液压专家分享液压技术及故障诊断，有点高深啊

液压技术的六大基本法则

1

压力形成法则 (P)

2

流量形成法则 (Q)

3

压力损失法则( △ P)

4

压力分配法则( 多负载法则 )

5

6

流量分配法则( 阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)

1压力形成法则 (P)

1

压力形成法则：压力形成取决负载！

齿轮泵的额定压力25MPa，是系统的生成压力吗?

齿轮泵的最高压力是28MPa，到这压力泵就立即坏了，对吗？

液压泵的工作压力上不去，是系统的问题还是元件问题?

什么是系统的工作压力?

打气筒是最简单的泵!

2

2 个例外：

1. 压力形成由于流速的突然阻止（动态压力形成）；

2. 上述结论是在密闭容器的条件下作出，如果容器的泄漏量不大于进油量时，系统压力可能会支撑负载，也可能不能支撑负载；（此时系统有二个负载）。

3

液压压力几个有意义的数值：

当前机床、船舶等行业工作压力25MPa以下;

工程机械的压力在31.5-35MPa；

目前发展趋势是：42MPa-48MPa；

预期压力发展是：56MPa;

使用压力越高，能容比越高，液压系统体积越小；

液压泵的寿命与使用压力成反比，因此在设计时首先人为确定压力根据行业与寿命等考量。

2流量形成法则 (Q)

1

P与Q无关联--世界上不存在绝对密闭的容积（存在泄漏）

密闭容积的一次周期性变化排出液体容积为排量（ l/r), 产生流量（ l/min ）。

HP100 的柱塞泵流量是多少？

直径 100 的油缸的排量是多少？

液压元件的进油量一定等于出油量吗？

2

流量（ l/min) 大小的观念

<20 小； 100-200 一般； >300 大。

世界上泵产品最大排量： 500ml/r；

世界上生产泵的最大排量： 1000ml/r；

世界上最大的马达排量： 10000ml/r。

3

P与Q是在功率N条件下相互独立相互制约：

N=PQ/60 kw；

P可以增压放大，Q可以增速放大但受功率限制；

恒功率泵。

3压力损失法则 ( △ P)

1

压力损失△P值:

换向阀：4bar

比例阀：10bar

伺服阀：70bar

LS： 10-20bar

压力损失的大小与流速成平方关系:△P=C*υ²/2g;

压力损失△P是维持流动、保持液压元件性能所必须的，但要在合理范围。

2

设计系统/元件时，记住流速(m/s)限制：

泵进口 <1，回油管路 1-3，压力管路 3-6，局部元件进口 <10

（这一点在阀块设计中容易产生问题）

3

静液压传动是系统发展的方向

避免采用节流是减少压力损失的主要思路；

液压流体能量存储与转换关键技术研究；

液压恒压网络系统中液压变压器。

4流量损失法则 ( △ Q)

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△ Q=C*A*(2/ρ* △P)**½

液压是传动，困难采用绝对密闭的容积---存在泄漏即流量损失，也是维持元件性能必须的（润滑、静压支撑轴承等）；

泵的三大摩擦付是流量损失的主要环节之一，因此要考虑泄漏回油否则无法工作。

2

目前减少内泄漏的办法主要是减少配合间隙

外泄漏主要是污染环境，这曾是液压弊端之一。由于螺纹插装阀的应用已经基本消除；

泄漏也是发热的原因之一，螺纹插装阀内泄也比较小（3-6drop/hr) 6drop=1c.c。

3

系统流量外泄漏的主要部位之一是管路

管路的接头、软管的形式都有影响；

阀的形式选择也影响外泄漏，如管式阀、叠加阀等。目前螺栓的强度（12.9级）是国家重点攻关的项目之一；

管接头的密封形式很多。以冷拔钢管的效果好，易除锈等。

5压力分配法则(( 多负载法则)

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这压力无法并联(如电路中无法同时获得不同电压)

对直线运动,按负载大小原则,顺序动作;

对旋转运动,亦遵守负载大小原则,但必须相互隔离;

如要求同时动作,则按阻尼原则（减压阀）与容积隔离法（油缸马达均可）处理。

6流量分配法则( 阻尼分配、容积分配、流量共享抗流量饱和)

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阻尼分配法则:

节流阀是怎样调速的?

节流阀本身是不能调节流量的？

节流阀必须通过半桥原理调节流量。

2

容积分配法则：

泵的容积控制（变量泵）

泵的转速控制（变速电机---变频电机、伺服电机）。

3

负载敏感法则：

负载敏感法实际是恒流法：

Q=C*A*(2/ρ* △P)**½=CA(X)B=GA(X)

负载敏感法是使泵的压力（增加负载敏感压力）与流量完全按照负载的需要提供，从而节能！

液压技术的六大动态问题

1

系统或元件噪声

2

油缸爬行

3

油缸磕头

4

系统脉动

5

管路或软管爆裂

6

性能振荡（不稳定）

1

系统或元件噪声

液压噪声来自二个方面：

1. 结构噪声 管路、油箱泵与管路的硬连接是二个主要源

2. 液压元件噪声

1）泵噪声 是本源性，只有外罩

2）元件噪声 主要是溢流阀

溢流阀噪声是共振（固有频率一致），现场办法是更换零件与调整弹簧（加垫等）

2

油缸爬行

油缸爬行是因为这是一个弹簧-质量系统，具有运动易振荡的特性：

解决办法：减少摩擦力，加大弹簧刚度（去除油液空气）

3

油缸磕头

液控单向阀由于油缸上腔压力力 力的变化造成单向阀时开时闭，因而造成油缸磕头。

4

系统脉动

脉动源一般是液压泵；

需要选用专门减少脉动的蓄能器（焊接型脉动蓄能器）

5

管路或软管爆裂

偶然性故障是比较难解决的问题；

软管破裂以至钢管破裂也是存在的偶然性故障；

一般是由水锤现象引起，即流速切断；

解决办法：减缓切换速度，检查溢流阀动态性能，在容易产生爆裂处加安全阀

6

性能振荡（不稳定）

什么是频响？指标怎么来的？（欢迎留言解答）

液压系统动态响应的阻尼系数偏小，一般为0.2，而稳定性好的系统一般为0.7，阻尼大的可以达到1.2。

因此在遇到系统与元件性能振荡时，核心思路就是加大阻尼增加固有频响。

固有周期T=2π√（m/k）

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