液壓基礎知識
講 義
液壓傳動：用液體作為工作介質來實現能量傳遞的傳動方式，即：系統中油泵將原動機輸入的機械能轉為液壓能，借助油缸或油馬達的作用，將液壓能轉為直線運動或回轉運動的機械能，這種可以控制的動力變換方式和傳遞動力的過程，稱液壓傳動。
組成部分：
1、動力組件：即液壓泵，為系統提供壓力油；
2、執行組件：指液壓缸或液壓馬達，在壓力油推動下輸出力和速度；
3、控制組件：油路上各種閥的組件，主要有三大類閥：壓力閥、方向閥和流量閥，控制液壓系統中油液的壓力、流量大小和流動方向以滿足執行組件的工作需要；
4、輔助組件：油箱、油管、濾網、接頭、冷卻器、蓄能器、儀表等，為系統提供必要的條件以保證液壓系統的正常工作。
5、工作介質：即液壓系統通過介質來實現運動和動力傳遞。
液壓傳動的優點：
1、容易獲得較大的力和力矩；
2、能方便實現無級調速，調速范圍大，通過流量閥調節流量大小，可方便實現無級調速；
3、容易防止過載，安全性大，在油路中使用安全閥，使液壓油控制在一定限度，可自動防止過載或避免事故；
4、沖擊和振動小，工作平穩，可頻繁換向（油有壓縮性）
5、結構緊湊，布置方便，可實現遠程控制；
6、操作簡單，易實現自動化，與電氣控制聯合使用容易實現復雜的自動工作循環，叫機電液一體化；
7、易實現標準化、系列化，液壓油本身有潤滑作用，組件壽命長。
液壓傳動的缺點：
1、液壓傳動的組件內部泄漏和可壓縮流體使傳動無法保證嚴格的傳動比；
2、污染物、灰塵很容易侵入，對液壓油的污染有很大影響；
3、溫度變化對液壓油的粘度有較大影響；
4、出現故障不易找出原因，一般采用排除法；
5、易出現漏油問題。
液壓傳動的用途：
1、工程機械及物流搬運：挖掘機、起重機、推土機、叉車、自卸卡車；
2、農業機械：拖拉機、收割機；
3、機床及塑料機械：磨床、鋸床、鏜床，加工中心、注塑機、吹瓶機；
4、船舶機械：起錨機、舵機、港口吊機、登陸門；
5、汽車行業：貨車、消防車、垃圾車、清掃車
6、其它：升降機、折彎機、壓鑄機、油壓機、醫療機械、游戲機等。
以下對各組成部分進行講解：
液壓油：
1) 現在常用液壓油有：32、46、68三種，32、46、68是油的粘度，指油在40℃時運動粘度的平均值；
2) 選擇液壓油：（常用的：32、46號）
a) 液壓系統：工作壓力 高→選用粘度大 減少內泄
低→選用粘度小 減少磨損（能耗）
b) 環境溫度：高←→選用粘度大，適合：30~60℃；
c) 運動速度：快←→選用粘度小，減少液壓摩擦損失。
3）液壓油的污染及其控制
系統發生故障70%以上是由于液壓油被污染引起的，液壓油被污染是液壓油中含有：水份、空氣、微小固體顆粒，及膠狀生成物等雜質，對系統的危害主要為：
a)固體顆粒和膠狀生成物堵塞過濾器，使泵吸油困難，產生噪聲，堵塞閥類組件的 阻塞孔和縫隙，使閥失靈；
b) 微小固體顆粒會加速零件磨損，給密封件增加內泄，不能上壓力；
c) 水分和空氣混入會使油的潤滑能力降低，產生氣蝕，使組件加速磨損，主流出現 振動爬行現象。
1、油污染的原因
1) 殘留物的污染：組件在制造、運輸、安裝等環節帶水殘物，未能清洗干凈留下的；
2)侵入物污染：周圍環境的污染物（空氣、塵埃，水）；
3) 生成物污染：主要是工作過程中產生的金屬微粒，密封材料磨損，氣泡，油液變質后的膠狀生成物。
2、防止污染
1) 減少外來污染：安裝前嚴格清洗，加裝油過濾器；
2) 濾除系統產生雜質：定期檢查、清洗、更換濾芯；
3) 定期檢查更換液壓油：一般半年換一次油（損壞惡劣3個月）
液壓泵：
液壓泵是將原動機的機械能轉為液壓能的轉換元件，向液壓系統提供具有壓力和流量的流體，即液壓能。
1、種類：
a.定量泵：齒輪泵(外嚙合、內嚙合)；葉片泵；柱塞泵；
b.變量泵：葉片泵；柱塞泵。
齒輪泵：制造方便，價格低廉，體積小，重量輕，吸油性能好，對油液的污染不太敏感，工作可靠；缺點是流量脈動大、噪聲大、流量不可調（內嚙合齒輪泵好，但價格高）。
葉片泵：結構緊湊，外形尺寸小，流量均勻，運轉平穩，噪聲小等優點；缺點是結構復雜，吸油性能差，對油液污染比較敏感。
柱塞泵：具有壓力高，結構緊湊，效率高及流量調節方便等優點，用于高壓大流量場合（價格稍高）。
2、油泵主要技術參數：
1）排量q（ml/rev）：油泵每轉一周所排出液壓油的體積；
2）流量Q（L/min）：泵的排量 q×電機轉速÷1000=流量Q；
交流電機轉速：4極（4P）：1450 rev/min
6極（6P）：960 rev/min
3）壓力：
a.額定壓力：正常條件下，油泵能連續運轉的最高壓力；
b.最高壓力：允許短暫運行的最高壓力；
c.工作壓力：系統實際工作時所需的壓力。
一般情況：工作壓力≤額定壓力＜最高壓力。
壓力單位：公斤力/cm2≈Bar MPa； Bar； Kgf/cm2； PSI
1MPa=10Bar≈10Kgf/cm2≈145PSI
4）轉速：
a.額定轉速：4P、6P；
b.最高轉速：不能超出最高轉速，太快會出現飛車現象，易吸入空氣，噪音大，且對泵易損壞；
c.最低轉速：轉速太慢就不能吸油。
液壓閥：
液壓閥的作用是控制液壓系統的油液方向、壓力和流量，從而控制整個系統的功能。
1、種類：
1） 按用途分：
a）方向閥：單向閥、液控單向閥、換向閥；
b）壓力閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、平衡閥、壓力繼電器；
c）流量閥：節流閥、調速閥、分流集流閥。
2） 按安裝方式分：管式、板式、疊加式、螺紋插裝式。
2、主要技術參數：通徑大小、額定使用壓力。
3、方向閥：主要用來通斷油路或改變油流的方向。
1） 單向閥的一般用途：用作保壓、產生背壓以及保護泵、冷卻器、過濾器等（防止沖擊，防止停機后液壓油反向流動，旁通回油）。
2） 液控單向閥：用作保壓和鎖緊回路。
3） 換向閥：控制執行組件的啟動、停止及換向。
a) 按工作位置數和油口通路分：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：手動、電磁、電液、液控。
手動閥：用手動杠桿控制閥芯的動作（有彈簧復位和機械定位兩種方式）。
電磁閥： 一般用交流線圈或直流線圈控制閥芯的動作。
交流線圈（110、220V）：換向時間短(0.01~0.07s),但沖擊長，噪音大，換向頻率低，閥芯卡住或電壓不穩時易燒壞；
直流線圈(12V、24V)：換向時間相對較長（0.1~0.15s），沖擊小換向頻率高，電磁線圈不易燒壞，工作可靠。
液控閥：通過先導壓力控制閥芯的動作
電液閥：當通徑大于10mm時，系統流量大于100L/min時，電磁鐵吸力有限，難于切換流量，要用壓力油來推動液壓閥的換向。
以上說的是滑閥。
補充電磁球閥：用錐閥芯實現油路的通斷和切換，優點：密封性好，反應速度快，使用壓力高等；缺點：不具備多種中位機能，應用范圍受控制。
4、壓力閥
1） 溢流閥：溢去系統多余的油液同時使供油壓力得到調整并保持基本穩定。
a.直動式：壓力油直接作用于閥芯上，用作安全閥或先導控制壓力閥；
b.先導式：先導閥的作用是控制和調節溢流壓力，主閥的功能則在于溢流。
作用：a.為定量泵系統溢流穩壓
b.為變量泵系統提供過載保護
c.造成背壓，提高執行組件的運動穩定或滿足系統的某些工作需要
d.實現遠程調壓，系統中，泵閥裝在液壓組件上，與操作人員較遠時可加一遠程調壓，油管不能過長（3m內）
e.使泵卸荷：電磁溢流閥：通過電磁閥的通斷來控制泵的調壓和卸載；
f．卸荷溢流閥：一般用于高低壓組合泵。
2）順序閥：順序閥在系統中猶如自動開關，有內控和外控兩種控制方式，與溢流閥的區別在于溢流閥出口接油箱，壓力為零；順序閥出口通向有壓力的油路，壓力數值由出口負載決定。
3）減壓閥：主要用于降低系統某一支路的油液壓力，使同一系統能有多個不同壓力
特點：閥口常開，從出口引壓力油去控制閥口開度，使出口壓力恒定
4） 壓力繼電器
壓力繼電器→電信號轉接組件
油壓達到固定值時，便觸動電氣開關發出信號控制電氣組件。
性能：
a.調壓范圍
b.通斷返回區間，發出電信號時為開啟壓力，切斷時稱閉合壓力；
通斷返回區間需有足夠的數值，否則壓力啟動時，發出時斷時通的信號。
5、流量閥
1）節流閥（管式）：受負載變化的影響，溫度變化影響到最小穩定流量；
2）調速閥：由定差減壓閥與節流閥組成，節流閥調節流量，定差減壓閥則自動補償負載變化的影響，消除負載變化對流量的影響。
3）分流節流閥：可以使兩個或以上的執行元件在承受不同負載時仍能獲得相等的流量，實現執行元件的同步工作。
執行組件：油缸
結構：活塞缸、柱塞缸、擺動缸
參數計算公式：
1）輸出力F（Kg）: F=P*A
P:工作壓力（Bar）；
A：有效工作面積（cm2）
輔助組件：
油箱方面：加油口、油位計、濾油網
壓力表
軟管、接頭
蓄能器
冷卻器：風冷卻器
水冷卻器
液壓基本回路：用圖形符號畫出的液壓系統
一、 泵站油路（動力源）
基本組成：電機、泵、調壓閥、單向閥、附件等
了解內容：
⑴、電機的功率轉速及工作電壓（220/380V 三相）
⑵、了解油泵的規格型號：是定量還是變量是葉片、齒輪還是柱塞泵
⑶、了解溢流閥的規格、型號及工作方式：是直動、先導還是電磁式
⑷、了解系統附件規格：
①吸油濾網：防止油中異物進入油泵
②回油過濾器：清潔回路的異物
③冷卻器：冷卻液壓油的溫度
④加油口、油面計
⑤油溫報警開關：用溫度升高到設定值的發出信號
⑸單向閥的作用：
①防止負載 引起倒流
②保護冷卻器、過濾器功能
二、壓力控制回路
三、速度控制回路
四、順序回路
五、泄荷回路：為了盡量減少無用的功率消耗，防止油溫上升。
六、減壓回路：當油路中某一執行器以較低壓力工作的場合。
七、位置保持回路
（以上七種回路將分別配圖講解，具體回路圖此處省略）
另：補充講解關于電磁閥中位機能之間的區別與選擇
