液压基础知识
讲 义
液压传动：用液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式，即：系统中油泵将原动机输入的机械能转为液压能，借助油缸或油马达的作用，将液压能转为直线运动或回转运动的机械能，这种可以控制的动力变换方式和传递动力的过程，称液压传动。
组成部分：
1、动力组件：即液压泵，为系统提供压力油；
2、执行组件：指液压缸或液压马达，在压力油推动下输出力和速度；
3、控制组件：油路上各种阀的组件，主要有三大类阀：压力阀、方向阀和流量阀，控制液压系统中油液的压力、流量大小和流动方向以满足执行组件的工作需要；
4、辅助组件：油箱、油管、滤网、接头、冷却器、蓄能器、仪表等，为系统提供必要的条件以保证液压系统的正常工作。
5、工作介质：即液压系统通过介质来实现运动和动力传递。
液压传动的优点：
1、容易获得较大的力和力矩；
2、能方便实现无级调速，调速范围大，通过流量阀调节流量大小，可方便实现无级调速；
3、容易防止过载，安全性大，在油路中使用安全阀，使液压油控制在一定限度，可自动防止过载或避免事故；
4、冲击和振动小，工作平稳，可频繁换向（油有压缩性）
5、结构紧凑，布置方便，可实现远程控制；
6、操作简单，易实现自动化，与电气控制联合使用容易实现复杂的自动工作循环，叫机电液一体化；
7、易实现标准化、系列化，液压油本身有润滑作用，组件寿命长。
液压传动的缺点：
1、液压传动的组件内部泄漏和可压缩流体使传动无法保证严格的传动比；
2、污染物、灰尘很容易侵入，对液压油的污染有很大影响；
3、温度变化对液压油的粘度有较大影响；
4、出现故障不易找出原因，一般采用排除法；
5、易出现漏油问题。
液压传动的用途：
1、工程机械及物流搬运：挖掘机、起重机、推土机、叉车、自卸卡车；
2、农业机械：拖拉机、收割机；
3、机床及塑料机械：磨床、锯床、镗床，加工中心、注塑机、吹瓶机；
4、船舶机械：起锚机、舵机、港口吊机、登陆门；
5、汽车行业：货车、消防车、垃圾车、清扫车
6、其它：升降机、折弯机、压铸机、油压机、医疗机械、游戏机等。
以下对各组成部分进行讲解：
液压油：
1) 现在常用液压油有：32、46、68三种，32、46、68是油的粘度，指油在40℃时运动粘度的平均值；
2) 选择液压油：（常用的：32、46号）
a) 液压系统：工作压力 高→选用粘度大 减少内泄
低→选用粘度小 减少磨损（能耗）
b) 环境温度：高←→选用粘度大，适合：30~60℃；
c) 运动速度：快←→选用粘度小，减少液压摩擦损失。
3）液压油的污染及其控制
系统发生故障70%以上是由于液压油被污染引起的，液压油被污染是液压油中含有：水份、空气、微小固体颗粒，及胶状生成物等杂质，对系统的危害主要为：
a)固体颗粒和胶状生成物堵塞过滤器，使泵吸油困难，产生噪声，堵塞阀类组件的 阻塞孔和缝隙，使阀失灵；
b) 微小固体颗粒会加速零件磨损，给密封件增加内泄，不能上压力；
c) 水分和空气混入会使油的润滑能力降低，产生气蚀，使组件加速磨损，主流出现 振动爬行现象。
1、油污染的原因
1) 残留物的污染：组件在制造、运输、安装等环节带水残物，未能清洗干净留下的；
2)侵入物污染：周围环境的污染物（空气、尘埃，水）；
3) 生成物污染：主要是工作过程中产生的金属微粒，密封材料磨损，气泡，油液变质后的胶状生成物。
2、防止污染
1) 减少外来污染：安装前严格清洗，加装油过滤器；
2) 滤除系统产生杂质：定期检查、清洗、更换滤芯；
3) 定期检查更换液压油：一般半年换一次油（损坏恶劣3个月）
液压泵：
液压泵是将原动机的机械能转为液压能的转换元件，向液压系统提供具有压力和流量的流体，即液压能。
1、种类：
a.定量泵：齿轮泵(外啮合、内啮合)；叶片泵；柱塞泵；
b.变量泵：叶片泵；柱塞泵。
齿轮泵：制造方便，价格低廉，体积小，重量轻，吸油性能好，对油液的污染不太敏感，工作可靠；缺点是流量脉动大、噪声大、流量不可调（内啮合齿轮泵好，但价格高）。
叶片泵：结构紧凑，外形尺寸小，流量均匀，运转平稳，噪声小等优点；缺点是结构复杂，吸油性能差，对油液污染比较敏感。
柱塞泵：具有压力高，结构紧凑，效率高及流量调节方便等优点，用于高压大流量场合（价格稍高）。
2、油泵主要技术参数：
1）排量q（ml/rev）：油泵每转一周所排出液压油的体积；
2）流量Q（L/min）：泵的排量 q×电机转速÷1000=流量Q；
交流电机转速：4极（4P）：1450 rev/min
6极（6P）：960 rev/min
3）压力：
a.额定压力：正常条件下，油泵能连续运转的最高压力；
b.最高压力：允许短暂运行的最高压力；
c.工作压力：系统实际工作时所需的压力。
一般情况：工作压力≤额定压力＜最高压力。
压力单位：公斤力/cm2≈Bar MPa； Bar； Kgf/cm2； PSI
1MPa=10Bar≈10Kgf/cm2≈145PSI
4）转速：
a.额定转速：4P、6P；
b.最高转速：不能超出最高转速，太快会出现飞车现象，易吸入空气，噪音大，且对泵易损坏；
c.最低转速：转速太慢就不能吸油。
液压阀：
液压阀的作用是控制液压系统的油液方向、压力和流量，从而控制整个系统的功能。
1、种类：
1） 按用途分：
a）方向阀：单向阀、液控单向阀、换向阀；
b）压力阀：溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、压力继电器；
c）流量阀：节流阀、调速阀、分流集流阀。
2） 按安装方式分：管式、板式、叠加式、螺纹插装式。
2、主要技术参数：通径大小、额定使用压力。
3、方向阀：主要用来通断油路或改变油流的方向。
1） 单向阀的一般用途：用作保压、产生背压以及保护泵、冷却器、过滤器等（防止冲击，防止停机后液压油反向流动，旁通回油）。
2） 液控单向阀：用作保压和锁紧回路。
3） 换向阀：控制执行组件的启动、停止及换向。
a) 按工作位置数和油口通路分：一般有二位二通、二位三通、二位四通、三位四通。
b) 按控制方式分：手动、电磁、电液、液控。
手动阀：用手动杠杆控制阀芯的动作（有弹簧复位和机械定位两种方式）。
电磁阀： 一般用交流线圈或直流线圈控制阀芯的动作。
交流线圈（110、220V）：换向时间短(0.01~0.07s),但冲击长，噪音大，换向频率低，阀芯卡住或电压不稳时易烧坏；
直流线圈(12V、24V)：换向时间相对较长（0.1~0.15s），冲击小换向频率高，电磁线圈不易烧坏，工作可靠。
液控阀：通过先导压力控制阀芯的动作
电液阀：当通径大于10mm时，系统流量大于100L/min时，电磁铁吸力有限，难于切换流量，要用压力油来推动液压阀的换向。
以上说的是滑阀。
补充电磁球阀：用锥阀芯实现油路的通断和切换，优点：密封性好，反应速度快，使用压力高等；缺点：不具备多种中位机能，应用范围受控制。
4、压力阀
1） 溢流阀：溢去系统多余的油液同时使供油压力得到调整并保持基本稳定。
a.直动式：压力油直接作用于阀芯上，用作安全阀或先导控制压力阀；
b.先导式：先导阀的作用是控制和调节溢流压力，主阀的功能则在于溢流。
作用：a.为定量泵系统溢流稳压
b.为变量泵系统提供过载保护
c.造成背压，提高执行组件的运动稳定或满足系统的某些工作需要
d.实现远程调压，系统中，泵阀装在液压组件上，与操作人员较远时可加一远程调压，油管不能过长（3m内）
e.使泵卸荷：电磁溢流阀：通过电磁阀的通断来控制泵的调压和卸载；
f．卸荷溢流阀：一般用于高低压组合泵。
2）顺序阀：顺序阀在系统中犹如自动开关，有内控和外控两种控制方式，与溢流阀的区别在于溢流阀出口接油箱，压力为零；顺序阀出口通向有压力的油路，压力数值由出口负载决定。
3）减压阀：主要用于降低系统某一支路的油液压力，使同一系统能有多个不同压力
特点：阀口常开，从出口引压力油去控制阀口开度，使出口压力恒定
4） 压力继电器
压力继电器→电信号转接组件
油压达到固定值时，便触动电气开关发出信号控制电气组件。
性能：
a.调压范围
b.通断返回区间，发出电信号时为开启压力，切断时称闭合压力；
通断返回区间需有足够的数值，否则压力启动时，发出时断时通的信号。
5、流量阀
1）节流阀（管式）：受负载变化的影响，温度变化影响到最小稳定流量；
2）调速阀：由定差减压阀与节流阀组成，节流阀调节流量，定差减压阀则自动补偿负载变化的影响，消除负载变化对流量的影响。
3）分流节流阀：可以使两个或以上的执行元件在承受不同负载时仍能获得相等的流量，实现执行元件的同步工作。
执行组件：油缸
结构：活塞缸、柱塞缸、摆动缸
参数计算公式：
1）输出力F（Kg）: F=P*A
P:工作压力（Bar）；
A：有效工作面积（cm2）
辅助组件：
油箱方面：加油口、油位计、滤油网
压力表
软管、接头
蓄能器
冷却器：风冷却器
水冷却器
液压基本回路：用图形符号画出的液压系统
一、 泵站油路（动力源）
基本组成：电机、泵、调压阀、单向阀、附件等
了解内容：
⑴、电机的功率转速及工作电压（220/380V 三相）
⑵、了解油泵的规格型号：是定量还是变量是叶片、齿轮还是柱塞泵
⑶、了解溢流阀的规格、型号及工作方式：是直动、先导还是电磁式
⑷、了解系统附件规格：
①吸油滤网：防止油中异物进入油泵
②回油过滤器：清洁回路的异物
③冷却器：冷却液压油的温度
④加油口、油面计
⑤油温报警开关：用温度升高到设定值的发出信号
⑸单向阀的作用：
①防止负载 引起倒流
②保护冷却器、过滤器功能
二、压力控制回路
三、速度控制回路
四、顺序回路
五、泄荷回路：为了尽量减少无用的功率消耗，防止油温上升。
六、减压回路：当油路中某一执行器以较低压力工作的场合。
七、位置保持回路
（以上七种回路将分别配图讲解，具体回路图此处省略）
另：补充讲解关于电磁阀中位机能之间的区别与选择
