任务介绍
液压泵是液压传动系统中的动力元件。它的作用是将原动机（通常是电动机）输入的机械能转化成液压能，给系统提供具有一定压力和流量的工作液体。液压泵的性能好坏直接影响液压系统的工作性能和可靠性，其在液压传动中占有非常重要的地位。
液压缸和液压马达同为执行元件，是将液压能转变为机械能的一种能量转换装置。与液压马达不同的是，液压缸将液压能转变成直线运动或摆动的机械能。液压缸结构简单、工作可靠、制造容易，做直线往复运动时，省去了减速机构，且没有传动间隙传动平稳、反应快，因此在液压系统中被广泛应用。
液压控制阀的分类方式有多种，一般按用途划分为方向控制阀（简称方向阀）、压力控制阀（简称压力阀）、流量控制阀（简称流量阀）三大类。控制阀安装在液压泵和执行元件之间，在系统中不做功，只对执行元件起控制作用。它们都是由阀体（阀座）、阀芯和阀的操纵机 构三大部分组成的。阀的操纵机构可以是手动、机动、电动、液动等。
学习目标
1.应知液压泵的结构类型和原理。
2.应知液压缸的结构和类型。
3.应知液压控制阀的结构、类型及应用。
4.应理解各种液压控制阀的职能符号。
相关知识
一、液压泵
1.液压泵的功能
在图7-5所示的动力转向液压系统中的转向油泵即为液压泵，它是整个液压系统的动力元件，作用是将发动机（或电动机）输入的机械能转化为油液的液压能，是液压系统中的动力源，向液压系统供给液压油。
图7-5 凸轮转子式液压泵
（a）职能符号；（b）机构图
1、3—单向阀；2—弹簧；4—缸体；5—柱塞；6—偏心轮；7—油箱
2.液压泵的结构和职能符号
转向系统液压泵主要采用了凸轮转子式液压泵，它的结构和职能符号如图7-5所示。
3.液压泵的类型
除上面讲的凸轮转子式液压泵外，汽车上常用的还有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵；叶片泵分为定量式叶片泵和变量式叶片泵；柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。汽车上常用液压泵的特点和应用如表7-1所示。
表7-1 汽车上常用液压泵的特点和应用
续表
二、液压缸
1.液压缸的功能
液压缸是液压传动系统中的一种执行元件，它可以将液压能转变为执行元件的机械能输出。单杆活塞液压缸是将机械能的运动输出形式变为直线往复运动。
2.液压缸的结构和图形符号
汽车动力转向系统中使用的液压缸为单杆活塞式液压缸，它的结构和图形符号如图7-6所示。
图7-6 单杆活塞式液压缸
（a）图形符号；（b）结构图
单杆活塞式液压缸（图7-6）主要由缸体、活塞和活塞杆组成，因为活塞一端有杆，而另一端无杆，所以活塞两端的有效作用面积不等。当左、右两腔分别进入压力油时，即使流量和压力相等，活塞往复运动的速度和所受的推力也不相等。当无杆腔进油时，因活塞有效面积大，所以速度小，推力大；当有杆腔进油时，因活塞有效面积小，所以速度大，推力小。
3.其他类型的液压缸
除上面介绍的单杆活塞式液压缸外，还有柱塞式液压缸、伸缩式液压缸、齿条式液压缸等，它们的结构和图形符号如表7-2所示。
表7-2 液压缸的结构和图形符号
三、方向控制阀
方向控制阀在液压系统中主要是用来连通油路或切换液流的方向，从而控制执行元件的启动、停止或改变其运动方向。按其用途可分为单向阀和换向阀。
1.单向阀
（1）单向阀的作用
普通单向阀的作用是只允许油液向一个方向流动，不允许反向流动。
（2）结构原理和图形符号
图7-7所示为单向阀的典型结构，它由阀体、阀芯和弹簧3部分组成。工作时，液压油从进油口P1流入，阀芯在液压油的作用下，克服弹簧的作用力，使阀芯离开阀座开启，液压油由出油口P2流出；当液压油反向从出油口流入时，阀芯在液压油和弹簧力的作用下，使阀芯压紧在阀座上，切断油路，从而使液压油不能反向流动。
图7-7 单向阀
（a）图形符号；（b）结构
1—阀体；2—阀芯；3—弹簧
2.换向阀
（1）换向阀的作用
换向阀的作用是利用阀芯和阀体之间的相对运动变换油液流动的方向，或接通和关闭油路，从而改变液压系统的工作状态。
（2）结构原理和图形符号
汽车动力转向系统中使用的换向阀为三位五通换向阀，它的结构和图形符号如图7-8所示。
图7-8 三位五通换向阀(www.xing528.com)
（a）结构原理图；（b）图形符号
汽车转向系统通过转向盘的操纵控制滑阀的移动，当汽车直线行驶时，转向盘不动，滑阀处于中位，上边3个油口互相连通，下边两个油口封闭；当转向盘向左转时，滑阀被向左移，三位五通换向阀处于左位，P与A油口接通，B与T油口接通，C油口关闭；当转向盘向右转时，滑阀被向右移，三位五通换向阀处于右位，P与B油口接通，T与C油口接通，A油口关闭。常用换向阀的图形符号如表7-3所示。
表7-3 换向阀的图形符号
续表
四、流量控制阀
在液压系统中，流量控制阀主要用来调节通过阀口的流量，以满足对执行元件运动速度的要求。流量控制阀以节流单元为基础，通过改变阀口通流截面的大小或通流通道的长度来改变液阻（液阻即为小孔缝隙对液体流动产生的阻力），以达到调节通过阀口的流量的目的。常用的流量控制阀有节流阀。
1.节流阀的作用
节流阀，用于控制液压系统中液体的流量，实现对液压系统的速度控制。
2.结构原理和图形符号
节流阀是流量控制阀的一种，流量控制阀是液压系统中的调速元件，其调速原理是依靠改变阀口通流面积的大小或通流通道的长短来改变液阻，控制通过阀的流量，达到调节执行元件（液压缸或液压马达）运动速度的目的，如图7-9所示。
图7-9 节流阀
（a）图形符号；（b）结构原理图
五、压力控制阀
在液压系统中，压力控制阀主要用来控制系统或回路的压力，或利用压力作为信号来控制其他元件的动作。其工作原理是利用作用在阀芯上的液压力与弹簧力相平衡来进行工作。常用的压力控制阀有溢流阀和减压阀。
1.溢流阀
（1）溢流阀的作用
溢流阀是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压的作用。
（2）结构原理和图形符号
直动型溢流阀如图7-10所示。阀芯在弹簧的作用下压在阀座上，阀体上开有进、出油口P和T，油液压力通过进油口P作用在阀芯上。当液压力小于弹簧力时，阀芯压在阀座上不动，阀口T关闭；当液压力超过弹簧力时，阀芯向上离开阀座，阀口T打开，油液便从出油口T流回油箱，从而保证进口压力基本恒定。调节弹簧的预压力，便可调整溢流压力。
图7-10 直动型溢流阀
（a）图形符号；（b）结构原理图
1—调节螺母；2—弹簧；3—阀芯
直动型溢流阀结构简单、灵敏度高，但压力受溢流量的影响较大，不适于在高压、大流量下工作。因为当溢流量的变化引起阀口开度即弹簧压缩量发生变化时，弹簧力变化较大，溢流阀进口压力也随之发生较大变化，故直动型溢流阀调压稳定性差。
2.减压阀
1）作用。减压阀可以用来减压、稳压，将较高的进口油压降为较低而稳定的出口油压。
2）结构原理及图形符号。如图7-11（a）所示为直动型减压阀的工作原理，如图7-11（b）所示为直动型或一般减压阀符号。当阀芯处在原始位置上时，减压阀的阀口是打开的，阀的进、出口沟通。阀芯由出口处的压力控制，出口压力末达到调定压力时阀口全开，阀芯不工作。当出口压力达到调定压力时，阀芯上移，阀口关小，整个阀处于工作状态。若忽略其他阻力，仅考虑阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的条件，则可以认为出口压力基本上维持在某一固定的调定值上。这时如出口压力减小，阀芯下移，阀口开大，阀口处阻力减小，压降减小，使出口压力回升到调定值上。反之，若出口压力增大，则阀芯上移，阀口关小，阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力下降到调定值上。
图7-11 直动型减压阀
任务小结
1.液压泵
液压泵可以将发动机（或电动机）输入的机械能转化为油液的液压能。液压泵类型有凸轮转子式液压泵、齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。
2.液压缸
液压缸是液压传动系统中的一种执行元件，将液压能转变为执行元件的机械能输出。液压缸类型有活塞式液压缸、柱塞式液压缸、伸缩式液压缸、齿条式液压缸等。
3.方向控制阀
单向阀：只允许油液向一个方向流动，而不允许反向流动。
换向阀：利用阀芯和阀体之间的相对运动变换油液流动的方向，或接通和关闭油路，从而改变液压系统的工作状态。
4.流量控制阀
节流阀：用于控制液压系统中液体的流量，实现对液压系统的速度控制。
5.压力控制阀
溢流阀：使被控制系统或回路的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压的作用。
减压阀：用来减压、稳压，将较高的进口油压降为较低而稳定的出口油压。
拓展提高
先导型溢流阀
当液压系统中需要高压、大流量时，直动型溢流阀已不能满足使用要求，可采用先导型溢流阀，如图7-12所示。
先导型溢流阀由先导阀和主阀两部分组成。液压力同时作用于主阀芯及先导阀芯上。当先导阀未打开时，阀腔中油液没有流动，作用在主阀芯上、下两个方向的液压力平衡，主阀芯在弹簧的作用下处于最下端位置，阀口关闭。当进油压力增大到使先导阀打开时，液流通过主阀芯上的阻尼孔、先导阀流回油箱。由于阻尼孔的阻尼作用，主阀芯所受到的上、下两个方向的液压力不相等，主阀芯在压差的作用下上移，打开阀口，实现溢流。调节先导阀的调压弹簧，便可调整溢流压力。阀体上有一个远程控制口K，当K口通过二位二通阀接油箱时，主阀阀芯在很小的液压力作用下便可移动，打开阀口，实现溢流，这时系统称为卸荷。若K口接另一个远程调压阀，便可对系统压力实现远程控制。先导型溢流阀的导阀部分结构尺寸较小，调压弹簧不必很强，因此，压力调整比较轻便。但是，先导型溢流阀要先导阀和主阀都动作后才能起控制作用，因此反应不如直动型溢流阀灵敏。
图7-12 先导型溢流阀
（a）图形符号；（b）结构图
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
