液压传动系统的基本组成

2.1.2　液压传动系统的基本组成

液压千斤顶虽然可以说明液压传动系统的工作原理，但它过于简单，不具有代表性，缺乏典型的分析意义。如图2-3所示为液压千斤顶的结构图。

下面介绍一种机床常用的工作台液压传动系统，进一步说明其工作特点，其结构原理与回路如图2-4所示。这是一个比较简单的典型液压传动系统。

图2-3　液压千斤顶的结构图

1-杠杆；2-小液压缸；3-小活塞；4，7-单向阔；5，6，10-管道；8-大活塞；9-主活塞缸；11-放油螺塞；12-油箱

图2-4　液压传动系统结构原理与回路图

l-吸油管；2～7-管道；8-溢流阀；9-活塞；10-液压缸；11-工作台；12-活塞杆；13-节流阀；14-单向阀；15-电磁换向阀；16-压力表；17-液压泵；18-油箱；19-滤油器

工作台要求实现慢速向右进给，然后快速向左退回的动作循环。图2-4中活塞9通过活塞杆12与工作台11固定在一起，液压缸10固定在床身上。电磁换向阀15处于通电状态，管道2与管道3连通。液压泵17排出的液体输入液压缸10的左腔，使其容积不断扩大，推动活塞和工作台向右做进给运动。这时，液压缸右腔的容积缩小回液，它排出的液体经管道4、节流阀13、管道5与管道6返回油箱18。调节节流阀13的阀口通流面积，便可控制液压缸右腔的回液流量，从而达到控制活塞和工作台进给速度的目的。

如果令电磁阀断电，则电磁换向阀阀芯15便在弹簧力的作用下左移，使管道2与管道5、管道3与管道6连通。这时液压泵排出的液体经过单向阀14输入液压缸右腔，使其容积不断扩大，推动活塞和工作台向左返回。而其左腔容积不断缩小回液，回液从管道3经管道6直接流回油箱。在此过程中，液体不受节流阀的控制，活塞和工作台一直以固定的快速运动返回。

溢流阀8与液压泵的排液口并联。当活塞进给速度较慢时，系统中积累多余的液体将使其压力升高。当压力上升到足以克服弹簧力的作用时，将阀芯推开，使多余的液体直接返回油箱，以稳定系统压力，防止系统过载。调节弹簧的预压力，便可以改变系统的工作压力值。

在此系统中，液压泵的输出流量为常数，采用节流阀来控制排出液压缸的流量大小，以调节其进给速度。这种液压传动系统称为节流调速系统。

系统中压力表16用于监测系统的工作压力，吸液口滤油器19可以防止工作液体中的大颗粒固体杂质进入液压泵和传动系统，避免损坏液压元件。

与液压千斤顶相比，机床是一个更具有代表性的系统，它所用元件数量多，类型比较齐全。通过对以上系统的分析认为，任何一个液压泵系统是由以下五部分组成。

①液压动力源。将原动机（常用的有人力机构、电动机和内燃机等）所提供的机械能转变为工作液体的液压能的机械装置，通常称为液压泵。

②液压执行元件。将液压泵所提供的工作液体的液压能转变为机械能的机械装置，称为液压执行元件，或称为液动机。做直线往复运动的液动机称为液压缸或油缸，做连续旋转运动的液动机则称为液压马达或油马达。

③液压控制元件。对液压系统中工作液体的压力、流量和流动方向进行调解控制的机械装置，称为液压控制元件，通常简称为液压阀或阀。

④液压辅助元件。液压辅助元件包括油箱、管道、管接头、密封元件、滤油器、蓄能器、冷却器、加热器以及各种液体参数的监测仪表等。它们的功能是多方面的，各不相同。

⑤工作液体是能量的承受和传递介质，既是能量的载体，也是液压传动系统中最本质的一个组成部分。

如图2-5所示为液压传动系统的基本组成部分与能量传递路线关系的示意图。

图2-5　液压传动系统的基本组成部分与能量传递路线关系的示意图