液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試任務(wù)目標(biāo)：知識(shí)目標(biāo)：1.了解液壓油的物理性質(zhì)；2.了解流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)；3.了解各類液壓泵、液壓缸、液壓控制閥及液壓系統(tǒng)中的輔助裝置的基本結(jié)構(gòu)和工作原理；4.掌握齒輪泵、葉片泵、雙作用單活塞桿油缸、溢流閥的工作原理；5.掌握液壓系統(tǒng)常用回路的基本工作原理、工作特性以及液壓系統(tǒng)常用回路的基本工作特性；6.理解典型液壓系統(tǒng)的工作原理，并具備簡(jiǎn)單的分析液壓系統(tǒng)的方法；7.掌握液壓元件與氣動(dòng)元件的基本選擇方法,并具有初步的系統(tǒng)調(diào)試、故障分析能力；能力目標(biāo)：1.具備各種液壓元件的基本裝配方法,裝配技術(shù)和裝配組織形式的選擇與應(yīng)用能力；2.具備運(yùn)用通用常用工具進(jìn)行元件安裝、拆卸的能力；3.具備運(yùn)用通用緊固工具和測(cè)量工具進(jìn)行設(shè)備裝配的能力；4.具備設(shè)備調(diào)整的能力和試車的能力；5.具備正確診斷,排除設(shè)備故障的基本能力；6.具備認(rèn)識(shí)各種液壓元件的能力；7.認(rèn)識(shí)各種液壓元件的職能符號(hào)圖，具有繪制各種液壓元件的職能符號(hào)圖的能力；8.能正確分析各常用元件的工作原理；9.能讀懂用元件職能符號(hào)圖畫出的液壓系統(tǒng)原理圖；10.能正確分析液壓系統(tǒng)的組成和工作原理；11．能按照給定的液壓原理圖進(jìn)行元件的選擇；12.能按照給定的液壓原理圖進(jìn)行回路的正確安裝和簡(jiǎn)單調(diào)試。目錄任務(wù)4.1汽車修理升降臺(tái)動(dòng)力元件的選擇和拆裝

任務(wù)4.2加工中心液壓系統(tǒng)動(dòng)力元件的選擇和拆裝

任務(wù)4.3液壓拉床動(dòng)力元件的選擇和拆裝

任務(wù)4.4壓蠟機(jī)執(zhí)行元件的選擇和分析

任務(wù)4.5汽車起重機(jī)支腿的控制回路

任務(wù)4.6液壓鉆床液壓回路的設(shè)計(jì)

任務(wù)4.7注塑機(jī)啟閉模速度控制

任務(wù)4.1汽車修理升降臺(tái)動(dòng)力元件的選擇和拆裝【教學(xué)目的】1.掌握齒輪泵的工作原理；2.掌握齒輪泵的分類和結(jié)構(gòu)；3.能進(jìn)行齒輪泵的主要性能和參數(shù)計(jì)算；4.能進(jìn)行液壓泵和電動(dòng)機(jī)參數(shù)的選用；5.能進(jìn)行齒輪泵簡(jiǎn)單故障分析和排除?！救蝿?wù)引入】汽車的升降是由液壓缸帶動(dòng)升降臺(tái)上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。那么如何使液壓缸實(shí)現(xiàn)這一運(yùn)動(dòng)?通過(guò)什么元件來(lái)實(shí)現(xiàn)這一運(yùn)動(dòng)?如何選擇這些元件？這些元件結(jié)構(gòu)如何？【任務(wù)要求】1.正確進(jìn)行齒輪泵拆裝并記錄。2.正確使用工具。3.正確檢測(cè)齒輪泵的工作壓力，分析齒輪泵工作時(shí)出油口壓力與負(fù)載之間的關(guān)系。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后做好實(shí)驗(yàn)整理工作。圖4-1汽車升降臺(tái)二、任務(wù)分析

在壓力機(jī)上液壓泵將原動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī))輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為工作液體的壓力能，是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓泵有很多種，其中，齒輪泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、造價(jià)低，對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性較好，而升降臺(tái)上的液壓泵要求維護(hù)和保養(yǎng)簡(jiǎn)單，成本低，所以齒輪泵能很好地滿足其使用要求，為此這里選用齒輪泵作為動(dòng)力元件。三、任務(wù)實(shí)施1.在升降臺(tái)上的液壓動(dòng)力元件可以選擇齒輪泵。2.通過(guò)對(duì)液壓泵的拆裝可加深對(duì)泵結(jié)構(gòu)及工作原理的了解。并能對(duì)液壓泵的加工及裝配工藝有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。CB—B型齒輪泵是分離三片式結(jié)構(gòu)，三片是指泵體和前后泵蓋，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，泵體內(nèi)裝一對(duì)齒數(shù)相等又相互嚙合的齒輪，長(zhǎng)軸和短軸通過(guò)鍵與齒輪相連接，兩根軸借助滾針軸承支承在前后端蓋中。四、操作步驟1、根據(jù)任務(wù)，正確選用液壓泵。2、教師示范拆裝齒輪泵，學(xué)生分組拆解齒輪泵，觀察及了解各零件的結(jié)構(gòu)及在齒輪泵中的作用，了解各種齒輪泵的工作原理，按一定的步驟裝配齒輪泵。3、正確檢測(cè)齒輪泵的工作壓力。4、分析齒輪泵工作時(shí)出油口壓力與負(fù)載之間的關(guān)系。液壓泵

將電動(dòng)機(jī)或其它原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能,向系統(tǒng)供油。液壓泵的基本原理

吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空

>容積式壓油：密封容積減小，油液被迫壓出1-偏心輪；2-柱塞；3-缸體；4-彈簧；5、6-單向閥；液壓泵基本工作條件（必要條件）1形成密封容積2密封容積變化3吸壓油腔隔開(kāi)（配流裝置）液壓泵分類按輸出流量能否調(diào)節(jié)：定量變量按結(jié)構(gòu)形式：齒輪式葉片式柱塞式按輸油方向能否改變：?jiǎn)蜗螂p向按使用壓力：低壓中壓中高壓高壓液壓泵的圖形符號(hào)液壓泵主要工作參數(shù)

工作壓力和額定壓力排量和流量功率和效率效率工作壓力和額定壓力工作壓力額定壓力（公稱壓力、銘牌壓力）最高允許壓力

工作壓力指泵（或馬達(dá)）實(shí)際工作時(shí)輸出（或輸入）油液的壓力，其值取決于外界負(fù)載：管阻、摩擦、外負(fù)載*）額定壓力指泵（或馬達(dá)）在正常工作條件下，按實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力（受泵（或馬達(dá)）本身泄漏和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度限制）

p>pn

即泵過(guò)載最高允許壓力泵（或馬達(dá)）在短時(shí)間內(nèi)允許超載使用(pmax)的極限壓力

p≤pn≤pmax

排量和流量

排量V：排量—在沒(méi)有泄漏的情況下，泵（或馬達(dá)）每轉(zhuǎn)一周

所排出的液體的體積。理論流量qt

：不考慮泄露的情況下，單位時(shí)間內(nèi)所排出的液體

的體積。qt=Vn實(shí)際流量q：指泵（或馬達(dá)）工作時(shí)實(shí)際輸出的流量。q=qt-qs

額定流量qn

：指泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保

證的輸出流量。q≤qn≤qt瞬時(shí)流量qm：泵在某一瞬時(shí)的幾何流量。

功率和效率

理論功率：Pt=pqt

輸入（或輸出）功率：即泵軸的驅(qū)動(dòng)功率或馬達(dá)的輸出功率。

PI=ωT=2πnT輸出（或輸入）功率：P0=pq

結(jié)論液壓傳動(dòng)系統(tǒng)液體所具有的功率，即液壓功率等于壓力和流量的乘積若忽略能量損失，則PO=PI

即Pt=pqt=pVn=ωTt=2πnTt

∵實(shí)際上有能量損失∴PO<PI效率容積效率：實(shí)際流量與理論流量之比值

ηv=q/qi=（qi-qs）/qi=1-qs/qi機(jī)械效率：理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩之比值

ηm=Ti/T=1+Ts/Ti

總效率：輸出功率與輸入功率之比值

η=P0/Pi=Pq/2πnT=Pvnηv/2πnT=ηvηm

結(jié)論：總效率等于容積效率與機(jī)械效率之乘積。齒輪泵

分類、組成、工作原理、參數(shù)計(jì)算、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒輪泵的分類內(nèi)嚙合外嚙合外嚙合齒輪泵的工作原理

組成:前、后泵蓋，泵體，一對(duì)齒數(shù)、模數(shù)、齒形完全相同的漸開(kāi)線外嚙合。1-軸承外環(huán)2-堵頭3-滾子4-后泵蓋5-鍵6-齒輪7-泵體8-前泵蓋9-螺釘10-壓環(huán)11-密封環(huán)12-主動(dòng)軸13-鍵14-泄油孔15-從動(dòng)軸16-泄油槽17-定位銷外嚙合齒輪泵的工作原理工作原理：密封容積形成—齒輪、泵體內(nèi)表面、前后泵蓋圍成齒輪退出嚙合,容積↑吸油密封容積變化<

齒輪進(jìn)入嚙合,容積↓壓油吸壓油口隔開(kāi)—兩齒輪嚙合線及泵蓋外嚙合齒輪泵的流量計(jì)算∵齒輪嚙合時(shí)，嚙合點(diǎn)位置瞬間變化，其工作容積變化率不等?！嗨矔r(shí)流量不均勻—即脈動(dòng)，計(jì)算瞬時(shí)流量時(shí)須積分計(jì)算才精確，比較麻煩，一般用近似計(jì)算法。齒輪泵的流量計(jì)算排量計(jì)算

流量計(jì)算瞬時(shí)流量排量計(jì)算假設(shè)：齒槽容積=輪齒體積則排量=齒槽容積+輪齒體積即相當(dāng)于有效齒高和齒寬所構(gòu)成的平面所掃過(guò)的環(huán)形體積，則V=πdhb=2πzm2b實(shí)際上∵齒槽容積>輪齒體積∴取V=6.66zm2b流量計(jì)算理論流量：qt=Vn=6.66zm2bn實(shí)際流量：q=qtηv=6.66zm2bnηv結(jié)論

1齒輪泵的qt是齒輪幾何參數(shù)和轉(zhuǎn)速的函數(shù)

2∵轉(zhuǎn)速等于常數(shù)，流量等于常數(shù)∴定量泵

3理論流量與出口壓力無(wú)關(guān)瞬時(shí)流量

∵每一對(duì)輪齒嚙合時(shí)，嚙合點(diǎn)位置變化引起瞬時(shí)流量變化∴出現(xiàn)流量脈動(dòng)流量脈動(dòng)結(jié)果：引起系統(tǒng)的壓力脈動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，影響傳動(dòng)的平穩(wěn)性。外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)要點(diǎn)困油現(xiàn)象及其消除措施徑向作用力不平衡泄漏困油現(xiàn)象及其消除措施

困油現(xiàn)象

產(chǎn)生原因

引起結(jié)果消除困油的方法

困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因∵

為保證齒輪連續(xù)平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，又能夠使吸壓油口隔開(kāi)，齒輪嚙合時(shí)的重合度必須大于1∴有時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩對(duì)輪齒同時(shí)嚙合的情況，故在齒向嚙合線間形成一個(gè)封閉容積困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因

a→b容積縮小

困油現(xiàn)象產(chǎn)生原因

b→c容積增大困油引起的結(jié)果a→b容積縮小

p↑高壓油從一切可能泄漏的縫隙強(qiáng)行擠出，使軸和軸承受很大沖擊載荷，泵劇烈振動(dòng)，同時(shí)無(wú)功損耗增大，油液發(fā)熱。b→c容積增大p↓形成局部真空，產(chǎn)生氣穴，引起振動(dòng)、噪聲、汽蝕等總之：由于困油現(xiàn)象，使泵工作性能不穩(wěn)定，產(chǎn)生振動(dòng)、噪聲等，直接影響泵的工作壽命。消除困油的方法

原則：a→b密封容積減小，使之通壓油口

b→c密封容積增大，使之通吸油口

b密封容積最小，隔開(kāi)吸壓油方法：在泵蓋（或軸承座）上開(kāi)卸荷槽以消除困油，CB-B形泵將卸荷槽整個(gè)向吸油腔側(cè)平移一段距離，效果更好徑向作用力不平衡徑向不平衡力的產(chǎn)生：液壓力

液體分布規(guī)律：沿圓周從高壓腔到低壓腔，壓力沿齒輪外圓逐齒降低。p↑，徑向不平衡力增大齒輪和軸承受到很大的沖擊載荷，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。改善措施：縮小壓油口，以減小壓力油作用面積。

增大泵體內(nèi)表面和齒頂間隙開(kāi)壓力平衡槽，會(huì)使容積效率減小徑向不平衡力圖示泄漏齒側(cè)泄漏—約占齒輪泵總泄漏量的5%徑向泄漏—約占齒輪泵總泄漏量的20%~25%端面泄漏*—約占齒輪泵總泄漏量的75%~80%

總之：泵壓力愈高，泄漏愈大。提高外嚙合齒輪泵壓力措施問(wèn)題：齒輪泵存在間隙，p↑△q↑ηv↓

徑向不平衡力也∝pp↑徑向力↑提高齒輪泵壓力的方法：浮動(dòng)軸套補(bǔ)償原理：將壓力油引入軸套背面，使之緊貼齒輪端面，補(bǔ)償磨損，減小間隙。彈性側(cè)板式補(bǔ)償原理：將泵出口壓力油引至側(cè)板背面，靠側(cè)板自身的變形來(lái)補(bǔ)償端面間隙。任務(wù)4.2加工中心液壓系統(tǒng)動(dòng)力元件的選擇和拆裝【教學(xué)目的】1.掌握葉片泵的工作原理；2.掌握葉片泵的分類和結(jié)構(gòu)；3.能進(jìn)行葉片泵的主要性能和參數(shù)計(jì)算；4.能進(jìn)行葉片泵簡(jiǎn)單故障分析和排除?！救蝿?wù)引入】數(shù)控加工中心的主軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用微電子伺服控制,而其它輔助運(yùn)動(dòng)則采用液壓驅(qū)動(dòng),如圖4-8所示，液壓泵作為動(dòng)力元件向各分支提供穩(wěn)定的液壓能源。由于工作的特殊性，所以，正確選擇動(dòng)力元件是保證整個(gè)液壓系統(tǒng)可靠工作的關(guān)鍵。試根據(jù)具體要求，選擇液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件。

【任務(wù)要求】1.正確進(jìn)行葉片泵拆裝并記錄；2.正確使用相關(guān)工具；3.正確檢測(cè)葉片泵的工作壓力，分析葉片泵工作時(shí)出油口、壓力與負(fù)載

之間的關(guān)系。4.實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，對(duì)液壓泵使用工具進(jìn)行整理，并放回原處。圖4-8數(shù)控加工中心葉片泵1．單作用葉片泵改變轉(zhuǎn)子與定子的偏心量，即可改變泵的流量，偏心量越大，流量越大，若調(diào)成幾乎是同心的，則流量接近于零。因此單作用葉片泵大多為變量泵。圖2—6雙作用葉片泵工作原理另外還有一種限壓式變量泵，當(dāng)負(fù)荷小時(shí)，泵輸出流量大，負(fù)載可快速移動(dòng)；當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，泵輸出流量變少，輸出壓力增加，負(fù)載速度降低。如此可減少能量消耗，避免油溫上升。1-轉(zhuǎn)子；2-定子；3-葉片

圖4-9單作用葉片泵雙作用葉片泵雙作用葉片泵的工作原理如圖所示，定子內(nèi)表面近似橢圓，轉(zhuǎn)子和定子同心安裝，有兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)對(duì)稱布置。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，完成兩次吸油和壓油。雙作用葉片泵大多是定量泵。1-轉(zhuǎn)子；2-定子；3-葉片；4-油液

圖

雙作用葉片泵二、任務(wù)分析在加工中心的液壓系統(tǒng)中，經(jīng)常采用液壓泵作為動(dòng)力元件自動(dòng)向向各分支提供穩(wěn)定的液壓能源,如夾緊回路、滑楔移動(dòng)回路、機(jī)械手回轉(zhuǎn)缸、刀庫(kù)移動(dòng)換刀等。由于工作的特殊性，所以，正確選擇動(dòng)力元件是保證整個(gè)液壓系統(tǒng)可靠工作的關(guān)鍵。因?yàn)榧庸ぶ行牡囊簤合到y(tǒng)工作時(shí)，不同于液壓機(jī)，它不需要液壓泵輸出較大的流量，也不需要液壓泵輸出很高的壓力，但是要求液壓泵在工作中噪聲小，工作平穩(wěn)，而齒輪泵工作時(shí)噪聲大，小流量供油不穩(wěn)定，因此，齒輪泵用在加工中心中不能很好地滿足工作要求，故在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，我們常選擇限壓式變量葉片泵或雙作用葉片泵配蓄能器作為動(dòng)力元件，大型加工中心則采用柱塞泵為動(dòng)力元件。三、任務(wù)實(shí)施在選用葉片泵和柱塞泵作為液壓系統(tǒng)動(dòng)力元件時(shí)，應(yīng)根據(jù)各自的工作特點(diǎn)合理地選擇和應(yīng)用。1．葉片泵的選用2．柱塞泵的選用3．葉片泵的拆裝四、操作步驟1、熟悉葉片泵、柱塞泵結(jié)構(gòu)。2、拆解葉片泵，觀察及了解各零件在葉片泵中的作用，了解各種葉片泵的工作原理，按一定的步驟裝配葉片泵。3、觀察葉片泵結(jié)構(gòu)的能正確檢測(cè)葉片泵的工作壓力。4、正確分析葉片泵工作時(shí)出油口壓力與負(fù)載之間的關(guān)系。任務(wù)4.3液壓拉床動(dòng)力元件的選擇和拆裝【教學(xué)目的】1.掌握柱塞泵的工作原理；2.掌握柱塞泵的分類和結(jié)構(gòu)；3.能進(jìn)行柱塞泵的主要性能和參數(shù)計(jì)算；4.能進(jìn)行柱塞泵簡(jiǎn)單故障分析和排除?！救蝿?wù)引入】液壓拉床是用拉刀加工工件各種內(nèi)外成形表面的機(jī)床，如圖4-11所示。拉床主要應(yīng)用于對(duì)通孔、平面及成形表面的加工。雖然拉刀的機(jī)構(gòu)復(fù)雜、成本高，但是其加工效率高、加工精度高而且有較細(xì)的表面粗糙度，因此在機(jī)械加工中占有相當(dāng)重要的地位。因拉時(shí)拉床受到的切削力非常大，所以它通常是由液壓驅(qū)動(dòng)的。那么如何選擇拉床液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件才能保證較大的切削力呢？【任務(wù)要求】1.正確進(jìn)行柱塞泵拆裝并記錄；2.正確使用相關(guān)工具；3.正確檢測(cè)柱塞泵的工作壓力，分析葉片泵工作時(shí)出油口、壓力與負(fù)載之間的關(guān)系。4.實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，對(duì)液壓泵使用工具進(jìn)行整理，并放回原處。圖4-11

液壓拉床柱塞泵柱塞泵工作原理靠柱塞在缸體內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使密封容積變化實(shí)現(xiàn)吸壓油。柱塞泵特點(diǎn)∵圓形構(gòu)件配合，加工方便，精度高，密封性好∴有如下特點(diǎn)（1）工作壓力高，效率高。（2）易于變量（3）流量范圍大

柱塞泵分類

*斜盤式軸向柱塞泵<按柱塞排列方式<斜軸式徑向柱塞泵

軸向柱塞泵特征柱塞軸線平行或傾斜于缸體的軸線

軸向柱塞泵的組成

配油盤、柱塞、缸體、傾斜盤等

軸向柱塞泵工作原理

V密形成—柱塞和缸體配合而成右半周，V密增大，吸油

V密變化，缸體逆轉(zhuǎn)<

左半周，V密減小，壓油

吸壓油口隔開(kāi)—配油盤上的封油區(qū)及缸體底部的通油孔軸向柱塞泵的排量

若柱塞數(shù)為z，柱塞直徑為d，柱塞孔的分布圓直徑為D，斜盤傾角為γ，則柱塞的行程為：h=Dtanγ

故缸體轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，泵的排量為：

V=Zhπd2/4=πd2ZD(tanγ)/4軸向柱塞泵流量

理論流量：qT=Vn=D

(tanγ)·zπd2/4實(shí)際流量：q

=qTηpv

=D

(tanγ)·zηpvπd2/4結(jié)論

1)qT=f(幾何參數(shù)、n、γ)2）n=c，γ=0，q=0

大小變化，流量大小變化

γ<

方向變化，輸油方向變化

∴軸向柱塞泵可作雙向變量泵任務(wù)4.4壓蠟機(jī)執(zhí)行元件的選擇和分析【教學(xué)目的】

1.了解液壓缸的類型及其特點(diǎn)；2.掌握液壓缸的主要尺寸的確定方法；3.了解液壓缸的結(jié)構(gòu)及選用方法。

【任務(wù)引入】雙工位雙缸液壓蠟?zāi)鹤C(jī)設(shè)有兩個(gè)擠蠟缸,液壓系統(tǒng)配有4個(gè)液壓油泵。兩個(gè)擠蠟缸分別給兩個(gè)工位供蠟，兩工位可按工藝要求分別調(diào)定射蠟壓力，克服了雙工位單缸壓蠟機(jī)射蠟壓力相互影響的問(wèn)題。每個(gè)工位配有兩個(gè)液壓油泵，壓模、進(jìn)模、退模、升模由一個(gè)油泵供油；擠蠟由一個(gè)油泵專門供油，射蠟壓力可根據(jù)工藝要求調(diào)定。更換蠟缸，采用回轉(zhuǎn)進(jìn)出，操作輕便，定位準(zhǔn)確。那么在壓蠟機(jī)中由什么元件來(lái)帶動(dòng)主軸完成這一運(yùn)動(dòng)呢?該如何選擇這些元件呢?圖4-14壓蠟機(jī)【任務(wù)要求】1.正確進(jìn)行液壓缸拆裝并記錄；2.正確使用相關(guān)工具；3.正確檢測(cè)液壓缸的運(yùn)功速度和工作壓力，分析影響液壓缸正常工作及容積效率的因素，了解易產(chǎn)生故障的部件兒，并分析其原因。4.實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，對(duì)液壓缸使用工具進(jìn)行整理，并放回原處?！救蝿?wù)分析】分析上述任務(wù)可知，液壓壓蠟機(jī)要完成工作所需的雙工位運(yùn)動(dòng)必須靠液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中相關(guān)的元件來(lái)帶動(dòng)，這個(gè)元件就是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行元件一般有液壓缸和液壓馬達(dá)兩種，液壓缸將壓力油轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)將壓力油轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此任務(wù)中需要采用液壓缸作為執(zhí)行元件來(lái)帶動(dòng)主軸產(chǎn)生上下運(yùn)動(dòng)?！救蝿?wù)實(shí)施】

雙作用單出桿液壓缸帶動(dòng)工作部件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)不相等，常用于實(shí)現(xiàn)機(jī)床設(shè)備中的快速退回和慢速退回工作進(jìn)給。同時(shí)，雙作用單出桿液壓缸由于兩端有效作用面積不同，無(wú)桿腔進(jìn)油產(chǎn)生的推力大于有桿腔進(jìn)油的推力，當(dāng)無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)能克服較大的外載荷，因此，也常用在需要液壓缸產(chǎn)生較大推力的場(chǎng)合。如該課題任務(wù)引入中的壓力機(jī)工作時(shí)，向下工進(jìn)時(shí)需要慢速運(yùn)動(dòng)并要克服較大的工作阻力，向上退回時(shí)需要快速返回，這時(shí)候選擇雙作用單出桿液壓缸就非常合適?！静僮鞑襟E】

正確選擇和安裝液壓缸。

計(jì)算液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)的參數(shù)。

分析雙作用雙出桿液壓缸的特點(diǎn)。

觀察和分析液壓缸的密封裝置、緩沖裝置的作用。液壓缸一、液壓缸的分類

液壓缸按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同可分為活塞缸、柱塞缸和擺動(dòng)缸三類?；钊缀椭子靡詫?shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，輸出推力和速度；擺動(dòng)缸用以實(shí)現(xiàn)小于360°的轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩和角速度。液壓缸按其作用方式不同可分為單作用式和雙作用式兩種

液壓缸二、液壓缸的結(jié)構(gòu)活塞式液壓缸一般由缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿、緩沖裝置、放氣裝置和密封裝置等組成，選用液壓缸時(shí)，首先應(yīng)考慮活塞桿的長(zhǎng)度，再根據(jù)回路的最高壓力選用適合的液壓缸。二、液壓缸的結(jié)構(gòu)1.缸筒和缸蓋。

液壓缸二、液壓缸的結(jié)構(gòu)2．活塞與活塞桿。

液壓缸二、液壓缸的結(jié)構(gòu)3．密封裝置

。

液壓缸二、液壓缸的結(jié)構(gòu)4．緩沖裝置。液壓缸一般都設(shè)置緩沖裝置，特別是對(duì)大型、高速或要求高的液壓缸，為了防止活塞在行程終點(diǎn)時(shí)和缸蓋相互撞擊，引起噪聲、沖擊，則必須設(shè)置緩沖裝置。

液壓缸二、液壓缸的結(jié)構(gòu)5．放氣裝置。液壓缸在安裝過(guò)程中或長(zhǎng)時(shí)間停放重新工作時(shí)，液壓缸里和管道系統(tǒng)中會(huì)滲入空氣，為了防止執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行，噪聲和發(fā)熱等不正?，F(xiàn)象，需把缸中和系統(tǒng)中的空氣排出。

液壓缸二、液壓缸的結(jié)構(gòu)6．液壓缸的典型結(jié)構(gòu)舉例。

液壓缸三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算1．單桿缸的速度和推力計(jì)算當(dāng)無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度v1及推力F1為：當(dāng)有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度v1及推力F1為：

液壓缸三、液壓缸的參數(shù)計(jì)算2．差動(dòng)連接缸的速度和推力計(jì)算

3．雙作用雙出桿活塞式液壓缸

液壓缸四、其他液壓缸1.柱塞式液壓缸柱塞式液壓缸

柱塞式液壓缸由缸筒、柱塞、導(dǎo)套、密封圈和壓蓋等零件組成，柱塞和缸筒內(nèi)壁不接觸，因此，缸筒內(nèi)孔不需精加工，工藝性好，成本低。柱塞式液壓缸是單作用的，它的回程需要借助自重或彈簧等其他外力來(lái)完成，如果要獲得雙向運(yùn)動(dòng)，可將兩個(gè)柱塞式液壓缸成對(duì)使用.

柱塞式液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，常用于工作行程較長(zhǎng)的場(chǎng)合，如大型拉床、礦用液壓支架等。

液壓缸四、其他液壓缸2.擺動(dòng)缸

擺動(dòng)式液壓缸也稱擺動(dòng)馬達(dá)。當(dāng)它通入液壓油時(shí)，它的主軸輸出小于3600的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。圖3-15a所示為單葉片式擺動(dòng)缸，它的擺動(dòng)角度較大，可達(dá)300°。圖3-15b所示為雙葉片式擺動(dòng)缸，它的擺動(dòng)角度和角速度為單葉片式的一半，而輸出角度是單葉片式的兩倍。

液壓缸四、其他液壓缸3．增壓缸

在某些短時(shí)或局部需要高壓的液壓系統(tǒng)中，常用增壓缸與低壓大流量泵配合作用，單作用增壓缸的工作原理如圖3-16a所示，輸入低壓力p1的液壓油，輸出高壓力為p2的液壓油，

單作用式增壓缸不能連續(xù)向系統(tǒng)供油，圖3-16b為雙作用式增壓缸，可由兩個(gè)高壓端連續(xù)向系統(tǒng)供油。增大壓力關(guān)系如式

液壓缸四、其他液壓缸4．伸縮缸圖3-17所示，伸縮式液壓缸由兩個(gè)或多個(gè)活塞式液壓缸套裝而成，前一級(jí)活塞缸的活塞是后一級(jí)活塞缸的缸筒，可獲得很長(zhǎng)的工作行程。伸縮缸廣泛的用于起重運(yùn)輸車輛上。5．齒輪缸圖3－18所示，它由兩個(gè)柱塞和一套齒輪齒條傳動(dòng)裝置組成，當(dāng)液壓油推動(dòng)活塞左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒條就推動(dòng)齒輪往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而由齒輪驅(qū)動(dòng)工作部件作往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

液壓缸液壓馬達(dá)一、液壓馬達(dá)的分類液壓馬達(dá)與液壓泵一樣，按其結(jié)構(gòu)形式分仍有齒輪式、葉片式和柱塞式；按其排量是否可調(diào)仍有定量式和變量式。二、液壓馬達(dá)的工作原理和圖形符號(hào)以葉片式液壓馬達(dá)為例，通常是雙作用的

三、液壓馬達(dá)的參數(shù)計(jì)算液壓馬達(dá)四、液壓馬達(dá)在結(jié)構(gòu)上與液壓泵的差異1.液壓馬達(dá)是依靠輸入壓力油來(lái)啟動(dòng)的，密封容腔必須有可靠的密封。2.液壓馬達(dá)往往要求能正、反轉(zhuǎn)，因此它的配流機(jī)構(gòu)應(yīng)該對(duì)稱，進(jìn)出油口的大小相等。3.液壓馬達(dá)是依靠泵輸出壓力來(lái)進(jìn)行工作的，不需要具備自吸能力。4.液壓馬達(dá)要實(shí)現(xiàn)雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，高低壓油口要能相互變換，故采用外泄式結(jié)構(gòu)。5.液壓馬達(dá)應(yīng)有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，為使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩盡可能接近工作狀態(tài)下的轉(zhuǎn)矩，要求馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小，內(nèi)部摩擦小，齒數(shù)、葉片數(shù)、柱塞數(shù)比泵多一些。同時(shí)，馬達(dá)軸向間隙補(bǔ)償裝置的壓緊力系數(shù)也比泵小，以減小摩擦。雖然馬達(dá)和泵的工作原理是可逆的，由于上述原因，同類型的泵和馬達(dá)一般不能通用。液壓馬達(dá)任務(wù)4.5汽車起重機(jī)支腿的控制回路【教學(xué)目的】

1.掌握方向閥的功能和分類；2.掌握換向閥的工作原理和中位機(jī)能；3.能對(duì)方向控制閥進(jìn)行正確選用及維護(hù)；4.能夠?qū)Ψ较蚩刂苹芈愤M(jìn)行連接、安裝及運(yùn)行；5.能對(duì)鎖緊回路進(jìn)行油路分析；6.能根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)基本換向回路。

【任務(wù)引入】汽車起重機(jī)由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)工作，由于汽車輪胎支承能力有限，且為彈性變形體，坐也是很不安全，故在起重作業(yè)前必須放下前后支腿，使汽車輪胎架空，用支腿承重。在行駛時(shí)又必須將支腿收起，輪胎著地。要確保支腿停放在任意位置并能可靠地鎖住而不受外界影響而發(fā)生漂移或竄動(dòng)。應(yīng)選用何種液壓元件來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能呢？實(shí)際應(yīng)用中常在每一個(gè)支腿液壓缸的油路中設(shè)置一個(gè)由兩個(gè)液控單向閥組成的雙向液壓鎖來(lái)實(shí)現(xiàn)。

【任務(wù)要求】1、分析汽車起重機(jī)支腿功能，設(shè)計(jì)和畫出系統(tǒng)回路圖；2、在實(shí)訓(xùn)臺(tái)上調(diào)試運(yùn)行回路

；3、動(dòng)作順序符號(hào)要求。圖4-30

汽車起重機(jī)【任務(wù)分析】液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)(液壓缸或活塞桿)的運(yùn)動(dòng)是依靠換向閥來(lái)控制的，而換向閥的閥芯和閥體間總是存在著間隙，這就造成了換向閥內(nèi)部的泄漏。若要求執(zhí)行機(jī)構(gòu)在停止運(yùn)動(dòng)時(shí)不受外界的影響，僅依靠換向閥是不能保證的，這時(shí)就要利用單向閥來(lái)控制液壓油的流動(dòng)，從而可靠地使控制執(zhí)行元件能停在某處而不受外界影響?！救蝿?wù)實(shí)施】如圖4-18所示便是采用液控單向閥的鎖緊回路。在這種回路中液壓缸的進(jìn)、回油路中都串接液控單向閥，活塞可以在行程的任何位置鎖緊，其鎖緊精度只受液壓缸內(nèi)少量的內(nèi)泄漏影響，因此，鎖緊精度較高?！静僮鞑襟E】1.熟悉方向閥的類型，能看懂鎖緊回路圖；2.選擇相應(yīng)元器件，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上組建回路并檢查回路的功能是否正確；3.觀察運(yùn)行情況，對(duì)使用中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決；4.完成實(shí)驗(yàn)經(jīng)老師檢查評(píng)估后，關(guān)閉油泵，拆下管線，將元件放回原來(lái)位置。方向控制閥通過(guò)閥芯和閥體間相對(duì)位置的改變，來(lái)實(shí)現(xiàn)油路通道通斷狀態(tài)的改變，從而控制油液流動(dòng)方向。常用的方向控制閥有單向閥和換向閥。單向閥主要用于控制油液的單向流動(dòng)；換向閥主要用于改變油液的流動(dòng)方向或接通或者切斷油路。第一節(jié)方向控制閥液壓方向控制閥和方向控制回路液壓方向控制閥和方向控制回路第一節(jié)方向控制閥常用的方向控制閥有單向閥和換向閥。單向閥主要用于控制油液的單向流動(dòng)；換向閥主要用于改變油液的流動(dòng)方向或接通或者切斷油路。一、單向閥1.普通單向閥普通單向閥的作用，是使油液只能按一個(gè)方向流動(dòng)，而反向截止。2.液控單向閥

液控單向閥的結(jié)構(gòu)和職能符號(hào)。

第一節(jié)方向控制閥3.單向閥的應(yīng)用通常在液壓油泵的出油口處設(shè)置單向閥以防止油液倒流，可以防止由于系統(tǒng)壓力突然升高，油液倒流損壞油泵，如圖(a)所示。

將單向閥放置在回油路上可作背壓閥用，此時(shí)應(yīng)將單向閥換上較硬的彈簧，使其開(kāi)啟壓力達(dá)到0.2～0.6MPa。如圖(b)所示為采用液控單向閥的鎖緊回路。在垂直放置液壓缸的下腔管路上安裝液控單向閥，就可將液壓缸（負(fù)載）較長(zhǎng)時(shí)間保持（鎖定）在任意位置上，并可防止由于換向閥的內(nèi)部泄漏引起帶有負(fù)載的活塞桿下落。液壓方向控制閥和方向控制回路第一節(jié)方向控制閥二、換向閥換向閥的作用是利用閥芯對(duì)閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使油路接通、關(guān)斷或變換油流的方向，從而實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。換向閥的種類很多，其分類見(jiàn)表。分類方式類型按閥的操縱方式分手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電磁動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)換向閥按閥芯位置數(shù)和通道數(shù)分二位三通、二位四通、三位四通、三位五通換向閥按閥芯的運(yùn)動(dòng)方式分滑閥、轉(zhuǎn)閥和錐閥按閥的安裝方式分管式、板式、法蘭式、疊加式、插裝式液壓方向控制閥和方向控制回路常用的換向閥閥芯在閥體內(nèi)作往復(fù)滑動(dòng)，稱為滑閥?；y是一個(gè)有多段環(huán)形槽的圓柱體，其直徑大的部分稱凸肩，凸肩與閥體內(nèi)孔相配合。閥體內(nèi)孔中加工有若干段環(huán)形槽，閥體上有若干個(gè)與外部相通的通路口，并與相應(yīng)的環(huán)形槽相通。第一節(jié)方向控制閥1．換向閥的工作原理

圖為換向閥的工作原理圖。圖示狀態(tài)下，液壓缸兩腔不通壓力油，活塞處于停止?fàn)顟B(tài)。若使閥芯1左移，閥體2的油口P和A連通、B和T連通，則壓力油經(jīng)P、A進(jìn)入液壓缸左腔，右腔油液經(jīng)B、T流回油箱，活塞向右運(yùn)動(dòng)；反之，若使閥芯右移，則油口P和B連通、A和T連通，活塞向左運(yùn)動(dòng)。液壓方向控制閥和方向控制回路第一節(jié)方向控制閥1．換向閥的工作原理?yè)Q向閥滑閥的工作位置數(shù)稱為“位”，與液壓系統(tǒng)中油路相連通的油口數(shù)稱為“通”。常用換向閥的結(jié)構(gòu)原理和圖形符號(hào)見(jiàn)表。液壓方向控制閥和方向控制回路第一節(jié)方向控制閥2．換向閥圖形符號(hào)的規(guī)定和含義①用方框數(shù)表示閥的工作位置數(shù)，有幾個(gè)方框就是幾位閥。②在一個(gè)方框內(nèi)，箭頭“↑”或堵塞符號(hào)“┬”或“⊥”與方框相交的點(diǎn)數(shù)就是通路數(shù)，有幾個(gè)交點(diǎn)就是幾通閥，箭頭“↑”表示閥芯處在這一位置時(shí)兩油口相通，但不表示流向，“┬”或“⊥”表示此油口被閥芯封閉（堵塞）不通流。③三位閥中間的方框和二位閥靠近彈簧的方框?yàn)殚y的常態(tài)位置（即未施加控制號(hào)以前的原始位置）。在液壓系統(tǒng)原理圖中，換向閥的圖形符號(hào)與油路的連接，一般應(yīng)畫在常態(tài)位置上。工作位置應(yīng)按“左位”畫在常態(tài)位的左面，“右位”畫在常態(tài)位右面的規(guī)定。同時(shí)在常態(tài)位上應(yīng)標(biāo)出油口的代號(hào)。④控制方式和復(fù)位彈簧的符號(hào)畫在方框的兩側(cè)。液壓方向控制閥和方向控制回路第一節(jié)方向控制閥3．三位四通換向閥的中位機(jī)能換向閥處于常態(tài)位置時(shí)，其各油口的連通關(guān)系稱為滑閥機(jī)能。三位換向閥的常態(tài)為中位，因此，三位換向閥的滑閥機(jī)能又稱為中位機(jī)能。不同機(jī)能的三位閥，閥體通用，僅閥芯臺(tái)肩結(jié)構(gòu)、尺寸及內(nèi)部通孔情況有區(qū)別。

液壓方向控制閥和方向控制回路第一節(jié)方向控制閥4．幾種常用的換向閥（1）手動(dòng)換向閥手動(dòng)換向閥是用手動(dòng)桿操縱閥芯換位的換向閥。分彈簧自動(dòng)復(fù)位和彈簧鋼珠定位兩種。為自動(dòng)復(fù)位式手動(dòng)換向閥。放開(kāi)手柄1、閥芯2在彈簧3的作用下自動(dòng)回復(fù)中位，該閥適用于動(dòng)作頻繁、工作持續(xù)時(shí)間短的場(chǎng)合，操作比較完全，常用于工程機(jī)械的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中。液壓方向控制閥和方向控制回路(2)機(jī)動(dòng)換向閥機(jī)動(dòng)換向閥又稱行程換向閥，它利用安裝在運(yùn)動(dòng)部件上的擋塊或凸塊，推壓閥芯端部滾輪使閥芯移動(dòng)，從而使油路換向。常用的有二位二通（常閉和常通）、二位三通、二位四通和二位五通等多種。圖4-7（a）所示為二位二通常閉式機(jī)動(dòng)換向閥。在圖示狀態(tài)下，閥芯3被彈簧4頂向上端，油口P和A不通。當(dāng)擋鐵壓下滾輪1經(jīng)推桿2使閥芯3移到下端時(shí)，油口P和A連通。圖4-7（b）為其圖形符號(hào)。第一節(jié)方向控制閥液壓方向控制閥和方向控制回路第一節(jié)方向控制閥4．幾種常用的換向閥（3）電磁換向閥電磁換向閥簡(jiǎn)稱電磁閥，利用電磁鐵的通電吸合與斷電釋放而直接推動(dòng)閥芯來(lái)控制液流方向。它是電氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換元件。它操縱方便、布局靈活，有利于提高自動(dòng)化程度，因此應(yīng)用最廣泛，當(dāng)然必須指出，由于電磁鐵的吸力有限(120N)，因此電磁換向閥只適用于流量不太大的場(chǎng)合。液壓方向控制閥和方向控制回路第一節(jié)方向控制閥4．幾種常用的換向閥(4)液動(dòng)換向閥液動(dòng)換向閥是利用控制油路的壓力油來(lái)改變閥芯位置的換向閥。廣泛用于大流量（閥的通徑大于10mm）的控制回路中。（5）電液換向閥電液換向閥由電磁換向閥和液動(dòng)換向閥組合而成。電磁換向閥為先導(dǎo)閥，它用來(lái)改變控制油路的方向；液動(dòng)換向閥為主閥，它用來(lái)改變主油路的方向。這種閥的優(yōu)點(diǎn)是用反應(yīng)靈敏的小規(guī)格電磁閥方便地控制大流量的液動(dòng)閥換向。液壓方向控制閥和方向控制回路換向回路用于控制液壓系統(tǒng)中液流方向，從而改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向。運(yùn)動(dòng)部件的換向，一般可采用各種換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。在容積調(diào)速的閉式回路中，也可以利用雙向變量泵控制油流的方向來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓缸(或液壓馬達(dá))的換向。方向控制回路有換向回路和鎖緊回路。一、換向回路1.換向閥組成的換向回路（1）電磁換向閥組成的換向回路第二節(jié)方向控制回路液壓方向控制閥和方向控制回路一、換向回路（2）液動(dòng)換向閥組成的換向回路:在機(jī)床夾具、油壓機(jī)和起重機(jī)等不需要自動(dòng)換向的場(chǎng)合,常常采用手動(dòng)換向閥來(lái)進(jìn)行換向。2.雙向變量泵換向回路:這種換向回路比普通換向閥換向平穩(wěn)，多用于大功率的液壓系統(tǒng)中，如龍門刨床、拉床等液壓系統(tǒng)。第二節(jié)方向控制回路液壓方向控制閥和方向控制回路二、鎖緊回路鎖緊回路的作用是使執(zhí)行元件能在任意位置上停留，以及在停止工作時(shí)，防止在受力的情況下發(fā)生移動(dòng)。鎖緊精度較高。采用O、M型換向閥的鎖緊回路，由于滑閥式換向閥不可避免地存在泄漏，密封性能較差，鎖緊效果差，只適用于短時(shí)間的鎖緊或鎖緊程度要求不高的場(chǎng)合。第二節(jié)方向控制回路液壓方向控制閥和方向控制回路

任務(wù)4.6液壓鉆床液壓回路的設(shè)計(jì)

【教學(xué)目的】

1.掌握壓力控制閥的功能和分類；

2.掌握壓力控制閥的工作原理；

3.能對(duì)壓力控制閥進(jìn)行正確選用及維護(hù)；

4.能夠?qū)毫刂苹芈愤M(jìn)行連接、安裝及運(yùn)行。一、任務(wù)引入如圖示為液壓鉆床工作示意圖，鉆頭的進(jìn)給和工件的夾緊都是由液壓系統(tǒng)來(lái)控制的。由于加工的工件不同，加工時(shí)所需的夾緊力也不同，所以工作時(shí)液壓缸A的夾緊力必須能夠固定在不同的壓力值，同時(shí)為了保證安全，液壓缸B必須在液壓缸A夾緊力達(dá)到規(guī)定值時(shí)才能推動(dòng)鉆頭進(jìn)給。要達(dá)到這一要求，系統(tǒng)中應(yīng)采用什么樣的液壓元件來(lái)控制這些動(dòng)作呢?它們又是如何工作的呢?二、任務(wù)分析分析上述任務(wù)可以知道，要控制液壓缸A的夾緊力，就要求輸入端的液壓油壓力能夠隨輸出端的壓力降低而自動(dòng)減小，實(shí)現(xiàn)這一功能的液壓元件就是減壓閥。此外，系統(tǒng)還要求液壓缸B必須在液壓缸A夾緊力達(dá)到規(guī)定值時(shí)才能動(dòng)作，即動(dòng)作前需要通過(guò)檢測(cè)A缸的壓力，把A缸的壓力作為控制B缸動(dòng)作的信號(hào)，這在液壓系統(tǒng)中可以使用順序閥通過(guò)壓力信號(hào)來(lái)接通和斷開(kāi)液壓回路從而達(dá)到控制執(zhí)行元件動(dòng)作的目的。到達(dá)到這一要求，需設(shè)計(jì)壓力控制回路。三、任務(wù)實(shí)施

針對(duì)任務(wù)引入提出的要求，可以利用減壓閥來(lái)控制夾緊缸的夾緊力，用順序閥來(lái)控制夾緊缸和鉆孔缸的動(dòng)作順序，在夾緊缸的回油路油路上接上減壓閥就可以組成液壓鉆床的液壓系統(tǒng)回路。四、操作步驟1、根據(jù)項(xiàng)目要求，繪制壓力控制回路；2、選擇相應(yīng)元器件，在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上組建回路并檢查回路的功能是否正確；3、檢查各油口連接情況后，啟動(dòng)液壓泵，觀察壓力表顯示系統(tǒng)壓力值。4、調(diào)節(jié)順序閥調(diào)壓手柄，觀察執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)順序。5、完成實(shí)驗(yàn)經(jīng)老師檢查評(píng)估后，關(guān)閉油泵，拆下管線，將元件放回原來(lái)位置，做好實(shí)驗(yàn)室7S。第一節(jié)壓力控制閥液壓壓力控制閥和壓力控制回路壓力控制閥是控制液壓系統(tǒng)壓力或利用壓力的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)某種動(dòng)作的閥,簡(jiǎn)稱壓力閥。這類閥的共同點(diǎn)是利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理來(lái)工作的。按用途不同，可分溢流閥、減壓閥、順序閥和壓力繼電器等。壓力控制回路是對(duì)系統(tǒng)或系統(tǒng)某一部分的壓力進(jìn)行控制的回路。這種回路包括調(diào)壓、卸荷、保壓、減壓、增壓、平衡等多種回路。第一節(jié)壓力控制閥一、溢流閥1.溢流閥的結(jié)構(gòu)和工作原理

溢流閥按其結(jié)構(gòu)原理可分為直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥兩類。直動(dòng)式溢流閥用于低壓系統(tǒng)，先導(dǎo)式溢流閥用于中、高壓系統(tǒng)。（1）直動(dòng)式溢流閥

液壓壓力控制閥和壓力控制回路第一節(jié)壓力控制閥（2）先導(dǎo)式溢流閥圖5-2（a）為先導(dǎo)式溢流閥，由先導(dǎo)閥Ⅰ和主閥Ⅱ且兩部分組成。先導(dǎo)閥實(shí)際上是一個(gè)小流量的直動(dòng)式溢流閥，閥芯是錐閥，用來(lái)控制壓力；主閥閥芯是滑閥，用來(lái)控制溢流流量。一、溢流閥液壓壓力控制閥和壓力控制回路第一節(jié)壓力控制閥4.溢流閥的功能根據(jù)溢流閥在液壓系統(tǒng)中所起的作用，溢流閥可作溢流、安全、卸荷和背壓閥使用。(1)作溢流閥用，如圖5-3(a)所示的溢流閥1;(2)作安全閥用，如圖5-3(b)所示;(3)作卸荷閥用，如圖5-3(c)所示;(4)作背壓閥用，如圖5-3(a)所示的溢流閥2接在回油路上，可對(duì)回油產(chǎn)生阻力，即形成背壓，利用背壓可提高執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。液壓壓力控制閥和壓力控制回路第一節(jié)壓力控制閥二、減壓閥

減壓閥主要用來(lái)降低液壓系統(tǒng)中某一分支油路的壓力，使之低于液壓泵的供油壓力，以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的需要，并保持基本恒定。減壓閥也有直動(dòng)式減壓閥和先導(dǎo)式減壓閥兩類，先導(dǎo)式減壓閥應(yīng)用較多。減壓閥的結(jié)構(gòu)和工作原理(1)減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持進(jìn)口處壓力基本不變。(2)在不工作時(shí)，減壓閥進(jìn)、出油口互通，而溢流閥進(jìn)出油口不通。(3)為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定，它的導(dǎo)閥彈簧腔需通過(guò)泄油口單獨(dú)外接油箱.液壓壓力控制閥和壓力控制回路第一節(jié)壓力控制閥二、減壓閥3.減壓閥的應(yīng)用定壓減壓閥的功用是減壓、穩(wěn)壓。圖5-8為減壓閥用于夾緊油路的原理圖。減壓閥還用于將同一油源的液壓系統(tǒng)構(gòu)成不同壓力的油路，如控制油路、潤(rùn)滑油路等。為使減壓油路正常工作，減壓閥最低調(diào)定壓力應(yīng)大于0.5MPa，最高調(diào)定壓力至少應(yīng)比主油路系統(tǒng)的供油壓力低0.5MPa。液壓壓力控制閥和壓力控制回路第一節(jié)壓力控制閥三、順序閥順序閥是利用系統(tǒng)壓力變化來(lái)控制油路的通斷，以實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行元件按先后順序動(dòng)作的壓力閥。1.順序閥的結(jié)構(gòu)和工作原理液壓壓力控制閥和壓力控制回路第一節(jié)壓力控制閥三、順序閥2.順序閥的應(yīng)用圖所示為順序閥用以實(shí)現(xiàn)多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作原理圖。3.順序閥與溢流閥的主要區(qū)別（1）溢流閥出油口連通油箱，順序閥的出油口通常是連接另一工作油路，因此順序閥的進(jìn)、出口處的油液都是壓力油。（2）溢流閥打開(kāi)時(shí)，進(jìn)油口的油液壓力基本上是保持在調(diào)定壓力值附近，順序閥打開(kāi)后，進(jìn)油口的油液壓力可以繼續(xù)升高。（3）由于溢流閥出油口連通油箱，其內(nèi)部泄油可通過(guò)出油口流回油箱，而順序閥出油口油液為壓力油，且通往另一工作油路，所以順序閥的內(nèi)部要有單獨(dú)設(shè)置的泄油口。液壓壓力控制閥和壓力控制回路第一節(jié)壓力控制閥四、壓力繼電器

壓力繼電器是一種將油液的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的電液控制元件，當(dāng)油液壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定壓力時(shí)，即發(fā)出電信號(hào)，控制電磁鐵、電磁離合器、繼電器等元件動(dòng)作，使油路卸壓、換向、使執(zhí)行元件實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作，或關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，使系統(tǒng)停止工作，起安全保護(hù)作用等。液壓壓力控制閥和壓力控制回路一、調(diào)壓回路

3.多級(jí)調(diào)壓回路

二級(jí)調(diào)壓回路閥2的調(diào)定壓力必須小于閥1的調(diào)定壓力，否則不能實(shí)現(xiàn)二級(jí)調(diào)壓。三級(jí)調(diào)壓回路

在這種調(diào)壓回路中，閥2和閥3的調(diào)定壓力要低于主溢流閥1的調(diào)定壓力。

第二節(jié)壓力控制回路液壓壓力控制閥和壓力控制回路液壓壓力控制閥和壓力控制回路二、卸荷回路液壓泵的輸出功率為其流量和壓力的乘積，因而，兩者任一近似為零，功率損耗即近似為零。故液壓泵卸荷有流量卸荷和壓力卸荷兩種，前者主要是使用變量泵，使變量泵僅為補(bǔ)償泄漏而以最小流量運(yùn)轉(zhuǎn)，此方法比較簡(jiǎn)單，但泵處在高壓狀態(tài)下運(yùn)行，磨損比較嚴(yán)重；壓力卸荷的方法是使泵在接近零壓下運(yùn)轉(zhuǎn)。以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長(zhǎng)泵和電動(dòng)機(jī)的壽命。

壓力控制回路是用壓力閥來(lái)控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)主油路或某一支路的壓力，以滿足執(zhí)行元件速度換接回路所需的力或力矩的要求。利用壓力控制回路可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓(穩(wěn)壓)、減壓、增壓、卸荷、保壓與平衡等各種控制。一、調(diào)壓回路

調(diào)壓回路是控制系統(tǒng)的最高工作壓力，使其不超過(guò)某一預(yù)先調(diào)定的數(shù)值的壓力控制回路?？刹捎?.單級(jí)調(diào)壓回路2.雙向調(diào)壓回路第二節(jié)壓力控制回路液壓壓力控制閥和壓力控制回路液壓壓力控制閥和壓力控制回路三、保壓回路在液壓系統(tǒng)中，液壓缸在工作循環(huán)的某一階段，若需要保持一定的工作壓力，就應(yīng)采用保壓回路。在保壓階段，液壓缸沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，最簡(jiǎn)單的辦法是用一個(gè)密封性能好的單向閥來(lái)保壓。但是，閥類元件處的泄漏使得這種回路的保壓時(shí)間不能維持太久。

1.利用液壓泵的保壓回路如圖所示的回路，系統(tǒng)壓力較低，低壓大流量泵供油，系統(tǒng)壓力升高到卸荷閥的調(diào)定壓力時(shí)，低壓大流量泵卸荷，高壓小流量泵供油保壓，溢流閥調(diào)節(jié)壓力。

液壓壓力控制閥和壓力控制回路三、保壓回路2.利用蓄能器的保壓回路3.自動(dòng)補(bǔ)油保壓回路

液壓壓力控制閥和壓力控制回路四、增壓回路

增壓回路可以提高系統(tǒng)中某一支路的工作壓力，以滿足局部工作機(jī)構(gòu)的需要。采用了增壓回路，系統(tǒng)的整體工作壓力仍能較低，這樣可以降低能源消耗。增壓回路中提高壓力的主要元件是增壓缸或增壓器。

利用增壓缸的單作用增壓回路,采用雙作用增壓缸的增壓回路，五、減壓回路當(dāng)泵的輸出壓力是高壓而局部回路或支路要求低壓時(shí)，可以采用減壓回路，如機(jī)床液壓系統(tǒng)中的定位、夾緊、回路分度以及液壓元件的控制油路等，它們往往要求比主油路較低的壓力。1.單向減壓閥回路回路中的單向閥的作用是當(dāng)主油路壓力降低到小于減壓閥調(diào)整壓力時(shí)，防止油液倒流，起短時(shí)保壓作用。2.二級(jí)減壓回路由減壓閥和遠(yuǎn)程調(diào)壓閥組成的二級(jí)減壓回路。

第二節(jié)壓力控制回路液壓壓力控制閥和壓力控制回路

六、平衡回路

為了防止立式液壓缸及其工作部件在懸空停止期間自行下滑，或在下行運(yùn)動(dòng)中由于自重而造成失控超速的不穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，可設(shè)置平衡回路。第二節(jié)壓力控制回路液壓壓力控制閥和壓力控制回路任務(wù)4.7注塑機(jī)啟閉模速度控制【教學(xué)目的】

1.掌握流量控制閥的功能和分類；2.掌握流量控制閥的工作原理；3.能對(duì)流量控制閥進(jìn)行正確選用及維護(hù)；4.能夠?qū)λ俣瓤刂苹芈愤M(jìn)行連接、安裝及運(yùn)行；【任務(wù)引入】注塑機(jī)的工作過(guò)程是將顆粒狀的塑料加熱成熔融狀，用注射裝置快速高壓注入模腔，保壓冷卻成型。其工作過(guò)程就包括閉模、注射、保壓、啟模和頂出等過(guò)程。要求快速實(shí)現(xiàn)啟模和合模動(dòng)作，且具有可調(diào)節(jié)的合模和開(kāi)模速度，還要能夠?qū)崿F(xiàn)注射等工作，這就存在快慢速回路換接問(wèn)題，如何保證快慢速換接平穩(wěn)？該如何選擇速度控制元件呢？這些元件又是通過(guò)什么方式來(lái)控制液壓缸的速度的呢?

【任務(wù)實(shí)施】

注塑機(jī)啟閉模速度控制可以利用調(diào)速閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體的液壓回路如圖6-19所示。利用低壓大流量泵和高壓小流量泵并聯(lián)的方法為系統(tǒng)供油。圖中，1為低壓大流量泵，用以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)，2為高壓小流量泵，用以實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)?！静僮鞑襟E】

1根據(jù)項(xiàng)目要求，設(shè)計(jì)回路。

2按照液壓回路圖選用液壓元件并組裝回路。

3檢查各油口連接情況后，啟動(dòng)液壓泵，觀察回路動(dòng)作是否符合要求。

4調(diào)節(jié)調(diào)速閥調(diào)速手柄，觀察執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度變化情況。

5先卸壓，再關(guān)油泵，拆下管路，整理好所有元件，歸位。液壓流量控制閥和速度控制回路流量控制閥是通過(guò)改變閥口通流面積來(lái)調(diào)節(jié)閥口流量，從而控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的液壓控制閥。常用的流量閥有節(jié)流閥和調(diào)速閥兩種。速度控制回路是研究液壓系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)和變換問(wèn)題，常用的速度控制回路有調(diào)速回路、快速回路、速度換接回路等。第一節(jié)流量控制閥第一節(jié)流量控制閥一、流量控制閥的特性節(jié)流口的流量特性公式2.影響節(jié)流小孔流量穩(wěn)定性的因素負(fù)載的變化的影響、(2)溫度變化的影響、(3)節(jié)流口的堵塞3.節(jié)流口的形式液壓流量控制閥和速度控制回路圖a為針閥式節(jié)流口圖b為偏心式節(jié)流口(上兩種節(jié)流口結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，但節(jié)流口容易堵塞，流量不穩(wěn)定，適用于性能要求不高的場(chǎng)合。)

圖c為軸向三角槽式節(jié)流口圖d為周向縫隙式節(jié)流口圖e為軸向縫隙式節(jié)流口

（這三種節(jié)流口性能較好，尤其是軸向縫隙式節(jié)流口，可以得到較小的穩(wěn)定流量。）改變節(jié)流口的通流面積，使液阻發(fā)生變化，就可以調(diào)節(jié)流量的大小。

第一節(jié)流量控制閥二、節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

如圖所示為普通節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)和圖形符號(hào)圖，這種閥的節(jié)流油口為軸向三角槽式。打開(kāi)節(jié)流閥時(shí)，壓力油從油口P1流入，經(jīng)孔a、閥芯1左端的軸向三角槽，孔b和出油口P2流出。閥芯1在彈簧力的作用下始終緊貼在推桿2的端部。旋轉(zhuǎn)手輪3，可使推桿沿軸向移動(dòng)，改變節(jié)流口的通流截面積，從而調(diào)節(jié)通過(guò)閥的流量。節(jié)流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，使用方便、成本低。但負(fù)載和溫度的變化對(duì)流量穩(wěn)定性的影響較大，因此只適用于負(fù)載和溫度變化不大或速度穩(wěn)定性要求不高的液壓系統(tǒng)。液壓流量控制閥和速度控制回路第一節(jié)流量控制閥三、調(diào)速閥工作原理及特點(diǎn)調(diào)速閥是由定差減壓閥和節(jié)流閥串聯(lián)組合而成。用定差減壓閥來(lái)保證可調(diào)節(jié)流閥前后的壓力差不受負(fù)載變化的影響，從而使通過(guò)節(jié)流閥的流量保持穩(wěn)定。液壓流量控制閥和速度控制回路因?yàn)闇p壓閥閥芯彈簧很軟（剛度很低），當(dāng)閥芯上下移動(dòng)時(shí)其彈簧作用力F簧變化不大，所以節(jié)流閥前后的壓力差△p=p2-p3

基本上不變，為一常量，也就是說(shuō)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，通過(guò)調(diào)速閥的油液流量基本不變，液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度保持穩(wěn)定。

減壓閥閥芯上的力平衡方程為p2A＝p3A十F簧p2-p3=F簧/A

圖6-3調(diào)速閥(a)工作原理圖(b)職能符號(hào)(c)簡(jiǎn)化職能符號(hào)(d)特性曲線1—減壓閥閥芯；2—節(jié)流閥閥芯；3—溢流閥速度控制回路的功用是使執(zhí)行元件獲得能滿足工作需求的運(yùn)動(dòng)速度。它包括調(diào)速回路、快速回路、速度換接回路等。一、調(diào)速回路液壓系統(tǒng)的調(diào)速方法可分為節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速和容積節(jié)流調(diào)速三種形式。

1）節(jié)流調(diào)速回路：由定量泵供油，用流量閥調(diào)節(jié)進(jìn)入或流出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速；2）容積調(diào)速回路：通過(guò)調(diào)節(jié)變量泵或變量馬達(dá)的排量來(lái)調(diào)速；3）容積節(jié)流調(diào)速回路：利用改變變量泵排量和調(diào)節(jié)調(diào)速閥的流量配合工作來(lái)調(diào)節(jié)速度的回路。第二節(jié)速度控制回路液壓流量控制閥和速度控制回路

1、節(jié)流調(diào)速回路

1）進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路

泵的供油壓力由溢流閥調(diào)定，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開(kāi)口，改變進(jìn)入液壓缸的流量，即可調(diào)節(jié)缸的速度。泵多余的流量經(jīng)溢流閥回油箱，故無(wú)溢流閥則不能調(diào)速。速度負(fù)載特性:缸在穩(wěn)定工作時(shí)，活塞受力平衡方程式為第二節(jié)流量控制回路液壓流量控制閥和速度控制回路液壓缸的速度為速度負(fù)載特性曲線表明速度隨負(fù)載變化的規(guī)律，曲線越陡，說(shuō)明負(fù)載變化對(duì)速度的影響越大，即速度剛度越低。當(dāng)節(jié)流閥通流面積不變時(shí)，輕載區(qū)域比重載區(qū)域的速度剛度高；在相同負(fù)載下工作時(shí)，節(jié)流閥通流面積小的比大的速度剛度高，即速度低時(shí)速度剛度高。液壓流量控制閥和速度控制回路特點(diǎn):在工作中液壓泵輸出流量和供油壓力不變。而選擇液壓泵的流量必須按執(zhí)行元件的最高