看懂机械“语言”:图解液压/气动系统基本原理与符号识别

1. 液压系统基本原理概述

液压系统是以液体作为工作介质,通过液体的压力能来传递动力和进行控制的系统。其工作基于帕斯卡原理,即加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。一个典型的液压系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质五部分组成。动力元件(液压泵)将原动机的机械能转换为液体的压力能;执行元件(液压缸或液压马达)将液体的压力能转换为机械能,驱动负载运动;控制元件(各种阀)控制和调节液体的压力、流量和方向;辅助元件包括油箱、过滤器、油管等,起辅助作用;工作介质则是液压油,负责传递能量。

2. 液压系统关键部件与工作流程

液压泵是液压系统的心脏,常见的有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。以齿轮泵为例,它通过一对相互啮合的齿轮转动,将油液从吸油腔吸入,经压油腔排出,实现吸油和压油过程。液压缸作为执行元件,当压力油进入液压缸的一腔时,推动活塞运动,将液压能转化为机械能。比如在汽车的液压制动系统中,踩下制动踏板,液压泵将压力油送入制动缸,推动制动蹄片与制动鼓接触,实现制动功能。而各类控制阀用于调节液压系统的压力、流量和方向。溢流阀用于限定系统的最高压力,防止系统过载;节流阀通过改变阀口通流面积来调节流量;换向阀则控制油液的流动方向,实现执行元件的启动、停止和换向。

3. 液压系统符号识别

在液压系统图中,每个元件都有对应的标准符号。液压泵的符号通常是一个圆圈,内部有箭头表示油液的流向,不同类型的泵会有细微区别,如齿轮泵内部有相互啮合的齿轮形状示意。液压缸的符号是一个长方形,两端有箭头表示活塞的运动方向。控制阀的符号较为复杂,溢流阀由一个圆圈和内部的箭头、折线组成,表示压力达到设定值时油液溢流;节流阀用一个三角形和箭头表示调节流量的功能;换向阀根据其工作位置和通路数,有不同的方格组合及箭头标注,用于表示油液的换向情况。理解这些符号,能帮助我们快速读懂液压系统图,分析系统的工作原理和工作状态。

4. 气动系统基本原理解析

气动系统以压缩空气为工作介质,实现能量的传递和信号的控制。与液压系统类似,气动系统也由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件组成。空气压缩机作为动力元件,将电动机的机械能转换为压缩空气的压力能;执行元件(气缸或气马达)把压缩空气的压力能转换为机械能,驱动负载;控制元件(各种气动阀)控制压缩空气的压力、流量和流动方向;辅助元件包括空气过滤器、油雾器、储气罐等。气动系统具有清洁、安全、响应速度快等优点,广泛应用于自动化生产线、食品包装等领域。

5. 气动系统工作流程与关键部件

在气动系统中,空气压缩机将大气压缩后送入储气罐储存。当系统需要工作时,压缩空气经过空气过滤器去除杂质,再通过减压阀调节到合适的压力,然后经过油雾器使压缩空气带有一定的润滑油雾,以润滑气动元件。接着,压缩空气进入换向阀,根据控制信号改变流向,进入气缸推动活塞运动。例如在自动化装配线上,气缸可用于推动工件的移动、夹紧等操作。气动马达则可实现旋转运动,常用于需要动力驱动的场合。此外,气动系统中的速度控制阀可调节气缸的运动速度,压力继电器能根据压力变化发出控制信号。

6. 气动系统符号识别

气动系统的符号同样有统一标准。空气压缩机的符号是一个圆圈,内部有类似风扇叶片的形状表示压缩空气的产生。气缸的符号与液压缸类似,也是长方形,但可能会有一些细节区分。气动阀的符号中,换向阀与液压换向阀原理相似,通过方格和箭头表示不同工作位置和通路;减压阀用一个圆圈和内部的箭头、折线表示压力调节;节流阀的符号与液压节流阀类似,用三角形和箭头表示流量调节。掌握这些符号,能让我们轻松解读气动系统图,了解系统的工作逻辑和元件功能。

本文标签机械液压 机械设备 

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