液压系统使用保养及维护Word文档下载推荐.docx

1、前者主要利用液体的压力能来传递动力；后者主要利用液体的动能传递动力。液压传动是以液体为工作介质，利用密封容积内液体的静压能来传递动力和能量的一种传动方式。以液压千斤顶为例可以说明液压传动的工作原理。液压千斤顶在工作过程中进行了两次能量转换。小液压缸将杠杆的机械能转换为油液的压力能输出，称为动力元件；大液压缸将油液的压力能转换为机械能输出，顶起重物，称为执行元件。大、小液压缸及单向阀和油管等组成了最简单的液压传动系统，实现了运动和动力的传递。及单向阀和油管等组成了最简单的液压传动系统，实现了运动和动力的传递。1、液压传动中的液体压力的大小取决于负载。即压力只随负载的变化而变化，与流量无关。2、执

2、行机构的运动速度的大小取决于输入的流量而与压力无关。无论液压设备规模大小、系统复杂与否，任何一个液压系统都是由以下几部分组成的：动力元件（液压泵）、控制元件（各类控液压压力、流量、方向的控制阀）、执行元件（液压缸或液压马达）、液压辅助元件在液压传动中有两次能量转换过程即液压泵将机械能转换为液压能；而液压缸或液压马达又将液压能转换为机械能。1、动力元件动力元件主要是各种液压泵。它把机械能转变为液压能，向液压系统提供压力油液，是液压系统的能源装置。2、执行元件执行元件其作用是把液压能转变为机械能，输出到工作机构进行做功。执行元件包括液压缸和液压马达，液压缸是一种实现直线运动的液动机，它输出力和速度

3、；液压马达是实现旋转运动的液动机，它输出力矩和转速。3、控制元件控制元件是液压系统中的各种控制阀。其中有：改变液流方向的方向控制阀、调节运动速度的流量控制阀和调节压力的压力控制阀三大类。这些阀在液压系统中占有很重要的地位，系统的各种功能都是借助于这些阀而获得的。4、辅助元件为保证系统正常工作所需的上述三类元件以外的其他元件或装置，在系统中起到输送、储存、加热、冷却、过滤及测量等作用。包括油箱、管件、蓄能器、过滤器、热交换器以及各种控制仪表等。虽然称之为辅助元件，但在系统中却是必不可少的。5、工作介质工作介质主要包括各种液压油、乳化液和合成液压液。液压系统利用工作介质进行能量和信号的传递。按GB

4、/T 786.193绘制液压泵是液压系统中的能量转换元件，它将原动机的机械能转换成工作液体的压力能。在液压系统中，液压泵作为动力源，提供液压传动系统所需要的流量和压力。1、液压泵的基本工作原理液压泵是通过密封容积的变化来完成吸油和压油的，其输出流量的大小取决于密封容积的变化量，故称其为容积式液压泵。容积式液压泵基本工作原理是：（1）必须能形成密封的工作空间，其容积能做周期性变化。（2）必须有与容积变化相协调的配流方式。2、液压泵的类型液压泵按其结构形式不同可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵等类型。按输出流量能否变化可分为定量泵和变量泵。按液压泵的输油方向能否改变可分为单向泵和双向泵。3、外啮

5、合齿轮泵外啮合齿轮泵的壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。当齿轮旋转时，吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到压油腔内。在压油区一侧，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油腔输送到压力管路中去。在齿轮泵的工作过程中，只要两齿轮的旋转方向不变，其吸、排油腔的位置也就确定不变的。这里啮合点处的齿面接触线一直起着分隔离高、低压腔的作用，因此在齿轮泵中不需要设置专门的配流机构。外啮合齿轮泵的泄漏，困油和径向液压力不平衡是影

6、响齿轮泵性能指标和寿命的三大问题。泄漏齿轮泵存在着三个可能产生泄漏的部位：齿轮端面和端盖间；齿轮外圆和壳体内孔间以及两个齿轮的齿面啮合处。其中对泄漏影响最大的是齿轮端面和端盖间的轴向间隙，通过轴向间隙的泄漏量可占总泄漏量的7580%，因为这里泄漏途径短，泄漏面积大。轴向间隙过大，泄漏量多，会使容积效率降低；但间隙过小，齿轮端面和端盖之间的机械摩擦损失增加，会使泵的机械效率降低。因此设计和制造时必须严格控制泵的轴向间隙。困油齿轮泵要平稳工作，齿轮啮合的重叠系数必须大于1，也就是说要求在一对轮齿即将脱开啮合前，后面的一对轮齿就要开始啮合，在这一小段时间内，同时啮合的就有两对轮齿，这时留在齿间的油液

7、就困在两对轮齿和前后泵盖所形成的一个密闭空间中，当齿轮继续旋转时，这个空间的容积逐渐减小，由于油液的可压缩性很小，当封闭空间的容积减小时，被困的油液受挤压，压力急剧上升，油液从零件接合面的缝隙中强行挤出，使齿轮和轴承受到很大的径向力；当齿轮继续旋转，这个封闭容积又逐渐增大，而容积增大又会造成局部真空，使油液中溶解的气体分离，产生气穴现象，这些都将使齿轮泵产生强烈的噪声，这就是齿轮泵的困油现象。消除困油的方法，通常是在齿轮泵的两侧端盖上铣两条卸荷槽。径向不平衡力在齿轮泵中，作用在齿轮外圆上的压力是不相等的，在高压腔和吸油腔处齿轮外圆和齿廓表面承受着工作压力和吸油腔压力，在齿轮和壳体内孔的径向间隙

8、中，可以认为压力由高压腔压力逐渐分级下降到吸油腔压力，这些液体压力综合作用的结果，相当于给齿轮一个径向的作用力（即不平衡力）使齿轮和轴承受载。工作压力越大。径向不平衡力也越大。径向不平衡力很大时能使轴弯曲，齿顶与壳体产生接触，同时加速轴承的磨损，降低轴承寿命。为了减小径向不平衡力的影响，有的泵上采取了缩小压油口的办法，使压力油仅作用在一个齿到两个齿的范围内，同时适当增大径向间隙，使齿轮在压力作用下，齿顶不能和壳体相接触。齿轮泵是定量泵，排量不可改变；齿轮泵一般应用于中、低压系统。4、叶片泵根据各密封工作容积在转子旋转一周吸、排油液次数的不同，叶片泵分为两类，即完成一次吸、排油液的单作用叶片泵和

9、完成两次吸、排油液的双作用叶片泵，单作用叶片泵多为变量泵。单作用叶片泵的工作原理在定子、转子、叶片和两侧配油盘间就形成若干个密封的工作空间，当转子回转时，吸油区叶片逐渐伸出，叶片间的工作空间逐渐增大，从吸油口吸油；在排油区，叶片被定子内壁逐渐压进槽内，工作空间逐渐缩小，将油液从压油口压出，实现排油。转子每转一周，每个工作空间完成一次吸油和压油，因此称为单作用叶片泵。转子不停地旋转，泵就不断地吸油和排油。双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵也是由定子、转子、叶片和配油盘等组成，转子和定子中心重合，定子内表面由两段长半径、两段短半径和四段过渡曲线所组成。当转子转动时，叶片在离心力和（建压后）根部压力

10、油的作用下，在转子槽内作径向移动而压向定子内表面，由叶片、定子的内表面、转子的外表面和两侧配油盘间就形成若干个密封空间，当转子旋转时，处在小圆弧上的密封空间经过渡曲线而运动到大圆弧的过程中，叶片外伸，密封空间的容积增大，要吸入油液；再从大圆弧经过渡曲线运动到小圆弧的过程中，叶片被定子内壁逐渐压进槽内，密封空间容积变小，将油液从压油口压出，因而，当转子每转一周，每个工作空间要完成两次吸油和压油，所以称之为双作用叶片泵，这种叶片泵由于有两个吸油腔和两个压油腔，并且各自的中心夹角是对称的，所以作用在转子上的油液压力相互平衡，因此双作用叶片泵又称为卸荷式叶片泵，为了要使径向力完全平衡，密封空间数（即叶

11、片数）应当是双数。5、双级叶片泵和双联叶片泵双级叶片泵是由两个普通压力的单级叶片泵装在一个泵体内在油路上串接而成的；双联叶片泵是由两个单级叶片泵装在一个泵体内在油路上并联组成。两个单级叶片泵的转子由同一传动轴带动旋转。6、柱塞泵柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵，按柱塞的排列和运动方向不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。径向柱塞泵径向柱塞泵有轴配流式和阀配流式两种形式。径向柱塞泵的柱塞径向排列安装在缸体（转子）中，阀配流式径向柱塞泵一般由偏心轴驱动，轴配流式径向柱塞泵的定子和转子之间有偏心距e，当转子回转一周时，每个柱塞底部的密封容积完成一次吸压油

12、，转子连续运转，即完成吸压油工作。轴向柱塞泵轴向柱塞泵有两种形式，直轴式（斜盘式）和斜轴式（摆缸式）。直轴式轴向柱塞泵主要由缸体、配油盘、柱塞和斜盘等组成。柱塞沿圆周均匀分布在缸体内。传动轴与缸体轴线重合，斜盘与缸体轴线倾斜角度，柱塞靠机械装置或低压油作用下压紧在斜盘上，配油盘和斜盘固定不转，当原动机通过传动轴使缸体转动时，由于斜盘的作用，迫使柱塞在缸体内作往复运动，并通过配油盘的配油窗口进行吸油和压油。缸体每转一周，每个柱塞各完成吸、压油一次，如改变斜盘倾角，就能改变柱塞行程的长度，即改变液压泵的排量，改变斜盘倾角方向，就能改变吸油和压油的方向，即成为双向变量泵。斜轴式轴向柱塞泵的缸体轴线相

13、对传动轴轴线成一倾斜角，传动轴端部用万向铰链、连杆与缸体中的每个柱塞相联结，当传动轴转动时，通过万向铰链、连杆使柱塞和缸体一起转动，并迫使柱塞在缸体中作往复运动，借助配油盘进行吸油和压油。液压缸是液压系统中的一种执行元件，其作用是将油液的压力能转换成机械能，输出的是力和速度。按结构特点不同，可将液压缸分为活塞缸、柱塞缸、伸缩缸和摆动缸等类型。按作用方式来分，液压缸有单作用式和双作用式两种。单作用式液压缸中的液压力只能使活塞（或柱塞）单方向运动，反方向运动必须依靠外力（重力或弹簧力）实现。双作用式液压缸可由液压力实现两个方向的运动。1、 液压缸的类型单作用液压缸双作用液压缸2、液压缸的差动连接单

14、杆活塞液压缸，由于无杆腔的有效工作面积大于有杆腔的有效工作面积，故当缸两腔同时接通压力油管时，活塞（或缸体）仍能移动，这种连接方式称为差动连接。差动连接时，有效工作面积相当于活塞杆截面积，适用与轻载快速场合。3、伸缩式液压缸伸缩式液压缸又叫多级缸。它有单作用和双作用两种形式。伸缩式液压缸由两个或多个活塞套装而成，前级活塞缸的活塞是后级活塞缸的缸筒。这种液压缸在各级活塞依次伸出时可得到很大行程，但缩入后轴向尺寸很小。4、液压缸的组成缸体组件缸体组件由液压缸缸筒与端盖组成，缸筒与端盖有多种联接形式。活塞组件活塞组件由活塞与活塞杆构成，活塞和活塞杆除常用的螺纹联接外，也可采用“非螺纹式”联接。密封装

15、置在活塞和活塞杆的运动部分、端盖和缸筒间的静止部分等处都需要设置可靠的密封。密封是提高系统性能与效率的有效措施。缓冲装置大型、高速及高精度的液压缸应设有缓冲装置，常见的液压缸缓冲装置有环状间隙式、节流口可调式和节流口可变式等几种。排气装置液压缸中存在空气将使其运动不平稳，当压力增大时会产生绝热压缩而造成局部高温，因此应在液压缸的最高部位上设置排气装置。排气装置通常有珠形阀式排气阀和锥形阀式排气阀两种形式。液压马达和液压泵同样是能量能换装置，它是液压系统中的执行元件。液压泵是在原动机驱动下旋转，输入转距和转速即机械能，输出一定流量的压力油即液压能，液压马达则相反，是在一定流量的压力油推动下旋转，

16、而输出转距和转速，即将液压能转换成机械能。1、液压泵和液压马达结构上的差异从原理上讲，液压泵和液压马达可互换使用，这叫做液压泵和液压马达的可逆性。但事实上，由于使用目的不一样，对结构的要求有某些差异。例如：液压泵的吸油腔压力一般为局部真空，为改善吸油性能和增加抗气蚀能力，通常把吸油口做得比排油口大，而液压马达的排油腔压力高于大气压力，所以没有上述要求。液压马达需要正、反转，所以内部结构上应具有对称性，而液压泵一般是单方向旋转，可不考虑上述要求。如叶片马达的叶片只能径向布置，而不能象叶片泵那样叶片前倾或后倾。轴向柱塞马达的配油盘要采用对称结构等。液压马达由于其转速范围要求很宽，在确定轴承结构形式

17、及其润滑方式时，要保证其能正常工作，当液压马达转速很低时要选用滚动轴承或静压轴承，否则不易形成润滑油膜，而液压泵的转速高且变化小，故没有这个要求。液压马达的最低稳定转速要低，而液压泵的转速变化很小。要求液压马达有较大的起动扭矩，以便于从静止状态带负荷起动，而液压泵无此要求。液压泵在结构上必须保证有自吸能力，而液压马达没有这个要求。叶片泵是靠叶片随转子高速旋转产生的离心力而使叶片贴紧定子起密封使用，形成工作容积。若将它当液压马达用，因起动时，没有力使叶片贴紧定子，不起密封作用，马达无法起动。2、液压马达的分类液压马达按其转速的大小可分为高速和低速液压马达两类。一般认为，额定转速高于500r/mi

18、n的属于高速液压马达；额定转速低于500r/min的属于低速液压马达。液压马达按其结构形式分有齿轮式、叶片式、螺杆式和柱塞式。柱塞式分为径向柱塞式和轴向柱塞式。高速液压马达的基本型式有齿轮式、螺杆式、叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特点是转速高、转动惯量小，便于起动和制动；调速和转向灵敏，通常输出的扭矩不大，所以又称为高速小扭矩液压马达。低速液压马达的基本型式是径向柱塞式，它又可分为单作用曲轴连杆式、静力平衡式和多作用内曲线式等。低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低，因此可以直接与工作机构连接，不需减速装置，通常低速液压马达的输出扭矩较大，所以又称为低速大扭矩液压马达。四、液压控制阀

19、液压控制阀简称液压阀，是液压系统的控制元件。其功用是用来控制液压系统中工作油液的流动方向、压力和流量，从而满足液压执行元件对运动方向、力、运动速度、动作顺序等方面的要求。液压阀包括方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。从结构上讲，液压阀是由阀体、阀芯和操纵机构三部分组成；从原理上讲，液压阀是利用阀芯在阀体内的相对运动来控制阀口的通断及开口大小来工作的。液压控制阀在系统中不做功，也不进行能量转换，只是对液压系统起控制作用。1、对液压阀的基本性能要求动作灵敏可靠，工作平稳，冲击和振动小；油液流过时压力损失小；密封性能好，内泄漏小；结构简单紧凑，安装、调试及维护方便，通用性好。2、阀的连接方式：管式连

20、接类螺纹连接法兰连接板式连接类集成连接类集成块类叠加类阀插装类阀3、方向控制阀方向控制阀是用来改变液压系统中各油路之间液流通断关系的阀类。普通单向阀普通单向阀的作用是使液体只能沿一个方向流动，不许它反向倒流。对单向阀的要求主要有：通过液流时压力损失要小，而反向截止时密封性要好；动作灵敏，工作时无撞击和噪声。液控单向阀当控制口无压力油通入时，它和普通单向阀一样，不能反向倒流。当控制口接通控制油压时，即可推动控制活塞，顶开单向阀的阀芯，使反向截止作用得到解除，液体即可在两个方向自由通流。换向阀换向阀是借助于阀芯与阀体之间的相对运动，使与阀体相连的各油路实现接通、切断，或改变液流方向的阀类。换向阀结

21、构换向阀主要由阀体（开有沉割槽）、阀芯（有凸肩，或称台肩）、操纵部分组成。换向原理操纵部分控制阀芯的移动，从而改变阀芯凸肩与阀体沉割槽的相对位置。即，变更阀内通道之间的开闭关系来控制油流的方向。换向阀的操纵方式主要有手动、机动、电磁动、液动、电液动等。滑阀机能换向阀处于原始位置时，各油口的连通关系称滑阀机能。不同的滑阀机能可满足系统的不同要求。常用三位四通换向阀的滑阀机能（即中位机能）有O型、Y型、P型、M型、H型等。4、压力控制阀液压系统中控制油液压力高低的液压阀，统称为压力控制阀。它是利用阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理进行工作的。常用的压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序阀等。溢流阀溢流阀

22、的主要作用是维持液压系统中的压力基本恒定，其结构有直动式和先导式两种。直动式溢流阀直动式溢流阀是利用作用于阀芯有效面积上的液压力直接与弹簧力平衡来工作的。先导式溢流阀先导式溢流阀由主阀和先导阀组成。先导阀起调压作用，主阀起溢流作用。其远程控制口如果与另一个远程调压阀连接，调节远程调压阀的弹簧力，即可调节主阀芯上端的液压力，从而对溢流阀的溢流压力实现远程调压，但远程调压阀所能调节的最高压力不得超过溢流阀本身先导阀的调整压力。另外，当远控口接通油箱时，主阀芯上腔的油压便降得很低，又由于主阀平衡弹簧很软，故溢流阀入口油液能以很低的压力顶开主阀流回油箱，使主油路卸荷。溢流阀的应用1）溢流定压作用在定量

23、泵节流调速系统中，溢流阀处于常开状态，保证了泵的工作压力基本不变。2）防止系统过载在变量泵调速系统中，系统正常工作时，溢流阀口处关闭状态，液压泵输出流量全部进入执行元件。当系统超载，系统的压力超过溢流阀调定值时，溢流阀迅速打开，油液流回油箱，系统压力不再升高，确保系统安全。此时的溢流阀称为安全阀。3）背压作用在液压系统的回油路上串接一溢流阀，造成可调的回油阻力，形成背压，以改善执行元件的运动平稳性。4）远程调压和系统卸荷作用利用远控口进行远程调压或系统卸荷。减压阀减压阀是将阀的进口压力（一次压力）经过减压后使出口压力（二次压力）降低并稳定的一种阀，又叫定值输出减压阀。减压阀有直动式和先导式两种

24、，先导式减压阀最为常用。先导式减压阀是由主阀和先导阀两大部分组成。减压阀的作用是调节与稳定出口压力，所以它是由出口引压力油与弹簧力相平衡来工作的；减压阀不工作时阀口是常开的，由于其进、出油口都有压力，因此它的泄油口须单独从外部接回油箱。减压阀主要用于降低和稳定某支路的压力。由于其调压稳定，也可用来限制工作部件的作用力以及减小压力波动，改善系统性能等。减压阀与溢流阀比较减压阀和溢流阀都是利用油液压力与弹簧力相平衡的原理进行工作的。它们外形和结构都很相似，主要零件可通用。然而，它们有下列不同之处减压阀是利用出油口压力与弹簧相平衡以保持出口的压力稳定，而溢流阀则是利用进油口压力与弹簧力相平衡来保持进

25、油口压力稳定的。减压阀的阀口开度随着出油口压力的升高而减小，而溢流阀阀口的开度随着进油口压力升高而增大。在静止状态时，减压阀是常开的，而溢流阀是常闭的。减压阀进出口都通压力油，所以泄油不能通入出油口，必须单独接回油箱，溢流阀则不必。减压阀通常串联在主油路中使用，为的是获得较低的平稳压力，溢流阀则是并联在系统中，主要功用是调定压力，起定压溢流或安全作用。5、流量控制阀液压系统中执行元件运动速度的大小，由输入执行元件的油液流量的大小来确定。流量控制阀就是依靠改变阀口通液面积（节流口局部阻力）的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类。节流阀可通过调节手柄使阀芯作轴向移动，改变节流口的通流截面积来调

26、节流量。影响节流口流量稳定性的因素节流口前后压差油温小流量时的节流口阻塞调速阀调速阀是在节流阀前面串接一个定差减压阀组合而成。无论调速阀的进口油液压力或出口油液压力发生变化时，由于定差减压阀的自动调节作用，节流阀口前、后压差总能保持不变，从而保持流量稳定。但是，当压力差很小时，由于减压阀阀芯被弹簧推至最下端，减压阀阀口全开，不起稳定节流阀前后压力差的作用，故这时调速阀的性能与节流阀相同，所以调速阀正常工作时，至少要求有0.40.5MPa以上的压力差。液压辅助元件是液压系统的重要组成部分，主要包括管件、密封件、过滤器、蓄能器、油箱、热交换器和压力表开关等。液压辅助元件的正确选择和合理使用对保证液

27、压系统的工作可靠性和稳定性具有非常重要的作用。1、蓄能器蓄能器是液压系统中的储能元件，其主要功用有：辅助动力源应急动力源系统保压吸收冲击压力或脉动压力蓄能器主要有重锤式、弹簧式和充气式三类。常用的是充气式蓄能器，它又可分为气瓶式、活塞式和气囊式3种。充气式蓄能器应垂直安装，使油口向下；吸收冲击压力和脉动压力的蓄能器应尽可能安装在振源附近；蓄能器与管路系统之间应安装截止阀，供充气、检修时使用。2、密封装置密封装置的功用在于防止液压元件和液压系统中油液的内泄漏和外泄漏，以保证建立起必要的工作压力，并防止外泄漏的油液污染环境，以及避免工作油液的浪费。密封装置的密封方式有：间隙密封、密封件密封和组合密

28、封。对密封装置的要求是：在一定的压力和温度范围内具有良好的密封性能；运动件之间因密封装置而引起的摩擦力要小，摩擦系数要稳定；抗腐蚀能力强，不易老化，寿命长，耐磨性好，磨损后能自动补偿；结构简单，装拆方便，成本低。3、过滤器过滤器的功用是过滤油液中的各种杂质，以保持工作油液的清洁，保证液压系统的正常工作。过滤器按过滤精度不同，分为粗过滤器和精过滤器两种；按滤芯材料和结构形式的不同，可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式和磁性式等；按过滤方式不同可分为表面型、深度型和中间型过滤器三类。对过滤器的要求：具有较高的过滤性能，使过滤精度满足系统的要求；能在较长的时间内保持足够的通流能力，即通油性能好；过滤材

29、料要有一定的强度，不致因压力油的作用而损坏；滤芯抗腐蚀性能要好，能在规定的温度下持久地工作；滤芯的清洗或更换要方便。过滤器的安装位置有：液压泵的吸油路、液压泵的压油路、系统回油路、系统支路、重要元件之前和独立过滤系统。4、油箱油箱在液压系统中的功用是储存油液，散发油液中的热量，分离油液中的气体和沉淀油液中的杂质等。油箱通常需要自行设计，其结构有开式和闭式两种，开式油箱又包括总体式和分离式，其中分离式油箱应用广泛。油箱一般应满足下列要求: 具有足够的容量，以满足系统对油量的要求；能分离出油液中的空气和其他污染物，并能散发出油液在工作过程中所产生的热量；油箱应有良好的密封性，以防杂质污物侵入；油箱上部应设有空气滤清器，以保证液压泵正常吸油；便于油箱中的元件和附件的安装和更换，并便于装油和排油。6、热交换器热交换器是为了有效地控制油液温度，配置的冷却器和加热器。冷却器和加热统称为热交换器。常用的冷却器有水冷式和风冷式两种；液压系统中油液的加热有蒸汽加热和电加热等方式，一般都采用电加热器进行加热。第三章液压系统的使用维护与管理液压设备的正确使用与精心维护，可以防止机件过早磨损和遭受不应有的