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液压系统定义

一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。 辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、快换接头、高压球阀、胶管总成、测压接头、压力表、油位油温计等。 液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

 

液压系统结构

液压系统由信号控制和液压动力两部分组成，信号控制部分用于驱动液压动力部分中的控制阀动作。 液压动力部分采用回路图方式表示，以表明不同功能元件之间的相互关系。液压源含有液压泵、电动机和液压辅助元件；液压控制部分含有各种控制阀，其用于控制工作油液的流量、压力和方向；执行部分含有液压缸或液压马达，其可按实际要求来选择。 在分析和设计实际任务时，一般采用方框图显示设备中实际运行状况。 空心箭头表示信号流，而实心箭头则表示能量流。 基本液压回路中的动作顺序—控制元件（二位四通换向阀）的换向和弹簧复位、执行元件（双作用液压缸）的伸出和回缩以及溢流阀的开启和关闭。 对于执行元件和控制元件，演示文稿都是基于相应回路图符号，这也为介绍回路图符号作了准备。 根据系统工作原理，您可对所有回路依次进行编号。如果第一个执行元件编号为0，则与其相关的控制元件标识符则为1。如果与执行元件伸出相对应的元件标识符为偶数，则与执行元件回缩相对应的元件标识符则为奇数。 不仅应对液压回路进行编号，也应对实际设备进行编号，以便发现系统故障。 DIN ISO1219-2标准定义了元件的编号组成，其包括下面四个部分：设备编号、回路编号、元件标识符和元件编号。如果整个系统仅有一种设备，则可省略设备编号。 实际中，另一种编号方式就是对液压系统中所有元件进行连续编号，此时，元件编号应该与元件列表中编号相一致。 这种方法特别适用于复杂液压控制系统，每个控制回路都与其系统编号相对应

液压系统的保养

一个液压系统的好坏不仅取决于系统设计的合理性和系统元件性能的的优劣，还因系统的污染防护和处理，系统的污染直接影响液压系统工作的可靠性和元件的使用寿命，据统计，国内外的的液压系统故障大约有70%是由于污染引起的。 油液污染对系统的危害主要如下：

1）元件的污染磨损

油液中各种污染物引起元件各种形式的磨损，固体颗粒进入运动副间隙中，对零件表面产生切削磨损或是疲劳磨损。高速液流中的固体颗粒对元件的表面冲击引起冲蚀磨损。油液中的水和油液氧化变质的生成物对元件产生腐蚀作用。此外，系统的油液中的空气引起气蚀，导致元件表面剥蚀和破坏。

2）元件堵塞与卡紧故障

固体颗粒堵塞液压阀的间隙和孔口，引起阀芯阻塞和卡紧，影响工作性能，甚至导致严重的事故。

3）加速油液性能的劣化

油液中的水和空气以其热能是油液氧化的主要条件，而油液中的金属微粒对油液的氧化起重要催化作用，此外，油液中的水和悬浮气泡显著降低了运动副间油膜的强度，使润滑性能降低。 一、污染物的种类 污染物是液压系统油液中对系统起危害作用的的物质，它在油液中以不同的形态形式存在，根据其物理形态可分成：固态污染物、液态污染物、气态污染物。 固态污染物可分成硬质污染物，有：金刚石、切削、硅沙、灰尘、磨损金属和金属氧化物；软质污染物有：添加剂、水的凝聚物、油料的分解物与聚合物和维修时带入的棉丝、纤维。 液态污染物通常是不符合系统要求的切槽油液、水、涂料和氯及其卤化物等，通常我们难以去掉，所以在选择液压油时要选择符合系统标准的液压油，避免一些不必要的故障。 气态污染物主要是混入系统中的空气。 这些颗粒常常是如此的细小，以至于不能沉淀下来而悬浮于油液之中，最后被挤到各种阀的间隙之中，对一个可靠的液压系统来说，这些间隙的对实现有限控制、重要性和准确性是极为重要的。 二、污染物的来源： 系统油液中污染物的来源途径主要有以下几个方面： 1）外部侵入的污染物：外部侵入污染物主要是大气中的沙砾或尘埃，通常通过油箱气孔，油缸的封轴，泵和马达等轴侵入系统的。主要是使用环境的影响。 2）内部污染物：元件在加工时、装配、调试、包装、储存、运输和安装等环节中残留的污染物，当然这些过程是无法避免的，但是可以降到最低，有些特种元件在装配和调试时需要在洁净室或洁净台的环境中进行。 3）液压系统产生的污染物：系统在运作过程当中由于元件的磨损而产生的颗粒，铸件上脱落下来的砂粒，泵、阀和接头上脱落下来的金属颗粒，管道内锈蚀剥落物以其油液氧化和分解产生的颗粒与胶状物，更为严重的是系统管道在正式投入作业之前没有经过冲洗而有的大量杂质。

 

 

系统的维护

一个系统在正式投入之前一般都要经过冲洗，冲洗的目的就是要清除残留在系统内的污染物、金属屑、纤维化合物、铁心等，在最初两小时工作中，即使没有完全损坏系统，也会引起一系列故障。所以应该按下列步骤来清洗系统油路： 1）用一种易干的清洁溶剂清洗油箱，再用经过过滤的空气清除溶剂残渣。 2）清洗系统全部管路，某些情况下需要把管路和接头进行浸渍。 3）在管路中装油滤，以保护阀的供油管路和压力管路。 4）在集流器上装一块冲洗板以代替精密阀，如电液伺服阀等。 5）检查所有管路尺寸是否合适，连接是否正确。 要是系统中使用到电液伺服阀，我不妨多说两句，伺服阀得冲洗板要使油液能从供油管路流向集流器，并直接返回油箱，这样可以让油液反复流通，以冲洗系统，让油滤滤掉固体颗粒，冲洗过程中，没隔1～2小时要检查一下油滤，以防油滤被污染物堵塞，此时旁路不要打开，若是发现油滤开始堵塞就马上换油滤。 冲洗的周期由系统的构造和系统污染程度来决定，若过滤介质的试样没有或是很少外来污染物，则装上新的油滤，卸下冲洗板，装上阀工作！ 有计划的维护：建立系统定期维护制度，对液压系统较好的维护保养建议如下： 1）至多500小时或是三个月就要检查和更换油液。 2）定期冲洗油泵的进口油滤。 3）检查液压油被酸化或其他污染物污染情况，液压油的气味可以大致鉴别是否变质。 4）修护好系统中的泄漏。 5）确保没有外来颗粒从油箱的通气盖、油滤的塞座、回油管路的密封垫圈以及油箱其他开口处进入油箱。

液压系统书籍推荐

分享液压书籍资料：《液压系统图集》

【书名】（必填）	液压系统图集
【作者】（必填）	周士昌主编
【出版社】（必填）	机械工业出版社

液压系统的设计方法及经典应用实例第一章绪论：介绍了液压系统在工程中的应用及优缺点；同时对液压系统的分类及功能回路进行了介绍；第二章液压系统设计方法 包括 1，液压系统的设计步骤与要求 2，进行工况分析确定主要技术参数 3，制定基本方案和绘制系统图 4，元件的选择与专用件设计 5，系统性能验算 6，设计液压装置，编制技术文件 7，设计计算实例；第三章液压系统基本功能回路 1，压力控制回路 2，速度控制回路 3，方向控制回路 4，插装阀系统回路 5，伺服阀，比例阀回路；第四章液压系统应用图例，包括农业、林业、农林加工、造纸、纺织、橡胶、塑料、矿山、石油、炼铁炼钢、轧钢、金属加工、电力、建材建筑、公路、汽车、工程车、机床、船舶、航空以及其它。

国产液压系统的发展

目前我国液压技术缺少技术交流，液压产品大部分都是用国外的液压技术加工回来的，液压英才网提醒大家发展国产液压技术振兴国产液压系统技术。 其实不然，近几年国内液压技术有很大的提高，如派瑞克、维民液压等公司都有很强的实力。

液压系统泄漏的危害及控制

一、液压系统泄漏的原因 （１）设计及制造的缺陷所造成的； （２）冲击和振动造成管接头松动； （３）动密封件及配合件相互磨损（液压缸尤甚）； （４）油温过高及橡胶密封与液压油不相容而变质。下面就结合以上几个方面浅谈一下控制泄漏的措施。 二、控制液压系统泄漏的控制方案 方案一：设计及制造缺陷的解决方法： ｌ、液压元件外配套的选择往往在液压系统的泄漏中起着决定性的影响。这就决定我们技术人员在新产品设计、老产品的改进中，对缸、泵、阀件，密封件，液压辅件等的选择，要本着好中选优，优中选廉的原则慎重的、有比较的进行。 ２、合理设计安装面和密封面：当阀组或管路固定在安装面上时，为了得到满意的初始密封和防止密封件被挤出沟槽和被磨损，安装面要平直，密封面要求精加工，表面粗糙度要达到０．８μｍ，平面度要达到０．０１／１００ｍｍ。表面不能有径向划痕，连接螺钉的预紧力要足够大，以防止表面分离。 ３、在制造及运输过程中，要防止关键表面磕碰，划伤。同时对装配调试过程要严格的进行监控，保证装配质量。 ４、对一些液压系统的泄露隐患不要掉已轻心，必须加以排除。 方案二：减少冲击和振动：为了减少承受冲击和振动的管接头松动引起的液压系统的泄漏，可以采取以下措施： ①使用减震支架固定所有管子以便吸收冲击和振动； ②使用低冲击阀或蓄能器来减少冲击； ③适当布置压力控制阀来保护系统的所有元件； ④尽量减少管接头的使用数量，管接头尽量用焊接连接； ⑤使用直螺纹接头，三通接头和弯头代替锥管螺纹接头； ⑥尽量用回油块代替各个配管； ⑦针对使用的最高压力，规定安装时使用螺栓的扭矩和堵头扭矩，防止结合面和密封件被蚕食； ⑧正确安装管接头。 方案三：减少动密封件的磨损：大多数动密封件都经过精确设计，如果动密封件加工合格，安装正确，使用合理，均可保证长时间相对无泄漏工作。从设计角度来讲，设计者可以采用以下措施来延长动密封件的寿命： １、消除活塞杆和驱动轴密封件上的侧载荷； ２、用防尘圈、防护罩和橡胶套保护活塞杆，防止磨料、粉尘等杂质进入； ３、设计选取合适的过滤装置和便于清洗的油箱以防止粉尘在油液中累积； ４、使活塞杆和轴的速度尽可能低。 方案四：对静密封件的要求： 静密封件在刚性固定表面之间防止油液外泄。合理设计密封槽尺寸及公差，使安装后的密封件到一定挤压产生变形以便填塞配合表面的微观凹陷，并把密封件内应力提高到高于被密封的压力。当零件刚度或螺栓预紧力不够大时，配合表面将在油液压力作用下分离，造成间隙或加大由于密封表面不够平而可能从开始就存在的间隙。随着配合表面的运动，静密封就成了动密封。粗糙的配合表面将磨损密封件，变动的间隙将蚕食密封件边缘。 方案五：控制油温防止密封件变质： 密封件过早变质可能是由多种因素引起的，一个重要因素是油温过高。温度每升高１０℃则密封件寿命就会减半，所以应合理设计高效液压系统或设置强制冷却装置，使最佳油液温度保持在６５℃以下；工程机械不许超过８０℃；另一个因素可能是使用的油液与密封材料的相容性问题，应按使用说明书或有关手册选用液压油和密封件的型式和材质，以解决相容性问题，延长密封件的使用寿命。