液压基础(1)

这样可知压力产生的原因就是负荷的重量，重量越大压力就越大。 （并联液压系统中的压力）
右图所示为负载平衡的不同的 油缸并联在一起的液压系统。此时 从泵排出的压出油要选择阻力最小 的通路 A。在那里提高压力后，寻 找阻力小的地方前进。因此按 A、B、 C 的顺序油缸达到行程终端。
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复习
用读了这本书所得到的知识挑战以下问题。 （例题） 1．在下图的 A 室和 B 室一起加上同样的压力的时候，活塞是向 A 侧缩入还 是向 B 侧伸出？请在表示伸缩的箭头上标上○记号。
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[资料] ·活塞泵的种类
旋转斜盘式 斜 盘 式 （固定油缸式）
轴向型
固定斜盘式 （旋转油缸式）
活
斜轴式（旋转油缸式）
塞
泵
固定油缸式
径向型
旋转油缸式
往复型
●活塞泵的特点 优点
1）内部漏泄少，较其它泵效率高。 2）适于作高压泵。 3）可成为性能优良的可变容量型泵，排出量的控制也可以使用手动、油压、 电气等多种方法。 4）旋转油缸式的泵只要把油的流动方向反过来，就可作为液压马达使用。 5）驱动声音小。 缺点 1）结构复杂，制造要求高精度。 2）价格高。 ●高压泵的长处 1）小型的泵就可以达到所需压力，所以轻量、占有空间小。 2）高压力时断面积小的油缸里也能得到充分的压力，可使辅助设备轻量化。 3）油压泵、辅助设备等的重量减轻后，惯性变小，泵体的稳定性提高。 ●活塞泵和柱塞泵 资料中也有把活塞泵叫做柱塞泵的，两者的内容是一样的。不过神户制钢的 建设机械中将其称为活塞泵。 JIS 中规定，与其直径相比长度短，使用中安有活塞杆等者为活塞。活塞中凡与 其直径相比长度长，又不安活塞杆等者为柱塞。
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1 - 7 在油压系统中产生的压力
液压挖掘机具有强大的力量，它的功率是从那里来的？又产生出了什么作为 力的根本的压力？
压力（kgf/cm2）由负载（外压） 产生
下左图所示的压力表指针只是少许摆动。因为负荷是老鼠，所产生的压力不 大。
下右图所示的压力表指针摆动得很大，这表明发生了强大的压力，因为象的 重量很大。
※ 文中所提到的“神户制钢的建设机械中使用的液压泵”，在没有特别注明
的情况下是指用于工作装置用的液压主泵（附属装置动作、提升·旋转·走行）。
[资料]
·齿轮泵的种类
外接齿轮泵
齿 轮 泵
内接齿轮泵
固定侧板式 活动侧板式 摆线齿接齿轮泵是两个外接齿轮互相咬合地在壳体中旋转的泵。与引擎的 P、T、 O 轴相连的驱动齿轮旋转时，和驱动齿轮相咬合的从动齿轮就反向旋转，齿轮咬 合部分的容积变大的时候，气压下降，从工作油油箱吸上工作油，容积缩小时从 排出口推出工作油。 内接齿轮泵是在壳体中由一个外接齿轮和一个内接齿轮互相咬合的结构。一 般，外接齿轮上被传递引擎的驱动力，是从动齿轮。
外接齿轮泵
内接齿轮泵
●齿轮泵的特点 优点
1）结构简单，小型、轻量，价格便宜。 2）零件少，好保养，故障少。 缺点 1）泵内漏泄多，效率低。 2）旋转一周的排出量不能改变。
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1 - 11 活塞泵：活塞泵是什么？
径向活塞泵
轴向活塞泵
具有使活塞在缸体内往复运动，产生液压的结构的泵称为活塞泵，有轴向型、 径向型等。
此时 2kg 的法码面积为 1cm2,因此压力为 2kg/cm2。 另一侧的法码为 100kg，表面积为 50cm2。
即，两个法码保持着平衡。帕斯卡发现了在活塞面积成比例关系的条件下， 放在小活塞上的小砝码和放在大活塞上的大砝码平衡。
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同时，帕斯卡在流体作用中所谈到的压力的传递，正在建设机械的液压系统 中被广泛地应用着。
运动使工作油产生压力和流量，向回路内输送的液压装置。液压泵由引擎的
P.T.O 轴产生驱动。液压泵旋转增快，所排出的油量增加，液压马达和液压油缸
的动作加快。因此，需要提高工作速度的时候，可提高引擎的旋转数，加快液压
泵的旋转，增加流量。
[资料]
● 何为液压泵？
如果给液压泵下定义，液压泵是“从外部接受引擎和马达等的机械能量，使工
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（流体力学的原理）
1 - 1 帕斯卡原理
帕斯卡原理 帕斯卡如是说！！
在密闭的液体中所产 生的压力，向所有的 方向传递时都不下降， 在所有地方都以同样 的大小作用。
研究密闭液体力和流体的传递 的科学称为“流体力学” 。建设机 械中所使用的油压系统就是“流体力 学”的具体应用。把使用油（工作油） 的油压称作液压， 是因为液压（hydraulic）这个词来源 于希腊语“hydros”，意思是水。
流速是指油通过指定地点的速度。
m/min
那么用液压油缸来考虑一下流量和流速的关系。 下图的油缸 A 长 2m，容量 10L。油缸 B 长 1m ，容量也 10L。
如果泵的排出能力和伴随它的流量不变，将 10L 的油 1 分钟送到油缸 A、B 双方的时候，A、B 油缸一起在 1 分钟达到行程终端。
但是，A 油缸以 2 倍的速度流动。这是因为在相同的时间内移动了两倍的距 离。因此可知，在流量相等的时候也是油缸直径小者比直径大者移动快。
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1 - 6 流量和流速
下图为自来水的龙头。打开龙头，存在的压力差使水流出。 龙头打开得越大，水就流出来的越多。所以，想想看这个水量应该怎样变化？
建设机械中所使用的泵也同样如下图所示不断地送油。
（这里的流量、流速到底指的是什么？） 流量是指在指定的时间内，有多少油量通过所定的地点。
l/min 75
比如液压油缸、马达等是最具体的例子。 那么液压油缸又是如何将颇重的悬臂提升起的呢？
请看上左图的左侧，小老鼠用 1kg 的力将活塞顶起。可是面积大 1000 倍、 坐着大象的活塞被用 1000kg 的力顶起着。尽管如此，作为动量却只有小活塞的 1/1000。
（例题） 下图的左侧是两个面积不同的活塞。大活塞的表面积为 50cm2,小活塞为 1cm2。用 10kg 的力压小活塞，大活塞受的力是 500kg。小活塞下降 50cm 时大活 塞上升多少 cm？请回答在下图右侧的箭头所示部位。
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但是，如果流量增加 2 倍时又如何呢？此时速度就增加 2 倍。 即是说，加快油缸运动速度的方法有两个。 （1） 减小油缸的直径。 （2） 增加到油缸的流量。 这样，油缸速度与流量成正比，与活塞面积成反比。 首先要明确的是 （1） 油的流量的增加会使速度加快。
（2） 压力的增加不会使活塞的运动速度加快。 下图为设置在控制阀上的溢流阀。现在就以此图为依据，举一个修理油压装 置时一般容易犯的错误的例子。 首先，维修人员在油缸的速度下降的时候，有时会即刻把手摸在溢流阀上。 这是极大的错误。即使完全关紧使压力达到最大也绝对不能增加油缸的运动速 度。这点应该事先就明白。 这是何故呢？是因为溢流阀的作用是防止液压装置受到过大的压力，它和流 量的增加完全没有关系。
随着建设机械的大型化，适于高压下使用的活塞泵的使用比率越来越高。在 活塞泵中，把引擎 P.T.O 轴的旋转传递到驱动轴上，靠此旋转力使数根活塞往复 运动，发挥泵的功能。
根据活塞的排列方法，活塞泵分为轴向型、径向型和往复型三种。 轴向型活塞泵是将活塞与缸体轴平行排列而进行往复运动的泵。除了可以方 便地改变成容量可变型，还能高压·高旋转使用，所以在神户制钢的建设机械中 活塞泵几乎都使用的是轴向型。径向型活塞泵是将活塞与缸体轴呈直角排列而进 行往复运动的泵，同样的排出量所需的泵的大小、重量变大，旋转数、压力也稍 稍降低。 活塞泵内部漏油少，能在高压使用，同时也容易变化排出量，故作为性能优 良的可变容量型泵，被采用于 KOBELCO Yutain SK 系列液压挖掘机和轮式液压 挖掘机等多种机器中。另外，随着履带起重机的全液压化的发展，有些也已被适 用于履带起重机。
液压泵中有各种各样的种类，而建设机械中最多使用的是齿轮泵、活塞泵。 液压泵从结构上分有以下几种 ●齿轮泵 ●活塞泵 ●叶片泵 ●螺杆泵 神户制钢（日本）机械中使用的是齿轮泵和活塞泵。 液压泵从性能上分为以下两种： ●旋转一周的排出量不变…………固定容量泵 ●旋转一周的排出量变化…………可变容量泵
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cc/rev.（旋转一周）。流量是一分钟
从液压泵排出的工作油的量，用 L/min 可变容量型液压泵
来表示排出量×每分钟旋转数（rpm）。
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1 - 9 液压泵的种类
泵
齿轮泵
活塞泵
叶片泵
螺杆泵
[资料]
·液压泵的种类 结构上的分类 齿轮泵
旋转型
液 压 泵
往复型
叶片泵 螺杆泵 活塞泵
性能上的分类
固定容量型 液 压 泵 可变容量型
齿轮泵
1 - 10 齿轮泵
外壳 驱动齿轮
双连齿轮泵 从动齿轮
三连齿轮泵
具有靠齿轮旋转产生油压的结构的泵称齿轮泵。
齿轮泵是典型的液压泵之一，被广泛的应用在建设机械、拖拉机、车辆等方 面。齿轮泵顾名思义，是有两个齿轮在壳体中互相咬合、旋转，吸起工作油然后 排出的泵。有外接齿轮泵和内接齿轮泵两种。
齿轮泵的构造非常简单，所以容易小型·轻量化，而且耐久性也很好。其缺 点是内部容易发生漏油，所以过去曾经认为齿轮泵只适合低压用。但是最近由于 技术的进步，能在高压（250kg/cm2 左右）下使用的泵也开发了出来，应用在以 KOBELCO P&H 型起重机为首的广泛的机械设备中。
这是为什么呢？因为流体总是寻找着最弱的部位。 O 型油环材料的选用错误、忘了放入等造成的漏油都是典型的例子。
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1 - 4 压力的传递
被密闭的压力能通过钢管或软管向前迅速传递。 其缘故是液体几乎没有被压缩。
下图为液压挖掘机的先导装置，表明在液压系统中也可以远距离操作压力的传递。
蓄能器
锁杆阀
先导泵
吸入 过滤器
那么，液压系统这个如此便利的人类助手的基本原理最早又是由谁发明的呢？ 这要追溯到 1654 年，一位叫帕斯卡的科学家发明了“流体力学”。也就是他 最早地发现了流体作用的原理。自从这一原理的发现，在仅仅几百年的时间里液 压技术已经以令人惊奇的速度取得了巨大的进步。特别是近些年来，建设机械上 的液压技术的革新更是层出不穷，使人赞叹。 为了使你能够正确地理解液压系统，一定要认真阅读此书，了解其基本原理， 这对今后的维修保养工作都是非常有益的。