液压原理图_

  自18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，液压传动技术已有二三百年的历史。直到20世纪30年代它才较普遍地用于起重机、机床及工程机械。在第二次世界大战期间，由于战争需要，出现了由响应迅速、精度高的液压控制机构所装备的各种军事武器。第二次世界大战结束后，战后液压技术迅速转向民用工业，液压技术不断应用于各种自动机及自动生产线)液压传动装置的重量轻、结构紧密相连、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的12%～13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至0.0025N/W(牛/瓦),发电机和电动机则约为0.03N/W。

  (3)可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，能轻松实现无级调速，调速范围可达1∶2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。

  1.进给运动传动装置磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采取了液压传动；车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架；铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采取了液压传动。这些部件有的要求快速移动，有的要求慢速移动。有的则既要求快速移动，也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围，要求在工作中无级调速；有的要求持续进给，有的要求间歇进给；有的要求在负载变化下速度恒定，有的要求有良好的换向性能等等。所有这些要求都是可以用液压传动来实现的。

  4.辅助装置机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等，采取了液压传动后，有利于简化机床结构，提高机床自动化程度。

  5.静压支承重型机床、高速机床、高精度机床上的轴承、导轨、丝杠螺母机构等处采用液体静压支承后，能大大的提升工作平稳性和运动精度。

  如果将换向阀手柄转换成图1-2(b)所示状态，则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔、推动活塞使工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。

  工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减小，工作台的移动速度减小。为客服移动工作台时所受到的各种阻力，液压缸必须产生一个足够大的推力，这个推力是由液压缸中的油液压力所产生的。要克服的阻力越大，缸中的油液压力越高；反之压力就越低。这种现象正说明了液压传动的一个基础原理——压力决定于负载。从机床工作台液压系统的工作过程能够准确的看出，一个完整的、能战场工作的液压系统，应该由以下五个主要部分来组成：

  图1-1是液压千斤顶的工作原理图。大油缸9和大活塞8组成举升液压缸。杠杆手柄1、小油缸2、小活塞3、单向阀4和7组成手动液压泵。如提起手柄使小活塞向上移动，小活塞下端油腔容积增大，形成局部线中吸油；用力压下手柄，小活塞下移，小活塞下腔压力升高，单向阀4关闭，单向阀7打开，下腔的油液经管道6输入举升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移动，顶起重物。再次提起手柄吸油时，单向阀7自动关闭，使油液不能倒流，来保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄，就能不断地把油液压入举升缸下腔，使重物逐渐地升起。如果打开截止阀11，举升缸下腔的油液通过管道10、截止阀11流回油箱，重物就向下移动。这就是液压千斤顶的工作原理。

  驱动机械运动的机构以及各种传动和操纵装置有多种形式。根据所用的部件和零件，可分为机械的、电气的、气动的、液压的传动装置。经常还将不同的形式组合起来运用——四位一体。由于液压传动具有很多优点，使这种新技术发展得很快。液压传动应用于金属切削机床也不过四五十年的历史。航空工业在1930年以后才开始采用。特别是最近二三十年以来液压技术在各种工业中的应用越来越广泛。

  换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。其工作原理如下：液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵，油液在泵腔中从入口低压到泵出口高压，在图1-2(a)所示状态下，通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔，推动活塞使工作台向右移动。这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。

  (7)液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。

  (1)液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动不能确保严格的传动比。

  (2)液压传动对油温的变化比较敏感，气温变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受一定的影响，所以它不宜在气温变化很大的环境条件下工作。

  (1)由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比物理运动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采取了液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的物理运动，不仅操作便捷，而且外形好看大方。

  1.能源装置它是供给液压系统压力油，把机械能转换成液压能的装置。最常见的形式是液压泵。

  2.执行装置它是把液压能转换成机械能的装置。其形式有作直线运动的液压缸，有作回转运动的液压马达，它们又称为液压系统的执行元件。

  3.控制调节装置它是对系统中的压力、流量或流动方向来控制或调节的装置。如溢流阀、节流阀、换向阀、开停阀等。

  我国的液压技术最初应用于机床和锻压设备上，后来又用于拖拉机和工程机械。现在，我国的液压元件随着从国外引进一些液压元件、生产技术和进行自行设计，现已形成了系列，并在各种机械设备上得到了广泛的使用。

  机械传动——通过齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等机件直接把动力传送到执行机构的传递方式。

  4.辅助装置上述三部分之外的其他装置，例如油箱，滤油器，油管等。它们对保证系统正常工作是必不可少的。

  (3)为减少泄漏，以及为满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求比较高，加工工艺较复杂。

  总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的逐步的提升，有些缺点正在慢慢地加以克服。液压传动存在广泛的发展前景。

  (4)传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采取了液压传动。

  (5)液压装置易于实现过载保护——借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此常规使用的寿命长。

  (6)液压传动容易实现自动化——借助于各种控制阀，特别是采取了液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，还能够实现遥控。

  (1)符号只表示元件的职能，连接系统的通路，不表示元件的具体结构和参数，也不表示元件在机器中的实际安装位置。

  (2)元件符号内的油液流动方向用箭头表示，线段两端都有箭头的，表示流动方向可逆。

  (3)符号均以元件的静止位置或中间零位置表示，当系统的动作另有说明时，可作例外。

  图1-3所示为图1-2(a)系统用国标《GB786—76液压系统图图形符号》绘制的工作原理图。使用这一些图形符号可使液压系统图简单明了，且便于绘图。

  通过对上面液压千斤顶工作过程的分析，可以初步了解到液压传动的基本工作原理。液压传动是利用有压力的油液作为传递动力的工作介质。压下杠杆时，小油缸2输出压力油，是将机械能转换成油液的压力能，压力油经过管道6及单向阀7，推动大活塞8举起重物，是将油液的压力能又转换成机械能。大活塞8举升的速度取决于单位时间内流入大油缸9中油容积的多少。由此可见，液压传动是一个不同能量的转换过程。

  图1-2所示的液压系统是一种半结构式的工作原理图它有直观性强、容易理解的优点，当液压系统出现故障时，根据原理图检查十分方便，但图形很复杂，绘制挺麻烦。我国已经制定了一种用规定的图形符号来表示液压原理图中的各元件和连接管路的国家标准，即“液压系统图图形符号(GB786—76)”。我国制订的液压系统图图形符号(GB786—76)中，对这些图形符号有以下几条基本规定。

  液压千斤顶是一种简单的液压传动装置。下面分析一种驱动工作台的液压传动系统。如图1-2所示，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、

  本世纪60年代以后，液压技术随着原子能、空间技术、计算机技术的发展而快速地发展。因此，液压传动真正的发展也只是近三四十年的事。当前液压技术正向迅速、高压、大功率、高效、低噪声、经久耐用、高度集成化的方向发展。同时，新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助测试(CAT)、计算机直接控制(CDC)、机电一体化技术、可靠性技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向。

  2.往复主体运动传动装置龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往复直线运动，并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低，因此都能够使用液压传动。

  3.仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采取了液压伺服系统来完成。其精度可达0.01～0.02mm。此外，磨床上的成形砂轮修正装置亦可采用这种系统。