液压元件与系统介绍

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1、液压元件与系统介绍一、液体传动的定义与分类液体传动的定义：利用液体（通常为液压油）为介质实现能量传递和控制的传动方式称为液体传动。液体传动按原理不同可以分为两类：液压传动通过液体的压力能来实现动力传递的传动方式。（常见液压系统均属于此类，我厂的主要产品所涉及的液体传动全部是液压传动）液力传动通过液体的压力能来实现动力传递的传动方式。（主要是通过液力耦合器实现，如一些高档汽车的液压离合器）二、液压传动系统的组成动力元件将其他形式的能量转化成液压能。主要是各种液压泵；执行部分将液压能转换为机械能，输出直线运动或旋转运动。主要是各种液压马达和液压油缸等。控制部分控制液体压力

2、、流量和方向。如各种压力阀、流量阀和换向阀。辅助部分输送液体、储存液体、过滤液体、密封等，以保证液压系统正常工作所必需的部分。如油箱、油管、管接头、滤油器等。液压系统组成图示三、液压传动的基础理论帕斯卡定律施加在封闭液体上的压力毫无损失地沿所有方向传递，并以相等的力作用在相等的面积上，而且与面积成直角。能量守恒定律能量既不能创造也不能消灭，所以在力上有所得必在距离上有所失。质量守恒定律对于理想状态下（无粘度、没有可压缩性）的液体，如下图所示，取流束断面1.2之间液体为控制体积：A1A2v1v212单位时间流进断面1的液体质量=流出断面2的液体质量：ρ1V1A1=ρ2V

3、2A2V1A1=V2A2=VA=Q=Const(ρ1=ρ2)也称为流体连续性方程理想液体作恒定流动时的连续性方程四、主要液压元件介绍4.1液压泵液压泵是液压系统中能量转换输入的核心元件，其工作的根本原理是通过泵内部的容积的变化实现液压油的不断吸入和排出，将其他形式的能量转化为液压能。根据结构形式不同，液压泵主要的有以下几种类型。螺杆泵优点耐污染；流量大；自吸能力强；噪声和振动较少。缺点压力不高；价格较高；加工要求较高；装配要求高。优点运行平稳；噪声相对较小;输出流量大而均匀；对油液敏感性相对齿轮泵低。叶片泵缺点输出压力相对较低；结构相对齿轮泵要复杂；对泵的转速要求严格

4、（不能过低，也不能过高）。柱塞泵优点压力高（可以达到42MPa）;单位质量的输出功率大；效率高；容易实现变量。缺点对油液清洁度要求较高；对材质和加工精度要求高；使用和维护的要求非常严格；价格相对较高。齿轮泵优点结构简单;制造难度较低、造价低；外形尺寸小，重量轻；自吸能力好；对油液清洁度要求相对柱塞泵较低。缺点流量脉动和困油现象比较突出；噪声较大；无法进行排量调节；低速工况下不稳定。4.3液压阀件根据在液压系统中的功用分为以下三类：1、压力控制阀用来控制和调节液压系统中液流的压力或利用压力控制的阀类成为压力控制阀，如溢流阀、减压阀、顺序阀等。2、流量控制阀用来控制和调节

5、液压系统中液流流量的阀类称为流量控制阀，如节流阀、调速阀、比例阀等；3、方向控制阀用来控制或者改变液压系统中液流方向的阀类称为方向控制阀，如单向阀、梭阀、换向阀。4.3.1压力控制阀溢流阀先导式溢流阀工作原理：先导式是将阀件开启的控制部分由一个小阀芯来控制，其优点灵敏度有所提高，控制力大幅下降。也是通过调节弹簧实现，同时还具有远程控制接口。通过调节弹簧的预压量，实现对阀开启压力的控制。直动式溢流阀工作原理：假设阀芯受力面积为A，液压压力为P,弹簧当度为K，弹簧预压量为x:减压阀特点：出口压力控制阀芯动作，有单独泄油口L。工作原理：节流口产生压降Δpp2=p1-Δp，p

6、1一定，Δp↑，p2↓。●p2ps,减压、稳压。减压过程如下：●p2↑→阀芯上移→阀口减小→Δp↑，p2=p1-Δp，p1一定，Δp↑，p2↓。●p2↓→阀芯下移→阀口开大→Δp↓，Δp↓，p2↑=ps。直动式减压阀先导式减压阀顺序阀先导式顺序阀工作原理溢流阀、减压阀和顺序阀之区别4.3.2流量控制阀流阀节节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门由于节流阀的流量不仅取决于节流口面积的大小，还与节流口前后压差有关，阀的刚度小，故只适用于执行元件负载变化很小和速度稳定性要求不高的场合调速阀调速阀

7、动态工作图示4.3.3方向控制阀单向阀液控单向阀换向阀换向阀是利用阀芯和阀体间的相对位置不同，来变化主阀体上的各油口的通断关系，实现各油路的联通或者切断，或者改变液流阀向的阀类。在实际的使用中种类繁多，功能多样，是液压控制的管件零件之一。4.4液压油缸液压缸是液压系统的执行元件，它是将液体的压力能转换成工作机构的机械能，用来实现直线往复运动或小于360°的摆动，液压油缸的形式多样，总的来说主要有以下几种。活塞式液压缸柱塞式和摆动式液压缸其他形式液压缸4.5液压马达液压泵同液压马达一样有很多种类，主要的有齿轮马达、柱塞式、叶片式三种。柱塞式马达曲轴连杆