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液压系统工作原理小知识

目录

contents

液压系统基本概念与组成

液压油及其性质

液压泵与马达工作原理

液压阀功能与分类

液压缸类型与结构特点

辅助元件在系统中作用

液压系统常见故障诊断与排除方法

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液压系统基本概念与组成

液压系统定义

液压系统是利用液体作为工作介质，通过液压泵将机械能转换为液体的压力能，并通过液压缸或液压马达将液体的压力能转换为机械能，从而实现动力传递和控制的系统。

液压系统作用

液压系统具有传递动力大、布局灵活、易于实现无级调速和远程控制等优点，被广泛应用于工程机械、农业机械、航空航天、军事装备等领域。

液压泵

液压缸或液压马达

控制阀

辅助元件

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将原动机的机械能转换为液体的压力能，为系统提供动力。

将液体的压力能转换为机械能，驱动工作机构运动。

控制液压系统中液体的压力、流量和方向，以满足工作机构的不同需求。

包括油箱、滤油器、冷却器、加热器等，保证液压系统的正常工作。

控制阀根据工作机构的需求，对液体的压力、流量和方向进行控制。

控制后的液体进入液压缸或液压马达，驱动工作机构运动。

在整个工作过程中，辅助元件对液压油进行过滤、冷却或加热等处理，保证液压系统的正常工作。

运动后的液体返回油箱，完成一个工作循环。

液压泵从油箱吸入低压油，将其加压后输送到控制阀。

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液压油及其性质

矿物油型、合成烃型、水基型等，根据使用环境和要求选择。

种类

考虑粘度、抗氧化性、抗磨性、防锈性、抗泡性等性能指标，以及与系统材料的相容性。

选用原则

密度、粘度、闪点、凝点、倾点等，影响液压油的流动性和传热性。

氧化安定性、水解安定性、抗磨性、极压性、防腐性等，反映液压油的使用寿命和性能稳定性。

性能指标

物理性质

污染控制

控制固体颗粒、水分、空气等污染物进入系统，采取过滤、脱水、排气等措施。

维护方法

定期检查液压油质量，及时更换污染严重的液压油；清洗油箱和管路，保持系统清洁；使用合适的密封件和过滤器，防止泄漏和污染。

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液压泵与马达工作原理

结构简单、体积小、重量轻、自吸性能好、对污染不敏感，但噪音较大、流量脉动大。

齿轮泵

叶片泵

柱塞泵

结构紧凑、流量均匀、运转平稳、噪音小，但自吸性能差、对油液污染较敏感。

工作压力高、结构紧凑、效率高、流量调节方便，但价格较高、对油液清洁度要求高。

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齿轮马达

结构简单、体积小、重量轻、价格便宜，但扭矩脉动大、低速稳定性差。

叶片马达

结构紧凑、运转平稳、噪音小，但启动扭矩较小、低速运转不够平稳。

柱塞马达

工作压力高、效率高、调速范围宽，但价格较高、对油液清洁度要求高。

压力匹配

流量匹配

功率匹配

速度匹配

液压泵的最高工作压力应大于液压马达的最高工作压力，以确保系统正常工作。

液压泵的功率应大于或等于液压马达所需功率，以确保系统能够正常工作并发挥最大效能。

液压泵的流量应满足液压马达的流量需求，同时考虑系统泄漏和元件效率等因素。

液压泵和液压马达的转速应相互匹配，以确保系统能够平稳运行并减少能量损失。

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液压阀功能与分类

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方向控制阀通过改变油路通断或油液流向来控制执行元件的启动、停止、换向及锁定等。主要包括单向阀和换向阀两类。

原理

用于防止油液倒流，或作背压阀使用。

单向阀

用于改变油液流向，实现执行元件的换向操作。

换向阀

顺序阀

用于控制多个执行元件的顺序动作，实现系统的自动控制。

原理

压力控制阀通过调节油液压力来控制执行元件的力或力矩，以及实现系统的保压、卸荷等。主要包括溢流阀、减压阀、顺序阀等。

溢流阀

用于限制系统最高压力，防止系统过载。

减压阀

用于降低系统某一支路的压力，使执行元件能在较低压力下工作。

流量控制阀通过调节油液流量来控制执行元件的速度，以及实现系统的同步、调速等。主要包括节流阀、调速阀等。

原理

用于调节通过执行元件的油液流量，实现执行元件的速度控制。

节流阀

由定差减压阀与节流阀串联而成，用于实现执行元件在负载变化时的速度稳定。

调速阀

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液压缸类型与结构特点

活塞式液压缸主要由缸筒、活塞和活塞杆组成，缸筒内壁与活塞外圆面配合形成密封腔体。

结构组成

当压力油通过液压缸一端的进油口进入缸筒时，推动活塞及活塞杆向另一端移动，同时将另一端的液压油通过出油口排回油箱，实现直线往复运动。

工作原理

活塞式液压缸具有结构简单、工作可靠、行程长度可按需调整等优点，广泛应用于工程机械、冶金设备等领域。

应用场景

结构组成

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柱塞式液压缸由缸筒、柱塞和导向套等部件组成，缸筒内孔与柱塞外圆面配合形成密封腔体。

工作原理

02

当压力油通过进油口进入缸筒时，推动柱塞及与之相连的部件沿缸筒轴线方向移动，同时将另一端的液压油通过出油口排回油箱，实现单向直线运动。

应用场景

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