篇一:液压技术基础知识
液压技术基础知识
一.液压传动的介绍
液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气压传动并称为流体传动,是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术,是工业生产中应用广泛的技术。在我们的生活中,随处可以见到液压技术的使用,液压传动有许多突出的优点,因此它的应用非常广泛,如一般工业用的压力机械、机床等;行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等;钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等;土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等;发电厂涡轮机调速装置等等;特殊技术用的控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等;军事工业用的火炮操纵装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。在船舶上,更是大量使用了液压传动,如船甲板起重机械、船头门、舱壁阀、船尾推进器、船舶减摇装置、舵机、锚缆机操控系统、舱盖控制系统等;
二.液压传动的特点
1.液压传动的优点。
(1)体积小、重量轻,因此惯性力较小,当突然过载或停车时,不会发生大的冲击;
(2)能在给定范围内平稳的自动调节牵引速度,并可实现无极调速;
(3)换向容易,在不改变电机旋转方向的情况下,可以较方便地实现工作机构旋转和直线往复运动的转换;
(4)液压泵和液压马达之间用油管连接,在空间布置上彼此不受严格限制;
(5)由于采用油液为工作介质,元件相对运动表面间能自行润滑,磨损小,使用寿命长;
(6)操纵控制简便,自动化程度高;
(7)容易实现过载保护。
2.液压传动的缺点
(1)使用液压传动对维护的要求高,工作油要始终保持清洁;
(2)对液压元件制造精度要求高,工艺复杂,成本较高;
(3)液压元件维修较复杂,且需有较高的技术水平;
(4)用油做工作介质,在工作面存在火灾隐患;
(5)传动效率低。
三. 液压传动的基本原理
液压传动的基本原理是在密闭的容器内,利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的,也就是利用密封工作腔变化进行工作,通过液体介质的压力进行能量的转换和传递。其中的液体称为工作介质,一般为矿物油,它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。液压传动是利用帕斯卡原理,在密闭环境中,向液体施加一个力,这个液体会向各个方向传递这个力,且力的大小不变。液压传动就是利用这个物理性质,向一个物体施加一个力,利用帕斯卡原理使这个力变大,从而起到举起重物的效果。
传递动力时,基于技师守恒定律,传递力时,基于帕斯卡原理。
四.液压传动的工作特性
1.压力取决于负载。P=F/A,也就是说,没有负载就没有压力。
2.速度取决于流量。V=Q/A
五.液压系统的组成
液压系统一般由以下五个主要部分来组成:
1.动力元件,它是供给液压系统压力油,把机械能转换成液压能的装置。最常见的形式是液压泵。
2.执行元件,它是把液压能转换成机械能的装置。其形式有作直线运动的液压缸,有作回转运动的液压马达。
3.控制元件,它是对系统中的压力、流量或流动方向进行控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。
4.辅助元件,上述三部分之外的其他装置,例如油箱,滤油器,油管等。它们保证系统正常工作是必不可少的。
5.工作介质,传递能量的流体,如液压油等。
六.液压传动的主要参数:
1.压力:也就是单位面积上液体的作用力,用符号P表示。
压力的单位:Pa(帕)1Pa=1N/m2
1MPa=106Pa =10bar(巴)1bar约等于1kg/cm2
2.流量:单位时间通鞍某截面的液体体积。一般用Q或q表示。
流量的单位:法定计量单位是m3/s(米3/秒)
常用单位:L/min(升/分)
篇二:液压基础知识讲义
液压传动基础知识
拟稿人:高俊坤第一次修编人: 第二次修编人
一、液压传动原理及组成
1、原理
液压传动基本原理:液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换成液体的压力能,通过液体压力能变换来传递能量,经过各种控制阀和管路的传递,借助于液压执行元件把液体压力能转换为机械能,从而驱动工作机构,实现直线往复运动和回转运动。
液压的两个基本特征是:压力取决于负载;速度取决于流量。
图1.1是一个能实现工作台往复运动的简单的液压系统工作原理图。
(a)
图1.1 液压传动系统工作原理图(结构形式)
1—油箱;2—滤油器;3—液压泵;4—节流阀;5—溢流阀;6—换向阀; 7—操纵手柄;8—液压缸;9—活塞;10—工作台。
电动机(图中未示出)带动液压泵3旋转,泵3从油箱1吸油,然后将具有压力能
的油液输入管路,油液通过节流阀4再经过换向阀6进入液压缸左腔(或右腔),液压缸右腔(或左腔)的油液则经过换向阀后流回油箱(图1.1b或1.1c)。 由于设置了换向阀6,就能改变油液流动方向,并使液压缸换向,以实现工作台所需要的往复运动。 工作台运动速度的调节,可以通过改变节流阀4开口的大小,以调节通过节流阀的流量来达到。
工作台移动需克服的负载(如切削力、摩擦力等)不同时,所需要的工作压力也不同。因此,液压泵输出油液的压力应能通过溢流阀5来调整。另外,由于工作台速度需要调节,所以进入液压缸的流量也要改变。一般情况下,液压泵输出的压力油多于液压缸所需要的油液,因此,(原文来自:wWw.xiaOcAofANweN.coM 小 草 范 文 网:液压马达基础知识)多余的油液应能及时排回油箱,这些功能由溢流阀5来完成。图中的2为网式滤油器,起滤清油液的作用。
图1.1所示的液压系统图,其中的元件基本都用结构(或半结构)的形式画出的示意图,故称为结构原理图,这种图形较直观,易于初学者接受,但图形复杂。为此,目前国内外都广泛采用元件的图形符号来绘制液压系统原理图。例如图
1.2
图1.2 液压传动系统工作原理图(用图形符号)
图1.2液压图形符号脱离了元件的具体结构,只表示元件的功能,使系统图
简化,原理简单明了,便于阅读、分析、设计、和绘制。我们接触的液压原理图都是用图1.2此种形式表示的。
2、组成
一个完整的液压系统由五个部分组成。即:动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质。
(1)动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能。指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力,液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。
(2)执行元件一般指液压缸或液压马达。它的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往反运动或回转运动。
(3)控制元件一般指各种液压阀。它在液压系统中控制和调节液压的压力、流量和方向。
(4)辅助元件包括油箱、滤油器、油管和管接头、密封圈、压力表、油位油温计、蓄能器、冷却器、加热器、等。
(5)通常工作介质一般就是液压油。
二、液压传动特点及应用
1、优点:与机械传动,电气传动相比,液压系统具有以下特点:
(1) 液压传动的各种元件可以根据需要方便灵活的布置。
(2) 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。
(3) 操纵控制方便,可实现大范围的无极调速。
(4) 可自动实现过载保护,以免发生危险。
(5) 一般采用矿物油作为工作介质,相对运动面可自动润滑,使用寿命长。
(6) 很容易实现直线运动。
(7) 便于实现自动化和中等距离内的能量分配、传输和控制,借助于各种阀可实现机器运行自动化,与电气控制元件组成的电液符合系统,不但可以实现更高程度的自动化控制过程,而且还可以实现中等距离遥控。
2、缺点:当然液压 传动也存在着一些缺点:
(1)由于流动的阻力和泄漏较大,所以效率较低,如果处理不及时,泄漏可能导 致更大的事故。
(2)由于工作性能易受到温度变化的影响。因此不宜在很高或很低的温度条件下 工作。
(3)液压元件的控制精度要求较高,因而价格较贵。
(4)由于液体介质的泄露及可压缩性影响,不能得到严格的传动比
(5)液压传动出故障时不易找出原因,使用和维修要求有较高的技术水平
(6) 需要良好的维护保养,以防止生锈、腐蚀、污垢、油变质等等。所以必须保持清洁和使用适当的液压油。
2、应用
液压技术的应用领域非常广泛,包括机械制造、车辆工程、冶金采矿、农业机械以及游乐设备领域的应用。
我们园区有关液压的应用主要包括飞行影院动感平台的提升、灾难巨幕平台升降及洪水特技闸门打开;室外项目高空飞翔座椅升降、以及儿童馆青蛙跳项目座椅升降、还有影视跳楼机低速抱闸控制。这些都是由液压实现的。
三、 液压传动工作介质
在液压传动中,液压油液是传递动力和信号的工作介质。同时,它还起润滑、密封、冷却、防锈作用。液压系统能否可靠、有效地工作,在很大程度上取决于系统中所用的油液。因此,在掌握液压系统之前,必须对液压油液有一清晰的了解。
1、液压系统的工作介质应符合规定。基本要求如下:
(1)有适当的粘度和良好的粘温特性。粘度是选择工作介质的首要因素。液压油的粘性,对减少间隙的泄露、保证液压元件的密封性能都起着重要作用。粘度过高,各部件运动阻力增加,温升快,泵的自吸能力下降,同时,管道压力降和功率损失增大。反之,粘度过低会增加系统的泄露,并使液压油膜支撑能力下降,而导致摩擦副间产生摩擦。所以工作介质要有合适粘度范围,同时在温度、压力变化和剪切力作用下,油的粘度变化要小。所有工作介质的粘度都随温度的升高而降低。一般情况下,在高压或高温条件下工作时,为了获得较高的容积效率,不使油的粘度过低,应采用高牌号液压油;低温时或泵的吸入条件不好时应采用底牌号液压油。
(2) 氧化安定性要好。工作介质与空气接触,特别是在高温、高压下容易氧化、
变质。氧化后酸值增加会增强腐蚀性,氧化生成的粘稠状油泥会堵塞滤油器,妨碍部件的动作及降低系统效率。因此要求它具有良好的氧化安定性和热安定性。
(2)抗乳化性、抗泡沫性好。工作介质在工作中可能混入水或出现凝结水。混有水分子的工作介质在泵和其它元件的长期剧烈搅拌下,易形成乳化液,使工作介质水解变质或生成沉淀物,引起工作系统锈蚀和腐蚀,所以要求工作介质有良好的抗乳化性。
2、液压油液的污染及其控制。
液压系统中的污染物,是指包含在油液中的固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物和污染能量等杂物。液压油液被污染后,将对系统及元件产生下述不良后果。
(1)固体颗粒加速元件磨损,堵塞缝隙及滤油器,使泵、阀性能下降,产生噪声。
(2)水的浸入加速油液氧化,并和添加剂起作用产生粘性胶质,使滤芯堵塞。
(3)空气的混入降低油液的体积模量,引起汽蚀,降低油液的润滑性。
(4)溶剂、表面活性化合物化学物质使金属腐蚀。
污染原因
液压油液遭受污染的原因很复杂,主要表现在以下几个方面:
(1)液压装置组装时残留的污染物,包括切屑、型砂、磨粒、焊渣、铁锈等。
(2)从周围环境混入的污染物,包括空气、尘埃、水滴等。
(3)在工作中产生的污染物,包括金属微粒、锈斑、涂料剥离片、密封材料剥离片、水份、气泡、液压油变质后的胶状生成物等。
污染度的等级
为了描述和评定液压油液污染的程度,以便对它进行控制,有必要规定出液压油液的污染度等级。目前普遍采用美国NAS1638油液污染度等级。
美国NAS1638污染度等级如下表1.3所示。以颗粒浓度为基础,按100mL油液中在给定的5个颗粒尺寸区间内的最大允许颗粒数划分为14个等级,最清洁的未00级,污染最高的为12级。
表1.3NAS1638污染度分级标准(100mL液压油液中颗粒数)
篇三:液压传动基本知识
第一讲 液压传动基础知识
一、 什么是液压传动?
定义:利用密闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。液压传动以液体为工作介质,在液压泵中将机械能转换为液压能,在液压缸(立柱、千斤顶)或液压马达中将液压能又转换为机械能。
二、液压传动系统由哪几部分组成?
液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体组成。
三、液压传动最基本的技术参数:
1、压力:也叫压强,沿用物理学静压力的定义。静压力:静止液体中单位承压面积上所受作用力的大小。
2单位:工程单位 kgf/cm
法定单位:1 MPa(兆帕)= 106 Pa (帕)
1 MPa(兆帕)≈10 kgf/cm2
2、流量:单位时间内流过管道某一截面的液体的体积。
单位:工程单位:L / min ( 升/ 分钟 )
3 法定单位:m/ s
四、职能符号:
定义:在液压系统中,采用一定的图形符号来简便、清楚地表达各种元件和管道,这种图形符号称为职能符号。
作用:表达元件的作用、原理,用职能符号绘制的液压系统图简便直观;但不能反映元件的结构。如图:
操纵阀YDF-42/200(G)
液控单向阀
千斤顶双向锁
过滤器
安全阀
截止阀
五、常用密封件:
1.O形圈:
常用标记方法: 公称外径(mm) 截面直径 (mm)
2.挡圈(O形圈用):
3.常用标记方法:
挡圈 A D × d × a
A型(切口式); D外径(mm);d内径(mm);a厚度(mm)
第二讲 控制阀;液控单向阀;单向锁
一、控制阀 :
1.定义:在液压传动系统中,对传动液体的压力、流量或方向进行调节和控制的液压元件统称为控制阀。
2. 分类:根据阀在液压系统中的作用不同分为三类:
压力控制阀:如安全阀、溢流阀
流量控制阀:如节流阀
方向控制阀:如操纵阀液控单向阀双向锁
3.对阀的基本要求:
(1)工作压力和流量应与系统相适应;
(2)动作准确,灵敏可靠,工作平稳,无冲击和振动现象;
(3)密封性能好,泄漏量小;
(4)结构简单,制作方便,通用性大。
二、液控单向阀结构与原理:
1.定义:在支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体,使之承载的控制元件为液控单向阀。一般单向阀只能使工作液一个方向流动,不能逆流,而液控单向阀可以由液压控制打开单向阀,使工作液逆流。
2.
3. 作用(以立柱液控单向阀为例):
① 升柱:把操纵阀打到升柱位置,高压液打开液控单向阀阀芯向立柱下腔供液,立柱活塞杆伸出。
② 承载:升到要求高度时继续供液3~5s后停止供液,此时液控单向阀在立柱下腔高压液体的压力作用下,阀芯关闭,闭锁立柱下腔中的液体,阻止立柱下腔的液体回流,使立柱承载。
③降柱:把操纵阀打向降柱位置,从操作阀过来的高压液一路通向立柱上腔,一路打开液控阀阀芯,沟通立柱下腔回路,立柱下降。
4. 规格型号:
K D F 1 D
K液控; D单向; F阀; 1第一次设计; D第四修改;
Y D F- 42 / 200
Y液控; D单向; F阀; 42压力(42MPa);200流量(200L/min)
F D Y 400 / 40
F阀; D单向; Y液控; 400流量(400L/min); 40压力(40MPa)
5、 FDY400/40K-JA液控单向阀的结构:
1. 技术参数:压力: 40MPa 流量: 400L/min
2. 结构:(如图)
阀体(1) 活塞(3) 顶杆(5) 隔离套(9) 阀座(10) 阀垫(11) 阀芯(12)阀套(13) 紧固套(18) 螺套(17) 螺堵(2) 弹簧(8、
16)密封件
三、单向锁:
1. 与液控单向阀的异同点:
单向锁实际上也是液控单向阀。在支架液压系统中,一般把闭锁千斤顶一个腔的液控单向阀称为液控单向锁,把闭锁千斤顶两个腔的双向液控单向阀称为液控双向锁。
单向锁无配液板,结构紧凑,用于闭锁千斤顶。
2. 常用规格型号:DSF1 、 YD-PK200/40 和 YDF-42/200(G)
3. 结构简图、职能符号图:
4. DSF1 结构:阀体阀芯阀座顶杆 弹簧螺堵螺套及密封件
5.工作原理,作用:同液控单向阀
第三讲 双向锁;安全阀、交替单向阀;球阀
一、 双向锁:
1.特点:
双向锁实际上也是液控单向阀。双向锁在结构上由两个液控单向阀组合而成,在支架液压系统中,一般把闭锁千斤顶一个腔的液控单向阀称为液控单向锁,把闭锁千斤顶两个腔的双向液控单向阀称为液控双向锁。
2.结构简图及职能符号:
结构:阀体阀套 阀芯 阀座双顶杆 弹簧螺堵阀垫及其它密封件
3.工作原理:(以护帮千斤顶为例)
双向锁A、B口分别与操作阀连接,C、D口分别于千斤顶下腔、上腔连接。操作操作阀打至伸护帮板位置,高压液从A口进入,右侧阀芯右移,A、C口沟通,高压液进入千斤顶下腔,千斤顶伸出;同时,从A口进入的高压液推动顶杆左移,推动左侧阀芯左移,D、B沟通,千斤顶上腔回液经D、B回液;操作操作阀打至收护帮板位置,同样,反之亦然;操作阀中位时,A、B均与回液连通,左右阀芯在弹簧的作用下分别紧压在自己的阀座上,不允许液体回流,护帮板被固定在某一位置上,既能承受推力负荷,也能承受拉力负荷。也就是说:A、B液口不仅是各自单向阀的进口通道,还分别是对方单向阀的卸载液口。
4.常用规格型号:
SSF4 XSSS-双向 S—锁F—阀
5.SSF4结构图:
结构:阀体、阀套、单向阀芯、单向阀座、双顶杆、顶杆弹簧、单向阀弹簧、螺堵、螺套
二、 安全阀:安全阀属于压力控制阀,都为直动式,是溢流阀的一种特殊形式。
1.常用规格型号及职能符号:(打开图)
ZH Y F 1A--中溢流量安全阀,溢流量为:32L/min
ZH中流量;Y溢流;F阀;1A设计序号
B S Y F 百升安全阀
BS百升(溢流量100L/min);Y溢流;F阀
2.职能符号:
3.分类:
弹簧式
安