液壓系統(tǒng)是以有壓液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，其可在動(dòng)力源與工作點(diǎn)之間傳遞能量。

液壓能傳遞：

液壓電梯：

液壓操作（見動(dòng)圖）：

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液壓傳動(dòng)的工作原理：

傳遞運(yùn)動(dòng)

壓力定義：

提升負(fù)載：

放大作用力：

能量守恒：

液壓裝置：

流量：

流量與速度：

壓力與負(fù)載：

由液壓千斤頂?shù)倪^(guò)程可見：

1、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)以液體為介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了兩次能量轉(zhuǎn)換。機(jī)械能→液體的壓力能→機(jī)械能。

2、液壓傳動(dòng)的過(guò)程必須是在封閉的空間和管道內(nèi)進(jìn)行。

3、在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，傳動(dòng)與控制同時(shí)存在。

液壓傳動(dòng)工作特性：

1、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，傳動(dòng)與控制同時(shí)進(jìn)行。

2、液壓傳動(dòng)中的液體壓力的大小取決于負(fù)載。即壓力只隨負(fù)載的變化而變化，與流量無(wú)關(guān)。

3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度的大小取決于輸入的流量而與壓力無(wú)關(guān)。

流量與壓力：

流量單位：

流量=升/分鐘(l/min)；1L=1000立方厘米(cm3)。

質(zhì)量與重量：

重力：

牛頓第二定律：

壓力單位：

壓力計(jì)算：

無(wú)流阻：

無(wú)流阻：

壓力由外負(fù)載產(chǎn)生：

壓力由彈性負(fù)載產(chǎn)生：

壓力由壓縮空氣產(chǎn)生：

壓力由單向閥（帶彈簧）產(chǎn)生：

壓力由阻尼孔產(chǎn)生：

能量：

液壓泵，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)：

液壓泵與油箱：

溢流閥：

換向閥：

流量控制閥：

過(guò)濾器：

液壓系統(tǒng)原理圖：

無(wú)論液壓設(shè)備規(guī)模大小、系統(tǒng)復(fù)雜與否，任何一個(gè)液壓系統(tǒng)都是由動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件、工作介質(zhì)等幾部分組成的。

動(dòng)力元件：把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。最常見的形式就是液壓泵，它給液壓系統(tǒng)提供壓力油。

執(zhí)行元件：把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的元件。有作直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸，或作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)。

控制元件：對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或油液流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的元件。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。（見下動(dòng)圖）

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輔助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、過(guò)濾器、油管等。它們對(duì)保證系統(tǒng)正常工作有重要作用。

工作介質(zhì)：工作介質(zhì)主要包括各種液壓油、乳化液和合成液壓液。液壓系統(tǒng)利用工作介質(zhì)進(jìn)行能量和信號(hào)的傳遞。

油箱、液壓油和原動(dòng)機(jī)：

液壓油：

基本液壓系統(tǒng)：

原動(dòng)機(jī)：

100KW原動(dòng)機(jī)：

液壓控制閥：

液壓控制閥簡(jiǎn)稱液壓閥，是液壓系統(tǒng)的控制元件。其功用是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中工作油液的流動(dòng)方向、壓力和流量，從而滿足液壓執(zhí)行元件對(duì)運(yùn)動(dòng)方向、力、運(yùn)動(dòng)速度、動(dòng)作順序等方面的要求。

液壓閥包括方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。

液壓閥是由閥體、閥芯和操縱機(jī)構(gòu)三部分組成；液壓閥是利用閥芯在閥體內(nèi)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥口的通斷及開口大小來(lái)工作的。

液壓控制閥在系統(tǒng)中不做工功，也不進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，只是對(duì)液壓系統(tǒng)起控制作用。

截止閥：

控制閥結(jié)構(gòu)通常采用開關(guān)閥工作原理，或者采用滑閥工作原理。對(duì)于開關(guān)閥來(lái)說(shuō)，球形、錐形或圓盤形閥芯由彈簧緊壓在閥座上，由于其單位面積上壓力很高，因此，這種閥的閥口密封性能好。該圖示閥芯為錐形。

在開關(guān)閥中，球形、錐形或者圓盤形閥芯緊壓在閥座上，因此，這種閥具有良好密封。

1、方向控制閥：

方向控制閥是用來(lái)改變液壓系統(tǒng)中各油路之間液流通斷關(guān)系的閥類。

(1)普通單向閥

普通單向閥的作用是使液體只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不許它反向倒流。

(2)液控單向閥

當(dāng)控制口無(wú)壓力油通入時(shí)，它和普通單向閥一樣，不能反向倒流。當(dāng)控制口接通控制油壓時(shí)，即可推動(dòng)控制活塞，頂開單向閥的閥芯，使反向截止作用得到解除，液體即可在兩個(gè)方向自由通流。

(3)換向閥

換向閥是借助于閥芯與閥體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使與閥體相連的各油路實(shí)現(xiàn)接通、切斷，或改變液流方向的閥類。

單向閥只允許工作油液向一個(gè)方向流動(dòng)。對(duì)于圖示流動(dòng)方向，在復(fù)位彈簧和工作油液作用下，閥芯將閥口關(guān)閉。

單向閥中也可以不帶復(fù)位彈簧。由于在關(guān)閉位置不允許有泄漏，所以，單向閥通常為開關(guān)閥式結(jié)構(gòu)。

對(duì)于圖示流動(dòng)方向，在工作油液作用下，單向閥開啟。

該圖示表明了滑閥工作原理。為使閥芯移動(dòng)，閥芯與閥體之間應(yīng)有間隙。為減小液壓卡緊力，通常在閥芯上開均壓槽，以使壓力平衡，并形成油膜。這樣，可使閥芯移動(dòng)時(shí)的摩擦損失最小。

這種閥的密封性能并不太理想，即總存在工作油液滲漏。

二位二通換向閥具有三個(gè)油口，即工作口A、進(jìn)油口P和泄油口L。在此圖示中，換向閥處于靜止位置時(shí)，進(jìn)油口P與工作油口A不接通。

在泄油口上可連接泄油管路，以泄掉復(fù)位彈簧和閥芯腔中的油液。

驅(qū)動(dòng)二位二通換向閥動(dòng)作時(shí)，則進(jìn)油口P與工作油口A接通。二位二通換向閥也可以為常開式，即在靜止位置時(shí)，進(jìn)油口P與工作口A接通。

二位三通換向閥具有三個(gè)油口，即工作油口A、進(jìn)油口P和回油口T。工作油液可從進(jìn)油口P流向工作油口A，或者從工作油口A流向回油口T，在上述兩種情況下，未接通的油口處于關(guān)閉狀態(tài)。在圖示靜止位置，進(jìn)油口P關(guān)閉，而工作油口A與回油口T接通。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)二位三通換向閥動(dòng)作時(shí)，進(jìn)油口P與工作油口接通，而回油口T關(guān)閉。

二位三通換向閥也可以為常開式，即在靜止位置時(shí)，進(jìn)油口P與工作口A接通，而回油口T則關(guān)閉。

二位四通換向閥具有四個(gè)油口，即工作油口A和B、進(jìn)油口P及回油口T。進(jìn)油口P總是與一個(gè)工作油口（A或B）接通，而另一個(gè)工作油口（B或A）則與回油口T接通。在圖示靜止位置，進(jìn)油口P與工作油口B接通，而工作油口A則與回油口T接通。

與帶三臺(tái)肩的二位四通換向閥相反，帶二臺(tái)肩的二位四通換向閥無(wú)泄油口L。

驅(qū)動(dòng)二位四通換向閥動(dòng)作時(shí)，進(jìn)油口P與工作口A接通，而工作口B則與回油口T接通。二位四通換向閥也可以為常開式，即在靜止位置時(shí)，進(jìn)油口P與工作口A接通，而工作口B則與回油口T接通。

二位四通換向閥具有四個(gè)油口，即工作油口A和B、進(jìn)油口P及回油口T。進(jìn)油口P總是與一個(gè)工作油口（A或B）接通，而另一個(gè)工作油口（B或A）則與回油口T接通。在圖示靜止位置，進(jìn)油口P與工作油口B接通，而工作油口A則與回油口T接通。

帶三臺(tái)肩的二位四通換向閥應(yīng)有泄油口L，否則液壓油將困在該閥內(nèi)。

當(dāng)驅(qū)動(dòng)二位四通換向閥動(dòng)作時(shí)，進(jìn)油口P與工作口A接通，而工作口B則與回油口T接通。

從邏輯角度看，三位四通換向閥是由二位四通換向閥和一個(gè)靜止位置組成。三位四通換向閥具有多種中位機(jī)能形式（如圖示三位四通換向閥，其中位機(jī)能為O型）。在圖示工作位置，進(jìn)油口P與工作口B接通，而工作口A則與回油口T接通。

三位四通換向閥處于靜止位置時(shí)，除了泄油口外，其它所有油口都關(guān)閉。當(dāng)三位四通換向閥處于靜止位置時(shí)，液壓泵出口壓力為安全閥的設(shè)定壓力。

三位四通換向閥向右換向，則進(jìn)油口P與工作油口A接通，而工作油口B則與回油口T接通。

2、壓力控制閥：

液壓系統(tǒng)中控制油液壓力高低的液壓閥，統(tǒng)稱為壓力控制閥。它是利用閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作的。常用的壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、順序閥等。

（1）溢流閥：

溢流閥的主要作用是維持液壓系統(tǒng)中的壓力基本恒定，其結(jié)構(gòu)有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種。

溢流閥的應(yīng)用

1)溢流定壓作用：在定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，溢流閥處于常開狀態(tài)，保證了泵的工作壓力基本不變。

2)防止系統(tǒng)過(guò)載：在變量泵調(diào)速系統(tǒng)中，系統(tǒng)正常工作時(shí)，溢流閥口處關(guān)閉狀態(tài)，液壓泵輸出流量全部進(jìn)入執(zhí)行元件。當(dāng)系統(tǒng)超載，系統(tǒng)的壓力超過(guò)溢流閥調(diào)定值時(shí)，溢流閥迅速打開，油液流回油箱，系統(tǒng)壓力不再升高，確保系統(tǒng)安全。此時(shí)的溢流閥稱為安全閥。

3)背壓作用：在液壓系統(tǒng)的回油路上串接一個(gè)溢流閥，造成可調(diào)的回油阻力，形成背壓，以改善執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。

4)遠(yuǎn)程調(diào)壓和系統(tǒng)卸荷作用：利用遠(yuǎn)控口進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)壓或系統(tǒng)卸荷。

該溢流閥采用開關(guān)閥式結(jié)構(gòu)。當(dāng)溢流閥處于靜止位置時(shí)，在調(diào)壓彈簧作用下，其溢流口關(guān)閉。在這種情況中，對(duì)于未帶負(fù)載液壓缸，當(dāng)活塞桿伸出時(shí)，液壓泵輸出流量全部流入液壓缸。

一旦進(jìn)油口A上油壓所產(chǎn)生的作用力大于調(diào)壓彈簧的彈簧力，溢流閥則開啟。在這種情況中，液壓缸活塞桿完全伸出后，液壓泵輸出流量全部通過(guò)溢流口流回油箱。

（2）減壓閥：

減壓閥是將閥的進(jìn)口壓力(一次壓力)經(jīng)過(guò)減壓后使出口壓力(二次壓力)降低并穩(wěn)定的一種閥，又叫定值輸出減壓閥。減壓閥有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種，先導(dǎo)式減壓閥最為常用。

減壓閥是常開的，其出口壓力由調(diào)壓彈簧設(shè)定。減壓閥可將進(jìn)口壓力降至出口壓力。在液壓系統(tǒng)中，如果不同設(shè)備需要不同壓力，則可以使用減壓閥。

當(dāng)出口壓力升高時(shí)，作用在控制活塞左端面上油壓力變大，控制活塞向右移動(dòng)，閥口變小，壓降增大，從而使出口壓力降至設(shè)定值。在滑閥式結(jié)構(gòu)中，也可以采用控制邊結(jié)構(gòu)，以緩慢增加開口量，從而使減壓閥具有較高調(diào)壓精度。

當(dāng)出口壓力達(dá)到最大設(shè)定壓力時(shí)，閥口完全關(guān)閉。進(jìn)口壓力由溢流閥設(shè)定。

在圖示回路中，液壓缸活塞桿伸出，減壓閥出口壓力小于系統(tǒng)壓力，且恒定。

液壓缸活塞桿現(xiàn)處于完全伸出狀態(tài)，此時(shí)出口壓力不斷升高，閥口完全關(guān)閉。

3、流量控制閥：

液壓系統(tǒng)中執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的大小，由輸入執(zhí)行元件的油液流量的大小來(lái)確定。流量控制閥就是依靠改變閥口通液面積(節(jié)流口局部阻力)的大小或通流通道的長(zhǎng)短來(lái)控制流量的液壓閥類。

(1)節(jié)流閥：

可通過(guò)調(diào)節(jié)手柄使閥芯作軸向移動(dòng)，改變節(jié)流口的通流截面積來(lái)調(diào)節(jié)流量。

影響節(jié)流口流量穩(wěn)定性的因素：

① 節(jié)流口前后壓差；

② 油溫；

③小流量時(shí)的節(jié)流口阻塞。

可調(diào)單向節(jié)流閥由可調(diào)節(jié)流閥和單向閥組成。在圖示單向閥關(guān)閉方向（從油口A到油口B），工作油液通過(guò)可調(diào)節(jié)流閥流出，這可產(chǎn)生較大壓力損失?？烧{(diào)單向節(jié)流閥與溢流閥或變量泵一起使用，可以改變速度。隨著可調(diào)節(jié)流閥進(jìn)口壓力升高，導(dǎo)致溢流閥開啟，此時(shí)多余流量流回油箱。

沿相反方向（從油口B到油口A），無(wú)節(jié)流作用，即工作油液可自由流過(guò)（單向閥功能）。

(2)調(diào)速閥：

調(diào)速閥是在節(jié)流閥前面串接一個(gè)定差減壓閥組合而成。無(wú)論調(diào)速閥的進(jìn)口油液壓力或出口油液壓力發(fā)生變化時(shí)，由于定差減壓閥的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用，節(jié)流閥口前、后壓差總能保持不變，從而保持流量穩(wěn)定。但是，當(dāng)壓力差很小時(shí)，由于減壓閥閥芯被彈簧推至最下端，減壓閥閥口全開，不起穩(wěn)定節(jié)流閥前后壓力差的作用，故這時(shí)調(diào)速閥的性能與節(jié)流閥相同，所以調(diào)速閥正常工作時(shí)，至少要求有0.4～0.5MPa以上的壓力差。

調(diào)速閥可提供恒定流量，而與其進(jìn)出口壓力變化無(wú)關(guān)。首先，通過(guò)調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)節(jié)流口開度，以獲得期望流量，其次，定差減壓閥可以保證其節(jié)流口前后之間壓差恒定。圖示為調(diào)速閥處于靜止位置。

調(diào)速閥總是與溢流閥一起使用，即多余流量可通過(guò)溢流閥流回油箱。

當(dāng)工作油液流過(guò)調(diào)速閥時(shí)，定差減壓閥可保證其節(jié)流口前后之間壓差恒定。

液壓閥的基本參數(shù)：

1、公稱通徑Dg（公稱流量qg）：

表示液壓閥通流能力的大小，對(duì)應(yīng)于液壓閥的額定流量表示中低壓閥的規(guī)格

2、公稱壓力Pg：長(zhǎng)期允許的最高壓力。

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