液压系统工作原理课件

液压基础知识讲座液压系统工作原理液压系统的清洁度问题主讲人：刘峻液压基础知识讲座液压系统工作原理1液压系统工作原理液压系统工作原理2液压传动系统的组成n能源装置n执行装置n控制调节装置n辅助装置n工作介质液压传动系统的组成能源装置3能源装置：它把机械能转变成油液的压力能。最常见的是液压泵，它给液压系统提供压力油，使整个系统能够动作起来。液压泵分为定量泵和变量泵。定量泵包括齿轮泵、螺杆泵、定量叶片泵、定量径向(轴向)柱塞泵；变量泵分为变量叶片泵、变量径向柱塞泵、变量轴向柱塞泵。液压泵的主要参数：排量V（ml/r）、流量q（L/min）、压力p（Mpa、bar）、功率（kw）、效率、转速（r/min）、吸入能力(Pa)等能源装置：它把机械能转变成油液的压力能。最常见的是液压泵，它4系统压力范围n系统压力是主要影响液压元件寿命的可变工作压力。由大负载引起的高压以类似于许多机械部件，如发动机和齿轮箱的寿命的方式减少了元件的预期寿命。n最大工作压力是指允许的最高间歇压力。它是由所要求的最大工作负载决定的。n最大工作压力一般假设只占工作时间的一小部分，通常小于工作总时间的2%。n最大压力通常为溢流阀设定压力。理想的情况是在一个工作循环中，有不同的负载和转速。我们根据工况计算出合适的设计压力。系统压力范围系统压力是主要影响液压元件寿命的可变工作压力。由5力士乐公司的液压泵n闭式回路变量泵A4VG、A10VG等，该泵均为斜盘式轴向柱塞变量泵，流量与驱动转速及排量成正比并可无级变量，流量随斜盘摆角增加到其最大值，斜盘摆过中位可以平稳改变液流流动方向，泵在高压侧配备两个溢流阀来保护静液压传动（泵和马达）免于超载，内置辅助泵用作补油泵和控油泵，最高补油压力由一个内置补油溢流阀来限制。A4VG的规格有28、40、56、71、90、125、180、250；A10VG的规格有18、28、45、63。油液最低清洁度应为NAS1638之8级。力士乐公司的液压泵闭式回路变量泵A4VG、A10VG等，6n开式回路变量泵A11VO、A10VO等，该泵输出流量与转速及排量成正比并可在最大与零之间无级变化，即使机器运行时也可经外部来设定功率控制（运用负荷传感技术，达到节能的目的），具有良好的吸油性能。A11VO的规格有40、60、75、95、130、190、260，A10VO的规格有28、45、71、100、140。最低清洁度等级为NAS1638之9级。n齿轮泵G2、G3、G4等开式回路变量泵A11VO、A10VO等，该泵输出流量与转7执行装置：将油液压力能转变成机械能，并对外做功，如液压缸、液压马达。液压马达分为高速马达和低速马达(摆线马达)高速马达又分为定量马达和变量马达定量马达包括齿轮马达、螺杆马达、定量叶片马达、定量柱塞马达变量马达包括变量叶片马达、变量径向柱塞马达、变量轴向柱塞马达执行装置：将油液压力能转变成机械能，并对外做功，如液压缸、液8液压马达的参数排量V（ml/r）流量q（L/min）压力p（Mpa、bar）额定压力、最高压力、工作压力、压差扭矩T（N.m）功率（kw）输入功率、输出功率效率容积效率、机械效率、总效率转速（r/min）额定转速、最高转速、最低转速（马达不出现爬行现象）液压马达的参数排量V（ml/r）9力士乐的液压马达nA6VM变量马达弯轴轴向柱塞变量马达，适用于闭式回路和开式回路的静压驱动；通过宽的调节范围，满足高转速和大扭矩的要求；排量可从零至最大无级调节，输出转速与流量成正比，与排量成反比；斜轴摆动范围大。nMCR10马达轴输出径向柱塞变量马达。输出轴可承受较大的径向力，低速运行平稳。力士乐的液压马达A6VM变量马达弯轴轴向柱塞变量马达，适10n液压缸是将液压能转换为直线运动机械能的执行元件n分类：单作用液压缸、双作用液压缸、缓冲式液压缸、多级液压缸、组合液压缸n主要参数：压力、缸径（缸内径、活塞杆直径、面积比）、理论推力和拉力、效率、活塞作用力、功率等液压缸是将液压能转换为直线运动机械能的执行元件11控制调节装置：它们是控制液压系统中油液的压力、流量和液流方向的装置。换向阀、节流阀、溢流阀等液压元件都属于这类装置。控制调节装置：它们是控制液压系统中油液的压力、流量和液流方向12液 压 阀控制调节装置控制液压系统中油液的压力、流量和液流方向n液压阀的类型选择，应考虑正确的功能、密封性和抗御可预见的机械和环境影响的能力。推荐尽量采用板式安装阀和(或)插装阀。n油路块应牢固安装，其内部通道应无有害杂质(如氧化皮、毛刺、切屑)，这些会限制流动或被冲刷出来引起任何元件(其中包括密封件或填料)失灵、损坏。液 压 阀控制调节装置控制液压系统中油液的压力、流量和13液压阀按控制方式分为电液比例阀和电液伺服阀n电液比例阀根据输入电信号的大小，按比例、连续地控制液压系统中的压力和流量的液压阀。它是在普通压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀的基础上，引入比例电磁铁代替原有的控制部分而构成的。n电液伺服阀根据输入电控信号及反馈量的大小，按比例、连续地远距离控制液压系统中油液的压力和流量的液压阀。n共同点：都是将小功率的输入信号，转换成大功率的液压输出量，用以控制液压执行器的动作。n不同点：电比例阀抗污染能力强，工作可靠，但频率响应、滞环、线性度、分辨率等指标一般低于伺服阀。液压阀按控制方式分为电液比例阀和电液伺服阀电液比例阀根据14液压系统工作原理课件15液压系统工作原理课件16液压系统工作原理课件17熨平板夯锤调速阀熨平板夯锤调速阀18熨平板的止动阀熨平板的止动阀19行走系统清洗阀行走系统清洗阀20是除上述三项以外的其它装置，如油箱、过滤器、液压胶管、冷却器等，它们对保证液压系统可靠、稳定、持久地工作，有重要作用。辅助装置是除上述三项以外的其它装置，如油箱、过滤器、液压胶管、冷却器21热 交 换 器n当自然冷却不能控制系统液压油的温度时，或要求精确控制液压油液的温度时，应使用热交换器。n行走机械的热交换器主要用于主机液压系统的回路上。工作时，液压系统中高温油流经液压油冷却装置，在热交换器中与强制流动的冷空气进行高效热交换，使油温下降至工作温度，确保主机连续正常工作。n应对热交换器定期进行清洗。热 交 换 器当自然冷却不能控制系统液压油的温度时，或要求精22滤油器n安装滤油器时应注意滤油器壳体上表明的液流方向，正确安装在工作系统中。否则，会把滤芯冲坏，造成系统污染。n当滤油器压差指示器显示红色信号时，或压差电发讯器报警（蜂鸣器响或指示灯亮）时，要及时清洗或更换滤芯。n在清洗或更换滤芯时，要防止外界污染物侵入工作系统。滤油器安装滤油器时应注意滤油器壳体上表明的液流方向，正确安装23液压系统工作原理课件24液压油箱n主要功能：储存系统中所需的的足够油液 散发系统工作中产生的一部分热量 分离油液中的气体及沉淀污物n安装位置：油箱的油液面与泵的吸油口的高度h：泵的安装位置高于液压油箱时，h800mm；泵的安装位置低于液压油箱时，h200mm。液压油箱主要功能：储存系统中所需的的足够油液 25液压接头体和液压胶管总成n在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、胶管、尼龙管和塑料管。n钢管以“外径X壁厚长度”表示，应采用冷拔或冷轧精密无缝钢管。n胶管以“内径、缠绕或编制层数、长度、管接头夹角”表示，分低压和高压两种。n胶管内径与流量、流速有关，公式为A=q/6v液压接头体和液压胶管总成在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、26软管接头的外连接部分软管接头的外连接部分软管接头的外连接部分27SAE拼合 法兰油口 HD1D2ABSAE拼合 法兰油口 HD1D2AB28软管接头的外连接部分软管接头的外连接部分软管接头的外连接部分29软管的基本结构-钢丝编织软管钢丝编织软管钢丝编织的夹角中位角5444“外层内层增强层软管的基本结构-钢丝编织软管钢丝编织的夹角外层内层增强层30软管的基本结构钢丝缠绕软管钢丝缠绕软管钢丝缠绕的夹角中位角5444“软管的基本结构钢丝缠绕软管钢丝缠绕的夹角31高压软管是以钢丝编织体或钢丝缠绕体为骨架的胶管；低压胶管是以麻线或棉线编织体为骨架的胶管高压软管是以钢丝编织体或钢丝缠绕体为骨架的胶管；低压胶管是以32软管的基本参数基本参数：内径，外径额定工作压力，最低爆破压力，压力脉冲寿命耐真空度介质适应性适应温度范围最小弯曲半径长度变化率耐磨性耐臭氧高压绝缘型容积膨胀率低温柔软性粘合强度软管的基本参数基本参数：长度变化率33胶管总成选择因素影响胶管总成使用情况的因素很多。只有按照工况正确选用胶管总成及接头，才能保证胶管总成使用的可靠性和经济性。这些因素有：n胶管尺寸：胶管内径要适当。管路的管径过小，会加大管道内的流体速度，产生过大的压力降，使系统发影响系统的性能。因此管径的尺寸大小要选择适当。n工作压力：胶管的动态工作压力是指在连续工作时胶管的最高工作压力。按照胶管安全系数的有关国际标准规定，资料中描述的工作压力通常为胶管最低爆破压力值的四分之一。胶管总成选择因素影响胶管总成使用情况的因素很多。只有按照工34n冲击压力和疲劳寿命：胶管的选择是根据系统设计的最高压力值来确定的。由于系统的压力值通常是动态的，有时出现冲击压力，其压力峰值会大大高于系统的最高压力值。但系统上一般配有安全阀，故其冲击压力不会严重影响胶管的疲劳寿命。n温度：对于胶管，管内的流体温度和环境温度，无论是稳定的还是瞬时的，都不得超过胶管的耐温极限。过高或过低的温度都有可能降低胶管的使用性能，造成胶管损坏，形成泄漏。冲击压力和疲劳寿命：胶管的选择是根据系统设计的最高压力值来确35软管尺寸规格选择合理的流速划线规格44/16=1/4(英制)软管尺寸规格选择合理的流速划线规格44/16=1/4 36软管总成软管总成软管总成37软管总成的安装造成软管损坏失效的最常见原因是不正确的管路排列和装配。过松或过紧的拧紧都是造成接头泄漏的原因硬管连接必须考虑空间的长度补偿伸直安装的软管必须留有5的余地软管扭曲30可降低软管90的使用寿命软管与软管或机体的磨擦造成软管爆破软管弯曲半径缩小20，可降低软管90的寿命高温可导致软管承压能力降低，接头漏油，疲劳寿命缩短软管总成的安装造成软管损坏失效的最常见原因是不正确的管路排列38液压系统工作原理课件39液压系统工作原理课件40工作介质：液压油或其它合成液体。n我公司统一采用15W/40CD（北京长城）柴机油工作介质：液压油或其它合成液体。我公司统一采用15W/40C41液压系统按油液循环方式的不同可分为闭式系统和开式系统工程机械行走液压系统由于高功率密度和正反向工作以及行车制动等需要，均采用闭式液压传动装置液压系统按油液循环方式的不同可分为闭式系统和开式系统工程机械42液压系统工作原理课件43 左侧左右同轴弹簧式制动器测速器发动机减速器履带行走弯轴式变量马达分动箱 斜盘式柱塞油泵 左侧左右同轴弹簧式制动器测速器发动机减44补油泵功能n补油泵的主要功能是补偿由于泄漏而损失的油液，使闭式系统液压泵正常工作n补油泵的另一重要功能是提供补油压力，帮助斜盘式柱塞泵柱塞回程，保证滑靴紧贴斜盘n冷却和冲洗闭式回路也是补油泵的一个重要作用n补油泵还向主泵或马达的伺服控制系统提供控制油压，也可向其他的辅助工作系统提供动力补油泵功能补油泵的主要功能是补偿由于泄漏而损失的油液，使闭式45T423熨平板振捣液压原理图T423熨平板振捣液压原理图46右侧发动机 传动轴 斜盘柱塞变量油泵 弯轴式定量马达 三根皮带 夯锤偏心轴转动右侧发动机 传动轴 斜盘柱47T423、T325摊铺机的双夯锤振捣回路与行走回路基本相同，均采用闭式回路，变量泵流量与流向的控制采用电比例控制。T473、T273、LTL60摊铺机的行走系统采用闭式回路，变量泵流量与流向的控制采用电伺服控制，单夯锤振捣系统采用开式回路。T423、T325摊铺机的双夯锤振捣回路与行走回路基本相同，48LTL60摊铺机行走系统液压原理图LTL60摊铺机行走系统液压原理图49开式系统是指液压泵从液压油箱吸油，经换向阀给液压油缸（或液压马达）供油以驱动工作机构，液压缸的回油再经换向阀流回液压油箱。开式系统是指液压泵从液压油箱吸油，经换向阀给液压油缸（或液压50摊铺机工作装置泵采用开式回路变量泵和齿轮泵摊铺机工作装置泵采用开式回路变量泵和齿轮泵51液压系统工作原理课件52开式回路变量泵是轴向柱塞斜盘式变量泵，流量与驱动转速及泵排量成正比，通过调节斜盘的位置可无级改变流量n负载传感阀是个流量控制阀，它根据负载压力来工作以调节泵的排量，使之适应执行器的需要n泵的流量受装在泵与执行器之间的外部节流（多路阀、节流阀）的影响，但在低于设定压力的整个范围内不受负载压力的影响n该阀比较节流上游和下游的压力并保持压降（压差p）恒定，从而维持泵的流量保持恒定n如果压差p加大，则泵朝Vgmax回摆，而如果p减小，则泵朝Vgmax摆出，直到在阀中恢复平衡np=P泵-P执行器 p可设定于14至25bar之间开式回路变量泵是轴向柱塞斜盘式变量泵，流量与驱动转速及泵排量53T473/273、LTL60摊铺机工作装置液压原理图1T473/273、LTL60摊铺机工作装置液压原理图154液压系统工作原理课件55T325油缸阀块料斗、提升、伸缩油缸T325油缸阀块料斗、提升、伸缩油缸56液压系统工作原理课件57T325、T473/273、LTL60摊铺机工作装置液压原理图2T325、T473/273、LTL60摊铺机工作装置液压原理58