Z1+v12/2g=p2/ρg+Z2+v22/2g=常數(shù)

在管內(nèi)作穩(wěn)定流動的理想流體具有壓力能，勢能和動能三種形式的能量，它們可以互相轉(zhuǎn)換，但其總和不變，即能量守恒。

2021/6/2718實際流體的伯努利方程

p1/ρg+Z1+α1v12/2g=p2/ρg+Z2+α2v22/2g+hw實際流體存在粘性，流動時存在能量損失，hw為單位質(zhì)量液體在兩截面之間流動的能量損失。2021/6/2719

動量方程

動量方程是用來計算流動液體作用在限制其流動的固體壁面上的總作用力?！艶=ρq（u2-u1）作用在液體控制體積上的外力總和等于單位時間內(nèi)流出控制表面與流入控制表面的液體的動量之差。注意：F、u是矢量；流動液體作用在固體壁面上的力與作用在液體上的力大小相等、方向相反。2021/6/2720

管道流動

由于流動液體具有粘性，以及流動時突然轉(zhuǎn)彎或通過閥口會產(chǎn)生撞擊和旋渦，因此液體流動時必然會產(chǎn)生阻力。壓力損失由沿程壓力損失和局部壓力損失兩部分組成。2021/6/2721流態(tài)、雷諾數(shù)

通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在管道中流動時存在兩種流動狀態(tài)。層流——粘性力起主導(dǎo)作用紊流——慣性力起主導(dǎo)作用

液體的流動狀態(tài)用雷諾數(shù)來判斷。2021/6/2722沿程壓力損失液體在等直徑管中流動時因摩擦而產(chǎn)生的損失，稱為沿程壓力損失。因液體的流動狀態(tài)不同沿程壓力損失的計算有所區(qū)別。2021/6/2723

局部壓力損失

液體流經(jīng)管道的彎頭、接頭、閥口等處時，液體流速的大小和方向發(fā)生變化，會產(chǎn)生漩渦并發(fā)生紊動現(xiàn)象，由此造成的壓力損失稱為局部壓力損失。

整個液壓系統(tǒng)的總壓力損失應(yīng)為所有沿程壓力損失和所有的局部壓力損失之和。

∑Δp=∑Δpλ+∑Δpξ2021/6/2724

孔口流動

在液壓元件特別是液壓控制閥中，對液流壓力、流量及方向的控制通常是通過特定的孔口來實現(xiàn)的，它們對液流形成阻力，使其產(chǎn)生壓力降，其作用類似電阻，稱其為液阻。2021/6/2725

孔口流量壓力公式薄壁小孔

q=CdAo（2Δp/ρ）1/2滑閥閥口q＝CdπDxv(2Δp/ρ)1/2短孔q=CdA0(2Δp/ρ)1/2細長孔q=（πd4/128μl）Δp液流經(jīng)過細長孔的流量與液體粘度成反比。流過細長孔流量受液體溫度影響較大。2021/6/2726

液阻

定義:

孔口前后壓力降與穩(wěn)態(tài)流量的比值為液阻，即在穩(wěn)態(tài)下，它與流量變化所需要的壓差變化成正比。特性:

R與通流面積A成反比，A=0，R為無限大；A足夠大時，R＝0。Δp一定，調(diào)節(jié)A，可以改變R，從而調(diào)節(jié)流經(jīng)孔口的流量。A一定，改變q，Δp隨之改變，這種液阻的阻力特性用于壓力控制閥的內(nèi)部控制。

2021/6/2727

縫隙流動通過平板縫隙的流量q=bh3Δp/12μl±uobh/2在壓差作用下，流量q

與縫隙值h

的三次方成正比，這說明液壓元件內(nèi)縫隙的大小對泄漏量的影響非常大。

2021/6/2728

環(huán)形縫隙

通過同心圓柱環(huán)形縫隙的流量公式：

q=（πdh

3/12μl）Δp±πdh

uo/2

當(dāng)圓柱體移動方向和壓差方向相同時取正號，方向相反時取負(fù)號。

2021/6/2729

液壓沖擊和氣穴現(xiàn)象液壓沖擊——因某些原因液體壓力在一瞬間會突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。危害——瞬間壓力沖擊不僅引起振動和噪聲，而且會損壞密封裝置、管道、元件，造成設(shè)備事故。類型

1.管道閥門突然關(guān)閉時的液壓沖擊

2.運動部件制動時產(chǎn)生的液壓沖擊2021/6/2730

氣穴現(xiàn)象氣穴現(xiàn)象——在液壓系統(tǒng)中，如果某點處的壓力低于液壓油液所在溫度下的空氣分離壓時，原先溶解在液體中的空氣就會分離出來，使液體中迅速出現(xiàn)大量氣泡。減少氣穴現(xiàn)象的措施

1、減小閥孔前后的壓力降，一般使壓力比p1/p2＜3.5。

2、盡量降低泵的吸油高度，減少吸油管道阻力。

3、各元件聯(lián)接處要密封可靠，防止空氣進入。

4、增強容易產(chǎn)生氣蝕的元件的機械強度.

2021/6/2731第二章液壓泵液壓泵的概述柱塞泵葉片泵齒輪泵2021/6/2732液壓泵的概述

液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為壓力能輸出，為執(zhí)行元件提供壓力油。2021/6/2733液壓泵基本工作原理以單柱塞泵為例偏心輪旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，柱塞上下往復(fù)運動一次，向下運動吸油，向上運動排油。液壓泵的工作原理2021/6/2734

液壓泵正常工作的三個必備條件

必須具有一個由運動件和非運動件所構(gòu)成的密閉容積；密閉容積的大小隨運動件的運動作周期性的變化，容積由小變大——吸油，由大變小——壓油；密閉容積增大到極限時，先要與吸油腔隔開，然后才轉(zhuǎn)為排油；密閉容積減小到極限時，先要與排油腔隔開，然后才轉(zhuǎn)為吸油。2021/6/2735

液壓泵的主要性能參數(shù)

液壓泵的壓力

工作壓力p

：泵工作時的出口壓力，大小取決于負(fù)載。

額定壓力ps

：正常工作條件下按實驗標(biāo)準(zhǔn)連續(xù)運轉(zhuǎn)的最高壓力。

吸入壓力：泵的進口處的壓力。2021/6/2736

液壓泵的主要性能參數(shù)

排量V：液壓泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)理論上應(yīng)排除的油液體積，又稱為理論排量或幾何排量。cm3/r。平均理論流量qt：泵在單位時間內(nèi)理論上排出的油液體積。

實際流量q

：泵在單位時間內(nèi)實際排出的油液體積。q=qt-Δq。瞬時理論流量qsh

：任一瞬時理論輸出的流量。額定流量qs

：泵在額定壓力，額定轉(zhuǎn)速下允許連續(xù)運轉(zhuǎn)的流量。容積效率ηv：ηv=q/qt2021/6/2737液壓泵的主要性能參數(shù)泵的功率和效率輸入功率Pr：驅(qū)動泵軸的機械功率為泵的輸入功率，Pr=Tω

輸出功率P：泵輸出液壓功率，

P=pq

總效率ηp

：ηp=P/P

r

泵的轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n

s：額定壓力下能連續(xù)長時間正常運轉(zhuǎn)的最高轉(zhuǎn)速。最高轉(zhuǎn)速n

max：額定壓力下允許短時間運行的最高轉(zhuǎn)速。最低轉(zhuǎn)速n

min：正常運轉(zhuǎn)允許的最低轉(zhuǎn)速。2021/6/2738

液壓泵的分類和選用按運動部件的形狀和運動方式分為齒輪泵，葉片泵，柱塞泵，螺桿泵齒輪泵又分外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵葉片泵又分雙作用葉片泵，單作用葉片泵柱塞泵又分徑向柱塞泵和軸向柱塞泵按排量能否變量分定量泵和變量泵2021/6/2739液壓泵的選用原則

是否要求變量要求變量選用變量泵。工作壓力柱塞泵的額定壓力最高。工作環(huán)境齒輪泵的抗污能力最好。噪聲指標(biāo)雙作用葉片泵和螺桿泵屬低噪聲泵。效率軸向柱塞泵的總效率最高。2021/6/2740

液壓泵的圖形符號2021/6/2741

柱塞泵定義柱塞沿徑向放置的泵稱為徑向柱塞泵，柱塞軸向布置的泵稱為軸向柱塞泵。徑向柱塞泵配流軸式徑向柱塞泵閥配流徑向柱塞泵軸向柱塞泵斜盤式軸向柱塞泵斜軸式無鉸軸向柱塞泵2021/6/2742配流軸式徑向柱塞泵工作原理工作原理缸體-

均布有七個柱塞孔，柱塞底部空間為密閉工作腔。柱塞

-

其頭部滑履與定子內(nèi)圓接觸。定子-

與缸體存在偏心。配流軸傳動軸2021/6/2743斜盤式軸向柱塞泵工作原理工作原理缸體

-均布Z個柱塞柱塞滑履組-

柱塞直徑為d斜盤-

相對傳動軸傾角為α配流盤傳動軸斜盤式軸向柱塞泵的工作原理2021/6/2744斜盤式軸向柱塞泵結(jié)構(gòu)圖2021/6/2745葉片泵葉片泵分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。雙作用葉片泵只能作定量泵用，單作用葉片泵可作變量泵用。雙作用葉片泵因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動兩次，完成兩次吸油和壓油而得名。單作用葉片泵轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次，故稱為單作用。2021/6/2746

雙作用葉片泵工作原理

由定子內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)子外圓和左右配流盤組成的密閉工作容積被葉片分割為四部分，傳動軸帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，葉片在離心力作用下緊貼定子內(nèi)表面，因定子內(nèi)環(huán)由兩段大半徑圓弧、兩段小半徑圓弧和四段過渡曲線組成，故有兩部分密閉容積將隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而變化。工作原理2021/6/2747

單作用葉片泵工作原理定子內(nèi)環(huán)為圓轉(zhuǎn)子與定子存在偏心e，銑有z個葉片槽葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)自由滑動，寬度為B左、右配流盤銑有吸、壓油窗口傳動軸單作用葉片泵的工作原理2021/6/2748齒輪泵

齒輪泵是利用齒輪嚙合原理工作的，根據(jù)嚙合形式不同分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。因螺桿的螺旋面可視為齒輪曲線作螺旋運動所形成的表面，螺桿的嚙合相當(dāng)于無數(shù)個無限薄的齒輪曲線的嚙合.2021/6/2749

外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)組成一對幾何參數(shù)完全相同的齒輪，齒寬為B，齒數(shù)為z泵體前后蓋板長短軸工作原理

兩嚙合的輪齒將泵體、前后蓋板和齒輪包圍的密閉容積分成兩部分，輪齒進入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，經(jīng)壓油口排油，退出嚙合的一側(cè)密閉容積增大，經(jīng)吸油口吸油。2021/6/2750

外嚙合齒輪泵的結(jié)構(gòu)特點

泄漏與間隙補償措施齒輪泵存在端面泄漏、徑向泄漏和輪齒嚙合處泄漏。

端面間隙補償采用靜壓平衡措施：在齒輪和蓋板之間增加一個補償零件，如浮動軸套或浮動側(cè)板，在浮動零件的背面引入壓力油，讓作用在背面的液壓力稍大于正面的液壓力.

工作原理2021/6/2751困油現(xiàn)象與卸荷措施

困油現(xiàn)象產(chǎn)生的原因齒輪重迭系數(shù)ε＞1，在兩對輪齒同時嚙合時，它們之間將形成一個與吸、壓油腔均不相通的閉死容積，此閉死容積隨齒輪轉(zhuǎn)動其大小發(fā)生變化，先由大變小，后由小變大。2021/6/2752困油現(xiàn)象的危害

閉死容積由大變小時油液受擠壓，導(dǎo)致壓力沖擊和油液發(fā)熱，閉死容積由小變大時，會引起汽蝕和噪聲。2021/6/2753

內(nèi)嚙合齒輪泵工作原理

一對相互嚙合的小齒輪和內(nèi)齒輪與側(cè)板所圍成的密閉容積被齒嚙合線分割成兩部分，當(dāng)傳動軸帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)時，輪齒脫開嚙合的一側(cè)密閉容積增大，為吸油腔；輪齒進入嚙合的一側(cè)密閉容積減小，為壓油腔。特點無困油現(xiàn)象流量脈動小，噪聲低2021/6/2754

選擇液壓泵的原則是否要求變量:

徑向柱塞泵、軸向柱塞泵、單作用葉片泵是變量泵。工作壓力:

柱塞泵壓力最高。工作環(huán)境:

齒輪泵的抗污染能力最好。噪聲指標(biāo):

低噪聲泵有內(nèi)嚙合齒輪泵、雙作用葉片泵和螺桿泵，后兩者瞬時流量均勻。效率:

軸向柱塞泵的總效率最高；同一結(jié)構(gòu)的泵，排量大的泵總效率高；同一排量的泵在額定工況下總效率最高。2021/6/2755第三章液壓馬達與液壓缸液壓馬達液壓缸2021/6/2756

液壓馬達液壓馬達是將液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能的裝置,是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件。馬達與泵在原理上有可逆性，但因用途不同結(jié)構(gòu)上有些差別：馬達要求正反轉(zhuǎn)，其結(jié)構(gòu)具有對稱性；而泵為了保證其自吸性能，結(jié)構(gòu)上采取了某些措施，使之不能通用。2021/6/2757馬達的分類：ns＞500r/min

為高速液壓馬達ns＜500r/min

為低速液壓馬達定量馬達和變量馬達2021/6/2758液壓馬達圖形符號:2021/6/2759液壓馬達的特性參數(shù):工作壓力與額定壓力:工作壓力p大小取決于馬達負(fù)載。額定壓力ps

能使馬達連續(xù)正常運轉(zhuǎn)的最高壓力。流量與容積效率:

實際流量qM＝qMt＋Δq

qMt為理論流量，Δq為瀉漏。容積效率ηMv＝qMt/qM＝1－Δq/qM2021/6/2760液壓馬達的特性參數(shù)排量與轉(zhuǎn)速

排量V為ηMV等于1時輸出軸旋轉(zhuǎn)一周所需油液體積。轉(zhuǎn)矩與機械效率

實際輸出轉(zhuǎn)矩T＝Tt-ΔT

理論輸出轉(zhuǎn)矩Tt＝ΔpVηMm/2π機械效率ηMm＝TM/TMt功率與總效率ηM＝PMo/Pmi

PMo為馬達輸出功率，Pmi為馬達輸入功率。

2021/6/2761齒輪馬達

當(dāng)高壓油p進入馬達的高壓腔時，處于高壓腔的輪齒受到壓力油的作用，根據(jù)它們的受力情況，齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)。油液被帶到低壓腔。2021/6/2762葉片馬達高壓油進入由葉片定子轉(zhuǎn)子組成的密閉空間，根據(jù)它們的受力情況，推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動慣量小，反應(yīng)靈敏，但泄露大。2021/6/2763軸向柱塞馬達軸向柱塞馬達和軸向柱塞泵是互逆的。改變斜盤傾角的方向，可改變馬達的旋轉(zhuǎn)方向。2021/6/2764

液壓缸2021/6/2765

液壓缸三梁四柱式壓力機2021/6/2766液壓缸塑料注射成型機2021/6/2767液壓缸

功能--液壓缸與馬達一樣，也是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置，它將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動或擺動的機械能。液壓缸的分類按結(jié)構(gòu)形式分：活塞缸又分單桿活塞缸、雙桿活塞缸柱塞缸擺動缸又分單葉片擺動缸、雙葉片擺動缸按作用方式分：單作用液壓缸一個方向的運動依靠液壓作用力實現(xiàn)，另一個方向依靠彈簧力、重力等實現(xiàn)；雙作用液壓缸兩個方向的運動都依靠液壓作用力來實現(xiàn)；復(fù)合式缸活塞缸與活塞缸的組合、活塞缸與柱塞缸的組合、活塞缸與機械結(jié)構(gòu)的組合等。2021/6/2768雙桿活塞缸

雙桿活塞缸活塞兩側(cè)都有活塞桿伸出;

根據(jù)安裝方式不同又分為活塞桿固定式缸筒固定式2021/6/2769雙桿活塞缸的速度推力特性v

＝q/A

＝4qηv/π（D2－d2）缸在左右兩個方向上輸出的速度相等，ηv為缸的容積效率。F

＝A（p1－

p2）ηm＝π（D2－d2）（p1－p2）ηm/4

缸在左右兩個方向上輸出的推力相等.2021/6/2770單桿活塞缸單桿活塞缸只有一端帶活塞桿，它有缸筒固定和活塞桿固定兩種安裝方式。兩種方式的運動部件移動范圍均為活塞有效行程的兩倍。2021/6/2771單桿活塞缸速度推力特性:向右運動速度

v1＝qηv/A1＝4qηv/πD2向右運動推力F1＝（A1p1－A2p2）ηm向左運動速度v2＝qηv/A2＝4qηv/π（D2－d2）向左運動推力F2＝（A2p1－A1p2）ηm往返速比λv＝v2/v1＝1/［1－（d/D）2］式中ηv為缸的容積效率，ηm為缸的機械效率2021/6/2772柱塞缸柱塞與缸筒無配合關(guān)系，缸筒內(nèi)孔不需精加工，只是柱塞與缸蓋上的導(dǎo)向套有配合關(guān)系。柱塞缸只能作單作用缸，要求往復(fù)運動時，需成對使用。柱塞缸能承受一定的徑向力。2021/6/2773

伸縮液壓缸它由兩個或多個活塞式缸套裝而成，前一級活塞缸的活塞桿是后一級活塞缸的缸筒。各級活塞依次伸出可獲得很長的行程，當(dāng)依次縮回時缸的軸向尺寸很小。當(dāng)通入壓力油時，活塞由大到小依次伸出；縮回時，活塞則由小到大依次收回。工作原理2021/6/2774增壓缸（增壓器）增壓比為大活塞與小柱塞的面積比K＝D2/d2

增壓能力是在降低有效流量的基礎(chǔ)上得到的。

工作原理2021/6/2775增速缸增速缸也是活塞缸與柱塞缸組成的復(fù)合缸，活塞缸的活塞內(nèi)腔是柱塞缸的缸筒，柱塞固定在活塞缸的缸筒上。當(dāng)液壓油進入柱塞缸時，活塞將快速運動；當(dāng)液壓油同時進入柱塞缸和活塞缸時，活塞慢速運動。

工作原理2021/6/2776擺動式液壓缸當(dāng)通入液壓油，它的主軸能輸出小于360°的擺動運動的缸稱為擺動式液壓缸。雙葉片式擺動角度一般小于150°。單葉片式擺動角度較大，可達300°2021/6/2777緩沖裝置當(dāng)活塞快速運動到接近缸蓋時，增大排油力，使液壓缸的排油腔產(chǎn)生足夠的緩沖壓力，使活塞減速，從而避免與缸蓋快速相撞。2021/6/2778第四章液壓控制閥液壓閥的概述方向控制閥壓力控制閥流量控制閥插裝閥和疊加閥伺服閥電液比例閥2021/6/2779液壓閥的概述液壓閥的作用：在液壓系統(tǒng)中被用來控制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照要求進行工作。液壓閥的基本結(jié)構(gòu)：包括閥芯、閥體和驅(qū)動閥芯在閥體內(nèi)作相對運動的裝置。液壓閥的工作原理：利用閥芯在閥體內(nèi)作相對運動來控制閥口的通斷及閥口的大小，實現(xiàn)壓力、流量和方向的控制。2021/6/2780液壓閥的概述液壓閥的分類：根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分類滑閥滑閥為間隙密封，閥芯與閥口存在一定的密封長度，因此滑閥運動存在一個死區(qū)。錐閥錐閥閥芯半錐角一般為12°～20°，閥口關(guān)閉時為線密封，密封性能好且動作靈敏。球閥性能與錐閥相同。2021/6/2781液壓閥的概述根據(jù)控制方式不同分：定值或開關(guān)控制閥被控制量為定值的閥類，包括普通控制閥、插裝閥、疊加閥。比例控制閥被控制量與輸入信號成比例連續(xù)變化的閥類，包括普通比例閥和帶內(nèi)反饋的電液比例閥。伺服控制閥被控制量與（輸出與輸入之間的）偏差信號成比例連續(xù)變化的閥類，包括機液伺服閥和電液伺服閥。數(shù)字控制閥用數(shù)字信息直接控制閥口的啟閉，來控制液流的壓力、流量、方向的閥類。2021/6/2782

根據(jù)用途分：壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥根據(jù)安裝連接方式不同分：

管式連接、板式連接、插裝閥、疊加閥。2021/6/2783液壓閥的性能參數(shù)：公稱通徑

代表閥的通流能力的大小，對應(yīng)于閥的額定流量。與閥的進出油口連接的油管應(yīng)與閥的通徑相一致。閥工作時的實際流量應(yīng)小于或等于它的額定流量，最大不得大于額定流量的1.1倍。額定壓力

閥長期工作所允許的最高壓力。對壓力控制閥，實際最高壓力有時還與閥的調(diào)壓范圍有關(guān)；對換向閥，實際最高壓力還可能受它的功率極限的限制。2021/6/2784對液壓閥的基本要求：動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動要小，噪聲低。閥口開啟時，液流壓力損失要小；閥口關(guān)閉時，密封性能要好。所控制的參數(shù)（壓力或流量）要穩(wěn)定，受外干擾時變化量要小。結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)試、維護方便，通用性要好。2021/6/2785方向控制閥方向控制閥的作用：在液壓系統(tǒng)中控制液流方向。方向控制閥包括：單向閥和換向閥

2021/6/2786

單向閥包括：普通單向閥和液控單向閥換向閥包括：按操作閥芯運動的方式可分為手動、機動、電磁動、液動、電液動等；按結(jié)構(gòu)類型分為滑閥式、轉(zhuǎn)閥式和球閥式；按閥芯在閥體中的工作位置分為二位、三位、四位等；2021/6/2787單向閥普通單向閥普通單向閥是一種只允許液流一個方向流動，反向則被截止的方向閥。要求正向液流通過時壓力損失小，反向截止時密封性能好。圖形符號工作原理

A端進油·，壓力油作用在閥芯左端，克服右端彈簧力使閥芯右移，閥口開啟，油液從右端流出；若B端進油，壓力油與彈簧同向作用，將閥芯緊壓在閥座孔上，閥口關(guān)閉，油液被截止不能通過。2021/6/2788

普通單向閥的應(yīng)用常被安裝在泵的出口，一方面防止壓力沖擊影響泵的正常工作，另一方面防止泵不工作時系統(tǒng)油液倒流經(jīng)泵回油箱。被用來分隔油路以防止高低壓干擾。與其他的閥組成單向節(jié)流閥、單向減壓閥、單向順序閥等復(fù)合閥。安裝在執(zhí)行元件的回油路上，使回油具有一定背壓。作背壓閥的單向閥應(yīng)更換剛度較大的彈簧，其正向開啟壓力為（0.3～0.5）MPa。2021/6/2789液控單向閥工作原理:

當(dāng)控制油口不通壓力油時，油液只能從p1→p2；當(dāng)控制油口通壓力油時，正、反向的油液均可自由通過。注意:

控制油口不工作時，應(yīng)使其通油箱，保證壓力為零，否則控制活塞不能復(fù)位。2021/6/2790換向閥換向閥是利用閥芯在閥體孔內(nèi)作相對運動，使油路接通或切斷而改變油流方向的閥。換向閥的分類按結(jié)構(gòu)形式可分：滑閥式、轉(zhuǎn)閥式、球閥式。按閥體連通的主油路數(shù)可分：兩通、三通、四通…等。按閥芯在閥體內(nèi)的工作位置可分：兩位、三位、四位等。按操作閥芯運動的方式可分：手動、機動、電磁動、液動、電液動等。按閥芯定位方式分：鋼球定位式、彈簧復(fù)位式換向原理2021/6/2791手動（機動）換向閥

閥芯運動是借助于機械外力實現(xiàn)的。其中，手動換向閥又分為手動和腳踏兩種；機動換向閥則通過安裝在運動部件上的撞塊或凸輪推動閥芯。二者共同的特點是工作可靠。原理演示2021/6/2792電磁換向閥下圖所示二位三通電磁換向閥，電磁鐵不得電，閥芯在右端彈簧的作用下，處于左極端位置，油口p與A通，B不通；電磁鐵得電產(chǎn)生一個電磁吸力，通過推桿推動閥芯右移，則閥左位工作，油口p與B通，A不通。電磁鐵可以是直流、交流或交本整流的。兩位電磁閥有彈簧復(fù)位式（一個電磁鐵）和鋼球定位式（兩個電磁鐵）。因電磁力有限，電磁換向閥最大通流量小于100L/min。2021/6/2793電液換向閥電液換向閥是由電磁換向閥與液動換向閥組合而成，液動換向閥實現(xiàn)主油路的換向，稱為主閥；電磁換向閥改變液動閥控制油路的方向，稱為先導(dǎo)閥。2021/6/2794滑閥的中位機能多位閥在不同工作位置時，各油口的連通方式體現(xiàn)了換向閥的不同的控制機能，稱之為滑閥的機能。對于三位閥，左、右位實現(xiàn)執(zhí)行元件的換向，中位則能滿足執(zhí)行元件處于非工作狀態(tài)時系統(tǒng)的不同要求。

滑閥機能的應(yīng)用：使泵卸載的有H、K、M型；使執(zhí)行元件停止的有O、M型；使執(zhí)行元件浮動的有H、Y型；使液壓缸實現(xiàn)差動的有P型。2021/6/2795換向閥的性能換向可靠性：換向信號發(fā)出后閥芯能靈敏地移到工作位置；換向信號撤除后閥芯能自動復(fù)位。壓力損失：包括閥口壓力損失和流道壓力損失。換向閥的壓力損失除與通流量有關(guān)，還與閥的機能、閥口流動方向有關(guān)。內(nèi)泄漏量：滑閥式換向閥為間隙密封，工作壓力越高，內(nèi)泄漏越大。泄漏不僅帶來功率損失，而且引起油液發(fā)熱。因此閥芯與閥體要同心，并要有足夠的封油長度。換向平穩(wěn)性：就是要求換向時壓力沖擊要小。手動換向閥和電液換向閥可以控制換向時間來減小換向沖擊。換向時間和換向頻率：換向時間與電磁鐵有關(guān).2021/6/2796電磁球閥簡介特點：

無液壓卡死現(xiàn)象，對油液污染不敏感，換向性能好；密封為線密封，密封性能好，最高工作壓力可達63MPa；電磁吸力經(jīng)杠桿放大后傳給閥芯，推力大；使用介質(zhì)的粘度范圍大，可直接用于高水基、乳化液；加工、裝配工藝難度較大，成本較高。球閥換向時，中間過渡為之三個油口互通，不具有多種中位機能。主要用在超高壓小流量液壓系統(tǒng)或作插裝閥的先導(dǎo)閥。結(jié)構(gòu)：主要由閥座、球閥、操縱桿、杠桿、彈簧等組成。2021/6/2797壓力控制閥壓力控制閥的作用：1、用來控制液壓系統(tǒng)中油液壓力；

1)溢流閥

2)減壓閥2、通過壓力信號實現(xiàn)控制。3)順序閥4)壓力繼電器2021/6/2798溢流閥

按結(jié)構(gòu)型式分：

直動式溢流閥

先導(dǎo)式溢流閥2021/6/2799直動式溢流閥

2、KX0=PSAP1PSQP1、F1=KX<F2=PA3、kx=pA2021/6/27100直動型溢流閥工作原理要點對應(yīng)調(diào)壓彈簧一定的預(yù)壓縮量xo，閥的進口壓力p

基本為一定值kx0=pA。由于閥開口大小x

和穩(wěn)態(tài)液動力Fs的影響，閥的進口壓力隨流經(jīng)閥口流量的增大而增大。當(dāng)流量為額定流量時的閥的進口壓力ps最大，ps稱為閥的調(diào)定壓力。彈簧腔的泄漏油經(jīng)閥內(nèi)通道至閥的出口引回油箱，若閥的出口壓力不為零，則背壓將作用在閥芯上端，使閥的進口壓力增大。對于高壓大流量的壓力閥，要求調(diào)壓彈簧具有很大的彈簧力，這樣不僅使閥的調(diào)節(jié)性能變差，結(jié)構(gòu)上也難以實現(xiàn)。適用于低壓、小流量的場合。2021/6/27101先導(dǎo)式溢流閥先導(dǎo)式溢流閥的工作原理

1、F彈=KX<F液=PA

2、調(diào)壓彈簧：先導(dǎo)閥彈簧復(fù)位彈簧：主閥彈簧3、調(diào)壓性能較好4、遙控口2021/6/27102先導(dǎo)型溢流閥工作原理要點進口壓力值主要由先導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧的預(yù)壓縮量確定，主閥彈簧起復(fù)位作用。因為先導(dǎo)閥的尺寸很小，而且通過流量是主閥額定流量的1％，即使是高壓閥，其彈簧剛度也不大。這樣一來閥的調(diào)節(jié)性能有很大改善。主閥芯開啟是利用液流流經(jīng)阻力孔形成的壓力差。阻力孔一般為細長孔，孔徑很小φ=0.8~1.2mm，孔長l=8~12mm，因此工作時易堵塞，一旦堵塞則導(dǎo)致主閥口常開無法調(diào)壓。先導(dǎo)閥前腔有一控制口，用于卸荷和遙控。適用于高壓、大流量的場合。2021/6/27103溢流閥的基本性能調(diào)壓范圍：在規(guī)定的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時，閥的輸出壓力能平穩(wěn)的升降，無突跳或遲滯現(xiàn)象。壓力流量特性：溢流閥的進口壓力隨流量變化而波動的性能；又稱為啟閉特性或壓力流量特性。啟閉特性用以下參數(shù)衡量：（ps-pk）、（ps-pb）稱為調(diào)壓偏差，調(diào)壓偏差小好

nk=pk/ps稱為開啟壓力比，

nb=pb/ps稱為閉合壓力比，nk

、nb大好。壓力損失和卸載壓力：當(dāng)調(diào)壓彈簧預(yù)壓縮量等于零或主閥上腔經(jīng)遙控口直接接回油箱時，流經(jīng)閥的流量為額定值時，溢流閥的進口壓力稱為壓力損失或卸載壓力。2021/6/27104減壓閥減壓閥是利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進口壓力的壓力控制閥。按調(diào)節(jié)要求不同，有出口壓力為定值的定值減壓閥；進出口壓力差不便的定差減壓閥；進出口壓力成比例的定比減壓閥。其中定值減壓閥應(yīng)用最廣，又簡稱減壓閥。2021/6/27105工作原理

減壓閥由先導(dǎo)閥和主閥組成。進口壓力油經(jīng)主閥閥口流至出口，出口壓力油引至主閥芯下腔，然后進入主閥芯上腔和先導(dǎo)閥前腔，當(dāng)出口壓力大于減壓閥的調(diào)定壓力時，先導(dǎo)閥閥口開啟，主閥芯上移，主閥閥口縫隙關(guān)小，減壓閥才起減壓作用且保證出口壓力為穩(wěn)定不變。減壓閥的工作原理2021/6/27106功用減壓閥用在液壓系統(tǒng)中獲得壓力低于系統(tǒng)壓力的二次油路上，如夾緊回路、潤滑回路和控制油路。特點減壓閥是出口壓力控制，保證出口壓力為定值；減壓閥閥口常開，進出油口相通；減壓閥有單獨的泄油口；減壓閥的出口壓力又去工作，壓力不為零。減壓閥與溢流閥一樣有遙控口。圖形符號2021/6/27107順序閥順序閥是一種利用壓力控制閥口通斷的壓力閥，因用于控制多個執(zhí)行元件的動作順序而得名。按控制油來源不同分內(nèi)控和外控，按彈簧腔泄漏油引出方式不同分內(nèi)泄和外泄。所以，順序閥有內(nèi)控外泄、內(nèi)控內(nèi)泄、外控外泄、外控內(nèi)泄四種類型。內(nèi)控外泄型用于實現(xiàn)順序控制。2021/6/27108順序閥的功用內(nèi)控外泄順序閥與溢流閥相同之處：閥口常閉，進口壓力控制閥口啟閉，但是該閥出口油液要去工作，所以有單獨的泄油口。內(nèi)控外泄順序閥用于多個執(zhí)行元件順序動作。其進口壓力先要達到閥的調(diào)定壓力，而出口壓力取決于負(fù)載。當(dāng)負(fù)載壓力高于閥的調(diào)定壓力時，進口壓力等于出口壓力即負(fù)載壓力，閥口全開；當(dāng)負(fù)載壓力低于調(diào)定壓力時，進口壓力等于調(diào)定壓力，閥的開口一定。工作原理2021/6/27109壓力繼電器壓力繼電器是一種將液壓系統(tǒng)的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號輸出的元件。作用實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序控制或安全保護。2021/6/27110分類按結(jié)構(gòu)特點分為柱塞式、彈簧管式和膜片式。圖示為柱塞式壓力繼電器。壓力油作用在柱塞下端，液壓力直接與彈簧力比較。當(dāng)液壓力大于或等于彈簧力時，柱塞上移壓微動開關(guān)觸頭，接通或斷開電氣線路。反之，微動開關(guān)觸頭復(fù)位。工作原理圖形符號2021/6/27111流量控制閥流量控制閥是通過改變閥口大小來改變液阻實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)的閥。普通流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥和分流集流閥。流量控制原理：通用節(jié)流方程為：

q=KLAΔpm常用節(jié)流口結(jié)構(gòu)有錐形、三角槽形、矩形、三角形等。由節(jié)流方程知，當(dāng)壓力差一定時，改變開口面積即改變液阻就可改變流量。2021/6/27112節(jié)流閥節(jié)流閥實質(zhì)相當(dāng)于一個可變節(jié)流口，借助控制機構(gòu)使閥芯相對于閥體孔運動改變閥口的過流面積。結(jié)構(gòu)原理主要零件有閥芯、閥體和螺母。閥體上右邊是進油口，左邊是出油口。閥芯一端開有三角尖槽，另一端加工有螺紋，旋轉(zhuǎn)閥芯即可軸向移動改變閥口過流面積。為平衡液壓徑向力，三角槽須對稱布置。工作原理2021/6/27113節(jié)流閥的流量特性與剛性

剛性

外負(fù)載波動引起閥前后壓力差Δp變化，即使閥的開口面積A不變，也會導(dǎo)致流經(jīng)閥的流量q不穩(wěn)定。定義：閥的開口面積A一定時，

T=

Δp1-m/KLAm為節(jié)流閥的剛性T越大，節(jié)流閥的性能越好。故薄壁孔（m=0.5

）多作節(jié)流閥閥口。最小穩(wěn)定流量節(jié)流閥在很小開口下工作時，流經(jīng)閥的流量會出現(xiàn)周期性脈動，甚至間歇式斷流，這種現(xiàn)象稱為節(jié)流閥的堵塞現(xiàn)象。因此對節(jié)流閥有一個能正常工作的最小流量的限制，這個限制值稱為節(jié)流閥的最小穩(wěn)定流量。2021/6/27114調(diào)速閥結(jié)構(gòu)調(diào)速閥是由定差減壓閥與節(jié)流閥串連而成。工作原理

壓力油p1先經(jīng)過定差減壓閥的閥口，然后經(jīng)節(jié)流閥閥口流出。節(jié)流閥進、出口壓力油p2、p3經(jīng)閥體內(nèi)通道被引至定差減壓閥閥芯的兩端，(p2-p3)與定差減壓閥的彈簧力進行比較，因定差減壓閥閥口的壓力補償作用，使得(p2-p3)基本不變，即流經(jīng)調(diào)速閥的流量基本穩(wěn)定。2021/6/27115調(diào)速閥的流量穩(wěn)定性分析調(diào)速閥用于調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運動速度，并保證其速度的穩(wěn)定。這是因為節(jié)流閥既是調(diào)節(jié)元件，又是檢測元件。當(dāng)閥口面積調(diào)定后，它一方面控制流量的大小，一方面檢測流量信號并轉(zhuǎn)換為閥口前后壓力差反饋作用到定差減壓閥閥芯的兩端面，與彈簧力相比較，當(dāng)檢測的壓力差偏離預(yù)定值時，定差減壓閥閥芯產(chǎn)生相應(yīng)位移，改變減壓縫隙進行壓力補償，保證節(jié)流閥前后的壓力差基本不變。為保證定差減壓閥的壓力補償作用，調(diào)速閥的進出口壓力差應(yīng)大于彈簧力和液動力所確定的最小壓力差。否則無法保證流量穩(wěn)定。2021/6/27116旁通型調(diào)速閥結(jié)構(gòu)原理該閥又稱為溢流節(jié)流閥，由節(jié)流閥與差壓式溢流閥并聯(lián)而成，節(jié)流閥的出口接執(zhí)行元件，差壓式溢流閥的出口接油箱。節(jié)流閥的前后壓力競發(fā)體內(nèi)不同到反饋作用在差壓式溢流閥閥芯的兩端當(dāng)其受力平衡時，壓差基本不變，即流經(jīng)節(jié)流閥的流量基本穩(wěn)定。2021/6/27117分流集流閥分流集流閥是用來保證多個執(zhí)行元件速度同步的流量控制閥，又稱為同步閥。它包括分流閥、集流閥和分流集流閥三種控制類型。分流閥結(jié)構(gòu)原理：閥芯兩端臺肩與閥體沉割槽組成兩個可變節(jié)流口3、4。固定節(jié)流孔起檢測流量的作用，可變節(jié)流口起壓力補償作用，其過流面積通過壓力p1和p2的反饋作用進行控制。無論負(fù)載壓力p3、p4如何變化，都能保證q1≈q2。2021/6/27118插裝閥和疊加閥插裝閥二通插裝閥是插裝閥基本組件插到特別設(shè)計加工的閥體內(nèi)，配以蓋板、先導(dǎo)閥組成的一種多功能的復(fù)合閥。因每個插裝閥基本組件有且只有兩個油口，故被稱為二通插裝閥。特點：閥芯為錐閥，密封性能好，且動作靈敏；通流能力大，抗污染；一閥多用，易組成各式系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊。特別對大流量及非礦物油介質(zhì)的場合，優(yōu)點更為突出。2021/6/27119插裝閥基本組件插裝閥基本組件由閥芯、閥套、彈簧和密封圈組成。根據(jù)用途不同分為方向閥組件、壓力閥組件和流量閥組件。同一通徑的三種組件安裝尺寸相同，但閥芯的結(jié)構(gòu)形式和閥套座直徑不同。三種組件均有兩個主油口A和B、一個控制口x。2021/6/27120插裝閥的工作原理插裝閥單元的工作原理記油口A、B、x的壓力油的壓力分別為pA、pB、px，

作用面積分別為AA、AB、Ax，

閥芯上端復(fù)位彈簧力為Ft，

當(dāng)pxAx+Ft＞pAAA+pBAB時閥口關(guān)閉；當(dāng)pxAx+Ft≤pAAA+pBAB時閥口開啟。

注意：實際工作時，閥芯的受力狀況是通過油口x的通油方式控制的。

X通回油箱，閥口開啟；

X與進油口相通，閥口關(guān)閉。改變油口通油方式的閥稱為先導(dǎo)閥。2021/6/27121插裝閥的應(yīng)用單向閥將方向閥組件的控制口通過閥塊和蓋板上的通道與油口A或B直接溝通，可組成單向閥。

二通閥由一個二位三通電磁滑閥控制方向閥組件控制腔的通油方式，可組成二位二通閥。W2021/6/27122插裝閥的應(yīng)用三通閥由兩個方向閥組件并聯(lián)而成，對外形成一個壓力油口、一個工作油口和一個回油口。三通插裝閥的工作狀態(tài)數(shù)取決于先導(dǎo)換向閥的工作位置數(shù)。

四通閥由兩個三通閥并聯(lián)而成。三通閥W2021/6/27123插裝閥的應(yīng)用復(fù)合控制閥閥1、2、3、4與三位四通電磁閥組成三位四通換向回路，用于液壓缸的換向。閥1、2組成單向節(jié)流閥，與溢流閥共同作用用于調(diào)節(jié)液壓缸的工作速度。閥3、4與遠程調(diào)壓閥組成單向順序閥，用作單向背壓閥。閥5與二位三通電磁閥和遠程調(diào)壓閥組成電磁溢流閥，用于系統(tǒng)的調(diào)壓和卸載。2021/6/27124疊加閥疊加閥以板式閥為基礎(chǔ)，每個疊加閥不僅起到單個閥的功能，而且還溝通閥與閥的流道。換向閥安裝在最上方，對外連接油口開在最下邊的底板上，其他的閥通過螺栓連接在換向閥和底板之間。由疊加閥組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，配置靈活，設(shè)計制造周期短。2021/6/27125伺服閥伺服閥是一種根據(jù)輸入信號及輸出信號反饋量連續(xù)成比例地控制流量和壓力的液壓控制閥。根據(jù)輸入信號的方式不同，又分電液伺服閥和機液伺服閥。電液伺服閥將小功率的電信號轉(zhuǎn)換為大功率的液壓能輸出，實現(xiàn)執(zhí)行元件的位移、速度、加速度及力的控制。機液伺服閥的輸入信號是機動或手控的位移。伺服閥控制精度高，響應(yīng)速度快.2021/6/27126電液伺服閥電液伺服閥由電氣－機械轉(zhuǎn)換裝置、液壓放大器和反饋（平衡）機構(gòu)三部分組成。電氣—機械轉(zhuǎn)換裝置將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)角或直線位移輸出，常稱為力矩馬達或力馬達。液壓放大器接受小功率的轉(zhuǎn)角或位移信號，對大功率的液壓油進行調(diào)節(jié)和分配，實現(xiàn)控制功率的轉(zhuǎn)換和放大。反饋平衡機構(gòu)使閥輸出的流量或壓力與輸入信號成比例。2021/6/27127機液伺服閥如圖所示軸向柱塞泵的手動伺服變量機構(gòu)的主要零件有伺服閥閥芯1、伺服閥閥套2、變量活塞5等。伺服閥芯與控制桿掛在一起，伺服閥套與變量活塞剛性連成一體。伺服閥油口a通過油道b與變量活塞下腔相通；油口e通過油道f與變量活塞上腔相通。變量活塞下腔通有泵的壓力油，上腔為密閉容腔，上下腔面積比為2：1。給控制桿輸入一個位移信號，因為伺服閥的控制作用，變量活塞將跟隨產(chǎn)生一個同方向的位移，泵的斜盤擺動為某一角度，泵輸出一定的排量，排量的大小與控制桿的位移信號成比例。2021/6/27128電液比例閥電液比例閥是一種性能介于普通控制閥和電液伺服閥之間的新閥種。它既可以根據(jù)輸入電信號的大小連續(xù)成比例地對油液的壓力、流量、方向?qū)崿F(xiàn)遠距離控制、計算機控制.電液比例閥根據(jù)用途分為：電液比例壓力閥，電液比例流量閥，電液比例方向閥。電液比例閥的控制性能低于電液伺服閥，因此廣泛應(yīng)用于要求不高的一般工業(yè)部門。2021/6/27129電液比例壓力閥圖示為電液比例壓力先導(dǎo)閥，它與普通溢流閥、減壓閥、順序閥的主閥組合可構(gòu)成電液比例溢流閥、電液比例減壓閥和電液比例順序閥。與普通壓力先導(dǎo)閥不同，與閥芯上的液壓力進行比較的是比例電磁鐵的電磁吸力，不是彈簧力（圖中彈簧稱為傳力彈簧）改變輸入電磁鐵電流的大小，即可改變電磁吸力，從而改變先導(dǎo)閥前腔壓力，對主閥的進口或出口壓力實現(xiàn)控制。2021/6/27130電液比例流量閥工作原理圖示為位移—彈簧力反饋型電液比例二通節(jié)流閥。主閥芯5為插裝閥結(jié)構(gòu)。當(dāng)比例電磁鐵輸入一定電流時，產(chǎn)生的電磁吸力推動先導(dǎo)閥芯2下移，先導(dǎo)閥閥口開啟，主閥進口壓力油經(jīng)R1和R2、先導(dǎo)閥閥口流至主閥出口。因阻尼R1作用，使主閥芯上下腔產(chǎn)生壓力差，致使主閥芯克服彈簧力上移，主閥口開啟。主閥芯向上位移使反饋彈簧3受壓縮，但反饋彈簧力與先導(dǎo)閥芯上端電磁吸力相等時，先導(dǎo)閥芯和主閥芯受力平衡，主閥閥口大小與輸入電流大小成比例。改變輸入電流大小，即可改變閥口大小，在系統(tǒng)中起節(jié)流調(diào)速作用。當(dāng)電流輸入為零時，閥口是關(guān)閉的；主閥的位移量不受比例電磁鐵行程的限制，閥口的開度可以設(shè)計的較大，即閥的通流能力較大。2021/6/27131電液比例換向閥電液比例換向閥由前置級（電液比例雙向減壓閥）和放大級（液動比例雙向節(jié)流閥）兩部分組成。前置級由比例電磁鐵控制雙向減壓閥閥芯位移。當(dāng)比例電磁鐵輸入電流時，減壓閥芯移動，減壓開口一定，經(jīng)閥口減壓后得到穩(wěn)定的控制壓力。放大級由閥體、主閥芯、左右端蓋、阻尼器等零件組成?？刂茐毫τ徒?jīng)阻尼孔作用在主閥芯的端面時，液壓力將克服彈簧力使閥芯移動，開啟閥口，溝通油道。主閥開口大小取決于輸入電流的大小。改變比例電磁鐵的輸入電流，不僅可以改變閥的工作液流方向，而且可以控制閥口大小實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，即具有換向、節(jié)流復(fù)合功能。2021/6/27132第五章液壓輔件蓄能器過濾器油箱熱交換器管件密封裝置2021/6/27133蓄能器功用:

蓄能器是液壓系統(tǒng)中儲存油液壓力能的裝置

1、作輔助動力源

2、補償泄露和保持恒亞

3、作緊急動力源

4、吸收脈動，降低噪聲

5、吸收液壓沖擊2021/6/27134安裝

:

1、氣囊式蓄能器應(yīng)垂直安裝，油口向下，以保證氣囊的正常收縮。

2、蓄能器與管路之間應(yīng)安裝截止閥，以便充氣檢修；蓄能器與泵之間應(yīng)安裝單向閥，防止泵停車或卸載時，蓄能器的壓力油倒流向泵。

3、安裝在管路上的蓄能器必須用支架固定。

4、吸收沖擊和脈動的蓄能器應(yīng)盡可能安裝在振源附近。2021/6/27135過濾器功用濾去油中雜質(zhì)，維護油液清潔，防止油液污染，保證系統(tǒng)正常工作。

分類

表面型過濾器：網(wǎng)式過濾器、線隙式過濾器深度型過濾器：紙芯式過濾器、燒結(jié)式過濾器磁性過濾器：可將油液中對磁性敏感的金屬顆粒吸附在上面。常與其它形式濾芯一起制成復(fù)合式過濾器。2021/6/27136過濾器過濾器的選用過濾精度應(yīng)滿足系統(tǒng)要求過濾精度以濾去雜質(zhì)顆粒的大小來衡量，顆粒越小過濾精度越高。d≥0.1mm為粗濾器；d≥0.01mm為普通濾器；d≥0.005mm為精濾器；d≥0.001mm為特精濾器。要有足夠的通流能力通流能力指在一定壓力降下允許通過過濾器的最大流量，應(yīng)結(jié)合過濾器在系統(tǒng)中的安裝位置選取。要有一定的機械強度不因液壓力而破壞。要考慮一些特殊要求如抗腐蝕、磁性、發(fā)訊、不停機更換濾芯等。要清洗更換方便

2021/6/27137過濾器的安裝

安裝在泵的吸油口用于保護泵，可選擇粗濾器，但要求有較大的通流能力，防止產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。

安裝在泵的出口須選擇精濾器，以保護泵以外的元件。要求能承受油路上的工作壓力和壓力沖擊。

安裝在系統(tǒng)的回油路上濾去系統(tǒng)生成的污物，可采用濾芯強度低的過濾器。為防止過濾器阻塞，一般要并聯(lián)安全閥或安裝發(fā)訊裝置。

安裝在獨立的過濾系統(tǒng)中通過不斷循環(huán)，專門濾去油箱中的污物。2021/6/27138油箱功用儲存系統(tǒng)所需的足夠油液；散發(fā)油液中的熱量；分離油箱中的氣體及沉淀物；油箱的結(jié)構(gòu)總體式結(jié)構(gòu)利用設(shè)備機體空腔作油箱，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱性不好，維修不方便。分離式結(jié)構(gòu)布置靈活，維修保養(yǎng)方便?？蓽p少油箱發(fā)熱和液壓振動對工作精度的影響。2021/6/27139油箱設(shè)計時注意的問題油箱容積的確定。為使系統(tǒng)回油不致溢出油箱，油面高度不超過油箱高度的0.8倍。油箱中應(yīng)設(shè)吸油過濾器，為方便清洗過濾器，油箱結(jié)構(gòu)要考慮拆卸方便。油箱底部應(yīng)做成適當(dāng)斜度，并設(shè)置放油塞。油箱箱蓋上應(yīng)安裝空氣濾清器；大油箱還應(yīng)在側(cè)面設(shè)計清洗窗口。油箱側(cè)壁要安裝油位指示計，以指示最高、最低油位。吸油管與回油管要用隔板分開，增加油液循環(huán)的距離，使油液有足夠的時間分離氣泡，沉淀雜質(zhì)。隔板高度一般取油面高度的3/4。吸油管距油箱底面距離H≥2D，距箱壁不小于3D?；赜凸軕?yīng)插入油面以下，為防止回油帶入空氣，回油管距箱底h≥2d，且排油口切成45°，以增大通流面積。泄油管則應(yīng)在油面以上。大、中型油箱應(yīng)設(shè)起吊鉤或起吊孔。2021/6/27140熱交換器系統(tǒng)能量損失轉(zhuǎn)換為熱量以后，會使油液溫度升高。若長時間油溫過高，油液粘度下降，泄漏增加，密封老化，油液氧化，嚴(yán)重影響系統(tǒng)正常工作。為保證正常工作溫度在20～65℃，需要在系統(tǒng)中安裝冷卻器。相反，油溫過低，油液粘度過大，設(shè)備啟動困難，壓力損失加大并引起過大的振動。此種情況下系統(tǒng)應(yīng)安裝加熱器。

冷卻器：要求有足夠的散熱面積，散熱效率高，壓力損失小。

加熱器：有用熱水或蒸氣加熱和用電加熱兩種方式2021/6/27141管件管件是用來連接液壓元件、輸送液壓油液的連接件。它應(yīng)保證有足夠的強度，沒有泄漏，密封性能好，壓力損失小，拆裝方便。它包括油管和管接頭。常用油管有鋼管、紫銅管、塑料管、尼龍管、橡膠軟管。應(yīng)根據(jù)液壓裝置工作條件和壓力大小來選擇油管。管接頭是油管與液壓元件、油管與油管之間可拆卸的的連接件。管接頭與其他液壓元件用國家標(biāo)準(zhǔn)米制錐螺紋和普通細牙螺紋連接。常用的管接頭有擴口式、焊接式、卡套式、橡膠軟管接頭、快速接頭。2021/6/27142密封裝置

功用:

用來防止系統(tǒng)油液的內(nèi)外泄漏，以及外界灰塵和異物的侵入，保證系統(tǒng)建立必要壓力。

對密封裝置的要求:在一定的工作壓力和溫度范圍內(nèi)具有良好的密封性能；與運動件之間摩擦系數(shù)要??；壽命長，不易老化，抗腐蝕能力強；制造容易，維護使用方便，價格低廉。

常用的密封有:間隙密封O型密封圈唇型密封（Y型、Yx型、V型）組合密封裝置（組合密封墊圈、橡塑組合密封裝置）2021/6/27143密封裝置間隙密封：利用相對運動令漸漸微笑見習(xí)期密封作用。O形密封圈：依靠O形密封圈預(yù)壓縮，消除間隙而實現(xiàn)密封。唇形密封圈：靠密封圈的唇口受液壓力作用下變形，是唇邊貼近密封面而進行密封。組合密封：有兩個以上元件組成的密封裝置。2021/6/27144第六章液壓基本回路壓力控制回路速度控制回路（一）速度控制回路（二）方向控制回路多執(zhí)行元件控制回路2021/6/27145液壓基本回路任何液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路組成。所謂液壓基本回路是指能實現(xiàn)某種規(guī)定功能的液壓元件的組合?；净芈钒丛谝簤合到y(tǒng)中的功能可分：壓力控制回路—

控制整個系統(tǒng)或局部油路的工作壓力；速度控制回路—

控制和調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度；方向控制回路—

控制執(zhí)行元件運動方向的變換和鎖停；多執(zhí)行元件控制回路—

控制幾個執(zhí)行元件間的工作循環(huán)。2021/6/27146壓力控制回路壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個系統(tǒng)或局部支路的壓力，以滿足執(zhí)行元件對力和轉(zhuǎn)矩的要求。包括:調(diào)壓回路卸載回路減壓回路增壓回路平衡回路保壓回路泄壓回路2021/6/27147調(diào)壓回路功用調(diào)定和限制液壓系統(tǒng)的最高工作壓力，或者使執(zhí)行機構(gòu)在工作過程不同階段實現(xiàn)多級壓力變換。一般用溢流閥來實現(xiàn)這一功能。工作原理遠程調(diào)壓回路主溢流閥的調(diào)定壓力必須大于遠程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力2021/6/27148調(diào)壓回路多級調(diào)壓回路主溢流閥的調(diào)定壓力大于兩個遠程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力工作原理2021/6/27149卸載回路功用在液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件短時間不工作時，不頻繁啟動原動機而使泵在很小的輸出功率下運轉(zhuǎn)。卸載方式：壓力卸載；流量卸載（僅適用于變量泵）用換向閥中位機能的卸載回路：可借助M型、H型或K型換向閥中位機能來實現(xiàn)降壓卸載。2021/6/27150卸載回路用先導(dǎo)型溢流閥的卸載回路

采用二位二通電磁閥控制先導(dǎo)型溢流閥的遙控口來實現(xiàn)卸載。2021/6/27151卸載回路限壓式變量泵的卸載回路

限壓式變量泵的卸載回路為零流量卸載2021/6/27152卸載回路有蓄能器的卸載回路當(dāng)回路壓力到達卸載溢流閥調(diào)定壓力時，泵通過該閥卸載，蓄能器保持系統(tǒng)壓力。2021/6/27153減壓回路功用使系統(tǒng)某一支路具有低于系統(tǒng)壓力調(diào)定值的穩(wěn)定工作壓力。原理2021/6/27154增壓回路功用使系統(tǒng)中某一支路獲得較系統(tǒng)壓力高且流量不大的油液供應(yīng)?？梢酝ㄟ^增壓元件—增壓缸實現(xiàn)工作原理2021/6/27155平衡回路功用使執(zhí)行元件的回路上保持一定的背壓值，以平衡重力負(fù)載，使之不會因自重而自行下落。圖示為單向順序閥的平衡回路2021/6/27156保壓回路功用使系統(tǒng)在液壓缸不動或因工件變形而產(chǎn)生微小位移的工況下保持穩(wěn)定不變的壓力。如圖所示是自動補油保壓回路工作原理2021/6/27157卸壓回路功用使執(zhí)行元件高壓腔中的壓力緩慢地釋放，以免泄壓過快引起劇烈的沖擊和振動。圖示為用順序閥控制的卸壓回路2021/6/27158速度控制回路（一）調(diào)速回路：調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的工作速度的回路。

包括：

定量泵節(jié)流調(diào)速回路變量泵容積調(diào)速回路2021/6/27159定量泵節(jié)流調(diào)速回路按流量控制閥安裝位置的不同分：

進油節(jié)流調(diào)速回路將流量控制閥串聯(lián)在液壓泵與液壓缸之間。

回油節(jié)流調(diào)速回路將流量控制閥串聯(lián)在液壓缸與油箱之間。

旁路節(jié)流調(diào)速回路將流量控制閥安裝在液壓缸并聯(lián)的支路上。

這種回路通過在泵口接一條支路將多余流量流回油箱，稱為節(jié)流調(diào)速回路。2021/6/27160進油節(jié)流調(diào)速回路

工作原理流量連續(xù)性方程：qp=q1+Δq活塞受力平衡方程：p1A1=F節(jié)流閥壓力流量方程：q1=KATΔp1/2=KAT(pp-F/A1)1/22021/6/27161回油節(jié)流調(diào)速回路流量連續(xù)性方程：qp=q1+Δq活塞受力平衡方程：ppA1=p2A2+F節(jié)流閥壓力流量方程：q2=KATp21/2=KAT(ppA1/A2-F/A2)1/2特點：進油、回油節(jié)流調(diào)速回路結(jié)構(gòu)接單、價格低廉，但效率低，只用于負(fù)載變化不大、低速、小功率場合。2021/6/27162旁路節(jié)流調(diào)速回路速度負(fù)載特性方程：V=q1/A1=〔qt-λp(F/A1)-KAT(F/A1)1/2〕/A1特點：

1、只有節(jié)流損失，而無溢流損失，效率高。

2、低速時承載能力低，調(diào)速范圍小。

3、速度負(fù)載特性差。原理2021/6/27163變量泵容積調(diào)速回路

通過改變泵的流量調(diào)節(jié)執(zhí)行元件的速度，稱為容積調(diào)速回路。按改變泵排量的方法不同分：

手動調(diào)節(jié)容積調(diào)速回路：變量泵—定量馬達調(diào)速變量泵—變量馬達調(diào)速

自動調(diào)節(jié)容積調(diào)速回路：恒功率變量泵調(diào)速限壓式變量泵和調(diào)速閥調(diào)速差壓式變量泵和節(jié)流閥調(diào)速2021/6/27164變量泵—定量馬達調(diào)速回路

回路的速度剛性受負(fù)載變化影響的原因：隨著負(fù)載增加，因泵和馬達的泄漏增加，致使馬達輸出轉(zhuǎn)速下降。

回路的調(diào)速范圍Re≈40。2021/6/27165變量泵—變量馬達調(diào)速回路能實現(xiàn)低速大轉(zhuǎn)矩輸出和高速大功率輸出。在低速段，先將馬達排量調(diào)至最大，用變量泵調(diào)速，當(dāng)泵的排量由小變大，直至最大，馬達轉(zhuǎn)速隨之升高，輸出功率也隨之線性增加。此時因馬達排量最大，馬達能獲得最大輸出轉(zhuǎn)矩，且處于恒轉(zhuǎn)矩狀態(tài)。高速段，泵為最大排量，用變量馬達調(diào)速，將馬達排量由大調(diào)小，馬達轉(zhuǎn)速繼續(xù)升高，輸出轉(zhuǎn)矩隨之降低。此時因泵處于最大輸出功率狀態(tài)不變，故馬達處于恒功率狀態(tài)。2021/6/27166差壓式變量泵和節(jié)流閥的調(diào)速回路這種回路采用差壓式變量泵供油，通過節(jié)流閥確定進入或流出液壓缸的流量，使變量泵輸出流量與液壓缸所需流量相適應(yīng)，且泵的壓力自動隨負(fù)載變化。

特點：1、回路效率高，發(fā)熱小。

2、具有良好的穩(wěn)速特性。2021/6/27167速度控制回路（二）包括：

快速運動回路：使執(zhí)行元件獲得盡可能大的工作速度。

速度換接回路：用于執(zhí)行元件實現(xiàn)速度的切換。2021/6/27168快速運動回路液壓缸差動連接快速運動回路

將液壓缸有桿腔回油和液壓泵供油合在一起進入液壓缸無桿腔，活塞將快速向右運動，差動連接與非差動連接的速度之比為v’1/v1＝A1/(A1-A2)2021/6/27169雙泵供油快速運動回路采用低壓大流量泵和高壓小流量泵組成的雙聯(lián)泵供油。系統(tǒng)高速運動時兩泵同時供油，系統(tǒng)工作進給時由高壓小流量泵供油。特點：效率高，適用于執(zhí)行元件快進、工進速度差別大的場合。2021/6/27170自重充液快速運動回路用于垂直運動部件質(zhì)量較大的液壓機系統(tǒng)。2021/6/27171增速缸增速和采用輔助缸的快速運動回路增速缸增速回路：對于臥式液壓缸，可采用增速缸實現(xiàn)快速運動，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且增速比受增速缸尺寸限制。輔助缸的快速運動回路：通過輔助缸帶動主缸快速運動，回路簡單易行，常用于冶金機械。2021/6/27172速度換接回路用行程閥的速度換接回路特點：閥安裝靈活，連接方便，但速度換接的平穩(wěn)性、可靠性和換接精度差。在機床液壓系統(tǒng)中常見。工作原理2021/6/27173液壓馬達串、并聯(lián)雙速換接回路液壓馬達并聯(lián)回路換向閥在左位，壓力油只驅(qū)動一個馬達，另一馬達空轉(zhuǎn)；換向閥在右位，兩馬達并聯(lián)，因進入每個馬達的流量減少一半，轉(zhuǎn)速相應(yīng)降低一半，轉(zhuǎn)矩增加一倍。兩種情況回路輸出功率相同。液壓馬達串并聯(lián)回路換向閥處于上位，兩馬達并聯(lián)，換向閥處于下位，兩馬達串聯(lián)。并聯(lián)時馬達低速旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)矩相應(yīng)增加，串聯(lián)時馬達高速旋轉(zhuǎn)。兩種情況回路輸出功率相同。2021/6/27174兩種慢速的換接回路這種回路可實現(xiàn)兩種工進速度的切換。且第一種工進速度大于第二種工進速度。122021/6/27175方向控制回路通過控制進入執(zhí)行元件液流的通、斷或變向，來實現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動、停止或改變運動方向的回路稱為方向控制回路。常用的方向控制回路有：換向回路鎖緊回路制動回路。2021/6/27176換向回路采用換向閥的換向回路采用二位四通換向閥、三位四通換向閥都可以使雙作用執(zhí)行元件換向。二位閥只能使執(zhí)行元件正、反向運動，三位閥有中位，不同中位機能可使系統(tǒng)獲得不同性能。對于單作用液壓缸用二位三通閥可使其換向，如圖：

2021/6/27177鎖緊回路功用

通過切斷執(zhí)行元件進油、出油通道而使執(zhí)行元件準(zhǔn)確的停在確定的位置，并防止停止運動后因外界因素而發(fā)生竄動。用液控單向閥的鎖緊回路如圖：工作原理2021/6/27178制動回路功用使執(zhí)行元件平穩(wěn)地由運動狀態(tài)轉(zhuǎn)換為靜止?fàn)顟B(tài)，制動快，沖擊小，制動過程中油路出現(xiàn)的異常高壓和負(fù)壓能作出迅速反應(yīng)。液壓缸的制動回路如圖：2021/6/27179多執(zhí)行元件控制回路如果一個油源給多個執(zhí)行元件供油，各執(zhí)行元件因回路中壓力、流量的相互影響而在動作上受到牽制。我們可以通過壓力、流量、行程控制來實現(xiàn)多執(zhí)行元件預(yù)定動作的要求。順序動作回路同步回路互不干擾回路多路換向閥控制回路2021/6/27180順序動作回路功用使幾個執(zhí)行元件嚴(yán)格按照預(yù)定順序動作。按控制方式不同，順序動作回路分為壓力控制和行程控制兩種方式。

壓力控制順序動作回路：利用液壓系統(tǒng)工作過程中的壓力變化來使執(zhí)行元件按順序先后動作。2021/6/27181同步回路功用能保證系統(tǒng)中兩個或多個執(zhí)行元件克服負(fù)載、摩擦阻力、泄漏、制造質(zhì)量和結(jié)構(gòu)變形上的差異，在運動中以相同的位移或相同的速度運動，前者為位置同步，后者為速度同步。嚴(yán)格地做到每一瞬間速度同步，則可保持位置同步。實際上同步回路多采用速度同步。2021/6/27182用流量控制閥的同步回路特點：同步作用靠分流閥自動調(diào)整，使用方便，但效率