机械加工工艺与工装夹具 机械加工工艺与工装夹具 1.2 液压系统的基本元件（教材）.docx

1.2 液压系统的基本元件 一、液压动力元件的分析 （1）液压泵 常用的液压泵按输出流量是否可调可分为定量泵和变量泵，按结构分类如下图。 液压传动系统是以液压泵作为向系统提供一定流量和压力的动力元件，液压泵将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。 以上液压泵都属于容积式液压泵，其工作原理：液压泵都是依靠密封工作腔容积大小交替变化来实现吸油和压油的。 图1-6 液压泵原理 图1-7 动画原理 当凸轮由原动机带动旋转时，柱塞便在凸轮和弹簧的作用下在缸体内往复运动。 缸体内孔与柱塞外圆之间有良好的配合精度，使柱塞在缸体孔内作往复运动时基本没有油液泄漏，即具有良好的密封性。 柱塞右移时，缸体中密封工作腔的容积变大，产生真空，油箱中的油液便在大气压力作用下通过吸油单向阀吸入缸体内， 实现吸油; 柱塞左移时，缸体中密封工作腔的容积变小,油液受挤压，便通过压油单向阀输送到系统中去,实现压油。 如果偏心轮不断地旋转，液压泵就会不断地完成吸油和压油动作，因此就会连续不断地向液压系统供油。 从上述液压泵的工作过程可以看出，其基本工作条件是： 1）具有密封的工作容腔; 2）密封工作容腔的容积大小是交替变化的，变大、变小时分别对应吸油、压油过程； 3）吸、压油过程对应的区域不能连通。 二、执行元件和控制元件介绍 执行元件 图1-8 液压缸 图1-9 液压马达 液压与气动系统中的执行元件，是将流体的压力能转化为机械能的元件。执行元件驱动机构作直线往复或旋转（或摆动）运动。 图1-10 执行图 按结构形式，可以分为：活塞式液压缸、柱塞式液压、缸伸缩式液压缸。 双杆活塞缸的推力和速度计算 活塞左右运动对应的油压和输入流量相同时，两个方向上输出的推力和速度就是相等的。 设：A - 活塞的有效面积；D、d—活塞和活塞杆的直径； q—输入流量；?p1、p2—进、出口压力； ηm、ηv—缸的机械效率、容积效率 图1-11 双杆活塞缸 只在活塞一端有活塞杆，缸的两腔有效工作面积不相等。 差动液压缸的推力和速度计算 单活塞杆液压缸左右两腔同时接通压力油，这种连接方式称为差动连接，此缸称为差动缸。此时液压缸两腔压力相等，但两腔活塞的工作面积不相等，活塞将向有杆腔方向运动。 图1-12 液压缸介质流向 双杆液压缸的结构 只有一端有活塞杆，两端进出口油口都可通压力油或回油，以实现双向运动，故为双作用缸。由缸筒、前后缸盖、活塞、活塞杆、密封装置、缓冲装置等主要零件组成。 图1-13 双杆液压缸 控制元件 液压控制元件主要用来控制液压执行元件的运动方向、承载能力和运动速度，以满足执行元件的工作要求。液压基本回路是用于实现执行元件压力、流量、方向及速度等控制的典型回路。 图1-14 控制元件分类 三、换向阀分类 换向阀是利用阀芯在阀体孔内作相对运动，使油路接通或切断而改变油流方向的阀。 换向阀的分类 1）按阀芯运动的方式：滑阀式和转阀式； 2）按操纵方式：手动、机动、电磁动、液动和电液动； 3）按阀芯在阀体内占据的工作位置：二位、三位、多位等； 4）按阀芯上主油路数量：通、三通、四通、五通、多通等； 5）按安装方式：管式、板式、法兰式； 6）按阀芯定位方式：钢球定位式、弹簧复位式。 换向阀工作原理 图1-15 滑阀换向阀 换向阀职能元件表达 图1-16 换向阀元件 换向阀职能元件表达 手动换向阀；机动换向阀；电磁换向阀；液动换向阀；电液换向阀 图1-17 换向阀结构及图形符号 图1-18 换向阀中位机能 换向阀的机能表示阀芯在某位置时阀主油路的连通方式，对于三位阀有中位机能、左位机能和右位机能。 三位换向阀的滑阀机能有很多种，常见的有表1中所列的几种。中间一个方框表示其原始位置，左右方框表示两个换向位，其左位和右位各油口的连通方式均为直通或交叉相通，所以只用一个字母来表示中位的型式。 表1-1 压力控制阀 压力控制阀的作用： 1）用来控制液压系统中油液压力：溢流阀、减压阀 2）通过压力信号实现控制：顺序阀、压力继电器 在同一系统中，往往有一个泵要向几个执行元件供油，而各执行元件所需的工作压力不尽相同的情况。若某执行元件所需的工作压力较泵的供油压力低时，可在该分支油路中串联一减压阀。油液流经减压阀后，压力降低，且使其出口处相接的某一回路的压力保持恒定。这种减压阀称为定值减压阀。 图1-19 减压阀 减压阀是利用液流流过缝隙产生压力损失，使其出口压力低于进口压力的压力控制阀。 由先导阀和主阀组成，先导阀由手轮、弹簧、先导阀阀芯和阀座等组成；主阀由主阀芯、主阀体、阀盖等组成。油压为p1的压力油由主阀进油口流入，经减压阀阀口x后由出油口流出，其压力为p2。 泄油口L（在侧面，