液壓系統是以有壓液體作為工作介質進行能量轉換的系統，其可在動力源與工作點之間傳遞能量。

液壓能傳遞：

液壓電梯：

液壓操作（見動圖）：

液壓傳動的工作原理：

傳遞運動

壓力定義：

提升負載：

放大作用力：

能量守恆：

液壓裝置：

流量：

流量與速度：

壓力與負載：

由液壓千斤頂的過程可見：

1、液壓傳動系統以液體為介質，實現了兩次能量轉換。機械能→液體的壓力能→機械能。

2、液壓傳動的過程必須是在封閉的空間和管道內進行。

3、在液壓傳動系統中，傳動與控制同時存在。

液壓傳動工作特性：

1、液壓傳動系統中，傳動與控制同時進行。

2、液壓傳動中的液體壓力的大小取決於負載。即壓力只隨負載的變化而變化，與流量無關。

3、執行機構的運動速度的大小取決於輸入的流量而與壓力無關。

流量與壓力：

流量單位：

流量=升/分鐘(l/min)；1L=1000立方厘米(cm3)。

質量與重量：

重力：

牛頓第二定律：

壓力單位：

壓力計算：

無流阻：

壓力由外負載產生：

壓力由彈性負載產生：

壓力由壓縮空氣產生：

壓力由單向閥（帶彈簧）產生：

壓力由阻尼孔產生：

能量：

液壓泵，電動機驅動：

液壓泵與油箱：

溢流閥：

換向閥：

流量控制閥：

過濾器：

液壓系統原理圖：

無論液壓設備規模大小、系統複雜與否，任何一個液壓系統都是由動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件、工作介質等幾部分組成的。

動力元件：把機械能轉換成油液液壓能的裝置。最常見的形式就是液壓泵，它給液壓系統提供壓力油。

執行元件：把油液的液壓能轉換成機械能的元件。有作直線運動的液壓缸，或作迴轉運動的液壓馬達。

控制元件：對系統中油液壓力、流量或油液流動方向進行控制或調節的元件。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統。（見下動圖）

輔助元件：上述三部分以外的其他元件，例如油箱、過濾器、油管等。它們對保證系統正常工作有重要作用。

工作介質：工作介質主要包括各種液壓油、乳化液和合成液壓液。液壓系統利用工作介質進行能量和信號的傳遞。

油箱、液壓油和原動機：

液壓油：

基本液壓系統：

原動機：

大小比較：

100KW原動機：

液壓控制閥：

液壓控制閥簡稱液壓閥，是液壓系統的控制元件。其功用是用來控制液壓系統中工作油液的流動方向、壓力和流量，從而滿足液壓執行元件對運動方向、力、運動速度、動作順序等方面的要求。

液壓閥包括方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。

液壓閥是由閥體、閥芯和操縱機構三部分組成；液壓閥是利用閥芯在閥體內的相對運動來控制閥口的通斷及開口大小來工作的。

液壓控制閥在系統中不做工功，也不進行能量轉換，只是對液壓系統起控制作用。

截止閥：

控制閥結構通常採用開關閥工作原理，或者採用滑閥工作原理。對於開關閥來說，球形、錐形或圓盤形閥芯由彈簧緊壓在閥座上，由於其單位面積上壓力很高，因此，這種閥的閥口密封性能好。該圖示閥芯為錐形。

在開關閥中，球形、錐形或者圓盤形閥芯緊壓在閥座上，因此，這種閥具有良好密封。

1、方向控制閥：

方向控制閥是用來改變液壓系統中各油路之間液流通斷關係的閥類。

(1)普通單向閥

普通單向閥的作用是使液體只能沿一個方向流動，不許它反向倒流。

(2)液控單向閥

當控制口無壓力油通入時，它和普通單向閥一樣，不能反向倒流。當控制口接通控制油壓時，即可推動控制活塞，頂開單向閥的閥芯，使反向截止作用得到解除，液體即可在兩個方向自由通流。

(3)換向閥

換向閥是藉助於閥芯與閥體之間的相對運動，使與閥體相連的各油路實現接通、切斷，或改變液流方向的閥類。

單向閥只允許工作油液向一個方向流動。對於圖示流動方向，在複位彈簧和工作油液作用下，閥芯將閥口關閉。

單向閥中也可以不帶複位彈簧。由於在關閉位置不允許有泄漏，所以，單向閥通常為開關閥式結構。

對於圖示流動方向，在工作油液作用下，單向閥開啟。

該圖示表明了滑閥工作原理。為使閥芯移動，閥芯與閥體之間應有間隙。為減小液壓卡緊力，通常在閥芯上開均壓槽，以使壓力平衡，並形成油膜。這樣，可使閥芯移動時的摩擦損失最小。

這種閥的密封性能並不太理想，即總存在工作油液滲漏。

二位二通換向閥具有三個油口，即工作口A、進油口P和泄油口L。在此圖示中，換向閥處於靜止位置時，進油口P與工作油口A不接通。

在泄油口上可連接泄油管路，以泄掉複位彈簧和閥芯腔中的油液。

驅動二位二通換向閥動作時，則進油口P與工作油口A接通。二位二通換向閥也可以為常開式，即在靜止位置時，進油口P與工作口A接通。

二位三通換向閥具有三個油口，即工作油口A、進油口P和回油口T。工作油液可從進油口P流向工作油口A，或者從工作油口A流向回油口T，在上述兩種情況下，未接通的油口處於關閉狀態。在圖示靜止位置，進油口P關閉，而工作油口A與回油口T接通。

當驅動二位三通換向閥動作時，進油口P與工作油口接通，而回油口T關閉。

二位三通換向閥也可以為常開式，即在靜止位置時，進油口P與工作口A接通，而回油口T則關閉。

二位四通換向閥具有四個油口，即工作油口A和B、進油口P及回油口T。進油口P總是與一個工作油口（A或B）接通，而另一個工作油口（B或A）則與回油口T接通。在圖示靜止位置，進油口P與工作油口B接通，而工作油口A則與回油口T接通。

與帶三臺肩的二位四通換向閥相反，帶二臺肩的二位四通換向閥無泄油口L。

驅動二位四通換向閥動作時，進油口P與工作口A接通，而工作口B則與回油口T接通。二位四通換向閥也可以為常開式，即在靜止位置時，進油口P與工作口A接通，而工作口B則與回油口T接通。

二位四通換向閥具有四個油口，即工作油口A和B、進油口P及回油口T。進油口P總是與一個工作油口（A或B）接通，而另一個工作油口（B或A）則與回油口T接通。在圖示靜止位置，進油口P與工作油口B接通，而工作油口A則與回油口T接通。

帶三臺肩的二位四通換向閥應有泄油口L，否則液壓油將困在該閥內。

當驅動二位四通換向閥動作時，進油口P與工作口A接通，而工作口B則與回油口T接通。

從邏輯角度看，三位四通換向閥是由二位四通換向閥和一個靜止位置組成。三位四通換向閥具有多種中位機能形式（如圖示三位四通換向閥，其中位機能為O型）。在圖示工作位置，進油口P與工作口B接通，而工作口A則與回油口T接通。

三位四通換向閥處於靜止位置時，除了泄油口外，其它所有油口都關閉。當三位四通換向閥處於靜止位置時，液壓泵出口壓力為安全閥的設定壓力。

三位四通換向閥向右換向，則進油口P與工作油口A接通，而工作油口B則與回油口T接通。

2、壓力控制閥：

液壓系統中控制油液壓力高低的液壓閥，統稱為壓力控制閥。它是利用閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理進行工作的。常用的壓力控制閥有溢流閥、減壓閥、順序閥等。

（1）溢流閥：

溢流閥的主要作用是維持液壓系統中的壓力基本恆定，其結構有直動式和先導式兩種。

溢流閥的應用

1)溢流定壓作用：在定量泵節流調速系統中，溢流閥處於常開狀態，保證了泵的工作壓力基本不變。

2)防止系統過載：在變數泵調速系統中，系統正常工作時，溢流閥口處關閉狀態，液壓泵輸出流量全部進入執行元件。當系統超載，系統的壓力超過溢流閥調定值時，溢流閥迅速打開，油液流回油箱，系統壓力不再升高，確保系統安全。此時的溢流閥稱為安全閥。

3)背壓作用：在液壓系統的回油路上串接一個溢流閥，造成可調的回油阻力，形成背壓，以改善執行元件的運動平穩性。

4)遠程調壓和系統卸荷作用：利用遠控口進行遠程調壓或系統卸荷。

該溢流閥採用開關閥式結構。當溢流閥處於靜止位置時，在調壓彈簧作用下，其溢流口關閉。在這種情況中，對於未帶負載液壓缸，當活塞桿伸出時，液壓泵輸出流量全部流入液壓缸。

一旦進油口A上油壓所產生的作用力大於調壓彈簧的彈簧力，溢流閥則開啟。在這種情況中，液壓缸活塞桿完全伸出後，液壓泵輸出流量全部通過溢流口流回油箱。

（2）減壓閥：

減壓閥是將閥的進口壓力(一次壓力)經過減壓後使出口壓力(二次壓力)降低並穩定的一種閥，又叫定值輸出減壓閥。減壓閥有直動式和先導式兩種，先導式減壓閥最為常用。

減壓閥是常開的，其出口壓力由調壓彈簧設定。減壓閥可將進口壓力降至出口壓力。在液壓系統中，如果不同設備需要不同壓力，則可以使用減壓閥。

當出口壓力升高時，作用在控制活塞左端面上油壓力變大，控制活塞向右移動，閥口變小，壓降增大，從而使出口壓力降至設定值。在滑閥式結構中，也可以採用控制邊結構，以緩慢增加開口量，從而使減壓閥具有較高調壓精度。

當出口壓力達到最大設定壓力時，閥口完全關閉。進口壓力由溢流閥設定。

在圖示迴路中，液壓缸活塞桿伸出，減壓閥出口壓力小於系統壓力，且恆定。

液壓缸活塞桿現處於完全伸出狀態，此時出口壓力不斷升高，閥口完全關閉。

3、流量控制閥：

液壓系統中執行元件運動速度的大小，由輸入執行元件的油液流量的大小來確定。流量控制閥就是依靠改變閥口通液麪積(節流口局部阻力)的大小或通流通道的長短來控制流量的液壓閥類。

(1)節流閥：

可通過調節手柄使閥芯作軸向移動，改變節流口的通流截面積來調節流量。

影響節流口流量穩定性的因素：

① 節流口前後壓差；

② 油溫；

③小流量時的節流口阻塞。

可調單向節流閥由可調節流閥和單向閥組成。在圖示單向閥關閉方向（從油口A到油口B），工作油液通過可調節流閥流出，這可產生較大壓力損失。可調單向節流閥與溢流閥或變數泵一起使用，可以改變速度。隨著可調節流閥進口壓力升高，導致溢流閥開啟，此時多餘流量流回油箱。

沿相反方向（從油口B到油口A），無節流作用，即工作油液可自由流過（單向閥功能）。

(2)調速閥：

調速閥是在節流閥前面串接一個定差減壓閥組合而成。無論調速閥的進口油液壓力或出口油液壓力發生變化時，由於定差減壓閥的自動調節作用，節流閥口前、後壓差總能保持不變，從而保持流量穩定。但是，當壓力差很小時，由於減壓閥閥芯被彈簧推至最下端，減壓閥閥口全開，不起穩定節流閥前後壓力差的作用，故這時調速閥的性能與節流閥相同，所以調速閥正常工作時，至少要求有0.4～0.5MPa以上的壓力差。

調速閥可提供恆定流量，而與其進出口壓力變化無關。首先，通過調節螺桿調節節流口開度，以獲得期望流量，其次，定差減壓閥可以保證其節流口前後之間壓差恆定。圖示為調速閥處於靜止位置。

調速閥總是與溢流閥一起使用，即多餘流量可通過溢流閥流回油箱。

當工作油液流過調速閥時，定差減壓閥可保證其節流口前後之間壓差恆定。

液壓閥的基本參數：

1、公稱通徑Dg（公稱流量qg）：

表示液壓閥通流能力的大小，對應於液壓閥的額定流量表示中低壓閥的規格

2、公稱壓力Pg：長期允許的最高壓力。

本文來源於互聯網，標註作者：李兵。暖通南社整理編輯。


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