第六章流動(dòng)式起重機(jī)

1、第六章流動(dòng)式起重機(jī)現(xiàn)在我來和大家一起學(xué)習(xí)培訓(xùn)教材第六章的內(nèi)容。仔細(xì)看一下第六章，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)本章分為六節(jié)，主要介紹了三部分內(nèi)容：流動(dòng)式起 重機(jī)基本知識(shí)；流動(dòng)式起重機(jī)液壓系統(tǒng)；流動(dòng)式起重機(jī)故障及安全檢驗(yàn)。三部分中尤 以第二部分最為重要，這可從書后習(xí)題中看出（60%60%勺習(xí)題是關(guān)于液壓系統(tǒng)的）。本章的第 三部分內(nèi)容比較死，特別是安全檢測(cè)部分均為規(guī)定的要求，大家做一下課后習(xí)題即可。我 這兩天主要介紹前兩部分的內(nèi)容。下面我開始介紹第一部分的內(nèi)容。 6.16.1流動(dòng)式起重機(jī)基本知識(shí)一、 流動(dòng)式起重機(jī)的定義可以配備立柱或塔架，能在帶載或空載情況下，沿?zé)o軌路面運(yùn)動(dòng)，依靠自重保持穩(wěn)定 的臂架型起重機(jī)。（GB6

2、974.6GB6974.6）二、 流動(dòng)式起重機(jī)的分類及特點(diǎn)1.1.分類按照底盤形式不同，流動(dòng)式起重機(jī)分為：七豐打汽車起重機(jī)/全地面汽車起重機(jī) 輪式起重機(jī)丿輪胎起重機(jī)流動(dòng)式起重機(jī)*履帶式起重機(jī)專用流動(dòng)式起重機(jī)2.2.特點(diǎn)項(xiàng)目汽車式起重機(jī)輪胎式起重機(jī)底盤來源通用汽車底盤或加強(qiáng)式專用汽車底 盤特制充氣輪胎底盤流動(dòng)式起重機(jī)由回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變幅機(jī)構(gòu)組成行駛速度汽車原有速度，可與汽車編隊(duì)行駛，速度50Km/h50Km/h30Km/h30Km/h發(fā)動(dòng)機(jī)位置中、小型采用汽車原有發(fā)動(dòng)機(jī)；大 型的在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上再設(shè)一發(fā)動(dòng)機(jī)供 起重機(jī)作業(yè)用一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)在回轉(zhuǎn)平臺(tái)上或 底盤上駕駛室位置除汽車原有駕駛室外，在回轉(zhuǎn)平臺(tái) 上再設(shè)

3、一操縱室，操縱起重作業(yè)經(jīng)常只有一個(gè)駕駛室，一般設(shè)在 回轉(zhuǎn)平臺(tái)上外形軸距長(zhǎng)，重心低，適于公路行駛軸距短，重心高工作范圍使用支腿吊重，主要在側(cè)方和后方 2 2 7070度范圍內(nèi)工作360360度范圍內(nèi)全回轉(zhuǎn)作業(yè)，并能吊重行駛行駛性能轉(zhuǎn)彎半徑大，越野性差，軸壓符合 公路行駛要求轉(zhuǎn)彎半徑小，越野性好（越野型 者）使用特點(diǎn)可經(jīng)常移動(dòng)于較長(zhǎng)距離的工作場(chǎng)地 間，起重和行駛并重工作場(chǎng)地較固定，在公路上移動(dòng) 較少，以起重為主，兼顧行駛履帶式起重機(jī)采用履帶式底盤，承載能力大、起重穩(wěn)定性好、可吊重行駛，爬坡能力 強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小，但行駛速度低不適宜長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)移。三、流動(dòng)式起重機(jī)的組成從機(jī)器角度看，其組成為:流動(dòng)式起重機(jī)

4、由丿動(dòng)力裝置工作機(jī)構(gòu)（行駛機(jī)構(gòu)）厶口亠人戸厶+屮組成金屬結(jié)構(gòu).傳動(dòng)與控制系統(tǒng)置從機(jī)構(gòu)角度看，其組成為:p起升機(jī)構(gòu)彳亍走機(jī)構(gòu)四、流動(dòng)式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)所謂流動(dòng)式起重機(jī)結(jié)構(gòu)，通常是指其金屬結(jié)構(gòu)，它包括起重臂、轉(zhuǎn)臺(tái)、車架和支腿四 部分組成。F F面分別介紹其特點(diǎn)1.1.起重臂它是起重機(jī)主要的承載構(gòu)件。流動(dòng)式起重機(jī)的起重臂有兩種形式：桁架臂和箱形伸縮桁架臂：由弦桿和腹桿焊接而成，現(xiàn)主要用于履帶式起重機(jī)，也常用做汽車起重機(jī) 的副臂；箱形伸縮臂：由鋼板焊接成多邊形截面，若干節(jié)箱形臂套接組成伸縮臂，主要用于 輪式起重機(jī)。2.2.轉(zhuǎn)臺(tái) 它的作用是對(duì)吊臂后鉸點(diǎn)、變幅油缸提供約束，同時(shí)將起升載荷、自重以及慣性載荷

5、 等通過回轉(zhuǎn)支承裝置傳遞到起重機(jī)底架上。3.3. 車架它是整個(gè)起重機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其作用是將起重機(jī)工作時(shí)作用于回轉(zhuǎn)支承裝置上的載荷 傳遞到起重機(jī)的支撐裝置上。4.4. 支腿 它的作用是在不增加起重機(jī)寬度的前提下，為起重機(jī)工作時(shí)提供較大的支撐跨度，以提高其起重穩(wěn)定性。通常支腿都采用折疊或收放機(jī)構(gòu)。支腿形式分為H H形支腿、X X形支腿、蛙式支腿和輻射形支腿。其中H H形支腿應(yīng)用最廣, 輻射形支腿主要用于大噸位起重機(jī)上。五、 流動(dòng)式起重機(jī)起重特性起重機(jī)的起重特性是保證起重機(jī)安全工作的重要依據(jù)。 起重量隨工作幅度的變化關(guān)系稱為起重機(jī)起重特性。流動(dòng)式起重機(jī)的起重特性由吊臂強(qiáng)度和整機(jī)穩(wěn)定性共同決定，即小幅

6、度時(shí)由吊臂強(qiáng)度 決定，大幅度時(shí)由整機(jī)穩(wěn)定性決定。六、 流動(dòng)式起重機(jī)發(fā)展趨勢(shì)1.1.結(jié)構(gòu)上向大型化發(fā)展 現(xiàn)在千噸級(jí)汽車吊、履帶吊已不足為奇，且都具備超起裝置。2.2.廣泛采用先進(jìn)的液壓控制技術(shù)液壓系統(tǒng)采用負(fù)荷敏感技術(shù)、 電液比例技術(shù)， 使得系統(tǒng)更加節(jié)能、 控制更加精準(zhǔn)流動(dòng)式起重機(jī)基本知識(shí)就介紹這么多， 下面我們介紹本章的第二部分6.26.2流動(dòng)式起重機(jī)液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)是由液壓元件組成的用于傳遞動(dòng)力、實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)的一套裝置液壓系統(tǒng)的作用就是實(shí)現(xiàn)液壓傳動(dòng)與控制因此，在學(xué)習(xí)流動(dòng)式起重機(jī)液壓系統(tǒng)之前，首先要搞清楚液壓傳動(dòng)是怎么回事一、液壓傳動(dòng)基本知識(shí)11液壓傳動(dòng)概念什么是傳動(dòng)？傳動(dòng)是解決動(dòng)力機(jī)（原動(dòng)機(jī)）

7、與工作機(jī)不同工作特性之間矛盾的能量傳遞過程。如: 電機(jī)輸出的是轉(zhuǎn)動(dòng)，而工作機(jī)要求輸出直線運(yùn)動(dòng)。解決二者之間矛盾就需要傳動(dòng)裝置。按照傳遞能量所用的工作介質(zhì)的不同，傳動(dòng)分為：機(jī)械傳動(dòng)：介質(zhì)是齒輪、鏈條、皮帶等機(jī)械零件 電力傳動(dòng)：介質(zhì)是電傳動(dòng)流體傳動(dòng)：介質(zhì)是流體綜合傳動(dòng)：上述三者均有之這里又出現(xiàn)了流體的概念。何謂流體？簡(jiǎn)單地講，我們把氣體、液體這類易于流動(dòng)、無固定形狀，宏觀上具有連續(xù)性特征的 物質(zhì)稱為流體。因此，流體分為：氣體I在機(jī)械上，我們主要研究以液壓油為工作介質(zhì)傳遞能量的傳動(dòng)方式以液壓油為介質(zhì)傳遞能量有兩種方式：以液體動(dòng)能為主要能量傳遞方式的，稱之為液力傳動(dòng)；以液體壓力能為主要能量傳遞方式的，

8、稱之為液壓傳動(dòng)。至此，我們可以給液壓傳動(dòng)下一個(gè)完整的定義：以油液壓力能來傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式，叫液壓傳動(dòng)。22液壓傳動(dòng)的工作原理我們以液壓千斤頂為例介紹液壓傳動(dòng)的工作原理。液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^程是：手柄抬起小油缸吸油 手柄壓下小油缸排油 起升負(fù)載吸油：通過杠桿提升小活塞，使小液壓缸下腔密閉容積增大，腔內(nèi)壓力降低形成部分真空，油箱中的油液在大氣壓力作用下進(jìn)入小液壓缸下腔。這一過程中，單向閥8 8正向打開，單向閥7 7關(guān)閉。排油：吸油完畢后，壓下杠桿，小活塞下移，小液壓缸下腔密閉容積縮小，腔內(nèi)壓力增大，單向閥8 8關(guān)閉，單向閥7 7正向打開，液壓油被排入通油管道。起升負(fù)載：來自小液壓缸下腔的壓力

9、油液經(jīng)管道進(jìn)入大液壓缸下腔，推動(dòng)大活塞和負(fù)載重物上移。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ鬟^程，下面我們通過簡(jiǎn)單的定量計(jì)算，來分析液壓系統(tǒng)的工作原理。設(shè)系統(tǒng)無泄漏，小活塞工作面積為 Ai，大活塞工作面積為A2，作用在小活塞上的力為Fi，作用在大活塞上的力為F2 ；下壓杠桿時(shí)，小活塞位移Hi，大活塞位移H2先看力的傳遞過程：大活塞上作用有負(fù)載F2，它在大液壓缸中產(chǎn)生的油液壓力為 P2二旦A2當(dāng)杠桿1 1下壓時(shí)，單向閥8 8關(guān)閉，單向閥7 7正向打開，大小油缸下腔及通油管道構(gòu)成 了一個(gè)密閉容積則小油缸下腔壓力p1應(yīng)等于大油缸下腔壓力p2，即Pi = p2 = P p p為系統(tǒng)壓力，是由負(fù)載決定的。這說明，液壓系

10、統(tǒng)中壓力取決于負(fù)載為了克服負(fù)載力使大活塞運(yùn)動(dòng)，作用于小活塞上的力F1應(yīng)為：F pA,，即當(dāng)下壓杠桿的力為Fi二pAi時(shí)，大活塞就能產(chǎn)生一個(gè)力F F2，使負(fù)載向上運(yùn)動(dòng)?？梢姡i變?yōu)榱2是通過壓力p p的傳遞實(shí)現(xiàn)的。這說明，液壓系統(tǒng)中力的傳遞遵循 帕斯卡原理再看運(yùn)動(dòng)的傳遞過程（傳遞位移和速度）下壓杠桿1 1時(shí)，小油缸排出的油液全部進(jìn)入大油缸中，即排出小油缸的油液體積等于 進(jìn)入大油缸的油液體積。用數(shù)學(xué)式子表達(dá)就是：比人=日2人2（容積守恒，本質(zhì)是質(zhì)量守恒）因此，液壓傳動(dòng)又叫容積式傳動(dòng)兩邊同除以時(shí)間t，則有：A11=A2：2上兩式說明，液壓系統(tǒng)中 運(yùn)動(dòng)的傳遞遵循質(zhì)量守恒定律。液壓系統(tǒng)中，A A

11、:被定義為油液的流量q q （單位時(shí)間內(nèi)通過某一通流截面的油液體積）可見在該系統(tǒng)中有A1：1 =A2：2 =q。這說明，液壓系統(tǒng)中速度取決于流量最后看系統(tǒng)的能量傳遞過程輸入小活塞的功率為R =阡1，這是人輸入的機(jī)械能大活塞輸出的功率為P2 - F2 2，這是系統(tǒng)輸出的機(jī)械能中間環(huán)節(jié)（傳動(dòng)）功率為P = pqpq，這是系統(tǒng)的壓力能能量傳遞順序?yàn)镽 P P2，并且R = P = P2 這說明，液壓傳動(dòng)遵循能量轉(zhuǎn)換與守恒定律。由此可知液壓傳動(dòng)的基本特征為：壓力取決于負(fù)載，速度取決于流量；力的傳遞遵循帕斯卡原理，運(yùn)動(dòng)的傳遞遵循質(zhì)量守恒定律。由此還可知 液壓傳動(dòng)的本質(zhì)是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能

12、傳遞后，再通過工作機(jī)轉(zhuǎn)換為機(jī)械能做功。這就是液壓傳動(dòng)的工作原理。3.3. 液壓系統(tǒng)的組成根據(jù)液壓傳動(dòng)的工作原理可知：液壓系統(tǒng)必須有一個(gè)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為壓力能的裝置， 我們稱之為動(dòng)力元件；液壓系統(tǒng)必須有一個(gè)把壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置， 我們稱之為執(zhí)行元件；為了保證執(zhí)行原件按照預(yù)期要求完成動(dòng)作，就必須對(duì)其進(jìn)行有效的控制。因此，液壓 系統(tǒng)必須有控制調(diào)節(jié)元件；此外，為了保證液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的正常工作，還必須配備油箱、濾清器、蓄能器、管路 等，我們稱之為輔助元件。4.4.液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)有：?jiǎn)挝恢亓織l件下，輸出功率大；易于實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速；操縱方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。二、流動(dòng)式起重機(jī)常

13、用液壓元件1.1.動(dòng)力元件液壓泵泵的基本工作原理泵的基本工作原理就是通過密封工作容積的周期性變化來實(shí)現(xiàn)吸油和排油。因此，液壓泵又稱為容積式泵泵的基本性能參數(shù)液壓泵的主要性能參數(shù)是壓力、流量、功率和效率等。 壓力泵的壓力有3 3個(gè)：額定壓力、工作壓力和最大工作壓力。額定壓力：是指泵在正常工作條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力。它是一個(gè) 定值，就是液壓泵銘牌上標(biāo)注的壓力。工作壓力：是指泵工作時(shí)，輸出油液的實(shí)際壓力。它取決于外負(fù)載，隨負(fù)載的變化而 變化。最大工作壓力：是指組成泵零件的材料強(qiáng)度以及泵的最大泄漏量允許的最大泵壓力。 它是定值，壓力超過該值，泵將被破壞或失效。 流量與泵流量密切相關(guān)的基

14、本量是泵的排量，它是在無泄漏的情況下，泵軸轉(zhuǎn)一周所排出 的油液體積，用V V表示。泵的流量有3 3個(gè)：理論流量、額定流量、實(shí)際流量理論流量：泵在無泄漏的情況下，單位時(shí)間內(nèi)所排出的油液體積，用qt表示。qt =nV額定流量：在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下，泵的實(shí)際輸出流量。實(shí)際流量：泵工作時(shí)實(shí)際輸出的流量，用 q q表示。q = qt -qi 二 nV -ki pqi為泵的油液泄漏量，ki為泵的流量泄漏系數(shù)，p p為泵的輸出壓力。 液壓泵的功率液壓泵的功率有兩個(gè)：輸入功率、輸出功率。輸入功率：它是電動(dòng)機(jī)等原動(dòng)機(jī)輸入泵的功率，是機(jī)械功率，用R表示。輸出功率：它是泵實(shí)際輸出的功率，是液壓功率，用Po表示。P

15、。=p q效率泵的效率有3 3個(gè)：容積效率、機(jī)械效率、總效率容積效率：100%qt機(jī)械效率： m二 100%T T是電動(dòng)機(jī)輸出的扭矩，也是泵的輸入扭矩，稱為泵的實(shí)際扭矩；Tt是泵的輸入扭矩減去摩擦損耗剩余的用于轉(zhuǎn)換為壓力能的扭矩，稱為泵的理論扭矩?？傂剩菏侵副玫妮敵龉β逝c輸入功率之比。v 上 10% P泵的分類齒輪泵葉片泵按照結(jié)構(gòu)的不同，液壓泵丄、宀右柱塞泵螺桿泵定量泵按照排量是否可調(diào)，液壓泵I I變量泵中小噸位流動(dòng)式起重機(jī)中最常用的是齒輪泵。齒輪泵的結(jié)構(gòu)組成及原理嚙合齒輪泵由泵體、一對(duì)齒數(shù)相等的嚙合齒輪、前后端蓋及密封件等主要零件構(gòu)成。其中泵體內(nèi)表面、齒輪上的齒槽、端蓋和通油口構(gòu)成了密封工

16、作容積，兩個(gè)齒輪的嚙合線將該密封容積分為兩部分。隨著齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，嚙合線右側(cè)的輪齒相繼脫開， 這部分密封工作容積不斷增大，形成部分真空。在大 氣壓作用下，油箱油液經(jīng)吸油口進(jìn)入油泵，并被旋轉(zhuǎn) 的齒槽帶入嚙合線上側(cè)。隨著齒輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪泵周期性地完成吸油 和排油過程。22執(zhí)行元件一一油缸和馬達(dá)流動(dòng)式起重機(jī)上常用的液壓缸主要是活塞式、伸縮式油缸液壓缸活塞式液壓缸有活塞和活塞桿， 活塞外徑與缸筒內(nèi)徑相同，活塞桿直徑小于缸筒內(nèi)徑伸縮式液壓缸又稱為多級(jí)缸，由兩個(gè)或多個(gè)活塞套裝而成，前級(jí)活塞缸的活塞是后級(jí) 活塞缸的缸筒。伸出時(shí)按照活塞有效工作面積由大到小順序依次伸出，縮回時(shí)則按照活塞 有效工作面積由小到大

17、順序依次縮回。馬達(dá)馬達(dá)在工作原理上與液壓泵是互逆的，有什么樣的液壓泵就對(duì)應(yīng)著又有什么類型的液 壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)的基本性能參數(shù)主要有：流量、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率。馬達(dá)的流量要用排量來定義。排量：在無泄漏的情況下，使馬達(dá)旋轉(zhuǎn)一周所要輸入的油液體積， 用V V表示。馬達(dá)的流量分為理論流量和實(shí)際流量。理論流量：在無泄漏的情況下，形成馬達(dá)指定轉(zhuǎn)速所要輸入的油液流量，用qt表示。實(shí)際流量：馬達(dá)入口處的流量，用 q q表示。由于馬達(dá)存在泄漏，其理論流量與實(shí)際流量不等，關(guān)系為:q =q q， q為馬達(dá)泄漏量則有： p qt =Tt -我們把實(shí)際扭矩與理論扭矩之比稱為馬達(dá)的機(jī)械效率,計(jì)100%表示。容積效率：馬達(dá)理

18、論流量與實(shí)際流量之比，用100%表示。q根據(jù)馬達(dá)排量定義，有：qt = nV 二nvV V馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩分為理論轉(zhuǎn)矩和實(shí)際轉(zhuǎn)矩。理論轉(zhuǎn)矩是液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能后尚未輸出的轉(zhuǎn)矩，用 Tt表示；理論轉(zhuǎn)矩在輸出過程中要磨損消耗才能實(shí)際輸出， 馬達(dá)實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩為其實(shí)際轉(zhuǎn)矩,用T T表示。馬達(dá)出口常有回油背壓，因此輸入馬達(dá)的液壓能只有部分轉(zhuǎn)換為機(jī)械能設(shè)馬達(dá)入口處壓力為p p，出口壓力為p，則馬達(dá)進(jìn)出口壓差為 p = p馬達(dá)的功率分為輸入功率和輸出功率。馬達(dá)的輸入功率是液壓功率，用 R = p q表示；馬達(dá)的輸出功率是機(jī)械功率，用 P。=T 表示。馬達(dá)輸出功率與輸入功率之比稱為馬達(dá)的總效率，用=P0 100%

19、= m v表示。P流動(dòng)式起重機(jī)常用低速大扭矩馬達(dá)，主要用在主副起升、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中低速大扭矩馬達(dá)的工作原理：內(nèi)曲線徑向柱塞式馬達(dá)就是一種低速大扭矩馬達(dá)。結(jié)構(gòu)組成內(nèi)曲線徑向柱塞式馬達(dá)主要由定子1 1、轉(zhuǎn)子2 2、柱塞4 4、滾輪5 5、橫梁7 7、輸出軸3 3等 主要零件組成。定子是整體式的，其內(nèi)表面由六個(gè)完全相同的曲面，每段曲面凹部的頂點(diǎn)都將曲面分成a、b b兩段；輸出軸3 3與轉(zhuǎn)子連接為一體；轉(zhuǎn)子體上有8 8個(gè)沿徑向均布的柱塞 孔，柱塞4 4與橫梁7 7和滾輪5 5組成柱塞組件安放其中；配流軸固定不動(dòng)，其上均布 1212個(gè)配 流窗口，交替分為兩組經(jīng)軸向孔分別與進(jìn)、 回油口相通，每一組的配流窗口都

20、對(duì)準(zhǔn)曲面a或 b b的中間位置。Lp nV 二p V2 二n2 二工作原理如圖，假設(shè)a段曲面對(duì)應(yīng)的配流窗口通高壓油，b b段曲面對(duì)應(yīng)的配流窗口通低壓油。 則 在圖示位置，柱塞一、五處于高壓油作用下，柱塞三、七處于回油狀態(tài)；柱塞二、四、六、 八處于過度狀態(tài)。柱塞一、五在高壓油作用下產(chǎn)生力 P P，通過橫梁和滾輪作用于定子內(nèi)表面，定子給柱 塞組件一個(gè)反作用力N N，N N分解為兩個(gè)力：一個(gè)為P P與P P 平衡；另一個(gè)為T T，該力經(jīng)橫梁 傳遞給轉(zhuǎn)子，帶動(dòng)輸出軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)輸出扭矩。處于a段曲面上的柱塞都產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，處于 b b段曲面上的柱塞都回油縮回；在a、b b段的 連接點(diǎn)處，柱塞腔封閉，即從高壓

21、區(qū)向低壓區(qū)過渡或由低壓區(qū)向高壓區(qū)過渡。由于曲面段數(shù)和柱塞數(shù)不等，因此總有柱塞處于 a段，從而可使馬達(dá)輸出軸連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),輸出扭矩。這就是內(nèi)曲線徑向柱塞式馬達(dá)的工作原理。33控制調(diào)節(jié)元件一一閥液壓閥的作用是對(duì)系統(tǒng)中油液的流向、流量和壓力起調(diào)節(jié)控制作用。因此，按照控制 作用的不同，液壓閥分為方向控制閥、流量控制閥、壓力控制閥。流動(dòng)式起重機(jī)液壓系統(tǒng)中所用的閥種類很多， 我們講幾個(gè)典型的閥類元件方向控制閥單向閥：作用是使油液只能沿一個(gè)方向流 動(dòng)，不能倒流。液控單向閥：作用是既可使油液正向流動(dòng)， 又可通過輸入控制壓力油使閥反向打開，從而 讓油液反向流動(dòng)。換向閥：作用是通過改變閥芯在閥體內(nèi)的相對(duì)工作位置， 使

22、閥體各通油口連通或斷開, 以此控制液流的通斷或改變油液流動(dòng)方向。對(duì)于換向閥，應(yīng)該掌握它的命名方法。位 + +通+ +操縱方式+ +換向閥雙向液壓鎖： 功能當(dāng)系統(tǒng)停止供油時(shí)，使執(zhí)行元件保持原有工作狀態(tài)不變。 結(jié)構(gòu)組成將兩個(gè)液控單向閥集成為一體成對(duì)使用，就成為雙向液壓鎖。如圖，雙向液壓鎖主要由閥體1 1,錐閥3 3、4 4,彈簧2 2、5 5,控制活塞6 6等主要零件組成工作原理當(dāng)換向閥處于左位時(shí)，泵的來油進(jìn)入液壓鎖的B B 口，錐閥4 4正向打開，油液進(jìn)入油缸無桿腔。而 此時(shí)油缸有桿腔回油被錐閥3 3反向截止，于是無桿 腔油液壓力升高，推動(dòng)控制活塞6 6左移，頂開錐閥 3,3,油缸回油流回油箱，

23、活塞桿伸出。當(dāng)換向閥8 8處于中位時(shí)，液壓泵中位卸荷，液 壓缸兩腔中的油液分別被錐閥 3 3、4 4反向截止，不 能形成暢通油路，活塞桿不能伸縮，即處于鎖緊狀態(tài)O應(yīng)用主要用于工程機(jī)械支腿油路中。壓力控制閥先導(dǎo)式溢流閥溢流閥的功用是通過閥口溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、調(diào)壓或限壓作用。組成：它由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成。先導(dǎo)閥是一個(gè)小規(guī)格的直動(dòng)式溢流閥。主閥由閥體、閥座、閥芯和回位彈簧組成。在 主閥閥體、主閥芯、導(dǎo)閥上可根據(jù)需要加工有阻尼 孔。一般有兩個(gè)作用：使主閥芯前后產(chǎn)生壓差， 壓差產(chǎn)生的液壓力使主閥芯開啟；產(chǎn)生阻尼作用 使閥芯減振。工作原理：油液由進(jìn)油口經(jīng)主閥芯阻尼孔 1

24、 1流入主閥芯后腔、導(dǎo)閥前腔。當(dāng)油液壓力較小時(shí)，導(dǎo) 閥前腔的壓力油不能頂開導(dǎo)閥，油液無法流動(dòng)，此時(shí)主閥芯前后腔和導(dǎo)閥前腔油液壓力相 等,都等于溢流閥進(jìn)口壓力。此時(shí)主閥芯僅在回位彈簧的作用下壓在主閥座上。當(dāng)油液壓力增大，使得作用于導(dǎo)閥前腔的油液足以克服導(dǎo)閥芯的彈簧預(yù)緊力時(shí)，先導(dǎo) 閥打開，一小部分油液經(jīng)導(dǎo)閥口流回油箱。油液流動(dòng)過程中，由于阻尼孔1 1的作用，在主閥芯兩側(cè)形成了油液壓差。該壓差對(duì)主閥芯產(chǎn)生一個(gè)開啟液壓力，當(dāng)它大于主閥芯回位彈 簧的預(yù)緊力時(shí)，主閥芯開啟，大部分油液經(jīng)主閥芯溢流。特點(diǎn)：導(dǎo)閥調(diào)壓，主閥溢流。即轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)壓手輪 6 6調(diào)節(jié)導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧5 5預(yù)緊力，可改變溢流閥結(jié)構(gòu)組成：由閥體5

25、5,閥芯6 6,兩個(gè)導(dǎo)閥芯開啟壓力，決定溢流閥的溢流壓力；一但導(dǎo)閥開啟，主閥隨后也打開，大部分油液 經(jīng)主閥芯處溢流先導(dǎo)式溢流閥的穩(wěn)壓性能優(yōu)于直動(dòng)式溢流閥。但由于先導(dǎo)式溢流閥是二級(jí)閥，所以它的靈敏度不及直動(dòng)式溢流閥。平衡閥當(dāng)油路承受負(fù)值負(fù)載（即負(fù) 載與執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)方向一致）時(shí), 為了防止執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)失去控 制，而使回油路保持背壓的壓力 控制閥稱為平衡閥。平衡閥又稱 為限速閥。其功能是油路承受負(fù)值負(fù)載時(shí)，在回油路產(chǎn)生回油背壓流量控制閥分流集流閥功能：保證用同一個(gè)油源向兩個(gè)執(zhí) 行元件供應(yīng)相同的流量，以使結(jié)構(gòu)尺寸 相同的兩個(gè)執(zhí)行元件保持運(yùn)動(dòng)同步。固定節(jié)流孔1 1、2 2，和兩個(gè)對(duì)中彈簧7 7等 -尚

26、空比扯怎 主要零件組成閥芯中間的臺(tái)肩將閥分為完全對(duì)稱的左、右兩部分；位于左右兩側(cè) 的油室a、b b通過閥芯上的兩條油道分別與閥芯右側(cè)和左側(cè)的彈簧腔相 通；兩個(gè)對(duì)中彈簧7 7保證閥芯非工作狀態(tài)時(shí)處于中間位置， 使得閥芯兩 端臺(tái)肩與閥體形成的兩個(gè)可變節(jié)流口 3 3、4 4的過流面積相等（液阻相等）價(jià)的結(jié)岬中即罔工作原理：液壓泵輸出的壓力油經(jīng)過液阻相等的固定節(jié)流孔 1 1、2 2后分別進(jìn)入油室a、b b，壓力分 別為pi、P2;然后再經(jīng)可變節(jié)流口 3 3、4 4至出口 I和U后通往兩個(gè)執(zhí)行元件，出口 I、U 處的壓力分別設(shè)為p3、p4。當(dāng)兩個(gè)執(zhí)行元件負(fù)載相等時(shí)，P3 = P4，此時(shí)Po - P3二P

27、0 - P4，則Qi二q2。當(dāng)兩個(gè)執(zhí)行 元件尺寸相同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度同步。若由于某種原因，導(dǎo)致油路I的負(fù)載大于油路U的負(fù)載，則必有P3 P4，于是就有Po - P3 ： Po - P4、qi : q2，兩個(gè)執(zhí)行元件不能保持速度同步。由于q1 : q2，則Po - 5 ： Po - P2，即P1 P2，則閥芯左移，節(jié)流口 3 3通流面積加大、 節(jié)流口 4 4通流面積減小，于是q 、q2兒，直至q q2、pi = p2，閥芯受力重新平衡，閥 芯穩(wěn)定在新的平衡位置工作，兩執(zhí)行元件的速度恢復(fù)同步。應(yīng)用：如大型汽車起重機(jī)變幅油缸、挖掘機(jī)和裝載機(jī)的動(dòng)臂油缸都成對(duì)使用，要求工 作時(shí)嚴(yán)格保持同步，這就要使用

28、分流閥。輔助元件 中心回轉(zhuǎn)管接頭 功能當(dāng)液壓系統(tǒng)的部分回路與液壓泵發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 用中 心回轉(zhuǎn)管接頭來連接油路可避免油管纏繞。 組成結(jié)構(gòu)及工作原理它由旋轉(zhuǎn)芯子1 1、外殼2 2和密封件3 3組成。通常旋轉(zhuǎn)芯子與回轉(zhuǎn)部分固定連接，跟隨回轉(zhuǎn)部分回 轉(zhuǎn)，外殼則與固定部分連接。旋轉(zhuǎn)芯子上端有通油孔，回轉(zhuǎn)部分油管安裝在這些孔上，這些小孔經(jīng)過旋轉(zhuǎn)芯子軸向 內(nèi)孔和徑向孔與外殼徑向孔相通， 外殼徑向孔與固定部分油管相連。為了保證芯子旋轉(zhuǎn)時(shí), 其上油孔始終與外殼上相應(yīng)油孔相通，在外殼的內(nèi)表面上與徑向孔對(duì)應(yīng)位置開有環(huán)形油槽閨e 2D屮心屁壯扛蟲樂蠱囹這樣，當(dāng)旋轉(zhuǎn)芯子與外殼發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，旋轉(zhuǎn)芯子上的油路始終與外

29、殼對(duì)應(yīng)油路相 通。應(yīng)用主要用于挖掘機(jī)、汽車起重機(jī)上。三、流動(dòng)式起重機(jī)液壓基本回路在學(xué)習(xí)系統(tǒng)回路之前先介紹一下如何讀液壓系統(tǒng)圖。如何才能讀懂一張液壓系統(tǒng)圖呢？大致應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作：1.1. 先從系統(tǒng)圖中找出所有的執(zhí)行元件；2.2. 了解每個(gè)執(zhí)行元件在系統(tǒng)中各執(zhí)行什么動(dòng)作（有可能的話還應(yīng)了解各執(zhí)行元件的動(dòng) 作循環(huán)）；3.3. 了解各執(zhí)行元件動(dòng)作的相互關(guān)系；4.4. 在前三步的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)圖中各重要液壓元件的工作原理，判斷其在系統(tǒng)中可 能起的作用；5.5. 從油源開始，遵循“油液由高壓處流向低壓處”和“油液盡可能沿液阻小的油路流 動(dòng)”這兩條原則，沿油液走向分解出各執(zhí)行元件完成自身動(dòng)作的基本回路

30、；6.6. 將這些基本回路通盤考慮，就可得到整個(gè)系統(tǒng)的工作原理。起升機(jī)構(gòu)的實(shí)用形式及工作原理右圖是某起重機(jī)采用的單液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的主、副起升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，下圖是它的液壓 系統(tǒng)油路圖。其主起升卷筒和副起升卷筒裝在同一根軸上，由一個(gè)液壓馬達(dá)通過減速器集中驅(qū) 動(dòng)。在主、副卷筒上分別裝有各自的制動(dòng)器 和離合器，以便保證主、副卷筒各自獨(dú)立工作和實(shí)現(xiàn)重力下降系統(tǒng)中有 5 5個(gè)執(zhí)行元件： 4 4 個(gè)單作用油缸，一個(gè)馬達(dá)。11-3雙卷禽祇軸氏起升肌拘1帳加q達(dá)？一就速裁：，總卷折合岳I揚(yáng)制動(dòng)謂3 主旌筒 6刖卷筒 了 r副瀝插制戲拆$型卷撈茯含器馬達(dá) 2 2 用于驅(qū)動(dòng)主、副卷筒，帶動(dòng)負(fù)載垂直升降。油缸 7 7是制動(dòng)

31、器控制油缸，油缸8 8 是離合器控制油缸。油缸 7 7 活塞在彈簧作用下，使制動(dòng)器常閉（即制動(dòng)狀態(tài)） 。油缸 8 8 活 塞在彈簧作用下，使離合器常開（即切斷動(dòng)力狀態(tài)） 。馬達(dá) 2+2+油缸 7+7+油缸 8 8構(gòu)成一套起升裝置， 三者配合動(dòng)作完成負(fù)載升降。 需實(shí)現(xiàn)的工 況有：正常升降工況制動(dòng)器松閘、離合器接合， 油泵向馬達(dá)供油， 馬達(dá)正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)負(fù)載升降；懸停制動(dòng)工況制動(dòng)器上閘、離合器接合，負(fù)載懸?？罩兄亓ο陆倒r 制動(dòng)器松閘、離合器斷開，卷筒處于浮動(dòng)狀態(tài)。泵 1 1 的作用：向蓄能器供油、向起升油路供油；泵 2 2 的作用是與泵 1 1 合流，向起升油路供油；蓄能器向制動(dòng)器、離合器控制油路供

32、油，其中液動(dòng)閥 1717、1818與泵 1 1 配合完成蓄能器的充液過程；單向閥1919可以防止起升回路壓力較低時(shí)，蓄能器油液倒流；先導(dǎo)溢流閥2020當(dāng)閥2121導(dǎo)通時(shí)為泵2 2卸荷，閥2121斷路時(shí)則成為泵2 2的安全閥，也是整個(gè)系統(tǒng)的安全閥; 遠(yuǎn)控順序閥1616用于控制泵1 1是否向起升油路供油；手動(dòng)換向閥1 1控制起升馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)：位是下降工況，位是起升工況；液動(dòng)閥1212用于控制蓄能器是否向制動(dòng)器油缸供油；手 動(dòng)換向閥1111是主、副起升選擇閥，它通過控制制動(dòng)器、離合器來決定主、副起升哪個(gè)工作;閥6 6與閥5 5配合實(shí)現(xiàn)泵的卸荷；單項(xiàng)節(jié)流閥1010可以延長(zhǎng)松閘時(shí)間；9 9為腳踏泵，用于

33、對(duì)制單液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的主副起升機(jī)構(gòu)1 1起升操縱閥 2 2起升液壓馬達(dá) 3 3平衡閥 4 4單向補(bǔ)油閥 5 5遠(yuǎn)控溢流閥 6 6電磁閥7 7制動(dòng)器控制油缸 8 8離合器控制油缸 9 9腳踏泵 1010-單向節(jié)流閥 1111制動(dòng)器和離合器操縱閥1212 液控閥 1313蓄能器1414壓力表1515壓力繼電器1616遠(yuǎn)控順序閥1717液控閥1818液控閥19-19-單向閥2020溢流閥2121電磁閥2222單向閥動(dòng)器油缸進(jìn)行靜壓控制；平衡閥 3 3用于馬達(dá)下降負(fù)載時(shí)的限速；單向閥 4 4用于起升馬達(dá)的 補(bǔ)油。從圖中可以看出，該系統(tǒng)實(shí)際有 3 3個(gè)油源：泵1 1泵2 2、蓄能器1313。3 3個(gè)油源實(shí)

34、際是 為兩個(gè)油路供油：泵 1 1、泵 2 2供油起升油路，蓄能器 1313 供油制動(dòng)器、離合器控制油路。該系統(tǒng)開始工作時(shí)， 液壓泵 1 1首先向蓄能器充液， 泵 2 2由于溢流閥 2020的遠(yuǎn)控口通油箱 而處于卸荷狀態(tài)。當(dāng)蓄能器壓力低于調(diào)定壓力時(shí)，液控閥 1818 工作在圖示位置，泵 1 1經(jīng)液控 閥 1818、單向閥 1919進(jìn)入蓄能器。當(dāng)蓄能器壓力升高到調(diào)定壓力時(shí)，液動(dòng)閥 1717、 1818 均左位工 作，壓力繼電器 1515發(fā)出電信號(hào)。此時(shí)，泵 1 1向蓄能器的充液過程完畢。充液完畢時(shí)，由于液動(dòng)閥 1717左位工作，蓄能器中壓力油打開順序閥 1616，泵1 1經(jīng)閥 1616、 換向閥

35、1 1向起升回路供油；同時(shí)，電磁閥 2121接收壓力繼電器 1515 的電信號(hào)而右位工作，泵 2 2 停止卸荷，經(jīng)單向閥 2222、換向閥 1 1與泵 1 1合流向起升回路供油。下面我們看看油路如何實(shí)現(xiàn)各種工況的：正常升降工況手動(dòng)換向閥 1 1左位工作， 進(jìn)油路壓力油使液動(dòng)閥 1212 右位工作，此時(shí)搬動(dòng)手動(dòng)換向閥 1111 在右位工作，則蓄能器壓力油分別經(jīng)閥 1111進(jìn)入離合器油缸 8 8、經(jīng)閥 1212 和閥 1111進(jìn)入制動(dòng)器 油缸。這時(shí)，離合器接合、制動(dòng)器松閘，負(fù)載起升。若將手動(dòng)換向閥1 1右位工作，則負(fù)載下降。懸停制動(dòng)工況手動(dòng)換向閥 1 1中位工作，泵 1 1、 2 2經(jīng)中位卸荷，液

36、動(dòng)閥 1212在圖示位置工作，切斷了蓄 能器向制動(dòng)器油缸的供油。此時(shí)將換向閥 1111右位工作，則離合器接合、制動(dòng)器制動(dòng)，負(fù)載 可實(shí)現(xiàn)懸停。重力下降工況手動(dòng)換向閥 1 1中位工作，泵 1 1、 2 2經(jīng)中位卸荷，液動(dòng)閥 1212、手動(dòng)換向閥 1111均在圖示位 置工作，則離合器脫離、制動(dòng)器制動(dòng)，此時(shí)通過腳踏泵 9 9 向制動(dòng)器油缸供油，使制動(dòng)器松 閘，卷筒處于浮動(dòng)狀態(tài)，在重力作用下自由下降。QY20BQY20B 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)下圖為國(guó)產(chǎn) QY20BQY20B 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖。顯然，該系統(tǒng)為二泵、疋量、開式系統(tǒng)。以中心回轉(zhuǎn)管接頭5 5為界，整個(gè)系統(tǒng)可分為上車液壓系統(tǒng)和下車液壓系統(tǒng)。其中，下 車系統(tǒng)就是支腿回路，上車系統(tǒng)則包括：起升回路、變幅回路、吊臂伸縮回路、回轉(zhuǎn)回路、 制動(dòng)器和離合器控制回路。下面按照分析液壓系統(tǒng)原理圖的步驟對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。系統(tǒng)執(zhí)行元件有8 8個(gè)支腿油缸、1 1個(gè)變幅油缸、1 1個(gè)吊臂伸縮油缸、1 1個(gè)制動(dòng)器控制 油缸、1 1個(gè)離合器控制油缸、1 1個(gè)回轉(zhuǎn)馬達(dá)、1 1個(gè)起升馬達(dá)，共計(jì)1414個(gè)執(zhí)行元件。8 8個(gè)支腿油缸分為4 4組，分