常用液压元件的工作原理.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,第二层,第三层,第四层,第五层,*,常用液压元件工作原理,泵送液压所,杨鑫,课程主要内容,一、液压基础知识,1,、液压传动的工作原理及组成,2,、液压传动的优缺点,3,、液压传动的历史、现状及发展,二、常用液压元件工作原理,流体传动：,以流体为工作介质进行能量转换、传递和控制的传动方式,液压传动,液力传动,气压传动,液压传动,：以液体为工作介质，利用液体的压力能来传递力和速度。,一、液压基础知识,1,、液压传动的工作原理及组成,1.1,液压传动的工作原理,例：液压千斤顶,例：液压千斤顶,v,1,A,1,v,2,A,2,G,h,2,h,1,F吸油,压油,重物回落,例：液压千斤顶,v,1,A,1,v,2,A,2,G,h,2,h,1,F,例：液压千斤顶,v,1,A,1,v,2,A,2,G,h,2,h,1,F,（,1,）力的传递（帕斯卡原理）,液压系统的工作压力取决于外负载。,条件,:,无泄漏,不考虑油液的压缩性和管路的弹性,不考虑摩擦力,例：液压千斤顶,v,1,A,1,v,2,A,2,G,h,2,h,1,F,（,2,）运动的传递（容积变化相等、质量守恒）,执行元件的运动速度取决于输入流量。,压力和流量是液压与气压传动中的两个最基本的参数,。,条件,:,无泄漏,不考虑油液的压缩性和管路的弹性,不考虑摩擦力,例：液压千斤顶,v,1,A,1,v,2,A,2,G,h,2,h,1,F,（,3,）功率的传递（能量守恒）,从中得出的两个重要的概念,（,1,）液压系统中液体的压力取决于负载,（,2,）执行元件运动速度取决于输入的流量,例：液压千斤顶,v,1,A,1,v,2,A,2,G,h,2,h,1,F,实际情况,:,（,1,）有泄漏,导致容积损失,（,2,）考虑摩擦力，有机械损失,（,3,）考虑油液的压缩性和管路的弹性,不能保证严格的传动比,（,1,）,动力元件,（,液压泵,）：将机械能（转矩,T,，,转速,n,）,转化为液体的压力能（压力,p,、,流量,q,）,（,2,）,执行元件,（,液压马达、液压缸,）：将液体的压力能（压力,p流量,q,）,转化为机械能（转矩,T,，,转速,n,，,或直线运动速度,v,，,输出力,F,）,（,3,）,控制元件,（,液压阀,）：控制液体的压力、流量和方向，从而实现控制执行元件的输出力、运动速度和方向，过载保护和程序控制,（,4,）,辅助元件,（,管道、管接头、油箱和滤油器,）,（,5,）,工作介质,1.2,液压系统的组成,1.2,液压系统的组成,2,液压传动的优缺点,2.1,液压传动的优点,与机械传动相比，液压传动具有以下优点,（,1,）在同等功率的条件下，体积小、重量轻、结构紧凑、运动惯性小、反应快，可以出大力或力矩。,（,2,）可实现大范围的无级调速（调速比可达,100-2000,），机械传动实现无级调速较困难，中小型直流电机的调速比一般为,2-4,（,3,）自动实现过载保护,（,4,）容易实现自动控制和遥控,（,5,）容易实现直线运动,（,6,）可自行实现机件的润滑,（,7,）便于机器零部件的设计布局,2.1,液压传动的优点,液压传动与电气传动相比：,（,1,）体积小、重量轻、运动惯性小、反应快，可以出大力或力矩，是液压传动的主要优点。,（,2,）现代电力电子技术使交流调速可实现大范围的无级变速。,（,3,）直线电机使实现直线运动更容易。,液压传动受到电气传动的挑战,2.2,液压传动的缺点,（,1,）液压油泄漏，污染环境和引起火灾,（,2,）机件之间的机械摩擦阻力和粘性摩擦阻力、流体流动阻力和泄漏，导致液压系统的总效率降低,（,3,）液压油工作性能受温度的影响，很高和很低温的条件下工作困难,（,4,）液压油的泄漏和可压缩性，得不到严格的传动比,（,5,）液压元件的制造精度要求高,（,6,）液压介质易受污染，导致机件运动易卡阻,3,液压传动的历史、现状及发展,3.1,液压技术的理论基础,帕斯卡,原理（,1650,年）,牛顿的粘性流体内摩檫定律（,1686,年,）,流体力学的连续性方程和伯努利能量方程（,18,世纪）,静压传递原理,流量连续性原理与伯努利方程,理想,实际,什么是“牛顿的粘性流体内摩檫定律”？,粘性是液体分子内聚力的一种宏观表现，分子内聚力使液体有相对运动的流层之间存在内摩擦力,粘性流体内摩檫定律,3.2,液压技术的发展历程,先行者：水压技术：,1795,年英国人布拉默（,J,。,Bramah,）,发明了第一台水压机（锈蚀、磨损和密封）,3.2,液压技术的发展历程,早期的油压技术（,20,世纪早期）,：,矿物油和橡胶密封件的使用,19051908,年威廉斯（,H,。,Williams,）,和詹尼（,R,。,Janny,）,发明的用油作工作介质的轴向柱塞式液压传动装置。,1910,年肖（,H,。,Shaw,）,研制出用油的径向柱塞泵,1936,年威克斯（,H,。,Vickers,）,发明了先导式溢流阀,20,世纪,30,年代丁晴橡胶耐油密封件,3.2,液压技术的发展历程,二战期间（,20,世纪,40,年代）和战后快速发展,1,、武器工业促使液压伺服技术的发展（自动化技术）,2,、液压技术大量应用（机床、矿山机械等）,20,世纪,60,年代末：,电液比例技术（价廉，易维服，具有一定的精度）使油压技术达到了一新高度。,21,世纪环保的需求和新材料应用导致水压技术卷土重来。,3.3,液压技术的应用,产业机械：,锻压机械、冶金机械、矿山机械、起重机械和机床等,行走机械：,工程机械、建筑机械、农机、汽车等,航天和航空：,飞机、导弹和航天器,舰船：,潜艇、水面舰艇和各种船舶,海洋开发：,海洋开发平台、海底钻探和水下作业工具,我国的液压技术,起步晚，产品的质量技术性能差,自主品牌少，品种规格少，产品 开发和成套能力差,3.4,液压技术的发展方向,高压、高速、大功率、高效率、低噪声、高可靠性和高集成度,（,1,）提高效率,（,2,）机电液一体化,（,3,）集成、复合、小型轻量化,（,4,）加强安全性和与环境的相容性,（,5,）元件及系统的工作可靠性,（,6,）标准化、通用化和系列化,（,7,）新的系统设计理论和性能分析研究,二、常用液压元件的工作原理,1.,单向阀,2.1,液控单向阀,2.2,液控单向阀工作回路,3.1,换向阀（中位）,3.2,换向阀（左位）,3.3,换向阀（右位）,4.,电液换向阀、液控换向阀,电液换向阀液动换向阀,5.1,顺序阀,5.2,顺序阀使用油路,6.,先导式溢流阀,6.,减压阀,7.1,正在使用的防水阀,进油口,单向阀,出油口,测压口,溢流阀,60A,设为,25MPa,，其余设为,23MPa,排污口,7.2,最新防水阀,进油口,减压阀,5MPa,减压阀泄油口,单向阀,出油口,测压口,溢流阀,8MPa,排污口,8.1,压差阀,8.2,压差阀原理图,9.1,油缸控制阀（退活塞控制阀）,电磁换向阀,进油口处,单向阀,泄油口,出油口,9.2,油缸控制阀原理图,限位油缸处来油,电磁换向阀,60A,拖泵退出油缸末端用,3.5,阻尼接头；,C,拖泵退出油缸末端,1.0,阻尼接头；泵车退活塞阀块（油缸控制阀组）泄油口处用,1.8,阻尼接头,单向阀,10.1,风冷阀块,溢流阀,安装孔,马达进油口,出油口,电磁换向阀安装孔,马达回油口,油泵进油口,10.2,原理图,进搅拌,谢 谢！,祝各位心想事成！,