典型汽车液压系统PPT

为了保证液压泵的正常运行， 应定期进行维护保养，如清洗 、更换密封件等。
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液压缸的工作原理与类型
液压缸的工作原理
液压缸是液压系统中的执行元件，通 过油液传递压力，使活塞杆在压力作 用下产生运动。
当油液进入液压缸的一腔时，压力作 用在活塞上，推动活塞杆运动；当油 液从另一腔流出时，活塞杆在弹簧或 外力作用下回到原位。
主要有滑阀、座阀和射流阀等。滑阀 是最常见的方向控制阀，座阀通常用 于高速流动的场合，射流阀则具有较 好的抗污染性能。
压力控制阀的工作原理与类型
压力控制阀的工作原理
压力控制阀通过调节液压油的流量或压力来控制执行元件的 运动速度或停止状态。它由阀体、阀芯、弹簧和阻尼等组成 ，通过调节阀芯的压力来控制油路的流量或压力。
可靠性研究与故障诊断
提高液压系统的可靠性和降低故障 率是未来发展的重要方向，需要加 强可靠性研究和故障诊断技术的研 发。
THANKS
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压力控制阀的类型
主要有溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。溢流阀用 于限制系统最大压力，减压阀用于降低系统压力，顺序阀用 于控制液压系统中的顺序动作，压力继电器则用于实现压力 信号的转换。
流量控制阀的工作原理与类型
流量控制阀的工作原理
流量控制阀通过调节液压油的流量来 控制执行元件的运动速度。它由阀体 、阀芯和弹簧等组成，通过调节阀芯 的开口度来控制油路的流量。
叶片泵具有流量均匀、噪声低 、体积小等优点，但价格较高 ，对油液清洁度要求较高。
柱塞泵具有压力高、流量可调 、寿命长等优点，但价格较高
，结构复杂。
液压泵的选用与维护
在选用液压泵时，应根据实际 需求（如工作压力、流量、介 质等）和系统要求进行选择。

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7 : « 加压 » 按钮
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8 : « 油压低报警 » 指示灯
9 : 验灯按钮
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10 : « 电源 » 指示灯
油位开关
L /S 1 符号
当浮子处于低位时: •常闭点打开使液压泵停止 •常开点闭合使油位低报警灯亮
浮子开关
单向阀
* 典型的单向阀 : 只允许油流向一个方向流动 * 液控单向阀: 在控制管路中没有压力时只允许油流向一个方向流动
液压站概述
液压系统集成在液压润滑站上, 包括以下功能部件:
液压系统托盘 润滑系统托盘
这里介绍的是液压系统
液压站有4个主要功能 :
调整排料口
(旋转定锥改变两个衬板之间的距离以补偿衬板的磨损和改变排 料尺寸)
锁紧
(把定锥锁定在调整环上以防止在工作中定锥转动 )
清腔
(在破碎机堵料时清理破碎腔使大的物料排出破碎腔 )
启/停给料机: 由压力开关 PS2-B控制,设定值为 105 b ( 压力高 于 105 b时启给料机 压力低于 100 b时停给料机)
当控制管路中有压力时油流可以双向流动
压力开关
压力开关的作用是:当压力达到设定值时切断控制电路. 液压系统中有4个压力开关,2个在过铁释放回路,2个在锁 紧回路 :
过铁释放回路 : • PS2-A 启动液压泵加压 • PS2-B 停给料机 锁紧回路 : • PS1-A 启动液压泵加压 • PS1-B 停给料机
双位电子阀 三位电磁阀
线圈无电
线圈通电
安全阀
控制系统压力不超过预设值
P
有压管路
T
回油管
当有压管路P中压力超过设定值, 阀打开油流通过回油管排泄直 到压力达到设定值.

液压平台的控制部分设计


控制部分主要采用西门子PLC200 采用扩展模块EM235（四模拟量输入、 一模拟量输出） 采用扩展模块EM232（两模拟量输出）
控制系统
软件设计


控制主要采用PID控制 通过检测设定缸的位移，检测追踪缸的 位移，通过比较，然后进行PID运算将信 号输出控制比例阀 PID的梯形图编程主要采用PID向导编制， 具体梯形图在说明书上有详细的讲解
汽车维修液压升降同步平台系统 设计
选题背景



随着轿车使用的普遍，汽车维修行业的不断扩 大，对汽车维修的效率要求越来越高 为减轻维修人员的工作强度，需要维修设备的 自动化程度不断改善 为满足汽车维修所需的功能，要求液压平台可 以实现两前、两后、两左、两右以及四轮的分 别同步升降控制
设计的总体方案
液压系统原理图来自下边为液压系统的原理图和工作原理
液压系统设计的优点



在液压系统原理图的设计中，采用蓄能器依靠重力的 驱动驱使平台下降，可以节省电机的频繁启停，节约 能源。 可以满足汽车维修所要求的两前轮、两左轮、两后轮、 两右轮以及四轮同时上升的同步功能。 保证同步精度，系统响应快速稳定。 通过液控单向阀可以随时实现自锁功能。
总结


以上是对液压升降平台的机械结构、液 压系统结构和控制系统设计的简单讲解 通过毕业设计过程使我进一步了解了设 计过程和设计方法。



该设计主要是对液压同步平台的的机械结构、液压系 统以及控制部分的设计。 实现同步设计主要采用的是液压系统，通过对液压缸 的位移检测，比较两两缸位移的差值，然后通过PLC的 PID计算消除差值，将控制信号输出给电液比例方向阀， 控制比例阀的开口大小来调节，以实现电液比例位置 控制系统，来保证同步精度。 机械结构采用的是四个液压缸进行主要的升降功能。

多缸快慢速互不干扰回路
调速阀并联的快慢速互不干扰回路
在每个液压缸的进油路上分别并联一个调速阀，通过调节调速阀的开口大小来实现各缸 的快慢速互不干扰。
变量泵（马达）控制的快慢速互不干扰回路
通过改变变量泵或变量马达的排量来调节进入各液压缸的流量，实现各缸的快慢速互不 干扰。
比例阀控制的快慢速互不干扰回路
制动器锁紧回路
通过制动器对执行元件进行锁紧，防止其意外移动。
锁紧回路的应用
如机床工作台、升降台等需要长时间保持位置的场合。
制动回路
01
02
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溢流阀制动回路
通过溢流阀使系统压力迅 速降低，实现执行元件的 快速制动。
换向阀制动回路
利用换向阀切断液流，使 执行元件迅速停止运动。
制动回路的应用
如各种车辆的刹车系统、 机床的快速进给系统等。
压力控制回路
03
调压回路
调压原理
利用压力控制阀调节系统 压力，保持稳定的工作压 力。
调压方式
通过改变溢流阀的设定压 力，实现系统压力的调节。
调压回路应用
适用于需要稳定工作压力 的液压系统，如机床、注 塑机等。
减压回路
减压原理
通过减压阀将系统压力降低到所 需的工作压力。
减压方式
减压阀串联在油路中，通过调节减 压阀的设定压力，实现减压效果。
多缸工作控制回路
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同步运动回路
流量控制同步回路
依靠节流阀或调速阀分别调节进入两液压缸的流量使之相等，实 现两缸同步运动。
容积控制同步回路
通过改变变量泵或变量马达的排量来调节进入液压缸的流量，实 现两缸同步运动。
伺服控制同步回路
利用伺服阀或比例阀等高精度控制元件，通过闭环控制实现两缸 高精度同步运动。

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液压缸是将液压能 转换为直线运动机 械能的执行元件
分类：单作用液压 缸、双作用液压缸、 缓冲式液压缸、多 级液压缸、组合液 压缸
主要参数：压力、 缸径（缸内径、活 塞杆直径、面积 比）、理论推力和 拉力、效率、活塞 作用力、功率等
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控制调节装置：它们是控制液压系统中油液的压 力、流量和液流方向的装置。换向阀、节流阀、 溢流阀等液压元件都属于这类装置。
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液压马达的参数
排量V（ml/r） 流量q（L/min） 压力p（Mpa、bar）——额定压力、最高压力、工作压力、压差 扭矩T（N.m） 功率（kw）——输入功率、输出功率 效率η——容积效率、机械效率、总效率 转速（r/min）——额定转速、最高转速、最低转速（马达不出
现爬行现象）
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液 压 阀——控制调节装置
控制液压系统中油液的压力、流量和液流方向
液压阀的类型选择，应考虑正确的功能、 密封性和抗御可预见的机械和环境影响的 能力。推荐尽量采用板式安装阀和(或)插 装阀。
油路块应牢固安装，其内部通道应无有害 杂质(如氧化皮、毛刺、切屑)，这些会限 制流动或被冲刷出来引起任何元件(其中 包括密封件或ห้องสมุดไป่ตู้料)失灵、损坏。
最大压力通常为溢流阀设定压力。理想的情况是在一 个工作循环中，有不同的负载和转速。我们根据工况 计算出合适的设计压力。
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力士乐公司的液压泵
闭式回路变量泵——A4VG、A10VG等，该泵均 为斜盘式轴向柱塞变量泵，流量与驱动转速及排 量成正比并可无级变量，流量随斜盘摆角增加到 其最大值，斜盘摆过中位可以平稳改变液流流动 方向，泵在高压侧配备两个溢流阀来保护静液压 传动（泵和马达）免于超载，内置辅助泵用作补 油泵和控油泵，最高补油压力由一个内置补油溢 流阀来限制。A4VG的规格有28、40、56、71、 90、125、180、250； A10VG的规格有18、 28、45、63。油液最低清洁度应为NAS1638之 8级。

特点
传动平稳、无级调速、过载保护 、布局灵活、易于自动化等。
液压系统组成要素
能源装置
将机械能转换为液体压力能的 装置，如液压泵。
执行元件
将液体压力能转换为机械能的 装置，如液压缸、液压马达。
控制元件
对液压系统中液体的压力、流 量和方向进行控制或调节的装 置，如溢流阀、节流阀、换向 阀等。
辅助元件
包括油箱、滤油器、油管及管 接头、密封件等，起储油、过
新型材料在液压技术中应用
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高强度轻质合金材料
用于制造液压泵、马达等部件，减轻重量、提高 功率密度。
高性能密封材料
提高液压系统密封性能，降低泄漏率，延长使用 寿命。
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新型涂层技术
增强液压元件耐磨性、耐腐蚀性和自润滑性。
节能环保要求下液压技术创新
节能型液压系统设计
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采用变量泵、负载敏感控制等技术，降低系统能耗。
利用蓄能器或双泵供油等方式，实现 执行元件的快速运动。
方向控制回路
换向回路
通过换向阀等元件，改变液压油 的流动方向，从而控制执行元件
的运动方向。
锁紧回路
利用液控单向阀等元件，实现执行 元件在任意位置的锁紧。
制动回路
通过制动器等元件，实现执行元件 的快速制动或缓慢制动。
典型组合回路介绍
压力-速度组合回路
将压力控制和速度控制回路组合在一 起，实现对系统压力和速度的综合控 制。
压力-方向组合回路
将压力控制和方向控制回路组合在一 起，实现对系统压力和方向的综合控 制。
速度-方向组合回路
将速度控制和方向控制回路组合在一 起，实现对系统速度和方向的综合控 制。
复杂组合回路
根据实际需求，将多种基本回路组合 在一起，形成复杂的液压控制系统。

阀芯停留在右位。
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来自手动阀 的主油路
3挡油路
2挡油路
超速制动器油路 直接离合器油路
(b) 2挡
•图ｂ为二挡，此时电磁阀Ａ和电磁阀Ｂ同时通电，一/二挡换挡阀
右端油压下降，阀芯右移，打开二挡油路。
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来自手动阀 的主油路
3挡油路
2挡油路
超速制动器油路 直接离合器油路
• 手动阀又称为手控阀或手动 换挡阀，与驾驶室内的换挡 杆相连，其功用是控制各挡 位油路的转换。如图1～52所 示。
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５、换挡阀
• 电控自动变速器换挡阀的工作由换挡电磁阀控制。
即通过开启或关闭换挡阀控 制油路进油孔来控制换挡阀 的工作。
•加压控制方式的工
作原理如图１—５
３所示，压力油经
2、主油压调节阀
发动机转速提高，油泵压力提 高，滑阀压缩弹簧下移，回油 口开大，泄油增多，主油压下 降。反之，发动机转速下降， 主油压提高。
发动机节气门开度增加或变速 器操纵杆挂入倒挡，滑阀下端 外压力提高，滑阀上移，回油 口关小，泄油减少，主油压提 高。反之，主油压下降。
变速器换入前进高挡，滑阀上端外压力提高，滑阀下移，回油
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1.4.1 液压控制系统的基本组成
• （１）动力源：液压控制系统的动力源是油泵， 它是整个液压控制系统的工作基础。
• （２）执行机构：执行机构主要由离合器、制 动器油缸等组成。
• （３）控制机构：控制机构包括阀体和各种阀。
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1.4.2 液压控制系统主要元件

行走马达
回转马达 斗杆油回缸 转优先阀
手先导阀 脚先导阀
控制阀
当斗杆收回和回转同时进行时 回转开始的压力由回转优先阀保持 → 可以同时进行斗杆收回和回转.
泵 发动机
负流量控制信号
负流量控制信号
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再生
铲斗油缸
(斗杆缩进、动臂下降)
脚先导阀 手先导阀
动臂油缸
行走马达
回转马达 斗杆油缸
再生回路中的斗杆
挖掘机用液压部件
先导阀
多路阀
斜盘式轴向柱塞泵
斜盘式轴向柱塞马达
双速行走马达
1
挖掘机系统介绍
2
Bypass
Zero Full
1.负流量控制系统
斗杆 (2) 铲斗 动臂 (1) 备用 行走(右) 直线行走阀 行走 (左) 回转 斗杆 (1) 动臂(2)
3
PN
Zero Full
Bypass
脚先导阀 手先导阀
泵 回转马达 控制阀 伺服阀
：K3V 系列 ：M５X 系列 ：KMX 系列 ：TH 系列 (手先导阀)
PVD系列 ：RCV 系列 (脚先导阀)
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斜盘柱塞泵
18
K3V 串联式柱塞泵
for mobile applications
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主泵原理图 Main pump drawings
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K3V 系列
手先导阀 脚先导阀
控制阀
动臂阀芯和斗杆阀芯有再生回路 使用部分回流. →节能.
泵 发动机
负信号控制
负信号控制
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锁定阀 (斗杆 &动臂)
先导压 力
Deactivated
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发动机转速传感系统

阀件失灵
阀件失灵是液压传动系统中常见的故障之一。排除方法包括检查阀件安装是否正确，重新安装或调整阀件位置；检查阀件是否受到污染或堵塞，清洗或更换阀件；检查阀件控制油路是否畅通，清理或更换控制油路。
系统压力调试：在液压传动系统安装完成后，需要对系统进行压力调试。通过调整溢流阀、减压阀等压力控制元件，使系统在不同工况下都能保持稳定的压力值，保证系统的正常运转。
确定液压系统原理图
根据设计要求，选择合适的液压元件，设计出满足要求的液压系统原理图。
根据液压系统的流量和压力等参数，选择合适的液压泵，并进行校核。
液压泵的选择与校核
根据液压系统的控制要求和流量等参数，选择合适的液压阀，并进行校核。
液压阀的选择与校核
根据执行元件的运动要求和负载等参数，选择合适的液压缸，并进行校核。
齿轮马达
利用叶片和壳体的相互作用，将液压能转换为机械能，具有体积小、重量轻、响应快的特点。
叶片马达
利用柱塞在缸体中的往复运动，实现机械能的产生和传递，具有扭矩大、转速低、效率高的特点。
柱塞马达
只有一个工作腔，只能实现往复运动，输出推力和速度。
单作用缸
有两个工作腔，可以实现往复运动和旋转运动，输出推力和扭矩。
液压缸的选择与校核
根据液压系统的散热要求和油液容量等参数，选择合适的油箱，并进行校核。
油箱的选择与校核
液压传动系统的维护与故障排除
定期检查液压油的清洁度和质量
液压油是液压传动系统中的工作介质，其清洁度和质量对系统性能和寿命有重要影响。定期检查液压油的清洁度和质量，及时更换不合格的液压油，是保持液压传动系统正常运转的重要措施。
液压传动元件
利用齿轮的啮合传递压力和流量，具有结构简单、工作可靠、制造成本低的特点。

动力元件（叶片泵）
叶片泵的特点
优点：结构紧凑，工作压力较高（现在高 压叶片泵可以做到21MPa ），流量脉动小， 工作平稳，噪声小，寿命较长。
缺点：吸油特性不太好，对油液的污染也 比较敏感，结构复杂，制造工艺要求比较 高。
动力元件（柱塞泵）
柱塞泵工作原理 ：
柱塞泵是往复泵的一种，属于体积泵，其 柱塞靠泵轴的偏心转动驱动，往复运动， 其吸入和排出阀都是单向阀。当柱塞外拉 时，工作室内压力降低，出口阀关闭，低 于进口压力时，进口阀打开，液体进入； 柱塞内推时，工作室压力升高，进口阀关 闭，高于出口压力时，出口阀打开，液体 排出。
件件件件
第一节：动力元件
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。
动力元件（齿轮泵）
齿轮泵的工作原理：
它的最基本形式就是两个尺寸相同的齿轮 在一个紧密配合的壳体内相互啮合旋转， 这个壳体的内部类似“8”字形，两个齿轮 装在里面，齿轮的外径及两侧与壳体紧密 配合。来自于挤出机的物料在吸入口进入 两个齿轮中间，并充满这一空间，随着齿 的旋转沿壳体运动，最后在两齿啮合时排 出。
执行元件（液压油缸和液压马达）
常用的液压缸的分类 液压缸
活塞式 柱塞式 伸缩式 摆动式
活塞杆液压缸
单活塞杆液压缸只有 一端有活塞杆。是一 种单活塞液压缸。
双作用缸其两端进出 口油口A和B都可通压 力油或回油，以实现 双向运动，故称为双 作用缸。
活塞杆液压缸
单活塞杆液压缸
双作用缸
液压缸
伸缩式液压缸具有二级或多级活塞，伸缩 式液压缸中活塞伸出的顺序式从大到小， 而空载缩回的顺序则一般是从小到大。伸 缩缸可实现较长的行程，而缩回时长度较 短，结构较为紧凑。此种液压缸常用于工 程机械和农业机械上。