液压气缸工作原理

第三章液压传动系统的设计计算

3.1明确设计要求制定基本方案：

设计之前先确定设计产品的基本情况，再根据设计要求制定基本方案。以下列出了用于机器人的一些基本要求：

1) 人工控制操作，能按钮启动控制升降； 2) 启动时，两个液压缸应该同步性较好。

3) 性能可靠，成本低廉，便于移动，无其他附属功能及特殊功能；

3.2制定液压系统的基本方案

3.2.1确定液压执行元件的形式

液压执行元件大体分为液压缸或液压泵。前者实现直线运动，后者完成回转运动，二者的特点及适用场合见下表。

名称 双活塞杆液压缸 单活塞杆液压缸 特点 双向对称 有效工作面积大、双向不对称 适用场合 双作用往复运动 往返不对称的直线运动，差动连接可实现快进，A1=2A2往返速度相等 柱塞缸 摆动缸 结构简单 单叶片式转角小于360度 双叶片式转角小于180度 齿轮泵 宜 叶片泵 小 摆线齿轮泵 大 轴向柱塞泵 运动平稳、扭矩大、体积小，输出扭矩体积小，转动惯量结构简单，价格便高转速低扭矩的回转运动 高转速低扭矩动作灵敏的回转运动 低速，小功率，大扭矩的回转运动 大扭矩的回转运动 单向工作，靠重力或其他外力返回 小于360度的摆动 小于180度的摆动 转速范围宽 径向柱塞泵 转速低

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

9. 10. 11. 12. 13. 14.

1、在液压系统图中，与三位阀连接的油路一般应画在换向阀符号的（ ）位置上。 A、左格 B、右格 C、中格 C

2、系统中采用了内控外泄顺序阀，顺序阀的调定压力为PX（阀口全开时损失不计），其出口负载压力为PL。当PL＞PX时，顺序阀进、出口压力P1和P2之间的关系为（ ）。

A、P1=PX，P2=PL（P1≠P2） B、P1=P2=PL

C、P1上升至系统溢流阀调定压力P1=Py，P2=PL D、P1=P2=PX B

3、顺序阀在系统中作背压阀时，应选用（ ）型。 A、内控内泄式 B、内控外泄式 C、外控内泄式 D、外控外泄式 A

4、内控顺序阀的控制方式和泄油方式（ ）

A、内部控制，内部泄油 B、内部控制，外部泄油 C、外部控制，外部泄油 D、外部控制，内部泄油 B

5、在减压回路中，减压阀调定压力为Pj，溢压阀调定压力为Py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为PL。若Py＞Pj＞P

液压气动技术创新选题推荐

提交要求：报告和所查的文献一起提交，报告的重点是在目前已有技术上的创新思路。完成后提交电子文档。发送到：mlzhou@bjtu.edu.cn,写明学号班级姓名。评分为1-5分。每人最多能选两个题。

1. 传动的种类与创新

查阅文献，总结各种传动技术的基础上提出创新思路。

2. 泵的种类总结与创新思考

只要能对流体加压、提升，使之运动的装置，都属于泵的范畴。查阅文献，总结目前已有的各种泵技术，提出新的思路和实施方法。

3. 齿轮泵变量技术

齿轮泵有很多优点，但目前不能改变排量，查阅文献资料，和专利资料，看看目前齿轮泵变量的方法，提出新的思路和实施办法。

4. 智能型液压缸技术

液压缸广泛应用，使用中多数需要检测输出力、位移、速度、加速度等信号，外界传感器非常不方便。在查阅资料的基础上，提出智能型液压缸的设计方案。

5. 基于频率控制的开关阀

目前液压阀、气动阀速度控制都采用变开口量控制，能否采用电子技术调制解调原理，用高速开关阀的开闭频率控制，实现发的数字控制。查阅技术资料，提出构思。

6. 基于纯水介质液压元件

液压系统目前都用矿物油，如用水，则经济性和环保性都好，使用纯水传动对液压元件提出了新的要求，查阅并论述该方

液压气动技术基础第五讲2010年10月13日 2010年10月13日(三)

本节内容第四章 液压执行元件 4.1 液压缸的工作原理与结构 4.2 液压缸的设计计算 4.3 液压缸性能试验、使用与维护 4.4 液压马达

4.1 液压缸的工作原理与结构工作原理： 执行元件。液压缸是 ◎ 工作原理：是液压系统中的执行元件 执行元件 把液体的压力能转变为机械能的装置，主要用于 实现机构的直线往复运动。 ◎ 分类： 分类： 1、按结构特点：活塞缸、柱塞缸、伸缩缸、摆动缸； 按结构特点： 2、按作用方式：单作用式液压缸、双作用式液压缸、 按作用方式： 组合液压缸。

4.1 液压缸的工作原理与结构柱塞式液压缸 1、单作用式液压缸： 单活塞杆液压缸 单作用式液压缸： 双活塞杆液压缸 伸缩液压缸 单活塞杆液压缸 2、双作用式液压缸： 双活塞杆液压缸 双作用式液压缸： 伸缩液压缸 柱塞式液压缸 3、组合液压缸： 组合液压缸： 单活塞杆液压缸 双活塞杆液压缸 伸缩液压缸

★ ★ ★

★ ★

★ ★ ★

4.1 液压缸的工作原理与结构1、单作用式液压缸

柱塞式液压缸

单活塞杆式液压缸

双活塞杆式液压缸

伸缩式液压缸

4.1 液压缸的工作原理与结构2、双作用式液压缸

单活塞杆式液压缸 双活塞杆

液压气动技术课程作业（三）

一、填空题

1. 使液压泵输出的油液以很低的压力流回油箱的油路称为_卸荷回路_。

2. 在减压回路中可使用_单向阀_来防止主油路压力低于支路时油液倒流。

3. 用节流阀的进油路节流调速回路的功率损失有_溢流损失_和_节流损失_两部分。

4. 调速阀能在负载变化时使通过调速阀的_流量_不变。

5. 在速度控制回路中，如果既要求效率高，又要求速度稳定性好，则应选用_容积－节流_调速回路。

二、判断题

1. 在旁油路节流调速回路中，液压泵的压力随液压缸的负载而变化。（正确）

2. 采用节流阀的进油路节流调速回路，其速度刚度与节流阀流通面积a及负载FL的大小有关，而与油泵出口压力pp无关。（错误）

3. 在采用节流阀的回油路节流调速回路中，回油腔压力p2将随负载减小而增大，但不会高于液压泵的出口压力。（错误）

4. 容积调速回路没有节流损失和溢流损失，适用于大功率系统。（正确）

5. 由限压式变量泵与调速阀（置于进油路）组成的容积节流调速回路中，液压缸进油压力越高，节流损失也越大，则回路效率越低。（错误）

三、计算题

1． 液压泵输出流量Qp=10L/min液压缸无杆腔面积A1=50cm2，有杆腔面积A2=25cm2。溢流

阀调定压力pY=2.4MPa

《液压气压传动及控制》

实验报告

兰州交通大学机电工程学院

制造自动化系

2005年元月

- 1 -

实验一 典型液压元件拆装及液压系统压力形成

实验报告

成绩 教师签字

姓名 班级 学号 实验日期

一、典型液压元件的作用及特点 ⒈换向阀

⒉溢流阀 ⒊节流阀

二、先导式溢流阀原理图

- 2 -

三、所拆装液压元件的名称、型号及所需拆装工具

四、所拆装液压元件的结构特点

五、拆装过程中出现的问题

六、液压系统压力是如何形成的？

七、实验总结

- 3 -

实验二 液压泵性能实验报告

成绩 教师签字

姓名 班级 学号 实验日期

一、实验目的

二、基本原理

三、实验结果 安全阀调压值 额定压力 空载流量 输

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第四章 液压缸液压缸的类型和工作原理 液压缸的设计和计算

§ 4-1液压缸的类型和工作原理液压缸是将液压能转变为机械能 液压缸是将液压能转变为机械能 做直线往复运动(或摆动运动) 的、做直线往复运动(或摆动运动) 的液压执行元件。它结构简单、 的液压执行元件。它结构简单、工作 可靠。用它来实现往复运动时， 可靠。用它来实现往复运动时，可免 去减速装置，并且没有传动间隙， 去减速装置，并且没有传动间隙，运 动平稳， 动平稳，因此在各种机械的液压系统 中得到广泛应用。 中得到广泛应用。

根据常用液压缸的结构形式， 根据常用液压缸的结构形式，可 将其分为四种类型： 将其分为四种类型 活塞式

{ 双活塞杆式

单活塞杆式

柱塞式 伸缩式 摆动式

一、活塞式液压缸单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如 图所示是一种单活塞液压缸。 图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口 油口A 都可通压力油或回油， 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。 运动，故称为双作用缸。

1、单活塞杆液压缸

1-缸底 2-弹簧挡圈 3-套环 4-卡环 5-活塞 6- 型密封圈 7-支承环 8-挡圈 9- 形密封圈 10-缸筒 11-

摘 要

本论文主要阐述了一般掩护式液压支架的设计过程。设计内容包括：选架型、总体设计、主要零部件的设计、主要零部件的校核和液压系统的设计。

由于该煤层厚度适中，选用掩护式液压支架。煤层厚度介于2.5~3.8m之间，煤层厚度变化较大，选用调高范围大且抗水平推力强且带护帮装置的掩护式支架。支架采用正四连杆机构，以改善支架受力状况。顶梁、掩护梁、底座均做成箱体结构；立柱采用双伸缩作用液压缸，以增加工作行程来满足支架调高范围的需要。推移千斤顶采用框架结构，以减少推溜力和增大移架力。为了提高移架速度，确保对顶板的及时支护，采用锥阀液压系统。

关键词：液压支架 液压 四连杆机构 采煤 支架选型 推溜 移架

- １ -

目 录

1 概述………………………………………………………………………………………5

1.11.21.31.4

液压支架的组成和分类……………………………………………………………5 液压支架的工作原理………………………………………………………………8 液压支架的支护方式………………………………………………………………11 支架选型的基本参数………………………………………………………………12

2 总体设计………………………………

第四章 液压缸液压缸的类型和工作原理 液压缸的设计和计算

§ 4-1液压缸的类型和工作原理液压缸是将液压能转变为机械能 液压缸是将液压能转变为机械能 做直线往复运动(或摆动运动) 的、做直线往复运动(或摆动运动) 的液压执行元件。它结构简单、 的液压执行元件。它结构简单、工作 可靠。用它来实现往复运动时， 可靠。用它来实现往复运动时，可免 去减速装置，并且没有传动间隙， 去减速装置，并且没有传动间隙，运 动平稳， 动平稳，因此在各种机械的液压系统 中得到广泛应用。 中得到广泛应用。

根据常用液压缸的结构形式， 根据常用液压缸的结构形式，可 将其分为四种类型： 将其分为四种类型 活塞式

{ 双活塞杆式

单活塞杆式

柱塞式 伸缩式 摆动式

一、活塞式液压缸单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如 图所示是一种单活塞液压缸。 图所示是一种单活塞液压缸。其两端进出口 油口A 都可通压力油或回油， 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。 运动，故称为双作用缸。

1、单活塞杆液压缸

1-缸底 2-弹簧挡圈 3-套环 4-卡环 5-活塞 6- 型密封圈 7-支承环 8-挡圈 9- 形密封圈 10-缸筒 11-