液壓系統(tǒng)工作原理

液壓基礎知識講座,液壓系統(tǒng)工作原理液壓系統(tǒng)的清潔度問題主講人：劉峻,液壓系統(tǒng)工作原理,液壓傳動系統(tǒng)的組成,能源裝置執(zhí)行裝置控制調節(jié)裝置輔助裝置工作介質,能源裝置：它把機械能轉變成油液的壓力能。最常見的是液壓泵，它給液壓系統(tǒng)提供壓力油，使整個系統(tǒng)能夠動作起來。,液壓泵分為定量泵和變量泵。定量泵包括齒輪泵、螺桿泵、定量葉片泵、定量徑向(軸向)柱塞泵；變量泵分為變量葉片泵、變量徑向柱塞泵、變量軸向柱塞泵。液壓泵的主要參數：排量V（ml/r）、流量q（L/min）、壓力p（Mpa、bar）、功率（kw）、效率、轉速（r/min）、吸入能力(Pa)等,系統(tǒng)壓力范圍,系統(tǒng)壓力是主要影響液壓元件壽命的可變工作壓力。由大負載引起的高壓以類似于許多機械部件，如發(fā)動機和齒輪箱的壽命的方式減少了元件的預期壽命。最大工作壓力是指允許的最高間歇壓力。它是由所要求的最大工作負載決定的。最大工作壓力一般假設只占工作時間的一小部分，通常小于工作總時間的2%。最大壓力通常為溢流閥設定壓力。理想的情況是在一個工作循環(huán)中，有不同的負載和轉速。我們根據工況計算出合適的設計壓力。,力士樂公司的液壓泵,閉式回路變量泵A4VG、A10VG等，該泵均為斜盤式軸向柱塞變量泵，流量與驅動轉速及排量成正比并可無級變量，流量隨斜盤擺角增加到其最大值，斜盤擺過中位可以平穩(wěn)改變液流流動方向，泵在高壓側配備兩個溢流閥來保護靜液壓傳動（泵和馬達）免于超載，內置輔助泵用作補油泵和控油泵，最高補油壓力由一個內置補油溢流閥來限制。A4VG的規(guī)格有28、40、56、71、90、125、180、250；A10VG的規(guī)格有18、28、45、63。油液最低清潔度應為NAS1638之8級。,開式回路變量泵A11VO、A10VO等，該泵輸出流量與轉速及排量成正比并可在最大與零之間無級變化，即使機器運行時也可經外部來設定功率控制（運用負荷傳感技術，達到節(jié)能的目的），具有良好的吸油性能。A11VO的規(guī)格有40、60、75、95、130、190、260，A10VO的規(guī)格有28、45、71、100、140。最低清潔度等級為NAS1638之9級。齒輪泵G2、G3、G4等,執(zhí)行裝置：將油液壓力能轉變成機械能，并對外做功，如液壓缸、液壓馬達。,液壓馬達分為高速馬達和低速馬達(擺線馬達)高速馬達又分為定量馬達和變量馬達定量馬達包括齒輪馬達、螺桿馬達、定量葉片馬達、定量柱塞馬達變量馬達包括變量葉片馬達、變量徑向柱塞馬達、變量軸向柱塞馬達,液壓馬達的參數,排量V（ml/r）流量q（L/min）壓力p（Mpa、bar）額定壓力、最高壓力、工作壓力、壓差扭矩T（N.m）功率（kw）輸入功率、輸出功率效率容積效率、機械效率、總效率轉速（r/min）額定轉速、最高轉速、最低轉速（馬達不出現(xiàn)爬行現(xiàn)象）,力士樂的液壓馬達,A6VM變量馬達彎軸軸向柱塞變量馬達，適用于閉式回路和開式回路的靜壓驅動；通過寬的調節(jié)范圍，滿足高轉速和大扭矩的要求；排量可從零至最大無級調節(jié)，輸出轉速與流量成正比，與排量成反比；斜軸擺動范圍大。MCR10馬達軸輸出徑向柱塞變量馬達。輸出軸可承受較大的徑向力，低速運行平穩(wěn)。,液壓缸是將液壓能轉換為直線運動機械能的執(zhí)行元件分類：單作用液壓缸、雙作用液壓缸、緩沖式液壓缸、多級液壓缸、組合液壓缸主要參數：壓力、缸徑（缸內徑、活塞桿直徑、面積比）、理論推力和拉力、效率、活塞作用力、功率等,控制調節(jié)裝置：它們是控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和液流方向的裝置。換向閥、節(jié)流閥、溢流閥等液壓元件都屬于這類裝置。,液壓閥控制調節(jié)裝置控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力、流量和液流方向,液壓閥的類型選擇，應考慮正確的功能、密封性和抗御可預見的機械和環(huán)境影響的能力。推薦盡量采用板式安裝閥和(或)插裝閥。油路塊應牢固安裝，其內部通道應無有害雜質(如氧化皮、毛刺、切屑)，這些會限制流動或被沖刷出來引起任何元件(其中包括密封件或填料)失靈、損壞。,液壓閥按控制方式分為電液比例閥和電液伺服閥,電液比例閥根據輸入電信號的大小，按比例、連續(xù)地控制液壓系統(tǒng)中的壓力和流量的液壓閥。它是在普通壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥的基礎上，引入比例電磁鐵代替原有的控制部分而構成的。電液伺服閥根據輸入電控信號及反饋量的大小，按比例、連續(xù)地遠距離控制液壓系統(tǒng)中油液的壓力和流量的液壓閥。共同點：都是將小功率的輸入信號，轉換成大功率的液壓輸出量，用以控制液壓執(zhí)行器的動作。不同點：電比例閥抗污染能力強，工作可靠，但頻率響應、滯環(huán)、線性度、分辨率等指標一般低于伺服閥。,熨平板夯錘調速閥,熨平板的止動閥,行走系統(tǒng)清洗閥,是除上述三項以外的其它裝置，如油箱、過濾器、液壓膠管、冷卻器等，它們對保證液壓系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、持久地工作，有重要作用。,輔助裝置,熱交換器,當自然冷卻不能控制系統(tǒng)液壓油的溫度時，或要求精確控制液壓油液的溫度時，應使用熱交換器。行走機械的熱交換器主要用于主機液壓系統(tǒng)的回路上。工作時，液壓系統(tǒng)中高溫油流經液壓油冷卻裝置，在熱交換器中與強制流動的冷空氣進行高效熱交換，使油溫下降至工作溫度，確保主機連續(xù)正常工作。應對熱交換器定期進行清洗。,濾油器,安裝濾油器時應注意濾油器殼體上表明的液流方向，正確安裝在工作系統(tǒng)中。否則，會把濾芯沖壞，造成系統(tǒng)污染。當濾油器壓差指示器顯示紅色信號時，或壓差電發(fā)訊器報警（蜂鳴器響或指示燈亮）時，要及時清洗或更換濾芯。在清洗或更換濾芯時，要防止外界污染物侵入工作系統(tǒng)。,液壓油箱,主要功能：儲存系統(tǒng)中所需的的足夠油液散發(fā)系統(tǒng)工作中產生的一部分熱量分離油液中的氣體及沉淀污物安裝位置：油箱的油液面與泵的吸油口的高度h：泵的安裝位置高于液壓油箱時，h800mm；泵的安裝位置低于液壓油箱時，h200mm。,液壓接頭體和液壓膠管總成,在液壓傳動中常用的管子有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管。鋼管以“外徑X壁厚長度”表示，應采用冷拔或冷軋精密無縫鋼管。膠管以“內徑、纏繞或編制層數、長度、管接頭夾角”表示，分低壓和高壓兩種。膠管內徑與流量、流速有關，公式為A=q/6v,軟管接頭的外連接部分,SAE拼合法蘭油口,H,D1,D2,A,B,軟管接頭的外連接部分,軟管的基本結構-鋼絲編織軟管,鋼絲編織的夾角中位角5444“,外層,內層,增強層,軟管的基本結構鋼絲纏繞軟管,鋼絲纏繞的夾角中位角5444“,高壓軟管是以鋼絲編織體或鋼絲纏繞體為骨架的膠管；低壓膠管是以麻線或棉線編織體為骨架的膠管,軟管的基本參數,基本參數：內徑，外徑額定工作壓力，最低爆破壓力，壓力脈沖壽命耐真空度介質適應性適應溫度范圍最小彎曲半徑,長度變化率耐磨性耐臭氧高壓絕緣型容積膨脹率低溫柔軟性粘合強度,膠管總成選擇因素影響膠管總成使用情況的因素很多。只有按照工況正確選用膠管總成及接頭，才能保證膠管總成使用的可靠性和經濟性。這些因素有：,膠管尺寸：膠管內徑要適當。管路的管徑過小，會加大管道內的流體速度，產生過大的壓力降，使系統(tǒng)發(fā)影響系統(tǒng)的性能。因此管徑的尺寸大小要選擇適當。工作壓力：膠管的動態(tài)工作壓力是指在連續(xù)工作時膠管的最高工作壓力。按照膠管安全系數的有關國際標準規(guī)定，資料中描述的工作壓力通常為膠管最低爆破壓力值的四分之一。,沖擊壓力和疲勞壽命：膠管的選擇是根據系統(tǒng)設計的最高壓力值來確定的。由于系統(tǒng)的壓力值通常是動態(tài)的，有時出現(xiàn)沖擊壓力，其壓力峰值會大大高于系統(tǒng)的最高壓力值。但系統(tǒng)上一般配有安全閥，故其沖擊壓力不會嚴重影響膠管的疲勞壽命。溫度：對于膠管，管內的流體溫度和環(huán)境溫度，無論是穩(wěn)定的還是瞬時的，都不得超過膠管的耐溫極限。過高或過低的溫度都有可能降低膠管的使用性能，造成膠管損壞，形成泄漏。,軟管尺寸規(guī)格選擇合理的流速,劃線規(guī)格44/16=1/4(英制),軟管總成,軟管總成的安裝,造成軟管損壞失效的最常見原因是不正確的管路排列和裝配。過松或過緊的擰緊都是造成接頭泄漏的原因硬管連接必須考慮空間的長度補償伸直安裝的軟管必須留有5的余地軟管扭曲30可降低軟管90的使用壽命軟管與軟管或機體的磨擦造成軟管爆破軟管彎曲半徑縮小20，可降低軟管90的壽命高溫可導致軟管承壓能力降低，接頭漏油，疲勞壽命縮短,工作介質：液壓油或其它合成液體。,我公司統(tǒng)一采用15W/40CD（北京長城）柴機油,液壓系統(tǒng)按油液循環(huán)方式的不同可分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng),工程機械行走液壓系統(tǒng)由于高功率密度和正反向工作以及行車制動等需要，均采用閉式液壓傳動裝置,左側,左,右,同軸,彈簧式制動器測速器,發(fā)動機,減速器,履帶行走,彎軸式變量馬達,分動箱斜盤式柱塞油泵,補油泵功能,補油泵的主要功能是補償由于泄漏而損失的油液，使閉式系統(tǒng)液壓泵正常工作補油泵的另一重要功能是提供補油壓力，幫助斜盤式柱塞泵柱塞回程，保證滑靴緊貼斜盤冷卻和沖洗閉式回路也是補油泵的一個重要作用補油泵還向主泵或馬達的伺服控制系統(tǒng)提供控制油壓，也可向其他的輔助工作系統(tǒng)提供動力,T423熨平板振搗液壓原理圖,右側,發(fā)動機傳動軸斜盤柱塞變量油泵彎軸式定量馬達三根皮帶夯錘偏心軸轉動,T423、T325攤鋪機的雙夯錘振搗回路與行走回路基本相同，均采用閉式回路，變量泵流量與流向的控制采用電比例控制。T473、T273、LTL60攤鋪機的行走系統(tǒng)采用閉式回路，變量泵流量與流向的控制采用電伺服控制，單夯錘振搗系統(tǒng)采用開式回路。,LTL60攤鋪機行走系統(tǒng)液壓原理圖,開式系統(tǒng)是指液壓泵從液壓油箱吸油，經換向閥給液壓油缸（或液壓馬達）供油以驅動工作機構，液壓缸的回油再經換向閥流回液壓油箱。,攤鋪機工作裝置泵采用開式回路變量泵和齒輪泵,開式回路變量泵是軸向柱塞斜盤式變量泵，流量與驅動轉速及泵排量成正比，通過調節(jié)斜盤的位置可無級改變流量,負載傳感閥是個流量控制閥，它根據負載壓力來工作以調節(jié)泵的排量，使之適應執(zhí)行器的需要泵的流量受裝在泵與執(zhí)行器之間的外部節(jié)流（多路閥、節(jié)流閥）的影響