液压气动技术应知应会.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,液压气动技术,应知应会,20152016,第,1,期,514321/514322,班,1,2021/3/20,一、基础知识,1,、气压传动的定义：气压传动是以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号的一种传动方式,2,、气气压传动系统的组成,气源装置：主要为空气压缩机将机械能转化为空气的压力能,执行元件：将压缩空气的压力能转变为机械能。常见有气缸摆动缸和气马达。执行元件的运动方式有直线运动摆动转动。,控制元件：用来控制压缩空气的流量方向和压力的大小的元件。常见的有流量阀方向阀压力阀逻辑元件。,辅助元件：用于实现连接过滤消声等,2,2021/3/20,3,、气压传动对环境可能造成的污染形式：噪音油雾,4,、气压传动的优点,工作介质容易获得。,压力损失少，可实现集中供气和远程控制。,工作环境适应性好。,可实现过载自动保护。,结构简单，维护方便。,气压传动的缺点,运动平稳性差,噪音大,工作压力小,5,、,活塞式空气压缩机的工作原理：吸气 压缩 排气,6,、空压机的选用：工作压力、流量,工作压力：低压（,0.11MPa,）、中压（,110Mpa,）、高压（,10100Mpa,）,流量：微型,1m3/min,、小型,110 m3/min,、中型,10100 m3/min,大型 ,100 m3/min,8,、两联件、三联件,各自功能和整体作用,7,、气动设备的工作压力一般在,P,e,=410 bar,。,低压气动元件的工作压力一般在,P,e,=0.20.5 bar,。,真空元件的工作压力一般在,P,e,=-0.6-0.8 bar,。,3,2021/3/20,9,、,1.,过滤器,杂质分离及过滤,调压阀,调整气压的大小,压力表（相对压力）,相对压力绝对压力大气压力,真空度大气压力绝对压力,1bar=0.1Mpa=1x10,5,Pa,pPPa,表压力（相对压力）,大气压力,Pa,Pa,绝对压力 真空度,PPa,绝对压力,p=0,油雾器,雾化润滑油进入气流,两联件：过滤器调压阀,三联件：过滤器调压阀油雾器,注意事项,工作压力不要超过调理装置上的标值，外部气温不应超过,50,定期检测空气过滤器油雾器,10,、点动回路,12,、多点控制回路,X,Y,要有气信号输入，,A,才有气体输出。单有一个输入，则气流阻塞。若有信号从,X,Y,输入，则后输入的信号通向出口。若输入两个信号压力不同，那么压力低的信号就作为输出信号传送到输出口。主要用于安全控制截止功能和逻辑运算等。,11,、多点控制回路,只要,X,Y,两个输入口有一个有气信号输入，,A,输出口便有气体输出。,适用于一个气缸或控制阀需要从两个或更多的位置来驱动的场合,4,2021/3/20,空压站组成,1.,动力装置和空压机,2.,储气罐,3.,干燥器、冷却器,4.,压缩空气分配,气缸,13,、气缸的作用,气缸为执行元件，它将压缩空气的压力能转化为机械能。,气缸的分类,单作用气缸,(,只能在伸出的方向做功,),双作用气缸（双向均能做功）,气缸的结构及其图形符号,单作用气缸,两端可调缓冲式双作用气缸,14,、点动回路,5,2021/3/20,气 动 执 行 元 件,使用中注意的问题,:,要使用清洁干燥的压缩空气，连接前配管内应充分清洗。,灰尘多环境活塞杆应加装防护伸缩套或选用带强力防尘圈的气缸。,安装磁性开关的气缸工作温度应控制在,-5,60,的范围。,安装耳环式或耳轴式气缸时，应保证气缸的摆动和负载的摆动在一个水平面内。,应避免在活塞杆上施加横向负载和偏心负载。,气缸若长期放置不动时，应定期通气以防生锈。,气缸运行到终端运动能量不能完全被吸收时，应设计缓冲回路或增设缓冲机构。,6,2021/3/20,15,、,控制对象的不同可以将控制元件划分为,压力控制元件、流量控制元件、方向控制元件,。,方向控制阀的作用,方向控制阀是气动系统中通过改变压缩空气的流向和气流的通断，来控制执行元件的运动方向及启停的气动元件。,16,、方向控制阀的分类,17,、点动回路,18,、延时阀的作用,用于作气控信号的延时,延时阀的分类,延时通延时阀,延时断延时阀,7,2021/3/20,18,、流量阀,19,、单向节流阀的作用,调节压缩空气流量的大小及其方向,20,、单向节流阀的调速回路,21,、请你,对回路图进行补充，使得气缸的推出和退回动作具有排气节流。画出带有单向节流阀的回路图,22,、溢流阀的作用：,在气动系统中起安全保护作用,8,2021/3/20,23,、双缸顺序动作回路,9,2021/3/20,24,、,减压阀原理和功能,靠改变的节流的大小实现减压，靠膜片上力的平衡作用稳定出口压力。,减压阀使用中应注意的问题：,调节减压阀的出口压力不要超过入口压力的,90,%,。,安装前连接配管要充分吹洗。,出入口不能接反。,入口侧需安装过滤装置，但不得安装油雾器。,使用塑料材料制造的减压阀，应避免阳光直接照射。,应预留足够的空间，以便于维修。,10,2021/3/20,25,、气阀控制方式,11,2021/3/20,26,、气路图分析,12,2021/3/20,27,、气路图分析,13,2021/3/20,28,、将启动回路改成,PLC,控制,1,、工艺分析,2,、地址分配,3,、接线图,4,、程序编制,14,2021/3/20,液压传动,1,、液压传动的定义：液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来实现能量传递的传动方式。,/2,、液压传动系统的组成：动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件、工作介质,2,、液压传动的优点：传递较大的力或转矩、运动平稳、定位准确,液压传动的缺点：易泄漏、易被污染、受温度影响大、高压具有一定的危险、压力损失大,3,、粘性：液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，分子间的内聚力阻碍分子间的相对运动而产生内摩擦力的性质称为粘性。粘性是液体的重要物理性质，也是选择液体用油的主要依据。液体在静止状态下是不呈现粘性的。液体粘性的大小用粘度来表示。,粘度选择的总原则,在高压高温低速情况下，应选用粘度较高的液压油，因为在这种情况下泄漏对系统影响较大，粘度高可适当减少这些影响；在低压低温高速情况下，则应选用粘度较低的液压油。,15,2021/3/20,4,、重要概念,工作压力取决于负载，而与流入的液体多少无关。,活塞的运动速度取决于进入液压缸的流量，而与液体压力大小无关。,压力,P,和流量,Q,是流体传动中最基本、最重,要的两个参数，它们的乘积即为功率,伯努利方程方程的物理意义：在管内作稳定流动,的理想液体具有压力能、位能和动能这三种能量,形式。在任意通流面积上这三种能量可以互相转,换，但其总和保持不变。,液体具有粘性，在管路中流动时产生压力损失,16,2021/3/20,5,、齿轮泵的作用：将电动机输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。齿轮泵的种类：外啮合齿轮泵内啮合齿轮泵三 外啮合齿轮泵的结构及工作原理,6,、外啮合齿轮泵的泄漏途径：,轴向间隙的泄漏（,7080%,）,径向间隙的泄漏（,1520%,）,齿轮啮合线处的泄漏（,45%,）,7,、液压泵：是动力元件，是将机械能转变成液压能的装置,为系统提供一定压力、一定流量的液体,。,工作压力,：,额定压力,:,最高压力：排量（,q,）：泵的理论流量,(Q,T,),：,泵的额定流量,：,容积效率,p,v,：,总效率,总,：,8,、,17,2021/3/20,9,、液压缸的连接方式,伸出速度（向右）：,V1=q/A1=4q/d2,退回速度（向左）：,V2=q/A2=4q/,（,D2-d2,）,伸出力（向右）：,F1=PA1=P,（,/4,）,D2,退回力（向左）：,F2=PA2=P,（,/4,）（,D2-d2,）,特点：,伸出时的输出力大于返回时的输出力，但是伸出时的速度小于返回时的速度。因此，一般情况下液压缸在使用时伸出时为工作行程，返回时为非工作行程。,18,2021/3/20,10,、差动油缸,伸出力,F3=P,（,A1-A2,）,=P,（,/4,）,d2,差动连接速度,V3=Q1/A1,又,Q1=Q+Q2 Q2=V3A2,V3A1=Q+V3A2,V3=Q/,（,A1-A2,）,即,V3=4Q/d2,特点：采用差动连接后，,伸出速度快且推力小（与单杆缸的正常连接相比）。,差动连接回路,一差动连接定义,单活塞杆液压缸在其左右两腔相互接通并同时输入压力油时，称为差动连接,二差动连接回路,三差动连接回路的特点（,A,活塞,:A,活塞环,=2:1,）,（,1,）冲出和返回具有相同的速度,（,2,）在差动回路中油缸的冲程力只有无差动回路时的一半,Q,1,Q,Q,2,19,2021/3/20,11,、执行元件,气缸符号：,柱塞缸 弹簧复位单作用缸,单活塞杆液压缸 双活塞杆液压缸,伸缩式液压缸,摆动液压缸,20,2021/3/20,12,、单向阀,单向阀的应用：,用于泵的出口，防止系统中的压力冲击对泵造成影响。,隔开油路间不必要的联系，防止油路相互干扰。,作背压阀用（回油路上加背压阀），但背压不可调。,作旁路阀用。,桥式回路。,应用分析：,液控单向阀的作用：锁紧液压缸的有杆腔。,依据前面几种液控单向阀的特点，使用外泄式的液控单向阀更为合适。,在锁紧回路中，应使用,Y,型或,H,型中位机能的换向阀。,13,、带外泄油口的液控单向阀的应用,14,、带外泄油口的液控单向阀的应用,应用分析：,双向液压锁的作用：锁紧液压缸的两腔。,在锁紧回路中，应使用,Y,型或,H,型中位机能的换向阀。,21,2021/3/20,换向阀,通过阀芯与阀体的相对运动，从而实现相应油路的接通、切断或改变油液的流动方向。,位：即工作位置。,在图形符号中用方框数即换向阀的位数,通：对外接口的数目。,任意一个方框内与外部连接的油口个数（不含控制油口）。,“,T”,：,表示该油口被封闭，油路不同；,“”：表示两个工作油口相通，但箭头方向不代表油液流向；,P,：,进油口；,A,、,B,：,工作口；,T,：,回油口。,常态位：,阀芯未被外力驱动,时的位置。对于弹簧复位的,两位阀，弹簧为常态位；,三位阀的中间位为常态位。,中位机能,（三位四通换向阀）,换向阀处于中间位置（常态位置）时，阀内各油口的连通方式，称为中位机能。,22,2021/3/20,操纵方式,图形符号,简要说明,手动,手动操纵，弹簧复位，中间位置时，阀口互不相通,机动,挡块操纵，弹簧复位，通口常闭,电磁,电磁操纵，弹簧复位,液动,液压操纵，弹簧复位，中间位置时，四口（,A,、,B,、,P,、,T,）互通,电液动,电磁铁先导控制，液压驱动，阀芯移动速度可分别由两端的节流阀调节，使系统执行元件换向平稳,14,、带外泄油口的液控单向阀的应用,14,、带外泄油口的液控单向阀的应用,15,、,23,2021/3/20,16,、中位机能,型式,符号,中位油口状况、特点及应用,O,型,P,、,A,、,B,、,T,四口全封闭，液压泵不卸荷，液压缸闭锁，可用于多个换向阀的并联工作,P,型,P,、,A,、,B,口相通，,T,口封闭，泵与缸两腔相通，可组成差动回路,Y,型,P,口封闭，,A,、,B,、,T,三口相通，活塞浮动，在外力作用下可移动，泵不卸荷,M,型,P,、,T,口相通，,A,、,B,口均封闭，活塞闭锁不动，泵卸荷，也可用于多个,M,型换向阀串联工作,H,型,四口全串通，活塞处于浮动状态，在外力作用下可移动，泵卸荷,X,型,四口处于半开启状态，泵基本上卸荷，但仍保持一定压力,K,型,P,、,A,、,T,口相通，,B,口封闭，活塞处于闭锁状态，泵卸荷,C,型,P,与,A,口相通，,B,和,T,口皆封闭，活塞处于停止位置,U,型,P,和,T,口都封闭，,A,与,B,口相通，活塞浮动，在外力作用下可移动，泵不卸荷,24,2021/3/20,17,、溢流阀的作用有两个：,定压溢流,（常开）,：,在定量泵节流调速系统中，用来保持液压泵出口压力恒定，将液压泵多余的油液溢流回油箱。,安全作用,（常闭）,：,在系统正常工作时，溢流阀处于关闭状态，只是在系统压力大于或等于其调定压力时溢流阀才打开，使系统压力不再增加，对系统起过载保护作用。,18,、溢流阀作用应用,液压缸的动作速度由调速阀来控制，且液压缸在动作过程中，溢流阀起定压溢流作用。液压缸在前后两终端位置停留时，溢流阀起安全保护作用。,负载,4/2,电磁换向阀,调速阀,溢流阀,单向阀,泵,液压缸,25,2021/3/20,18,、减压阀,减压阀是一种利用液流流过节流口产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制阀。,作用：用来减低液压系统中某一回路的油液压力，从而用一个油源就能同时提供两个或几个不同压力的输出；也有用在回路中串接一减压阀来保证回路压力稳定。,A,B,19,、回路分析：,当,4/3,换向阀处于左位工作时，压力油首先进入,A,缸使其伸出，系统压力达到顺序阀调定的压力时，,B,缸再伸出；当,4/3,换向阀处于右位工作时，两缸同时退回。,两缸的动作顺序为：,A-,B-,B+,A+,26,2021/3/20,18,、,调速阀的应用,进口节流调速,1-,调速阀,2-,油缸,3-,溢流阀,4-,泵,出口节流调速,1-,调速阀,2-,油缸,3-,溢流阀,4-,泵,27,2021/3/20,19,、电控液压,利用一个两位四通电磁换向阀，在,30bar,工作压力下，控制一个伸出速度可调,的液压缸，并选择其它必须的液压元件，,构成液压回路和相关的电气控制回路，,分别实现：,单循环：,按下按钮开关后，,液压缸伸出，到,N2,位置自动退回。,连续循环：,按下按钮开关，,液压缸自动完成多循环伸出和退回，,直至按下停止按钮。,28,2021/3/20,速度切换回路的液压回路,液压回路分析：,回路采用了,4/3,换向阀进行控制，,实现,液压缸运动到任何位置，,按动停止开关，可停在当前位置；,速度的切换采用,2/2,换向阀来实现。,29,2021/3/20,液压设备的维护,1.,液压设备日常维护,(1),交接班必须检查以下各项,:,供电情况是否正常,;,灭火工具是否安全好用,;,配电盘操作箱各电气元件是否灵敏可靠,;,油位、油温是否符合规定值，如不符合应及时补油或冷却,;,液压站电机、液压泵是否正常、有无噪声和异常振动,;,液压站控制系统的液压元件,(,换向阀、溢流阀、电磁阀、单向阀等,),是否正常,;,各压力表是否准确灵敏，指示数字是否在规定的范围内,;,油路连接处有无松动漏油现象,;,各信号灯、报警装置是否齐全,;,各安全装置是否灵敏可靠，动作准确,;,回油工作是否正常，液压油有无变质，是否清洁。,30,2021/3/20,2.,液压设备加油换油制度,(1),按油标低于下限时加油。,(2),按化验结果，未达到设计指标准时应换油。,(3),加油前应经化验合格后，再经滤油泵注入油箱。,(4),换油前应清洗油箱，在清洗油箱时，严禁使用绵纱和破布。必要时应用面团清洗。,(5),过滤精度必须达到液压设备的使用要求,(6),油储存器应存放在指定位置，并保证油脂和加油器具的清洁。,(7),加油、换油均由专业人员负责，其他人员严禁操作,31,2021/3/20,(2),每班必须到液压站检查各元件工作有无异常。,(3),每班必须检查一次液压管路，有无漏油现象,(4),滤油器每月清洗一次，滤芯、滤网损坏应立即更换。,(5),系统工作介质每月取样化验一次。,(6),每月检查一次安全溢流阀是否灵敏可靠。,(7),液压站各压力表、油标必须保持镜面刻度清晰。,(8),自动报警和停机，必须查明原因并及时处理，在原因不清，故障未排除前，严禁强制启动系统。,(9),必须认真填写交接班记录，做到及时、准确、清楚。,32,2021/3/20,PLC,控制液压系统,液压缸差动连接回路,33,2021/3/20,