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液压技术液压技术液压技术液压技术液压技术液压技术液压技术液压技术 液压技术基础液压技术基础液压技术基础液压技术基础液压技术基础液压技术基础液压技术基础液压技术基础 液压系统及回路编号液压系统及回路编号液压系统及回路编号液压系统及回路编号液压系统及回路编号液压系统及回路编号液压系统及回路编号液压系统及回路编号 图形符号图形符号图形符号图形符号图形符号图形符号图形符号图形符号 一些物理基础一些物理基础一些物理基础一些物理基础一些物理基础一些物理基础一些物理基础一些物理基础 液压源部分液压源部分液压源部分液压源部分液压源部分液压源部分液压源部分液压源部分 控制阀基础控制阀基础控制阀基础控制阀基础控制阀基础控制阀基础控制阀基础控制阀基础 压力控制阀压力控制阀压力控制阀压力控制阀压力控制阀压力控制阀压力控制阀压力控制阀 换向阀换向阀换向阀换向阀换向阀换向阀换向阀换向阀 开关元件开关元件开关元件开关元件开关元件开关元件开关元件开关元件 流量控制阀流量控制阀流量控制阀流量控制阀流量控制阀流量控制阀流量控制阀流量控制阀 液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达液压缸和液压马达 测量元件测量元件测量元件测量元件测量元件测量元件测量元件测量元件 练习练习练习练习练习练习练习练习 其它其它其它其它其它其它其它其它 单向阀单向阀单向阀单向阀((((1)))) 单向阀只允许工作 油液向一个方向流 动。对于图示流动 方向,在复位弹簧 和工作油液作用 下,阀芯将阀口关 闭。 单向阀中也可以不 带复位弹簧。由于 在关闭位置不允许 有泄漏,所以,单 向阀通常为开关阀 式结构。 单向阀单向阀单向阀单向阀((((2)))) 对于图示流动方 向,在工作油液 作用下,单向阀 开启。 回路图回路图回路图回路图液压泵保护液压泵保护液压泵保护液压泵保护 在这种回路图中, 单向阀用于保护液 压泵。当电动机关 闭时,单向阀可以 防止工作油液倒流 入液压泵,且压力 峰值对液压泵也不 会产生影响,而是 通过溢流阀卸放 桥式液压块桥式液压块桥式液压块桥式液压块((((1)))) 在桥式液压块中, 四个单向阀组合成 一个功能单元。该 图示说明单向阀如 何与调速阀一起使 用。在液压缸活塞 杆伸出和回缩过程 中,工作油液从左 向右流过调速阀。 图示为液压缸活塞 杆伸出时的情况。 在液压缸活塞杆伸 出过程中,速度控 制为进油节流。 桥式液压块桥式液压块桥式液压块桥式液压块((((2)))) 当液压缸活塞 杆回缩时,桥 式液压块可使 工作油液再次 从左向右通过 调速阀。 在液压缸活塞 杆回缩过程 中,速度控制 为回油节流。 桥式液压块桥式液压块桥式液压块桥式液压块 动画演示了驱动二位四 通换向阀动作和弹簧使 其复位的情况,以及液 压缸活塞杆伸出和回缩 过程中,工作油液流过 桥式液压块的情况。 同样,桥式液压块还可 连接过滤器或背压阀。 液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀((((1)))) 对于液控单向 阀,可以通过 控制油口 (X)开启, 这时允许工作 油液双向流 动。图示为液 控单向阀处于 静止位置,此 时油口B与油 口A不接通。 液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀((((2)))) 如果控制油口 (X)有信号, 则液控单向阀开 启,油口B与油 口A接通。 为了可靠开启液 控单向阀,控制 活塞有效面积必 须大于阀口有效 面积。液控单向 阀也可用于双液 控单向阀。 液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀((((3)))) 图示表明如何 通过使用液控 单向阀保持液 压缸不动,从 而对负载定 位。驱动二位 三通换向阀动 作,液控单向 阀开启,液压 缸活塞杆回 缩。 回路图回路图回路图回路图液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀 该回路图与上述 图示相同,不 过,这里液控单 向阀以图形符号 表示。 液控单向阀液控单向阀液控单向阀液控单向阀 驱动二位四通换向阀动作,工作 油液使液控单向阀开启,从而使 液压缸活塞杆伸出。当将二位四 通换向阀复位时,无杆腔中工作 油液被液控单向阀封闭,液压缸 活塞杆保持伸出状态。现驱动二 位三通换向阀动作,则液控单向 阀的控制活塞复位,即液控单向 阀开启,液压缸活塞杆开始回 缩。在液压缸活塞杆回缩过程 中,二位三通换向阀处于静止位 置,从而使液控单向阀再次关 闭,液压缸活塞杆及负载则保持 在当前位置。当再次驱动二位三 通换向阀动作时,液压缸活塞杆 才完全回缩。 双液控单向阀双液控单向阀双液控单向阀双液控单向阀((((1)))) 如果液压缸无泄 漏,则双液控单 向阀能够可靠地 将其定位。当进 油口A_1和A_2无 工作油液时,油 口B_1和B_2则关 闭。 双液控单向阀双液控单向阀双液控单向阀双液控单向阀((((2)))) 当进油口A_1有工作 油液时,左边单向阀 开启,从而与油口 B_1接通,同时,控 制活塞向右移动,也 使油口B_2与进油口 A_2接通,工作油液 从油口B_2流向进油 口A_2。 当进油口A_2有工作 油液时,情况刚好相 反。 双液控单向阀双液控单向阀双液控单向阀双液控单向阀((((3)))) 图示说明双液控单向 阀与三位四通换向阀 一起使用,以竖直定 位负载。这里三位四 通换向阀中位机能为Y 型,即其在静止位置 时,工作油口A和B接 油箱。这意味着双液 控单向阀的进油口A_1 和A_2都无工作油液, 从而使液压缸进出油 路关闭。 回路图回路图回路图回路图双液控单向阀双液控单向阀双液控单向阀双液控单向阀 该回路图与上述 图示相同,不 过,这里双液控 单向阀以图形符 号表示。 针阀阀阀阀 针阀常引起一定的 压力降,这是由流 阻造成的。由于针 阀长窄流道可产生 较大摩擦力,这就 意味着由于微小调 节常会产生较大过 流面积变化,所 以,调节针阀是非 常困难的。 针阀优点是结构简 单,成本低廉。对 于给定控制任务, 如果忽略其上述不 足,则可以采用针 阀。 缝隙旋塞阀缝隙旋塞阀缝隙旋塞阀缝隙旋塞阀 缝隙旋塞阀具有 短窄流道,这意 味着其动作实际 上与工作油液粘 度无关。由于缝 隙旋塞阀从全开 到关闭需转 360o,所以,其 可精确调节。不 过缝隙旋塞阀制 造成本较高。 回路图回路图回路图回路图采用节流阀调节流量采用节流阀调节流量采用节流阀调节流量采用节流阀调节流量 节流阀与溢流阀一起来 实现流量控制。当节流 阀流阻比溢流阀设定压 力大时,溢流阀就开 启,从而达到调节流量 目的。 因可调节流阀动作与负 载大小有关,所以,流 入负载元件的流量是变 化的。 可调节流阀可调节流阀可调节流阀可调节流阀 图示为实际可调 节流阀图片。 可调单向节流阀可调单向节流阀可调单向节流阀可调单向节流阀((((1)))) 可调单向节流阀由可调 节流阀和单向阀组成。 在图示单向阀关闭方向 (从油口A到油口B), 工作油液通过可调节流 阀流出,这可产生较大 压力损失。 可调单向节流阀与溢流 阀或变量泵一起使用, 可以改变速度。随着可 调节流阀进口压力升 高,导致溢流阀开启, 此时多余流量流回油 箱。 可调单向节流阀可调单向节流阀可调单向节流阀可调单向节流阀((((2)))) 沿相反方向(从油 口B到油口A),无 节流作用,即工作 油液可自由流过 (单向阀功能)。 单向节流阀分固定 式和可调式两种。 调速阀调速阀调速阀调速阀((((1)))) 调速阀可提供恒定流 量,而与其进出口压力 变化无关。首先,通过 调节螺杆调节节流口开 度,以获得期望流量, 其次,定差减压阀可以 保证其节流口前后之间 压差恒定。图示为调速 阀处于静止位置。 调速阀总是与溢流阀一 起使用,即多余流量可 通过溢流阀流回油箱。 调速阀调速阀调速阀调速阀((((2)))) 当工作油液流过调 速阀时,定差减压 阀可保证其节流口 前后之间压差恒 定。 调速阀调速阀调速阀调速阀((((3)))) 对于调速阀,定差 减压阀可保证其节 流口前后之间压差 (压力p_1与p_2之 间)恒定。如果由 于负载影响,压力 p_3升高,则可以通 过打开定差减压阀 而使调速阀的整个 流阻减小,从而使 节流口前后之间压 差(压力p_1与p_2 之间)恒定。 回路图回路图回路图回路图调速阀调速阀调速阀调速阀 在负载变化时,为 获得液压缸恒定进 给速度,将调速阀 安装在无杆腔油路 上。当液压缸活塞 杆回缩时,工作油 液通过单向阀流 出。 调速阀调速阀调速阀调速阀 DEMO 当液压缸带负载向前运动到一半行程时,调速阀仍可使液压缸活 塞杆伸出速度恒定。从0到2.5秒,液压缸不带负载,且压力条件 保持不变。当液压缸带负载时,调速阀出口压力p_3升高(为更 加清晰地显示该操作,现时间标尺变为1/100秒),定差减压阀 出口压力p_2也暂时升高,接着,定差减压阀的控制活塞向左移 动,从而使压力p_2又降至原来值,即压力p_1与p_2之间压差保 持不变。由于压力p_3在几步内增加至25 bar,且定差减压阀开度 越来越大(在压力达到25 bar时,时间标尺变回0.25秒),因 此,图示调节操作需重复多次。液压缸活塞杆回缩快慢与负载无 关。 二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀((((1)))) 二位二通换向 阀具有三个油 口,即工作口 A、进油口P和 泄油口L。在此 图示中,换向 阀处于静止位 置时,进油口P 与工作油口A不 接通。 在泄油口上可 连接泄油管 路,以泄掉复 位弹簧和阀芯 腔中的油液。 二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀((((2)))) 驱动二位二 通换向阀动 作时,则进 油口P与工作 油口A接通。 二位二通换 向阀也可以 为常开式, 即在静止位 置时,进油 口P与工作口 A接通。 二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀,,,,作为旁通阀作为旁通阀作为旁通阀作为旁通阀 该图示说明二 位二通换向阀 作为旁通阀的 情况。当驱动 二位二通换向 阀动作时,流 量阀0V3旁通, 从而使液压缸 活塞杆以最大 速度伸出。这 里二位二通换 向阀以剖视图 表示 回路图回路图回路图回路图二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀,,,,作作作作 为旁通阀为旁通阀为旁通阀为旁通阀 该回路图与上 述图示相同, 不过,这里二 位二通换向阀 以图形符号表 示。 回路图回路图回路图回路图二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀二位二通换向阀,,,,直直直直 接控制液压缸接控制液压缸接控制液压缸接控制液压缸 当二位二通换向阀处 于静止位置时,液压 缸活塞杆伸出。如果 驱动二位二通换向阀 0V1动作,则工作油液 直接回油箱,液压缸 活塞杆在外负载作用 下回缩;如果二位二 通换向阀0V1不动作, 则系统工作压力由溢 流阀0V2设定,液压缸 活塞杆伸出。 在二位二通换向阀的 静止位置,液压泵出 口压力为溢流阀0V2的 设定压力,这常导致 系统发热。 回路图回路图回路图回路图液压泵卸荷液压泵卸荷液压泵卸荷液压泵卸荷 该回路图说明二位 二通换向阀作为旁 通阀,以对液压泵 卸荷的情况。如果 驱动二位二通换向 阀动作,则液压泵 处于卸荷状态。 此液压回路的一个 应用就是与三位四 通换向阀(中位机 能为O型)结合, 工作时对液压泵卸 荷 回路图回路图回路图回路图压力选择回路压力选择回路压力选择回路压力选择回路 该回路图说明 二位二通换向 阀作为选择开 关,以使系统 具有两种不同 的设定压力。 如果驱动二位 二通换向阀动 作,则系统工 作压力取决于 第二个溢流阀 的设定压力。 二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀((((开关阀原开关阀原开关阀原开关阀原 理理理理)()()()(1)))) 二位三通换向阀具 有三个油口,即工 作油口A、进油口 P和回油口T。工 作油液可从进油口 P流向工作油口 A,或者从工作油 口A流向回油口 T,在上述两种情 况下,未接通的油 口处于关闭状态。 在图示静止位置, 进油口P关闭,而 工作油口A与回油 口T接通。 二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀((((开关阀原开关阀原开关阀原开关阀原 理理理理)()()()(2)))) 当驱动二位三 通换向阀动作 时,进油口P与 工作油口接 通,而回油口T 关闭。 二位三通换向 阀也可以为常 开式,即在静 止位置时,进 油口P与工作口 A接通,而回油 口T则关闭。 二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀,,,,直接控制液直接控制液直接控制液直接控制液 压缸压缸压缸压缸 该图示表示二 位三通换向阀 直接控制单作 用液压缸,这 里二位三通换 向阀以剖视图 表示。 当驱动二位三 通换向阀动作 时,液压缸活 塞杆伸出,此 时单向阀用于 保护液压泵。 回路图回路图回路图回路图二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀,,,,直直直直 接控制液压缸接控制液压缸接控制液压缸接控制液压缸 该回路图与上 述图示相同, 不过,这里二 位三通换向阀 以图形符号表 示。 二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀 动画演示了驱 动和释放二位 三通换向阀动 作的情况,这 可相应引起液 压缸活塞杆伸 出和回缩。 二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀((((滑阀原理滑阀原理滑阀原理滑阀原理)))) ((((1)))) 二位三通换向阀具 有三个油口,即工 作油口A、进油口 P和回油口T。工 作油液可从进油口 P流向工作油口 A,或者从工作油 口A流向回油口 T,在上述两种情 况下,未接通的油 口处于关闭状态。 在图示静止位置, 进油口P关闭,而 工作油口A与回油 口T接通。 二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀((((滑阀原理滑阀原理滑阀原理滑阀原理)))) ((((2)))) 当驱动二位三通 换向阀动作时, 进油口P与工作油 口接通,而回油 口T关闭。 二位三通换向阀 也可以为常闭 式,即在静止位 置时,进油口P关 闭,而工作口A 则与回油口T接 通。 二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀二位三通换向阀,,,,作为选择开作为选择开作为选择开作为选择开 关关关关 二位三通换向阀除 了用于直接控制液 压缸外,还可用作 选择开关。在这种 情况下,回油口T 与被切换的元件连 接。该回路图表示 不同开度流量阀之 间以及加热与冷却 之间的切换方式。 在回路图中,二位 三通换向阀可按图 形符号绘制。 二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀,,,,二台肩二台肩二台肩二台肩((((1)))) 二位四通换向阀具有 四个油口,即工作油 口A和B、进油口P及 回油口T。进油口P总 是与一个工作油口 (A或B)接通,而另 一个工作油口(B或 A)则与回油口T接 通。在图示静止位 置,进油口P与工作油 口B接通,而工作油 口A则与回油口T接 通。 与带三台肩的二位四 通换向阀相反,带二 台肩的二位四通换向 阀无泄油口L 二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀,,,,二台肩二台肩二台肩二台肩((((2)))) 当驱动二位四通换 向阀动作时,进油 口P与工作口A接 通,而工作口B则与 回油口T接通。 二位四通换向阀也 可以为常开式,即 在静止位置时,进 油口P与工作口A接 通,而工作口B则与 回油口T接通。 二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀,,,,三台肩三台肩三台肩三台肩((((1)))) 二位四通换向阀具 有四个油口,即工 作油口A和B、进油 口P及回油口T。进 油口P总是与一个 工作油口(A或B) 接通,而另一个工 作油口(B或A)则 与回油口T接通。 在图示静止位置, 进油口P与工作油 口B接通,而工作 油口A则与回油口T 接通。 带三台肩的二位四 通换向阀应有泄油 口L,否则液压油 将困在该阀内。 二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀,,,,三台肩三台肩三台肩三台肩((((2)))) 当驱动二位 四通换向阀 动作时,进 油口P与工 作口A接 通,而工作 口B则与回 油口T接通 二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀,,,,三台肩三台肩三台肩三台肩((((3)))) 该图示表示二 位四通换向阀 直接控制双作 用液压缸,这 里二位四通换 向阀为剖视图 形式。 当驱动二位四 通换向阀动作 时,液压缸活 塞杆伸出,此 时单向阀用于 保护液压泵。 回路图回路图回路图回路图二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀二位四通换向阀 该回路图与上述图 示相同,不过,这 里二位四通换向阀 以图形符号表示。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,用于液压泵用于液压泵用于液压泵用于液压泵 卸荷卸荷卸荷卸荷((((1)))) 从逻辑角度看,三位 四通换向阀是由二位 四通换向阀和一个静 止位置组成。三位四 通换向阀具有多种中 位机能形式(如图示 三位四通换向阀,其 中位机能为M型)。 在图示工作位置,进 油口P与工作口B接 通,而工作口A则与 回油口T接通 三位四通换向阀既可 为滑阀式结构,也可 为开关阀式结构。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,用于液压泵用于液压泵用于液压泵用于液压泵 卸荷卸荷卸荷卸荷((((2)))) 三位四通换向阀处 于静止位置,此时 进油口P与回油口T 接通,而工作油口 A和B则关闭。由于 液压泵出口油液流 向油箱,所以,这 种工作位置称之为 液压泵卸荷或液压 泵旁通。 在液压泵卸荷情况 下,其工作压力仅 为三位四通换向阀 的阻力损失,这并 不引起系统发热。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,用于液压泵用于液压泵用于液压泵用于液压泵 卸荷卸荷卸荷卸荷((((3)))) 三位四通换 向阀向右换 向,则进油 口P与工作油 口A接通, 而工作油口 B则与回油 口T接通。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,用于液压泵用于液压泵用于液压泵用于液压泵 卸荷卸荷卸荷卸荷((((4)))) 该图示为三位四通 换向阀直接控制双 作用液压缸,这里 三位四通换向阀以 剖视图表示。当三 位四通换向阀处于 静止位置时,液压 泵出口油液通过旁 通油路流回油箱。 当驱动三位四通换 向阀动作时,液压 缸活塞杆伸出,此 时单向阀用于保护 液压泵。 回路图回路图回路图回路图三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,用用用用 于液压泵卸荷于液压泵卸荷于液压泵卸荷于液压泵卸荷 该回路图与上 述图示相同, 不过,这里三 位四通换向阀 以图形符号表 示。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,中位机能中位机能中位机能中位机能O 型型型型((((1)))) 从逻辑角度看, 三位四通换向阀 是由二位四通换 向阀和一个静止 位置组成。三位 四通换向阀具有 多种中位机能形 式(如图示三位 四通换向阀,其 中位机能为O 型)。在图示工 作位置,进油口 P与工作口B接 通,而工作口A 则与回油口T接 通。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,中位机能中位机能中位机能中位机能O 型型型型((((2)))) 三位四通换向 阀处于静止位 置时,除了泄 油口外,其它 所有油口都关 闭。 当三位四通换 向阀处于静止 位置时,液压 泵出口压力为 安全阀的设定 压力。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,中位机能中位机能中位机能中位机能O 型型型型((((3)))) 三位四通换 向阀向右换 向,则进油 口P与工作油 口A接通,而 工作油口B则 与回油口T接 通。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,中位机能中位机能中位机能中位机能O 型型型型((((4)))) 该图示为三位四 通换向阀直接控 制双作用液压 缸,这里三位四 通换向阀以剖视 图表示。当三位 四通换向阀处于 静止位置时,液 压泵出口压力为 安全阀的设定压 力。 如果需要对液压 泵卸荷,则在液 压回路中应安装 二位二通换向 阀,以起旁通阀 作用 回路图回路图回路图回路图三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀,,,,中中中中 位机能位机能位机能位机能O型型型型 该回路图与上 述图示相同, 不过,这里三 位四通换向阀 以图形符号表 示。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀遮盖位置遮盖位置遮盖位置遮盖位置 ((((1)))) 该图示说明三位四 通换向阀处于静止 位置时,其左边遮 盖位置为正遮盖。 如果遮盖位置即有 正遮盖,又有负遮 盖,则进油口P与工 作油口A和B接通, 而回油口T关闭。 对于三位四通换向 阀,在技术说明中 应规定遮盖位置。 三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀三位四通换向阀遮盖位置遮盖位置遮盖位置遮盖位置 ((((2)))) 该图示说明三 位四通换向阀 处于静止位置 时,其右边遮 盖位置为正遮 盖。如果遮盖 位置即有正遮 盖,又有负遮 盖,则进油口 P与工作油口 A和B接通, 而回油口T关 闭。 换向阀换向阀换向阀换向阀 图示为实际换 向阀图片,其 为手柄操作。 换向阀模块换向阀模块换向阀模块换向阀模块,,,,三位四通三位四通三位四通三位四通 三位四通换向 阀模块(带手 柄操作)常用 于叠加阀(模 块式液压系 统)中。 静压力静压力静压力静压力 静压力为液 体自重所产 生的压力。 静压力与容 器形状无 关,仅与液 体深度和密 度有关。 在液压技术 中,通常忽 略静压力 压力传递压力传递压力传递压力传递 如果力F作用在封闭容器 中液体的面积A上,则通 过封闭容器中液体挤压 就会产生压力p(帕斯卡 原理)。 这里,忽略静压力。压 力传播也可用于表示液 体中压力脉动传播速度 (大约1000 m/s)。 能量传递能量传递能量传递能量传递 如果力F_1作用于面积 为A_1的液体上,则会 产生压力p,此时,如 果压力p作用在较大面 积A_2上,则产生较大 力F_2。如果面积A_2 为面积A_1的三倍,则 力F_2就为力F_1的三 倍。 液体能量传递与机械 杠杆原理相似。 位移传递位移传递位移传递位移传递((((1)))) 如果输入端活塞向下 移动s_1,则其将推动 一定体积液体移动。 根据液体体积变化相 等原则,输出端活塞 也将向上移动s_2。如 果输出端活塞面积大 于输入端活塞面积, 则位移s_2将小于位移 s_1。 液体位移传递与机械 杠杆原理相似。 位移传递位移传递位移传递位移传递((((2)))) 输出力传递输出力传递输出力传递输出力传递((((1)))) 液体压力p_1作用在面 积为A_1的大活塞表 面,从而产生力F_1, 该力通过活塞杆又作 用在面积为A_2的小活 塞上,从而产生液体 压力p_2。由于小活塞 面积A_2小于大活塞面 积A_1,因此,液体压 力p_2应大于p_1。 压力传递原理可应用 于气动/液压增压器 中,但在液压系统 中,当需要很高压力 而液压泵又不能提供 时,则也可采用压力 传递原理 输出力传递输出力传递输出力传递输出力传递((((2)))) 在普通双作用液 压缸中,也会出 现压力传递现 象。 在液压技术中, 这种压力传递也 会产生一些问 题,例如,出口 节流适合于差动 缸活塞杆伸出过 程中,但此时有 杆腔会产生增压 现象。 流动状态流动状态流动状态流动状态 层流和紊流是有区 别的。在层流状态 下,管道中液体质 点运动层次分明, 无横向脉动。如果 液体流速超过某一 临界值,则管道中 液体质点运动有横 向脉动,即产生紊 流。 在液压回路中,应 通过系统合理设计 来避免紊流 柴油机效应柴油机效应柴油机效应柴油机效应 油液压力在 节流口处可 能会降至真 空,从而将 溶解在油液 中空气分离 出来,产生 气泡。当油 液压力再次 升高时,气 泡被压破, 同时点燃油/ 气混合物。 气穴现象气穴现象气穴现象气穴现象 在节流口处,增 加油液流动速度 需要动能,动能 由压力能转换而 来。如果真空度 小于-0.3bar,则 将分离油液中空 气,产生气泡。 当因油液运动速 度降低而使油液 压力再次升高 时,气泡就会被 压破。 气穴现象是导致 液压系统中元件 和管接头损坏的 重要因素之一。 气穴现象气穴现象气穴现象气穴现象 在产生气穴过 程中,常出现 局部压力峰 值,这样就会 导致管壁腐 蚀,造成材料 疲劳,从而使 管道破裂。气 穴现象通常会 产生巨大噪 声。 输入输出功率输入输出功率输入输出功率输入输出功率 在液压系统回路 中,每个元件处 都会产生损失。 这些损失包括机 械损失、电气损 失和容积损失。 液压设备使用一 段时间后,液压 泵容积效率就会 降低,例如因气 穴现象而使液压 泵容积效率降低 驱动力驱动力驱动力驱动力 对于某些开关 阀,驱动力大 小取决于压力 和作用面积, 其值可能很 大。为避免驱 动力过大,在 开关阀中常采 用压力补偿。 开关阀工作原理开关阀工作原理开关阀工作原理开关阀工作原理 控制阀结构通常采 用开关阀工作原 理,或者采用滑阀 工作原理。对于开 关阀来说,球形、 锥形或圆盘形阀芯 由弹簧紧压在阀座 上,由于其单位面 积上压力很高,因 此,这种阀的阀口 密封性能好。该图 示阀芯为锥形。 滑阀工作原理滑阀工作原理滑阀工作原理滑阀工作原理 该图示表明了滑阀 工作原理。为使阀 芯移动,阀芯与阀 体之间应有间隙。 为减小液压卡紧 力,通常在阀芯上 开均压槽,以使压 力平衡,并形成油 膜。这样,可使阀 芯移动时的摩擦损 失最小。 这种阀的密封性能 并不太理想,即总 存在工作油液渗 漏。 开关阀开关阀开关阀开关阀 在开关阀 中,球形、 锥形或者圆 盘形阀芯紧 压在阀座 上,因此, 这种阀具有 良好密封 阀口遮盖阀口遮盖阀口遮盖阀口遮盖 控制阀切换特性通 常由其阀口遮盖形 式决定。阀口遮盖 分为正遮盖、负遮 盖和零遮盖三种形 式。对于正遮盖, 阀口完全被台肩遮 盖;但对于负遮 盖,则阀口没有完 全被台肩遮盖。在 零遮盖情况下,台 肩与阀口大小完全 相同。 对于每个台肩控制 边,其可具有不同 遮盖形式 负遮盖负遮盖负遮盖负遮盖 在负遮盖情况下,当进 油口P打开时,工作口 A与回油口T之间通道 并没有被完全关闭。这 就意味着当阀芯移动 时,工作口A处压力缓 慢上升。 在制造厂家技术资料 中,工作位置之间的遮 盖位置常采用虚线,或 者采用某种颜色或某种 背景图案表示。 正遮盖正遮盖正遮盖正遮盖 在正遮盖情况 下,左边台肩将 进油口P和工作口 A关闭,直至工作 口A和回油口T被 右边台肩完全关 闭。当阀口突然 开启时,工作油 液立即进入到执 行元件(液压缸 或液压马达) 中。 控制边控制边控制边控制边 控制边通常为锐 边、钝边或轴向凹 槽。当阀芯逐渐开 启,而不是突然开 启时,控制边外形 决定了阀口节流性 能。 叠加阀叠加阀叠加阀叠加阀 叠加阀具有安装 空间小和元件之 间无连接管路等 优点。在液压设 备中,直接标记 叠加阀中各个元 件符号,从而使 回路图更加清 晰。 活塞式压力计活塞式压力计活塞式压力计活塞式压力计 压力计按作用在 一定面积上的压 力将产生一定输 出力的原理工 作。在活塞式压 力计中,压力作 用在活塞上,以 克服弹簧力。通 过活塞本身或活 塞上磁环驱动指 针,可将压力值 显示在标尺上。 波登管式压力计波登管式压力计波登管式压力计波登管式压力计 大多数压力计都按波 登管原理工作。当工 作油液流入波登管 时,其中各处压力均 一样。由于外部与内 部弯曲表面之间面积 差,因此,波登管弯 曲,这样此运动就被 传递到指针。 这种压力计无过载保 护。对于波登管式压 力计,在其入口处应 安装可调节流阀,以 防止尖峰压力损坏波 登管。 流量计流量计流量计流量计 工作油液通过可变 节流口流出,该节 流口由固定锥形阀 芯和中空活塞(其 上安装有弹簧)组 成。中空活塞挤压 弹簧的压缩量与流 量大小成正比。这 种流量计测量精度 约为4。当需要高 精度测量时,应使 用涡轮流量计、椭 圆流量计或齿轮流 量计。 符号符号符号符号,,,,表示能量传递表示能量传递表示能量传递表示能量传递((((1)))) 在回路图中, 图示符号用于 表示能量传递 和液压管路。 为清晰表示回 路图,应尽可 能地绘制直线 而避免交叉。 符号符号符号符号,,,,表示能量传递表示能量传递表示能量传递表示能量传递((((2)))) 在加热器和冷却 器的符号中,箭 头方向与热量流 动方向相一致。 符号符号符号符号,,,,表示能量转换表示能量转换表示能量转换表示能量转换 液压泵由带驱动 轴符号的圆表 示,其中三角符 号表示工作油液 的流动方向。因 工作介质为有压 液体,所以,三 角符号为实心。 在气动技术中, 工作介质为气 体,三角符号为 空心。 符号符号符号符号,,,,表示液压马达表示液压马达表示液压马达表示液压马达 液压马达与液压 泵的符号不同, 其区别在于表示 工作油液流动方 向的箭头相反。 符号符号符号符号,,,,表示单作用液压缸表示单作用液压缸表示单作用液压缸表示单作用液压缸 单作用液压缸仅具有 一个油口,工作油液 只能进入无杆腔。对 于单作用液压缸,其 回缩或由外力(图示 无前端盖符号)或由 复位弹簧(图示第二 个符号)来实现。 符号符号符号符号,,,,表示双作用液压缸表示双作用液压缸表示双作用液压缸表示双作用液压缸 双作用液压缸具有 两个油口,工作油 液既可进入无杆 腔,也可进入有杆 腔。差动缸与双作 用液压缸的符号不 同,其区别在于差 动缸活塞杆末端带 两条直线。差动缸 面积比通常为21, 对于双端活塞杆的 液压缸,其面积比 为11(同步液压 缸)。 符号符号符号符号,,,,表示换向阀表示换向阀表示换向阀表示换向阀((((1)))) 换向阀符号由油 口数和工作位置 数表示,通常, 换向阀至少含有 两个油口和工作 位置。在换向阀 符号中,方框数 为换向阀的工作 位置数,方框内 箭头表示工作油 液流动方向,而 直线则表示在不 同工作位置上各 油口的接通情 况。换向阀符号 一般对应于其静 止位置。 符号符号符号符号,,,,表示换向阀表示换向阀表示换向阀表示换向阀((((2)))) 该图示为二位四通 和二位五通换向阀 的符号。 为标识油口,通常 采用下列两种方 法,即一种为采用 字母P、T、R、A、 B和L,而另一种则 采用连续字母A、 B、C和D等。在相 关标准中,通常首 选第一种方法。 符号符号符号符号,,,,表示换向阀表示换向阀表示换向阀表示换向阀((((3)))) 图示为三位四 通换向阀的符 号,其具有不 同中位机能。 符号符号符号符号,,,,表示人工驱动方式表示人工驱动方式表示人工驱动方式表示人工驱动方式 换向阀工作位置切 换可通过各种驱动 方式来实现。在换 向阀符号中,应采 用相应符号表示驱 动方式,如按钮和 踏板符号。弹簧通 常用于换向阀复 位,不过,换向阀 复位也可通过再次 驱动来实现,如在 带手柄操作和锁定 装置的换向阀中。 符号符号符号符号,,,,表示机控方式表示机控方式表示机控方式表示机控方式 图示为推杆式、按 钮式和滚轮式驱动 方式的符号。 符号符号符号符号,,,,表示压力控制阀表示压力控制阀表示压力控制阀表示压力控制阀 压力控制阀可用方 框表示,方框中箭 头表示工作油液流 动方向。油口采用 P(进油口)和T (回油口)或A和 B表示,方框中箭 头位置说明阀口是 常开还是常闭的, 倾斜箭头表示压力 控制阀在其压力范 围内可调。压力控 制阀分为溢流阀和 减压阀等 符号符号符号符号,,,,表示流量阀表示流量阀表示流量阀表示流量阀 流量阀根据其是 否受油液粘度影 响而有所区别, 不受油液粘度影 响的流量阀称为 节流阀。流量阀 包括节流阀、可 调节流阀和调速 阀。流量阀采用 矩形框表示,矩 形框内含有节流 阀符号以及表示 压力补偿的箭 头。倾斜箭头表 示其流量可调。 符号符号符号符号,,,,表示单向阀表示单向阀表示单向阀表示单向阀 单向阀符号用压 在阀座上的小球 表示。液控单向 阀符号则是在单 向阀符号外加方 框,其控制管路 为虚线,控制油 口用字母X标 识。 符号符号符号符号,,,,表示测量元件表示测量元件表示测量元件表示测量元件 图示为液压技术中 所用的测量元件符 号。 单作用液压缸单作用液压缸单作用液压缸单作用液压缸 在单作用液压缸 中,工作油液仅 流入无杆腔。进 入无杆腔的工作 油液可在活塞表 面建立压力,从 而使液压缸活塞 杆伸出。在复位 弹簧、活塞杆重 量或外力作用 下,液压缸活塞 杆回缩。 柱塞缸柱塞缸柱塞缸柱塞缸 在柱塞缸 中,活塞和 活塞杆构成 为单一执行 元件。由于 柱塞缸结构 限制,其活 塞杆回缩仅 可在外力作 用下完成, 因此,柱塞 缸通常只能 竖直安装。 双作用液压缸双作用液压缸双作用液压缸双作用液压缸 在双作用液压缸 中,工作油液既可 流入无杆腔,也可 流入有杆腔,因 此,双作用液压缸 可以双向作功移 动。 对于单端活塞杆的 双作用液压缸,由 于有杆腔与无杆腔 的面积不同,因 此,对于活塞杆伸 出和回缩过程,输 出力和运动速度是 不同的。 双作用液压缸双作用液压缸双作用液压缸双作用液压缸,,,,带终端缓冲带终端缓冲带终端缓冲带终端缓冲 带终端缓冲的液压 缸可平稳地降低液 压缸终端速度,防 止在行程终端产生 硬冲击。在液压缸 活塞到达行程终端 之前,缓冲柱塞可 减小出油口截面 积,最后则完全将 其关闭,此时,工 作油液只能通过可 调节流阀。 终端缓冲终端缓冲终端缓冲终端缓冲((((1)))) 在缓冲长度 内,工作油液 只能通过可调 节流阀。 这种缓冲方式 适用于液压缸 运动速度的范 围为6~20 m/min。对于高 速运动液压 缸,应使用辅 助缓冲装置或 刹车装置。 终端缓冲终端缓冲终端缓冲终端缓冲((((2)))) 当液压缸活塞 杆回缩时,单 向阀开启,即 可调节流阀旁 通,此时液压 缸活塞杆以最 大速度回缩。 终端缓冲终端缓冲终端缓冲终端缓冲DEMO 图示为液压缸活塞杆从中位伸出至行程终端 位置(带终端缓冲)。在液压缸活塞杆回缩 过程中,单向阀开启。 动画演示缓冲活塞在出油侧建立一定压力 后,溢流阀开启的情况。 双作用液压缸双作用液压缸双作用液压缸双作用液压缸 图示为实际双 作用液压缸图 片。 自动放气阀自动放气阀自动放气阀自动放气阀 DEMO 当液压缸活塞杆回缩时,自动放气阀关闭;当 液压缸活塞杆伸出时,其开启