1、Technical Training,Basic Hydraulic Technology基础液压技术,BHT,Hydraulics,以液体为介质，用其产生的压力传递能量的方式称为液压,什麽是液压？,Hydraulics,执行机构 - 油缸,控制机构 - 阀:- 速度: 流量阀- 方向: 方向阀- 力量: 压力阀,动力机构 - 油泵,液压传动系统的工作原理,Hydraulics,液压传动系统中能量的传递和转换,电机内燃机,液压泵,执行元件油缸油马达,被驱动工作部件,液压控制机构,机械能,机械能,液压能,液压能,Hydraulics,液压传动系统的组成,1.动力元件,2.执行元件,3.控制元件,
2、4.辅助元件,5.传动介质,液压马达或油缸,液压泵,各种阀:方向阀、压力阀、流量阀,油箱、滤油器、加热器、冷却器等,即液体,Hydraulics,液压传动系统的优缺点,1. 实现大范围的无级调速。,2. 在同等输出功率下，液压传动装置的体积小、重量轻 运动惯量小、动态性能好。,3. 实现无间隙传动，运动平稳。,4. 便于实现自动工作循环和自动过载保护。,5. 采用油作为传动介质，因此液压元件有自我润滑作用， 有较长的使用寿命。,6. 液压元件标准化、系列化，便于设计、制造和推广应用。,优点：,Hydraulics,液压传动系统的优缺点,缺点：,1、损失大、效率低、发热大。,2、不能得到定比传动
3、。,3、当采用油作为传动介质时还需要注意防火问题。,4、液压元件加工精度要求高，造价高。,5、液压系统的故障比较难查找，对操作人员的技术 水平要求高。,Hydraulics,流体动力Fluid Power,液压Hydraulic,气动Pneumatic,液力Hydro-dynamic,流体传动,Hydraulics,能量转换和传递基于“静液压”原理流体相对“静止”通过流体的压力传递动力,液压Hydraulic,液力Hydro-dynamic,能量转换和传递基于“动液压”原理利用流体的动能传递能量,Oil Hydraulic,Hydro-kinetic drive,流体传动,Hydraulics
4、,能量传递方式比较,能量转换和传递,Hydraulics,传动的功能,原动机,工作机,博世力士乐传动系统,内燃机,电动机,机床,工程机械,重型机械,塑料机械,压机,水利机械,海事机械,伺服电机+丝杠,变频电机+丝杠,电动机+变频,伺服电机,液压泵 液压马达 减速机,液压泵 液压油缸,气动缸,空压机,实现运动控制,Hydraulics,运动的两种方式,1. 直线运动: - 液压油缸 (Rexroth Hydraulics, BHY)- 气动油缸 (Rexroth Pneumatics)- 丝杠+直线轴承 ( Rexroth Star),实现运动控制,Hydraulics,M,旋转运动的- 电机-
5、 伺服电机,滚珠丝杠变旋转运动为直线运动,驱动工作机构,实现运动控制,Hydraulics,运动的两种方式,2. 旋转运动 - 液压马达 (BHY) - 减速机 (L & S)- 气动马达 (Mecman)- 伺服电机 (Indramat)- 变频调速电机 (Indramat),实现运动控制,Hydraulics,液压流体力学,液压流体静力学帕斯卡定理Pascal Law,液压流体动力学伯努力方程Bernoullis Equation,液压流体力学的理论基础,Hydraulics,静液压传动的理论基础,静液压原理是建立在理想的传递介质上的 没有质量 没有摩擦 不可压缩,对高频响的系统，就要考虑
6、介质的压缩性。即介质不是刚性的而是弹性的,1. 静液压理论建立在理想的介质上,Hydraulics,如果作用面积A1=A2=A3; 则F1=F2=F3,静液压流体静力学,Hydraulics,施加在静止均质流体边界上的压力，只要不破坏流体的平衡；此压力就会等效不变地迅速地传递到流体各点。,2. 静液压理论建立在帕斯卡定理(Pascals law)上,静液压流体静力学,Hydraulics,帕斯卡定理的要点,1. 密闭静止的流体 (液压与液力的区别）,2. 力的方向永远是垂直于压力作用的表面,3. 压力的大小与作用在该面积上的力相平衡,4. 压力的大小处处相等,Hydraulics,力的传递,W
7、1,=,F1 *S1,W2,=,F2 *S2,W1,=,W2,Hydraulics,液压系统中压力取决于负载,正负载 由液压系统产生动力给负载,负负载 （产生吸空） 由负载产生动力给液压系统,节流负载 用节流的方式使油泵产生动力,静液压传动的理论基础,Hydraulics,压力传递,Hydraulics,静液压流体静力学,A点的压力P,通用公式,压力能压力头,位置势能位置水头,Hydraulics,完全真空,大气压力,静液压传动的理论基础,绝对压力,真空压力,表压力,真空压力,大气压力,绝对压力,=,-,表压力,=,绝对压力,绝对压力,-,大气压力,Hydraulics,液压系统中速度取决于流
8、量,静液压流体动力学,Hydraulics,流量连续性原理在变径的流道内，在任何时候，通过个节点的流量相同,静液压流体动力学,Hydraulics,Q1,=,Q2,静液压流体动力学,Hydraulics,V,Q,Q,S,V,S,t,V,=,A,A,A,V,A,*,S,=,Q,A,*,S,=,t,V,=,流量与速度的关系,静液压流体动力学,*,Q,A,Hydraulics,伯努力方程,Hydraulics,流体力学的基本原理：伯努力方程,静液压流体动力学,能量守恒：流速大压强小,Hydraulics,静液压流体动力学,液压系统的水锤现象,液压系统中的稳态液动力,和由此产生的,Hydraulics
9、,静液压流体动力学,P与油液粘度有关，粘度越大压差越大,Hydraulics,静液压流体动力学,雷诺数,层流临界雷诺数：2300,层流,V = 液体流动的速度（m/s)dh =水力直径, 圆形截面管道等于内径=运动粘度,Hydraulics,静液压流体动力学,紊流,Hydraulics,静液压流体动力学,Hydraulics,管道流速选择,吸油管：0.5 1.5 m/s,回油管：1.5 3 m/s,压油管：3 9（12） m/s,Hydraulics,静液压流体动力学,工作介质,油,矿物油合成油生物环保油,水,水包油型油包水型,油液的粘度运动粘度（ ）：1 m2/s(St斯）=106（cSt厘斯）,Hydraulics,静液压流体动力学,液压冲击,气穴现象,危害 损坏密封、引起设备震动、产生很大躁声、压力继电器、顺序阀误动作 措施 限制管道内的流速、适当加大管径、采用软管,危害 易造成液压元件内部腐蚀、寿命缩短 措施 降低液压泵的吸油高度、加大吸油管径、吸油管有良好的密封,
