装载机液压系统原理

为 徐 工 集 团 服 务 站 服 务 人 员 举 办 的 装 载 机液 压 系 统 技 术 培 训 液 压 传 动 系 统 简 述液 压 传 动 与 机 械 传 动 相 比 是 一 门 比 较 年 轻 的 技 术 ， 但 发 展 迅 速 。 目 前 已 被广 泛 应 用 于 国 民 经 济 各 个 领 域 ， 如 机 械 制 造 、 工 程 机 械 、 石 油 化 工 、 矿 山机 械 、 冶 金 机 械 、 航 空 航 天 等 。原 动 机 （ 电 动 机 或 发 动 机） 油 泵（ 液 压 能 产 生 器） 控 制 阀 执 行 元 件压 力 控 制 阀流 量 控 制 阀方 向 控 制 阀机 械 能 输 入 T齿 轮 泵叶 片 泵柱 塞 泵 液 压 油 缸液 压 马 达 输 出 机 械 能 T输 出 机 械 能 Fv液 压 传 动 框 图 液 压 系 统 的 组 成 1234 567右 图 为 一 简 单 的 液 压 系 统 工 作 原 理 图 。 图 中 1为液 压 油 箱 ， 2为 滤 油 器 ， 3为 油 泵 ， 4为 溢 流 阀 ，5为 压 力 表 ， 6为 换 向 阀 ， 7为 液 压 油 缸 。液 压 系 统 一 般 都 由 以 下 几 部 分 组 成 ：动 力 元 件 部 分 ： 其 功 能 是 将 电 动 机 或 发 动 机的 机 械 能 转 化 为 液 压 能 ， 如 各 类 油 泵 。执 行 元 件 部 分 ： 其 功 能 是 将 液 压 能 转 化 为 机械 ， 从 而 带 动 工 作 部 件 做 直 线 运 动 或 旋 转 运 动， 如 液 压 油 缸 和 液 压 马 达 。控 制 元 件 部 分 ： 其 功 能 是 调 节 与 控 制 液 压 系统 中 液 流 的 压 力、流量和流动方向，以满足工作部件所需力（力矩）、速度（转速）和运动方向（循环运动）的要求。如各类压力阀 、 流量 阀 和 换 向 阀 。 液 压 系 统 的 组 成 (续 ）辅 助 元 件 部 分 ： 上 述 三 项 组 成 部 分 之 外 的 其 他 元 件 都 称 为 辅助 元 件 ， 包 括 油 箱 、 油 管 、 管 接 头 、 滤 油 器 、 蓄 能 器 、 压 力 表、 散 热 器 等 。 它 们 对 于 保 证 液 压 系 统 工 作 的 可 靠 性 和 稳 定 性 具有 重 要 作 用 。此 外 ， 还 有 液 压 油 ， 即 传 动 介 质 。 液 压 传 动 的 几 个 基 本 概 念1.压 力 （ p)定 义 ： 流 体 内 某 点 处 单 位 面 积 上 所 受 到 的 法 向 力 叫 做 压 力 ， 即 p = F/A压 力 的 表 示 方 法 ： 液 体 压 力 通 常 有 三 种 表 示 方 法 ， 即 绝 对 压 力、相对 压 力 和 真 空 度 。 在 地 球 表 面 上 ， 所 有 物 体 都 受 大 气 压 力 的 作 用 ， 而 且 是 自 成 平 横 的。 绝 大 多 数 仪 表 （ 真 空 表 除 外 ） 测 出 的 是 高 于 大 气 压 力 的 那 部 分 压力 ， 因 而 压 力 的 测 试 有 两 种 不 同 的 基 准 。 一 种 是 以 绝 对 零 压 （ 绝 对 真 空 ） 为 基 准 所 测 得 的 压 力 ， 叫 绝 对 压力 。 另 一 种 是 以 大 气 压 为 基 准 所 测 得 的 是 高 于 大 气 压 力 的 那 部 分 压 力， 称 为 相 对 压 力 （ 或 表 压 力 ） 。 液 压 传 动 的 几 个 基 本 概 念 （ 续 ） 绝 对 真 空大 气 压 力相 对 压 力 （ 表 压 力 ） 绝 对 压 力 绝 对 真 空大 气 压 力 负 的 相 对 压 力 （ 真 空 度 ）绝 对 压 力 绝 对 压 力 、 相 对 压 力 、 真 空 度 三 者 的 关 系 ： 绝 对 压 力 相 对 压 力 大 气 压 力 真 空 度 负 的 相 对 压 力 绝 对 压 力 大 气 压力 液 压 传 动 的 几 个 基 本 概 念 （ 续 ） 压 力 的 单 位 在 国 际 制 （ SI） 中 为 牛 顿 /米 2， 称 为 帕 斯 卡 ， 简 称 帕 （ Pa） 。 显 然 ， 帕 是 个 很 小 的 压 力 单 位 ， 用 起 来 很 不 方 便 。 故 我 们 通 常 用 “ 巴 ” 来 表 示 压 力 ， 1 bar(巴 ） 105Pa 我 们 习 惯 用 公 斤 /平 方 厘 米 来 表 示 压 力 ， 它 们 之 间 的 关 系 为 : 1 bar = 1.02kgf/cm 2 1kgf/cm2 很 多 国 家 使 用 psi 这 个 压 力 单 位 ， 它 是 这 样 定 义 的 ： 1 LB 的 力 作 用 在 1 in2的 面 积 上 。即 1 psi = 1 lb/in2 psi 与 bar 之 间 的 换 算 关 系 ： 1 psi = 0.0068 bar 21m1N1Pa 液 压 传 动 的 几 个 基 本 概 念 （ 续 ）2.流 量 (Q) 定 义 ： 单 位 时 间 内 流 过 某 断 面 （ 通 流 截 面 ） 的 液 体 体 积 称 为 流 量。 Q = V/t 单 位 ： l/min, m3/s, gallon/min计 算 ： 油 泵 Q qn q-泵 的 排 量 ， n-泵 的 转 速 油 缸 Q Av A-缸 的 面 积 ， v-活 塞 运 动 速 度3. 液 压 功 率 1714Q(g/min)p(psi)P(hp) 600Q(l/min)p(bar)P(kW) 液 压 油泵油 泵 的 功 能 ： 将 机 械 能 转 变 位 液 压 能 。pp T 液 压 泵机 械 功 率 液 压 功 率pp Qp 油 泵 的 排 量 (qp)： 油 泵 每 转 一 转 所 排 出 油 的 体 积 (cm3/rev)。油 泵 的 流 量 （ Q p） ： 油 泵 在 单 位 时 间 内 排 出 油 的 体 积 ， Qp= qpxnp油 泵 的 职 能 符 号 ： 单 向 定 量 泵 单 向 变 量 泵 双 向 定 量 泵 双 向 变 量 泵 液 压 油 泵 （ 续 ）油 泵 的 种 类齿 轮 泵叶 片泵柱 塞 泵 内 啮 合 齿 轮泵外 啮 合 齿 轮泵单 腔 叶 片 泵双 腔 叶 片 泵径 向 柱 塞 泵 轴 向 柱 塞 泵 斜 轴 式斜 盘式 液 压 执 行 元 件执 行 元 件 种 类直 线 运 动 执 行 元 件 （ 油 缸） 旋 转 运 动 执 行 元 件 （ 油 马 达 ）单 作 用 油缸 双 作 用 油缸液 压 执 行 执 行 元 件 不 连 续 旋 转 马达连 续 旋 转 马 达油 缸 油 马 达 液 压 功 率 pc*Qc 机 械 功 率 Fc*vc 液 压 功 率 pm*Qm 机 械 功 率 Tm*m 液 压 马达马 达 的 功 能 ： 将 液 压 能 转 变 为 机 械 能 。马 达 的 排 量 (q m)： 马 达 每 转 一 转 所 需 油 的 体 积 (cm3/rev)。马 达 的 流 量 （ Qm） ： 马 达 在 单 位 时 间 内 所 需 油 的 体 积 ， Qm= qmxnm马 达 的 职 能 符 号 ： 单 向 定 量 马 达 单 向 变 量 马 达 双 向 定 量 马 达 双 向 变 量 马 达油 马 达液 压 功 率 pm*Qm 机 械 功 率 Tm*m 液 压 马 达 （ 续 ）马 达 的 种 类 液 压 马 达叶 片 马 达 柱 塞 马 达齿 轮 马 达 轴 向 柱 塞泵 径 向 柱 塞泵斜 盘式 斜轴式 液 压 控 制 阀液 压 控 制 阀 的 种 类控 制阀 方 向 控 制阀压 力 控 制阀流 量 控 制阀 溢 流 阀减 压 阀顺 序 阀节 流 控 制阀压 力 补 偿 控 制阀 压 力 温 度 补 偿 控 制阀 换 向 阀单 向 阀 滑 阀转 阀 滑 阀 式 换 向 阀滑 阀 式 换 向 阀 有 手 动 、 机 动 、 电 动 、 液 动 、 电 液 动 等 ， 每 一种 又 有 各 种 通 数 、 位 数 。 但 它 们 的 工 作 原 理 是 一 样 的 ： 都 是 靠 阀芯 相 对 于 阀 体 移 动 一 定 距 离 使 油 路 通 、 断 或 换 向 。滑 阀 式 换 向 阀 按 通 道 数 分 类 有 二 通、三 通 、 四 通 、 五 通 等 。滑 阀 式 换 向 阀 按 工 作 位 置 分 类 有 二 位 、 三 位 。职 能 符 号 ：二 位 二通 PT 二 位 三通 P TA 三 位 四 通三 位 换 向 阀 的 滑 阀 机 能 ： O型、H型 、 Y型 、 J型 、 M型 等 。 压 力 控 制 阀压 力 控 制 阀 有 溢 流 阀 、 减 压 阀 、 顺 序 阀 、 压 力 继 电 器 等 。 它们 都 是 利 用 液 动 力 作 用 于 阀 芯 一 端 与 阀 芯 另 一 端 的 弹 簧 力 相 平 衡的 原 理 来 工 作 的 。 压 力 控 制 阀 的 功 用 是 调 节 或 控 制 液 压 系 统 的 最高 压 力 ， 或 者 是 利 用 油 液 的 压 力 来 控 制 油 路 的 通 断 。溢 流 阀l功 能 ： 调 节 与 稳 定 液 压 系 统 的 最 高 压 力 并 溢 出 多 余 的 油 液 ， 防 止系 统 过 载 ， 保 证 元 件 与 系 统 的 安 全 。 l结 构 ： 直 动 式 溢 流 阀 ， 先 导 式 溢 流 阀 。l职 能 符 号 ： 压 力 控 制 阀 （ 续 ）减 压 阀l功 能 ： 使 阀 的 进 口 压 力 （ 一 次 压 力 ） 经 过 减 压 后 使 出 口 压 力 （ 二次 压 力 ） 降 低 并 稳 定 在 设 定 压 力 。l种 类 ： 定 值 减 压 阀 ， 定 差 减 压 阀 。l职 能 符 号 ：P1 P2 流 量 控 制 阀流 量 控 制 阀 简 称 流 量 阀 ， 它 通 过 改 变 阀 通 流 面 积 的 大 小 来 调 节液 阻 和 流 量 ， 从 而 调 节 执 行 元 件 的 运 动 速 度 。 常 用 的 流 量 阀 有节 流 阀、调 速 阀、溢 流 节 流 阀 和 分 流 阀 。 典 型 的 开 式 回 路 Hydraulic Fan Drive SystemPilotSupplyPilotReturn Thermostatic Valve TankPortInletPortFan Drive Motor And Integral Switching Valve. 典 型 的 闭 式 回 路 l 详 细 了 解 故 障 情 况 及 相 关 信 息l 详 细 了 解 用 户 情 况 和 主 机 使 用 情 况l 说 明 主 机 情 况l 了 解 系 统 元 件 的 型 号 代 码l 有 多 少 台 主 机 发 生 类 似 故 障l 以 前 是 否 发 生 过 类 似 故 障l 如 有 可 能 ， 提 供 系 统 工 作 原 理 图故 障 排 除 前 准 备 工作 故 障 诊 断l 故 障 是 否 确 实 发 生 在 液 压 系 统l 液 压 系 统 的 工 作 油 液 品 质 如 何l 液 压 系 统 的 工 作 温 度 如 何l 液 压 系 统 的 主 系 统 压 力 如 何l 故 障 情 况 的 变 化 与 什 么 因 素 有 关 系l 是 否 伴 随 有 其 它 异 常 情 况 发 生