液压传动培训.docx

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液压传动培训

液压传动

一，基本知识与基本原理

1，液压传动：

利用液体的压力势能，传递动力，即液压传动。

系统公称压力等级的划分是（JB842-66）：

低压

＜2.5MPa

中压

2.5~8MPa

中高压

8~16MPa

高压

16~32MPa

超高压

＞32MPa

2，基本组成及功能

2.1，动力部分：

将原动机（如电机，发动机）输入的机械能，转换为液体的压力势能。

2.2，控制部分：

各种液压阀，对液体的流动方向（对于输出动作的方向）、压力（对应输出力）、流量（对应输出速度）进行控制。

2.3，执行部分：

油缸，将压力能转化为往复运动的机械能。

油马达，将压力能转化为旋转运动的机械能。

2.4，辅助装置：

油箱，液位计，温度计，过滤器，加热器，冷却器，压力表，流量计，蓄能器，管接头，钢管，软管等。

2.5，介质，即液压油。

在中国中部地区的室内设备，常用的国产牌号是L-HM46号抗磨液压油（GB3141-82）。

液压油牌号中的数字，是40℃时的运动粘度值（mm2/s）。

通俗讲，粘度越大，油就越稠。

粘度与温度，温度越高，粘度越小。

当温度超过60℃时，粘度降低，密封性变差。

更重要的是，油的润滑性减弱，造成油泵件的损坏。

3，传动过程中的能量转换和计算

3.1，传动功率计算：

P1（W）=U（V）*I（A），电机的电功率。

P2（W）=T（Nm）*ω（rad/s）

P3（W）=p（Pa）*Q（m3/s）

P4（W）=F（N）*v（m/s）

P5（W）=T（Nm）*ω（rad/s）

3.2，力学计算：

液体对固体表面的力

F液=pA（式1）

弹簧力

F弹=kx（式2）

压差与流量

Δp=kQm/An（式3）

这个公式的理解是：

液体流过一个“通道”是，会在“通道”前后产生压力降。

“通道”不同，m、n不同。

简单理解：

流量越大，压差越大；“通道”面积越小，压差越大。

这一公式，在阀的工作原理中，非常重要。

4，液压系统优缺点

4.1，优点：

油管传递动力，不受空间限制；

良好的自润滑性；

传递相同功率，重量轻，体积小；

无级调速，切调速范围大；

很容易实现过载保护；

原件已经高度系列化，标准化，通用化；

容易与电控联系，实现自动化。

4.2，缺点：

容易泄露，且难治理；

适应环境温度范围窄；

总传动效率低。

二，液压元件

1.油缸

1.1.油缸的分类和结构组成：

我们常用的，是双作用单活塞杆油缸。

由缸筒（含后端盖、前端盖）、活塞和活塞杆组成。

活塞杆可以承受轴向力，不能承受弯矩和扭矩，所以，常与导向机构联合使用。

油缸安装方式有：

活塞杆的连接方式有：

活塞杆头部螺纹的标准是：

1.2.油缸的主要参数：

1.3.油缸计算：

输出推力：

F推=p×¼πD2

输出拉力：

F拉=p×¼π（D2-d2）

后腔流量：

Q后=v×¼πD2

前腔流量：

Q前=v×¼π（D2-d2）

其中，v是活塞杆运动的线速度。

1.4.我们公司，液压系统都是委托给供应商，从设计、制造、成套、调试到售后服务，全程委托。

这就要求我们，对于油缸的功能要求，提出必须正确。

如果我们提错了，供应商无法帮我们改正，因为他们不知道主机和工艺对油缸的要求。

油缸的功能包括：

单个油缸的输出力、行程、速度（或分段速度）；多个油缸的动作规律，同时动作、顺序动作等。

有了明确的功能参数，供应商可以给结构和性能参数方案。

1.5.对供应商提出的油缸，压力能否满足输出力要求，达到速度需要的流量，进行计算和校验。

1.6.正常质量和正常使用情况下，油缸的失效，主要是密封失效。

活塞与缸筒内壁之间的动密封磨损，造成两腔之间内泄漏增加，效率逐步降低，直至不能达到功能。

活塞杆与前端盖之间的动密封失效，造成外泄露，污染环境。

但这应该是5年至少是3年以后的事。

处理方式：

更换密封件。

1.7.增速缸机构原理：

2.油泵：

通过容积变化输出压力油，叫容积泵。

常用的三种液压油泵，都是容积泵。

2.1.油泵的主要技术参数有额定压力、排量、转速范围等三项。

排量不可以调整变化的，叫定量泵，符号是

可以调整的，叫变量泵，符号是

2.2.变量泵的调整方式，有手动调整、压力反馈、比例控制等。

2.3.油泵的参数见下表：

2.4.油泵计算

2.5.油泵型号校验：

对于供应商选型的油泵，我们要取得泵的资料，计算验证油泵输出压力和流量能否满足油缸动作的要求。

验算电机功率转速能否满足要求。

2.6.柱塞泵结构原理：

3.液压阀：

液压阀分为方向阀、压力阀、流量阀三大类。

液压阀的工作原理是，在阀芯上，控制力F控、液体对固体的力F液1、F液2、弹簧力F弹的平衡。

即：

∑F=F控+F弹+F液1+F液2=0（式4）

F液1、F液2、F弹前面已有定义，F控常见的是电磁铁或比例电磁铁的推力。

电磁铁分湿式（内部有油）和干式（内部无油）。

解决了漏油问题后，湿式更先进，正在取代干式。

3.1.液压阀分类和符号，见下表：

常用的需要掌握的几种：

溢流阀，电磁溢流阀，电磁换向阀，电液换向阀，单向阀，液控单向阀，节流阀，单向节流阀，

3.2.液压阀的结构原理和应用：

功能精简为：

调整设定系统的最高工作压力，对系统压力卸荷，泵空载运转。

详细例子：

华德压力阀page40。

电磁阀的中位机能表（华德）：

流量阀：

通过调整节流口的通流面积，来调节流量（式3）。

3.3.液压阀的安装连接方式：

管式连接：

接口为螺纹孔，用管接头直接接入管路。

例如单向阀

板式连接：

阀底平面为安装和连接面。

油孔在这个面上，口上有台阶沉孔，内有O形圈。

用高强螺钉（12.9级）固定连接在阀块上。

上图是通径10电磁换向阀的连接平板尺寸。

对于各通径的换向阀，这个底板尺寸已经成为标准ISO4401，每个油口的位置和连接螺栓孔的位置，都是确定的。

不同厂家不同品牌的阀，只有符合这个标准，就能互换。

叠加式连接：

阀体上下两面都是平面，符合底板标准。

上面是油口，下面是油口加O型圈。

几根长螺栓（12.9级），将叠在一起的阀连接在一起，P、T、A、B和控油口、泄油口等，都是内部连接。

减少外部配管，结构更紧凑。

其中，换向阀在最上层，其他阀一层一层压在换向阀下。

叠加式阀油液流向：

P口从下到上；T口从上到下；A、B口，从上到下，进入油缸；从下到上，流出油缸。

以下两例是最常用的双液控单向阀和双单向节流阀。

常用的是出口节流S2。

插装阀：

在阀块上加工出通油孔道（较细）和阀安装孔（较粗），将阀套和阀芯装进去，孔端面上安装控制法兰。

适用于大流量系统。

3.4.液压阀选择：

选择阀的功能；

选择阀的性能参数：

压力、流量、通径，实际使用压力，不要超过额定压力的80%；

选择阀的安装连接方式。

除非特殊需要，选择内控內泄方式。

3.5.液压附件：

油箱：

储油，安装各类元件和附件；

水冷却器或风冷却器；

回油过滤器，选过滤精度10μ；

空气滤清器；

液位计（含温度计）；

3.6.管路参数：

管道通径的选定，应该使油液流动的线速度符合下表：

回油管上，除了回油过滤器，不能加别的元件。

泄油管上，直通油箱，不能加装任何元件。

3.7.管接头：

三，液压基本回路

四，液压系统的试验和检验

五，系统实例和讨论