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文檔簡介

1、. . . . 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目:裝載機的流量控制閥與速度控制回路的故障診斷與排除系 別: 機電工程系 專 業(yè):工程機械運用與維護班 級: 機械3113班 學(xué)生: 王小洪 指導(dǎo)教師: 溫 銀 萍 完成日期:2013-12-30 陜 鐵 院 教 務(wù) 處 制 46 / 48目錄 第一章 :機械設(shè)備的概況 第二章 :裝載機的液壓系統(tǒng)與控制閥分類介紹 第三章 :液壓控制閥的故障分析與維護 第四章 :速度控制回路的認識 第五章 :速度控制回路的故障分析與排除 第六章 :流量控制閥 第七章 :流量控制閥的故障與排除第一章 機械設(shè)備的概況1.1裝載機的發(fā)展前景盡管國產(chǎn)輪式裝載機的技術(shù)發(fā)展水平與西方發(fā)達國

2、家存在著很大的差距,但也應(yīng)該考慮到歷史和國情的原因。目前國產(chǎn)輪式裝載機亦正在從低水平、低質(zhì)量、低價位、滿足功能型向高水平、高質(zhì)量、中價位、經(jīng)濟實用型過渡。從仿制仿造向自主開發(fā)過渡,各主要廠家也不斷進行技術(shù)投入,采用不同的技術(shù)路線,在關(guān)鍵部件與系統(tǒng)上技術(shù)創(chuàng)新,擺脫目前產(chǎn)品設(shè)計雷同,無自己特色和優(yōu)勢的現(xiàn)狀,正在從低水平的無序競爭的怪圈中脫穎而出,成為裝載機行業(yè)的領(lǐng)先者。其發(fā)展體現(xiàn)出以下一些趨勢。 1、大型和小型輪式裝載機,在近幾年的發(fā)展過程中,受到客觀條件與市場總需求量的限制。競爭最為激烈的中型裝載機更新速度將越來越快。2、各生產(chǎn)廠家根據(jù)實際情況,重新進行總體設(shè)計,優(yōu)化各項性能指標,強化結(jié)構(gòu)件的強

3、度與剛度,以使銘機可靠性得到提高。3、 優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)性能。如動力系統(tǒng)的減振、散熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、工作裝置的性能指標優(yōu)化與各鉸點的防塵、工業(yè)造型設(shè)計,逐步引進最新的傳動系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)技術(shù),予以國產(chǎn)化、商業(yè)化,降低能耗,提高性能 4、 利用電子技術(shù)與負荷傳感技術(shù)來實現(xiàn)變速箱的自動換擋與液壓變量系統(tǒng)的應(yīng)用,提高效率、節(jié)約能源、降低裝載機作業(yè)成本。1.2 國外裝載機發(fā)展趨勢近年來,隨著建筑施工和資源開發(fā)規(guī)模的擴大,對裝載機需求量迅速增加,因而對其可靠性、維修性、安全性和燃油經(jīng)濟性也提出了更高的要求。隨著微電子技術(shù)向工程機械的滲透,現(xiàn)代裝載機械日益向智能化和機電一體化發(fā)展。自20世紀以來,國外

4、裝載機進入了一個新的發(fā)展時期,在廣泛應(yīng)用新技術(shù)的同時,不斷涌現(xiàn)出新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品。繼完成提高整機可靠性任務(wù)之后,技術(shù)發(fā)展的重點在于增加產(chǎn)品的電子信息技術(shù)含量和智能化程度。努力完善產(chǎn)品的標準化、系列化和通用化,改善駕駛?cè)藛T的工作條件,向節(jié)能、環(huán)保方向發(fā)展。(1)系列化、特大型化系列化是工程機械發(fā)展的重要趨勢。國外著名大公司逐步實現(xiàn)其產(chǎn)品系列化進程,形成了從微型到特大型不同規(guī)格的產(chǎn)品,同時,產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期明顯縮短。特大型工程機械的特點科技含量高,研制與生產(chǎn)周期較長,投資大,市場容量有限,市場競爭主要集中在少數(shù)幾家公司。 (2)多用途、超小型化、微型化推動多用途、超小型化、微型化發(fā)展的因素首先源于

5、液壓技術(shù)的發(fā)展和快速可更換連接裝置的誕生,使得裝載機能在作業(yè)現(xiàn)場完成各種附屬作業(yè)裝置的快速裝卸與液壓軟管的自動連接。一方面,工作機械通用性的提高,可以使用戶在不增加投資的前提下充分發(fā)揮設(shè)備本身的效能,能完成更多的工作;另一方面,為了盡可能地用機械作業(yè)代替人力勞動,提高生產(chǎn)效率,適應(yīng)城市狹窄施工場所以與在貨棧、碼頭、倉庫、農(nóng)舍、建筑物層和地下工程作業(yè)環(huán)境的使用要求。(3)節(jié)能與環(huán)保為了提高產(chǎn)品的節(jié)能效果和滿足日益苛刻的環(huán)保要求,國外工程機械公司主要從降低發(fā)動機排放、提高液壓系統(tǒng)效率和減振、降噪等方面入手。近幾年來國外裝載機的設(shè)計和制造進一步體現(xiàn)了以人為本的理念,要為司機提供一個更加舒適的環(huán)境,以

6、到達他們稱之為全自動化型的境地。(4)計算機管理與故障診斷、遠程監(jiān)控系統(tǒng)與整機智能化廣泛應(yīng)用微電子技術(shù)與信息技術(shù),完善計算機輔助駕駛系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)與故障診斷系統(tǒng),不斷研制出集液壓、微電子與信息技術(shù)于一體的智能系統(tǒng)。并廣泛應(yīng)用于工程機械的產(chǎn)品設(shè)計之中,進一步提高產(chǎn)品的性能和高科技含量。例如卡特彼勒公司90年代開發(fā)的F系列和G系列裝載機都安裝有電子計算機監(jiān)控系統(tǒng),用以取代E系列裝載機上安裝的電子監(jiān)控系統(tǒng)。其司機臺上裝有條形液晶顯示屏,微機監(jiān)控系統(tǒng)能同時監(jiān)控發(fā)動機燃油液面高度、冷卻水溫、變速箱油溫和液壓油溫等11種功能。該監(jiān)控系統(tǒng)還具有故障診斷能力,并可向司機提供三級報警.(5)優(yōu)秀的設(shè)計和新結(jié)

7、構(gòu)的不斷涌現(xiàn)90年代中末期,部分裝載機上安裝有轉(zhuǎn)速變速集成控制系統(tǒng),它取消了傳統(tǒng)的方向盤和變速操作桿,將轉(zhuǎn)向和變速操縱集成在一個操作手柄上,并采用簡單的觸發(fā)方式控制開關(guān)和換擋用的分裝式加速按鈕。利用肘節(jié)的自然動作左右搬動操縱手柄來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向,利用大拇指選擇換擋按鈕以實現(xiàn)前進與后退、加速與減速行駛,極簡化了操作。1.3我國裝載機的發(fā)展前景隨著我國國民經(jīng)濟建設(shè)的調(diào)整發(fā)展,大型輪式裝載機的需求量會有大幅度上升,特別是西部大 開發(fā),許多大型工程建設(shè)等,大型輪式裝載機大有用武之地。另外,世界上生產(chǎn)大型輪式裝載 機的國家、企業(yè)也不多,出口前景也非常好,苦于我們還拿不出產(chǎn)品。 1999年,我國全行業(yè)ZL60型

8、共銷28臺,ZL80型與ZL100型一臺也未銷售。因此,我國大型 輪式裝載機可以說是基本上未推向市場。影響推出市場的主要原因是,除開發(fā)水平較低外,主 要是配套件跟不上。大型 輪式裝載機的配套件國基本上沒有,有少量的也是水平低,可靠 性差,不太適用,進口配套件價格又太貴。因此大型輪式裝載機的國市場基本上被國外大公 司所占領(lǐng)。我國裝載機行業(yè),特別是主要裝載機制造企業(yè),應(yīng)抓住我國加入WTO 后進口件價格 降低的機遇,進口一部分重要的關(guān)鍵部件,同時為盡量降低成本,加大力度開發(fā)一些目前已經(jīng)有能力開發(fā)的零部件,如傳動系統(tǒng)中的驅(qū)動橋、液壓件中的缸、閥等,經(jīng)過精心設(shè)計,開發(fā)出 具有中國特色的大型輪式裝載機。只

9、要我們的產(chǎn)品能占領(lǐng)國市場,也一定能打進國際市場。 國產(chǎn)挖掘裝載機與小型多功能裝載機數(shù)量很少,在我國ZL30型以下屬小型裝載機,據(jù)1999 年全行業(yè)主要企業(yè)統(tǒng)計,共銷售小型裝載機有1546 臺,能占全行業(yè)的8.2。 國外小型裝載機與小型多功能裝載機,包括挖掘裝載機在,市場份額已相當大。美國的 山貓牌小型多功能裝載機年銷量在5萬臺左右,還有美國的凱斯、約翰迪爾、卡特彼勒、英國 的JCB公司等的挖掘裝載機與小型多功能裝載機年銷量都在萬臺上??梢娛澜缡袌錾贤诰蜓b載 機與小型多功能裝載機市場是多么大,而中國目前這類產(chǎn)品基本上還沒有。這類產(chǎn)品特別適用 于市政建設(shè)、中小城鎮(zhèn)建設(shè)、鄉(xiāng)間非等級公路建設(shè)、一般公路

10、的維護保養(yǎng)、港口碼頭作業(yè),還 有改造環(huán)境、植樹造林等。特別是西部大開發(fā),這類產(chǎn)品將有廣闊的潛在市場。這類產(chǎn)品的開發(fā),今后肯定是以靜液壓件傳動為主,目前世界上小型裝載機、小型多功能裝載機基本上都是 靜液壓傳動。我國要能真正把這類產(chǎn)品發(fā)展起來,必須有自己的創(chuàng)新。裝載機行業(yè)的廣大企 業(yè),特別是有能力的大企業(yè),應(yīng)加大創(chuàng)新力度,去爭我國小型裝載機、小型多功能裝載機、挖掘裝載機等這一巨大的潛在市場。 我國西部3000米以上高海拔地區(qū)與沙漠地區(qū)占了很大的面積,在實施西部大開發(fā)中,高原 與沙漠型特殊用途裝載機需要量較大,國目前基本上還沒有這類產(chǎn)品,而國外大公司在這方 面已經(jīng)有成熟的產(chǎn)品。因此,我國加入WTO后

11、,這個巨大的潛在市場很可能被國外大公司所占領(lǐng)。我國的裝載機行業(yè)從現(xiàn)在起應(yīng)該積極行動起來,與有關(guān)科研院所與有關(guān)發(fā)動機等配套件企業(yè)聯(lián)合起來,盡快開發(fā)出具有中國特色的高原、沙漠型特殊用途裝載機,去搶占我國西部這一潛在大市場。 中型輪式裝載機是國最成熟而產(chǎn)量又大大過剩的產(chǎn)品。這種產(chǎn)品只要“入世”后實行國際采購,提高質(zhì)量、水平、可靠性,那么大批進入國際市場的機遇就在眼前。第二章 裝載機的液壓系統(tǒng)與控制閥分類介紹2.1裝載機的液壓系統(tǒng)簡介一個完整的液壓系統(tǒng)由五個部分組成,即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件(附件)和液壓油。 動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,指液壓系統(tǒng)中的油泵,它向

12、整個液壓系統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能,驅(qū)動負載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動??刂圃?即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同,液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等;方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同,液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。輔助元件包括油箱、濾油器、油管與管接頭、密封圈、快換接頭、高壓球閥、

13、膠管總成、測壓接頭、壓力表、油位油溫計等。液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì),有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成,信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作。液壓動力部分采用回路圖方式表示,以表明不同功能元件之間的相互關(guān)系。液壓源含有液壓泵、電動機和液壓輔助元件;液壓控制部分含有各種控制閥,其用于控制工作油液的流量、壓力和方向;執(zhí)行部分含有液壓缸或液壓馬達,其可按實際要求來選擇。在分析和設(shè)計實際任務(wù)時,一般采用方框圖顯示設(shè)備中實際運行狀況。 空心箭頭表示信號流,而實心箭頭則表示能量流?;疽簤夯芈分械膭幼黜樞蚩刂圃ǘ凰耐〒Q向閥)的換向

14、和彈簧復(fù)位、執(zhí)行元件(雙作用液壓缸)的伸出和回縮以與溢流閥的開啟和關(guān)閉。2.2裝載機液壓元件概述2.2.1動力元件 裝載機動力元件主要是液壓泵。液壓泵是為液壓傳動提供加壓液體的一種液壓元件,是泵的一種,它是依靠密封容積變化原理來進行工作的,故一般稱為容積式液壓泵。它的功能是把動力機(如電動機和燃機等)的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。液壓泵具有以下特點:具有若干個密封且又可以周期性變化的空間;油箱液體的絕對壓力必須恒等于或大于大氣壓力;具有相應(yīng)的配流機構(gòu)。2.2.2控制元件控制元件主要是變速操縱閥、轉(zhuǎn)向隨動閥、轉(zhuǎn)向流量控制閥、工作裝置液壓系統(tǒng)操縱閥與各部分的溢流閥、安全閥等。1. 溢流閥、安全閥應(yīng)根

15、據(jù)液體的壓力動作,并對液體的壓力進行控制,其主要性能參數(shù)是控制壓力。裝載機除轉(zhuǎn)向溢流閥為先導(dǎo)式溢流閥外,其余溢流閥與安全閥均為直動式,各閥均有調(diào)整手輪或調(diào)整螺母。2. 方向控制閥設(shè)有動臂液壓缸換向閥和轉(zhuǎn)斗液壓缸換向閥,用來控制轉(zhuǎn)斗液壓缸的和動臂液壓缸的運動方向,使鏟斗和動臂能停在某一位置,并可以通過控制換向閥的開度來獲得液壓缸的不同速度。轉(zhuǎn)斗液壓缸換向閥是三位六通滑閥,它可控制鏟斗前傾、后傾和固定在某一位置等三個動作,動臂液壓缸換向閥是四位六通滑閥,它可控制動臂上升、下降、固定和浮動等四個動作。動臂浮動位置可使裝載機在平地堆積作業(yè)時,工作裝置能隨地面情況自由浮動。 2.2.3. 緩沖補油閥(雙

16、作用閥)它由過載閥和單向閥組成,并聯(lián)裝在轉(zhuǎn)斗液壓缸的回路上,其作用由三個:(1)當轉(zhuǎn)斗液壓缸滑閥在中位時,轉(zhuǎn)斗液壓缸前后腔均閉死,如鏟斗受到額外沖擊載荷,引起局部油路壓力劇升,將導(dǎo)致?lián)Q向閥和液壓缸之間的元件、管路的破壞。設(shè)置過載閥即能緩沖該過載油壓。(2)在動臂升降過程中,使轉(zhuǎn)斗液壓缸自動進行泄油和補油。裝載機連桿機構(gòu)上設(shè)有限位塊,當動臂在升降至某一位置時,可能會出現(xiàn)連桿機構(gòu)的干涉現(xiàn)象。(3) 裝載機在卸載時,能實現(xiàn)鏟斗靠自重快速下翻。并順勢撞擊限位塊,使斗剩料卸凈。當卸料時,壓力油進入轉(zhuǎn)斗液壓缸前腔實現(xiàn)轉(zhuǎn)斗。當鏟斗重心越過斗下餃點后,鏟斗在重力作用下加速翻轉(zhuǎn)。但其速度受到液壓泵供油速度的限制

17、,由于緩沖補油閻中的單向閥與時向轉(zhuǎn)斗液壓缸前腔補油,使鏟斗能快速下翻,撞擊限位塊,實現(xiàn)撞斗卸料。為了提高裝載機的作業(yè)效率,該系統(tǒng)采用雙泵合流、分流、轉(zhuǎn)向優(yōu)先的卸荷系統(tǒng)。當轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)向泵向工作系統(tǒng)提供多余的油液。不轉(zhuǎn)向時,轉(zhuǎn)向泵的全部油液經(jīng)合流單向閥進入工作裝置系統(tǒng)。當工作裝置系統(tǒng)壓力達到卸荷閥調(diào)定的壓力,轉(zhuǎn)向泵提供給工作裝置的油液經(jīng)卸荷閥流回油箱,從而使液力機械傳動系統(tǒng)提供更大的鏟入力。合理的利用了發(fā)動機的功率,提高了整機的作業(yè)效率。2.3裝載機液壓控制閥2.3.1方向控制閥方向控制閥用來控制液壓系統(tǒng)中油液流動方向,如單向閥、多路閥、換向閥、電液比例方向流量閥等。1.單向閥單向閥在管路中只允許

18、油液向一個方向流通,反向則被截止。從結(jié)構(gòu)上分,單向閥分為直通式和直角式,閥芯有球型和錐型兩種。從控制方式上分,單向閥分為普通單向閥和液控單向閥。普通單向閥通常簡稱單向閥,又叫止回閥或逆止閥,它可用于液壓泵的出口,防止油液倒流;也可用于隔開油路之間的聯(lián)系,防止油路相互干擾;用作背壓閥,保持回路有一定的液壓力;也可作旁通閥,與過濾器并聯(lián)使用,與順序閥、減壓閥、節(jié)流閥等并聯(lián)成組合閥。液控單向閥也稱單向閉鎖閥,實現(xiàn)液體正向流動,反向截止,在有控制壓力信號時又允許反向流動。液控單向閥的泄露方式有泄式和外泄式兩種,在液流反向出口無背壓的液路中可用泄式,否則用外泄式,以降低控制油的壓力。對單向閥的基本要:通

19、流時阻力小,截流時密封性好,動作靈敏,無撞擊和噪音。2.換向閥換向閥是利用閥芯與閥體的相對移動來改變油路通或斷,從而改變油液流動方向。若閥芯與閥體作相對旋轉(zhuǎn)時,則為轉(zhuǎn)閥;若閥芯與閥體作相對軸向移動的,則為滑閥。換向閥按不同的特征有多種方法。根據(jù)閥芯的運動方式,可分為轉(zhuǎn)閥式和滑閥式;按閥芯的操縱方式有:手動、機動、液動、電磁動、電液動等多種;按不同的工作位置數(shù)和通路數(shù),有二位二通、二位三通、二位四通、三位三通、三位四通、三位五通、四位四通等多種。換向閥的“位”是指閥芯在閥體的工作位置數(shù),即換向閥對液體流動方向的控制狀態(tài)的個數(shù)。換向閥的“通”是指在某一工作位置相通和被封閉的油口個數(shù),即換向閥本體與

20、系統(tǒng)連接的主油口的個數(shù)。多路換向閥是工程建設(shè)機械、專用汽車等廣泛應(yīng)用的一種集中化結(jié)構(gòu)、多種控制方式的換向閥。常用多個換向閥、單向閥、溢流閥、補油閥等。換向閥的個數(shù)由需要集中控制的執(zhí)行機構(gòu)的數(shù)量決定,具有結(jié)構(gòu)緊湊、易于布置、操縱簡便等優(yōu)點。多路閥的型號較多。按外形分為整體式和分片式;按各聯(lián)換向閥之間的油路連通關(guān)系分為并聯(lián)、串聯(lián)和串并聯(lián)等幾種形式。 3.流量控制閥流量控制閥簡稱流量閥,在液壓系統(tǒng)中用來控制通過閥的液體流量,從而控制執(zhí)行元件的運動速度。常用的流量閥按結(jié)構(gòu)、原理和功用分為節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥和電液比例流量閥等。 4.節(jié)流閥節(jié)流閥是一種最簡單最基本的流量控制閥,它以調(diào)節(jié)節(jié)流口的大小從而

21、改變流量。節(jié)流口的形式有針式(針閥軸向移動改變節(jié)流口大小)、偏心槽式(閥芯上開有三角形或矩形偏心槽,轉(zhuǎn)動閥芯改變節(jié)流口大小)、軸向三角槽式(閥芯端部開有一個至三個三角形斜槽,閥芯軸向移動改變節(jié)流口大小)、周邊縫隙式(閥芯上開狹縫,使油液流進閥芯孔后再流出,轉(zhuǎn)動閥芯改變節(jié)流口大小)、軸向縫隙式(軸套上開縫隙,軸向移動閥芯改變節(jié)流口大小)。上述節(jié)流閥形式歸納起來為薄壁小孔、細長孔、介于二者間的節(jié)流孔三類。 5.分流閥分流閥又稱同步閥。若用一個液壓泵向幾個負載不同的液壓缸或液壓馬達同時供油時,能使各供油量一樣或成一定比例,保證各執(zhí)行元件的速度同步或成一定比例的控制元件,稱為分流閥。 6.電液比例流量

22、閥電液比例流量閥又稱比例控制閥,是一種借助于給電磁鐵輸入模擬信號的方法產(chǎn)生比例磁力來控制閥芯的位置,對流量進行按比例控制的液壓元件。比例控制閥由比例調(diào)節(jié)機構(gòu)和液壓閥兩部分。比例閥是介于一般閥和電液伺服閥之間的閥類。它的靜態(tài)輸人一輸出特性(電流一流量或電流一壓力)和電液伺服閥一樣,但其響應(yīng)速度較慢,動態(tài)特性較差。比例閥的制造精度可降低些,與伺服閥相比,具有價廉、抗污染能力強的優(yōu)點。 7.壓力控制閥在液壓傳動系統(tǒng)中用來控制液體壓力和控制執(zhí)行元件或電器元件在某一特定壓力下動作的閥稱為壓力控制閥。壓力控制閥是用來控制液壓傳動系統(tǒng)中油液的壓力,或通過油壓力的作用控制油路的通與不通,如溢流閥、減壓閥、順序

23、閥等。 8.溢流閥溢流閥有多種用途,主要是起安全保護作用,若系統(tǒng)壓力超過調(diào)定值時,閥開啟,將油溢回油箱,從而限制系統(tǒng)的最大壓力,對液壓元件也起了過載保護作用;二是溢流定壓作用,在定量泵調(diào)速系統(tǒng)中,通常與節(jié)流閥并聯(lián)一個溢流閥,在調(diào)節(jié)油缸或馬達的運動速度時,將多余的油溢回油箱,并使系統(tǒng)壓力基本不變。參考文獻( 1 ) 顏榮慶 液壓與壓力傳動 :人民交通,1988( 2 ) 自光 現(xiàn)代工程機械液壓系統(tǒng)高溫的分析. 人民交通,1998( 3 ) 磊 實用液壓技術(shù),:機械工業(yè),1999(4) 杜海濤 工程機械與維修 工程機械與維修雜志社 2009第三章 液壓控制閥的故障分析與維護3.1液壓傳動系統(tǒng)的組成

24、 液壓傳動是以液體為工作介質(zhì),通過能量轉(zhuǎn)換來實行執(zhí)行機構(gòu)所需運動的一種傳動方式。首先,液壓泵將電動機(或其它原動機)的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能,然后通過液壓缸(或液壓馬達)將以液體的壓力能再轉(zhuǎn)化為機械能帶動負載運動。為了實現(xiàn)液體在液壓傳動系統(tǒng)中的流動,在液壓泵和液壓缸(或液壓馬達)之間用管道(或其它方式)連接;同時為了實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)所需要的運動,在系統(tǒng)中,裝置有各種控制液壓閥與其它輔助設(shè)備。因此,液壓傳動系統(tǒng)通常由以下五部分組成。(1).動力裝置部分:其作用是將電動機(或其它原動機)提供的機械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能。簡單地說,就是向系統(tǒng)提供壓力油的裝置。如各類液壓泵。(2).控制調(diào)節(jié)裝置部分:包括

25、壓力、流量、方向控制閥,是用以控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液流的壓力、流量和流動方向,以滿足工作部件所需力(或力矩)、速度(或轉(zhuǎn)速)和運動方向(或運動循環(huán))的要求。(3).執(zhí)行機構(gòu)部分:其作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)化為機械能以帶動工作部件運動。包括液壓缸和液壓馬達。(4).自動控制部分:主要是指電氣控制裝置。(5).輔助裝置部分:除上述四大部分以外的油箱、油管、集成塊、濾油器、蓄能器、壓力表、加熱器、冷卻器等等。它們對于保證液壓系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性是不可缺少的,具有重要的作用。此外,液壓傳動系統(tǒng)還包括液態(tài)的傳動介質(zhì)。3.2.液壓控制閥的分類液壓控制閥是液壓傳動系統(tǒng)中的控制調(diào)節(jié)元件,它控制油液的流動的方

26、向、壓力、流量以滿足執(zhí)行元件所需要的壓力、方向和速度的要求,從而使執(zhí)行機構(gòu)帶動負載實現(xiàn)預(yù)定的動作。根據(jù)液壓閥在液壓系統(tǒng)中所起的作用不同,可分為四大類。(1).壓力控制閥(簡稱壓力閥):是用來控制液壓系統(tǒng)中的壓力以滿足執(zhí)行元件所需力(或力矩)的要求。包括溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。(2).方向控制閥(簡稱方向閥):是用來控制液壓系統(tǒng)中油液的方向,以滿足執(zhí)行元件運動方向的要求。包括單向閥、換向閥等。(3).流量控制閥(簡稱流量閥):是用來控制液壓系統(tǒng)中的流量,以滿足執(zhí)行元件運動速度的要求。包括節(jié)流閥、調(diào)速閥等。 (4).復(fù)合閥(也稱多元閥):是用來控制液壓系統(tǒng)中的方向、壓力、流量三個參數(shù)

27、的兩個或全部。例如,單向減壓閥,既能控制油液的方向,同時還控制油液的壓力。另外,根據(jù)控制方式的不同,控制閥也可分為:手動控制閥(簡稱手動閥)、電磁鐵控制式閥(簡稱電磁閥)、液體動力控制式閥(簡稱液動閥)、比例控制式閥(簡稱比例閥)、伺服控制式閥(簡稱伺服閥)。3.3液壓閥的性能要求3.3.1在液壓系統(tǒng)中,對液壓閥的性能要求,主要有以下幾點。(1).動作靈敏、使用可靠,工作時沖擊和振動要小,使用壽命長。(2).油液流過液壓時壓力損失要小,密封性能要好,泄漏要小,無外滲漏。(3).結(jié)構(gòu)緊湊,安裝、維護、調(diào)整方便,通用性好。3.3.2.診斷液壓系統(tǒng)中故障元件的方法目前,液壓系統(tǒng)故障診斷的方法,雖然從

28、傳統(tǒng)的拆檢感官直接診斷進入充分利用近代檢測診斷技術(shù)的階段;但由于受診斷理論和診斷儀器設(shè)備的限制,目前多數(shù)還是以經(jīng)驗診斷和分析診斷為主。將覺檢辯證診斷、邏輯診斷、功能跟蹤篩檢診斷與過渡特性法診斷結(jié)合起來的綜合診斷方法,已構(gòu)成了一種在液壓系統(tǒng)運動過程中極少斷開液壓系統(tǒng)而定性地判斷液壓故障的主要手段。其查找液壓系統(tǒng)故障準確率可達90%以上。液壓系統(tǒng)故障,據(jù)統(tǒng)計85%以上是系統(tǒng)中某個元件的故障所造成的,因此液太系統(tǒng)的故障診斷,主要的任務(wù)就是要找出故障元件。圖 1 為找出故障元件的檢查步驟。對圖1說明如下:第一步:液壓系統(tǒng)故障可以分解為流量方面的故障、壓力方面的故障、方向方面的故障、一般機械方面的故障和

29、電氣方面故障五個方面。第二步:審核液壓系統(tǒng)原理圖與安裝布置圖。了解液壓系統(tǒng)的使用年限、使用環(huán)境、保養(yǎng)情況、以前維修情況等容,并檢查每個液壓元件,確認其性能和作用,初步評定其質(zhì)量情況。第三步:列出與故障相關(guān)的元件清單,進行逐個分析。進行這一步時,一要充分利用判斷力,二要注意絕不可遺漏對故障有重大影響的元件。第四步:對清單所列元件按以往的經(jīng)驗與元件檢查的難易排列次序。必要時,列出重點檢查的元件和元件的重點檢查部位。同時準備測量器具等。第五步:對清單中列出的重點檢查元件進行初檢。初檢應(yīng)判斷以下一些問題,元件的使用和裝配是否合適;元件的測量裝置、儀器和測試方法是否合適;元件的外部信號是否合適;對外部信

30、號是否響應(yīng)等。特別注意某些元件的故障先兆,如溫度過高、噪聲、振動和外泄漏等。第六步:如果初檢未能準確查出故障,就要用專門的檢測試驗設(shè)備、儀器進行檢查。第七步:對發(fā)生故障的元件進行修理或者更換。第八步:在重新啟動系統(tǒng)前,必須先認真考慮一下這次故障的原因和結(jié)果。例如,故障是由于污染和油液溫度過高引起的,則應(yīng)預(yù)料到另外的元件也有出現(xiàn)故障的可能性,并應(yīng)對隱患采取相應(yīng)的補救措施。又如,由于鐵屑進入泵引起泵的故障,在換新泵之前應(yīng)對系統(tǒng)進行徹底清洗。3.3.3常用液壓控制閥的故障分析與處理液壓閥的故障,很多是與其結(jié)構(gòu)和工作原理有關(guān)的。液壓閥的種類很多,這理僅就幾種常見控制閥的故障舉例分析之。3.3.3.1.

31、溢流閥常見故障分析與處理 電磁溢流閥可作為壓力調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力;亦可作為安全閥,當系統(tǒng)壓力超過調(diào)定值時,起安全保護作用;還可作為卸荷閥用,斷電卸荷。故障現(xiàn)象現(xiàn)有一臺電磁溢流閥,其額定壓力為31.5MPa,斷電時,卸荷正常;通電時,調(diào)節(jié)其調(diào)壓手柄,最高只能調(diào)到20MPa。(如圖2所示)。故障原因(1).溢流閥2本身的設(shè)定值變化了,即溢流閥的調(diào)節(jié)裝置出現(xiàn)問題。(2).溢流閥2中的電磁換向閥的閥芯卡住。通電后,電磁力不能使閥芯換向到位,使閥口有微小開度。(3).溢流閥2的先導(dǎo)閥的錐閥芯不良。(4).溢流閥中的電磁換向閥的閥芯磨損嚴重,部泄漏加劇。(5).主閥故障。故障分析與處理A。對于第(1)種

32、原因造成的故障:主要是由于溢流閥2的先導(dǎo)閥彈簧老化、變軟或變形或斷裂,從而使得在壓力較低(20MPa,未達到額定壓力)時,作用在先導(dǎo)閥錐閥芯上的作用力就克服了彈簧力,使錐閥芯打開,從而使主閥芯打開某一開度,實現(xiàn)溢流,故壓力再無法上升。處理方法:拆開檢查,更換合適的調(diào)壓彈簧。B.對于第(2)種原因造成的故障:由于溢流閥2中的電磁換向閥的油口是與溢流閥的遠程控制口相通的。當電磁換向閥得電時,如果不能完全換向到位,閥口有微小開度的話,導(dǎo)致主閥上腔壓力過低,主閥閥芯受較低壓力(20MPa)在先導(dǎo)閥沒有開啟的情況下,主閥芯開啟,結(jié)果壓力就不能調(diào)到額定壓力。處理辦法:拆開檢查,清洗,修磨電磁閥閥芯。C.對

33、于第(3)種原因造成的故障:先導(dǎo)閥錐閥密封配合表面,由于磨損、損傷等導(dǎo)致先導(dǎo)閥不能完全閉合,造成密封不嚴;或由于先導(dǎo)閥密封配合表面粘附有污染物,使閥口密封面不能完全閉合(其閥口開度很小,通常只有0.030.06mm,一旦粘附有污染物就可能使錐閥不能閉合,從而使溢流閥調(diào)不到額定壓。 力)。處理方法:(a).拆開檢查,修磨錐閥芯密封表面。損傷嚴重時,應(yīng)換用新的合格零件。(b).拆開清洗并檢查液壓油被污染程度,根據(jù)情況過濾油液或換油。D.對于第(4)種原因造成的故障:由于溢流閥中的換向閥泄漏,使溢流閥的遠程控制口總有部分油液流回油箱。于是,溢流閥的控制腔油液壓力達不到推動先導(dǎo)閥時的壓力值(額定壓力)

34、就使主閥閥口打開溢流;溢流閥是在低于先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力下開始溢流的,所以壓力上不去。處理辦法:拆開檢查,清洗液壓元件和系統(tǒng),消除引起液壓元件不正常磨損的因素,再更換新的換向閥b。E.對于第(5)種原因造成的故障:主要是由于主閥芯有一定的開度后,因毛刺、污染物卡住不能復(fù)位。(如果是三級同心式溢流閥,如圖3。因裝配不同心,使閥芯不能完全復(fù)位。從而使主閥芯總處于一定的溢流狀態(tài),壓力無法繼續(xù)上升達到額定壓力。)處理辦法:拆開檢查,清洗、修整閥芯與閥孔。必要時檢查油液污染度,過濾或更換油液,裝配時注意保持閥芯與閥孔的同心度。3.3.3.2.減壓閥常見故障分析與處理 減壓閥是利用其出口處壓力作為控制信號,自

35、動調(diào)節(jié)主閥閥口開度H,從而改變液流阻力來保證出口壓力基本恒定的。減壓閥工作時,進口壓力P1變化(必須大于減壓的調(diào)節(jié)壓力),減壓的出口壓力P2經(jīng)過減壓口的自動調(diào)節(jié)作用后,仍能基本保持不變。同理,當進口壓力P1不變,而減壓閥出口壓力P2所帶的負載壓力大于減壓的調(diào)定壓力時,經(jīng)過減壓口的自動調(diào)節(jié)作用后,使出口壓力P2也基本穩(wěn)定在調(diào)定值上。減壓閥的結(jié)構(gòu)原理與圖形圖號如圖4所示。第一種故障現(xiàn)象:工作壓力(出口壓力P2)不穩(wěn)定,產(chǎn)生無規(guī)律性的變化。原因(1)液壓油被污染,主閥芯中阻尼小孔有時被局部堵塞,有時又通暢,造成通過小孔的流量不穩(wěn)定,導(dǎo)致先導(dǎo)閥閥芯時閉時合,處于一種動態(tài)狀態(tài)下。從而使得主閥芯在振動,閥

36、芯開度在頻繁變化。這樣就使得壓力不穩(wěn)定。處理方法:拆開清洗,使小孔通暢。必要時過濾油液或換用新油。原因(2)由于減壓閥的泄漏油為外泄,即控制油推開先導(dǎo)閥錐閥后,單獨回油箱;當泄漏油路背壓變化(波動),將直接影響推動錐閥的壓力油的壓力,從而使主閥上腔壓力波動而引起出油口壓力P2不穩(wěn)定。處理辦法:將減壓閥的泄漏油單獨接回油箱,不與其他回油路共用管道,以免其他油路對它干擾影響;排除泄漏油產(chǎn)生背壓的因素。原因(3)調(diào)壓彈簧彎曲變形或彈簧端面與軸線垂直度誤差超差(正常情況下為0.2mm),引起先導(dǎo)閥閥芯與閥座接觸不良,在閥口處沿圓周的流速相差很大,產(chǎn)生不穩(wěn)定的徑向力,使先導(dǎo)閥閥芯產(chǎn)生高頻振蕩,引起噪音和

37、壓力不穩(wěn)定。處理方法:拆開清洗,修磨配合表面,更換調(diào)壓彈簧。第二種故障現(xiàn)象:調(diào)壓失靈,或者最低調(diào)整壓力值升高。原因(1)主閥閥芯中阻尼小孔被堵死,減壓閥的控制油不能進入先導(dǎo)閥,減壓閥變成無法調(diào)節(jié)的直動式。因主閥彈簧相對較軟而主閥面積較大,在很低壓力下,就將主閥推起,使閥口變小;進口壓力油經(jīng)過較小的節(jié)流孔,節(jié)流損失很大,從而出口壓力很低,達不到原調(diào)定值,也無法調(diào)整壓力。當阻尼小孔沒有完全被堵死,但局部堵塞時,通流面積變小,阻尼孔液阻增大,要達到原來先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力值,需要使出口壓力值升高,同時也使整個調(diào)壓圍向上移動,最低調(diào)整壓力值升高。處理方法:拆開清洗主閥,使阻尼孔暢通。檢查油液污染程度,必要

38、時過濾油液或換用新油。原因(2)當進口壓力P1較低,達不到出口壓力P2的調(diào)定壓力時,將出現(xiàn)調(diào)壓失靈,P2值不穩(wěn)定。因為此時,控制油的壓力還不足以推開先導(dǎo)閥,主閥閥芯始終處于全開狀態(tài),也就是說減壓閥還沒有開始開作;P2的壓力隨著P1的變化而變化,直到P2的壓力等于或大于調(diào)定壓力時,減壓閥開始工作,出口壓力才能穩(wěn)定,調(diào)節(jié)壓力才起作用。處理辦法:使進口壓力P1超過出口調(diào)定壓力P2在0.71MPa以上。原因(3)外泄漏路被堵塞,先導(dǎo)閥被閉死,主閥阻尼孔無油液通過,主閥上下腔沒有壓差,主閥閥芯被復(fù)位彈簧推至最下端,主閥閥口全開,喪失減壓作用,導(dǎo)至調(diào)壓失靈。 處理方法:觀察外泄漏油口的泄漏流量是否過少或斷

39、流。如有問題,應(yīng)檢查泄漏油路是否堵塞,使之暢通。原因(4)對于單向減壓閥,如圖 5.其單向閥因磨損或污染粘附使單向閥芯卡住,不能完全閉合,造成進油口與出油口間的實際通路加大;從而不能產(chǎn)生一定的壓力差值,導(dǎo)至調(diào)壓失靈。處理辦法:拆開檢查,清洗、修磨單向閥芯與閥座,或更換合格零件。原因(5)主閥閥芯卡住或動作不良,導(dǎo)致不能自動準確調(diào)節(jié)閥口開度,導(dǎo)致調(diào)壓失靈。處理辦法:拆開檢查,清洗、修磨主閥芯與閥座,或更換合格零件。3.3.3.3節(jié)流閥常見故障分析與處理節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)主要決定于節(jié)流口的形式,常見的節(jié)流口形式主要有軸向三角溝槽式和周向縫隙式兩種。通過調(diào)節(jié)使節(jié)流口開度改變,來調(diào)節(jié)液阻和流量,以調(diào)節(jié)執(zhí)行元

40、件的運動速度。(1)第一種故障現(xiàn)象:流量不穩(wěn)定。原因(1)油液受污染,節(jié)流閥口被污染物堵塞,使得實際通流面積變小,流量下降,導(dǎo)至壓力差增大,又將污物沖刷掉,流量又增大;反復(fù)出現(xiàn)上述現(xiàn)象,導(dǎo)至流量不穩(wěn)定。處理方法:拆開清洗,追加過濾器;加強油液污染控制,必要時過濾油液或換油。原因(2)負載變化較大或負載波動,和節(jié)流閥相連的節(jié)流閥兩端壓差勢必變化,使流量不穩(wěn)定。處理方法:換用調(diào)速閥。原因(3)油溫變化較大,油液的粘度隨之變化,導(dǎo)致流量變化。處理方法:穩(wěn)定油液溫度或改用有溫度補償裝置的閥。原因(4)調(diào)節(jié)手柄的鎖緊裝置松動,引起閥芯位置變動。處理方法:上緊鎖緊裝置(一般是鎖緊螺母)。原因(5)所用節(jié)流

41、閥的最小穩(wěn)定流量較大,所需調(diào)節(jié)流量低于最小穩(wěn)定流量時,流量不穩(wěn)定。處理方法:在流量調(diào)節(jié)圍使用,即將使用流量大于最小穩(wěn)定流量。或者換用最小穩(wěn)定流量較小的節(jié)流閥。(2)第二種故障現(xiàn)象:調(diào)節(jié)失靈。原因(1)節(jié)流閥閥芯被卡住,不能復(fù)位。處理方法:拆開清洗,修磨劃傷部位。原因(2)節(jié)流閥閥芯復(fù)位彈簧拆斷或變形,閥芯不能復(fù)位。處理方法:拆開檢查,更換彈簧。原因(3)調(diào)節(jié)手柄的調(diào)節(jié)螺紋或推桿被卡住,或者手柄的固定螺釘松動,手柄空轉(zhuǎn)。處理方法:(a)拆開檢查,清洗,排除污物;修磨零件或更換零件。(b)擰緊調(diào)節(jié)手柄的固定螺釘。原因(4)單向節(jié)流閥的單向閥不能完全閉合。處理方法:拆開清洗或更換零件。原因(5)單向

42、節(jié)流閥的進油口、出油口接反,使單向閥常開。處理方法:檢查進出油口,管路安裝是否正確,如裝反了應(yīng)正確安裝。3.3.3.4調(diào)速閥常見故障分析與處理調(diào)速閥是在節(jié)流閥前面串聯(lián)一個定差減壓閥的組合閥。圖(13)是調(diào)速閥的工作原理圖與符號。利用定差減壓閥“定差”的工作特性,使節(jié)流閥前后的壓力差基本保持不變,從而使流量不受壓力變化的影響而基本保持穩(wěn)定。這種調(diào)速閥稱為壓力補償式調(diào)速閥。為補償油溫變化對流量穩(wěn)定性的影響,出現(xiàn)一種溫度補償式調(diào)速閥,其是在壓力補償調(diào)速閥的其礎(chǔ)上改進的。在其調(diào)節(jié)手柄上連動著一個溫度補償桿,當溫度變化時,本來流量會有增減,但由于溫度膨脹系數(shù)較大的聚氯乙烯塑料NASC制造的溫度補償桿長度

43、發(fā)生變化,節(jié)流口大小自動增減,使流量保持不變。第一種故障現(xiàn)象:當負載變化時,壓力補償式調(diào)速閥的出口流量不穩(wěn)定。原因(1)進出、口壓差過小,則定差減壓閥閥芯上下的壓力差也很小,閥芯被彈簧壓在最下端;定差減壓閥處于全開狀態(tài),不起減壓作用;這時調(diào)速閥的性能就和節(jié)流閥一樣。處理方法:調(diào)節(jié)調(diào)速閥,使節(jié)流閥的開度變小,或者增加進油口的壓力,從而使壓差起過最小壓差值。一般中壓調(diào)速閥的最小壓差值為0.40.5MPa,高壓調(diào)速閥為1MPa以上。原因(2)定差減壓閥閥芯卡住,或其彈簧拆斷。處理方法:拆開檢查、清洗,并修理。更換合格彈簧。原因(3)進出油口接反。處理方法:正確安裝、接管。原因(4)定差減壓閥的阻尼小

44、孔被堵塞。處理方法:拆開清洗,使小孔暢通。故障分析與處理實例圖(13)所示回路中,液壓缸執(zhí)行工作進給時,由調(diào)速閥4和5經(jīng)換向閥6對液壓缸進行速度換接。回路故障現(xiàn)象是:在速度換接時,液壓缸產(chǎn)生較大的液壓沖擊。原因分析:由于沖擊發(fā)生在液壓缸由一種速度向另一種速度換接時??梢苑治龀龉收显蚴怯捎谡{(diào)速閥的壓力補償裝置的跳躍現(xiàn)象引起的。調(diào)速閥正常工作時,串聯(lián)于節(jié)流閥前的定差減壓閥自動調(diào)節(jié)成適當開度,使節(jié)流閥兩端壓差為定值。在圖(14)中,速度換接前沒有工作油通過調(diào)速閥,其定差減壓閥在閥芯彈簧作用下開度最大,這時由換向閥10開始速度換接,壓力油急速流入調(diào)速閥,使減壓閥閥后壓力瞬時增大,節(jié)流閥兩端的壓差很大

45、,流過的流量也很大,這樣液壓缸就急速運動。經(jīng)過一瞬間后,定差減壓閥在閥后壓力下,使閥芯的開度達到最小,流過減壓的流量也最小,此時液壓缸又急速慢下來。這個過程往復(fù)多次才能使流量達到穩(wěn)定的數(shù)值。這就是上述回路在換向閥10換向過程中,液壓缸速度換接時,發(fā)生液壓沖擊的原因。處理方法:將圖(13)所示的回路改成圖(14)所示的回路。在圖(14)所示的回路中,調(diào)速閥為串聯(lián)形式;圖示位置時,壓力油經(jīng)調(diào)速閥8和9進入液壓缸無桿腔,由于調(diào)速閥9的通流面積要小于調(diào)速閥8的通流面積,因此,此時液壓缸的速度由調(diào)速閥9來調(diào)節(jié)。當,在液壓缸運行速度換接過程中每一時刻,兩個調(diào)速閥都有壓力油通過,這樣便避免了上述故換向閥12

46、通電時,液壓缸的速度由調(diào)速閥8來調(diào)節(jié)。很明顯障的發(fā)生。第四章 速度控制回路的認識4.1調(diào)速方法:1. 節(jié)流調(diào)速2. 容積調(diào)速3. 容積節(jié)流調(diào)速1、節(jié)流調(diào)速:由定量泵供油,由流量控制閥控制流入或流出執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。2、容積調(diào)速:改變變量泵或變量馬達的排量來調(diào)節(jié)速度。3、容積節(jié)流調(diào)速:采用變量泵供油,由流量控制閥控制流入或流出執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度,同時又使變量泵的輸出流量與通過流量控制閥的流量相適應(yīng)。4.2調(diào)速回路:調(diào)速回路根據(jù)油路的循環(huán)方式,可以分成:開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng):系統(tǒng)的主油路循環(huán)經(jīng)過油箱。1、油路:2、特點:結(jié)構(gòu)簡單,散熱性好,能幫助油液分離空氣,沉淀渣滓,但易受

47、污染,油箱尺寸大。閉式系統(tǒng):系統(tǒng)的主油路循環(huán)不經(jīng)過油箱。1、油路:2、特點:結(jié)構(gòu)緊湊,油液直接循環(huán)密封性好,功率較高,但散熱性差,受污染后不易清除。在實際應(yīng)用中:節(jié)流調(diào)速多采用開式系統(tǒng)容積調(diào)速多采用閉式系統(tǒng)一. 節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流調(diào)速的基本形式:進油節(jié)流調(diào)速,回油節(jié)流調(diào)速,旁路節(jié)流調(diào)速。根據(jù)采用的節(jié)流元件不同又分為:節(jié)流閥調(diào)速,調(diào)速閥調(diào)速AB一、進口節(jié)流調(diào)速:如圖所示通過改變節(jié)流口的通流截面積來調(diào)節(jié)流量。將節(jié)流閥串聯(lián)在進入液壓缸的油路上,即串聯(lián)在泵和缸之間,調(diào)節(jié)AT,即可改變q,從而改變速度,且必須和溢流閥聯(lián)合使用。定壓式節(jié)流調(diào)速回路由此可知:進口節(jié)流調(diào)速在低速時剛性好,在負載變化時,負載小時剛

48、性好。應(yīng)用:低速小負載系統(tǒng),且不能承受負負載。二、出口節(jié)流調(diào)速: 回油節(jié)流調(diào)速回路回油腔有一定背壓,故液壓缸能承受負值負載,且運動速度比較平穩(wěn)。 進油節(jié)流調(diào)速回路容易實現(xiàn)壓力控制。工作部件運動碰到死擋鐵后,液壓缸進油腔壓力上升至溢流閥調(diào)定壓力,壓力繼電器發(fā)出信號,可控制下一步動作。 回油節(jié)流調(diào)速回路中,油液經(jīng)節(jié)流閥發(fā)熱后回油箱冷卻,對系統(tǒng)泄漏影響小。 在組成元件一樣的條件下,進油節(jié)流調(diào)速回路在同樣的低速時節(jié)流閥不易堵塞。 回油節(jié)流調(diào)速回路回油腔壓力較高,特別是負載接近零時,壓力更高,這對回油管的安全、密封與壽命均有影響。 為了提高回路的綜合性能,一般采用進油節(jié)流調(diào)速回路,并在回油路上加背壓閥。

49、三、旁路節(jié)流調(diào)速特性:速度受負載變化的影響大在小負載或低速時,曲線陡,回路的速度剛性差。 在不同節(jié)流閥通流面積下,回路有不同的最大承載能力。AT越大,F(xiàn)max越小,回路的調(diào)速圍受到限制。 只有節(jié)流功率損失,無溢流功率損失,回路效率較高。應(yīng)用: 一般用于高速、重載、對速度平穩(wěn)性要求很低的較大功率場合。如:牛頭刨床主運動系統(tǒng)、輸送機械液壓系統(tǒng)、大型拉床液壓系統(tǒng)、龍門刨床液壓系統(tǒng)等。改善節(jié)流調(diào)速負載特性的回路用調(diào)速閥代替節(jié)流閥,回路的速度負載特性將大為提高。旁路節(jié)流調(diào)速回路的最大承載能力不因AT增大而減小。由于增加了定差減壓閥的壓力損失,回路功率損失較節(jié)流閥調(diào)速回路大。調(diào)速閥正常工作必須保持 0.5

50、1MPa的壓差,旁通型調(diào)速閥只能用于進油節(jié)流調(diào)速回路中。二. 手動容積調(diào)速回路變量泵定量馬達的容積調(diào)速回路定量泵變量馬達的容積調(diào)速回路變量泵變量馬達的容積調(diào)速回路1、變量泵定量馬達的容積調(diào)速回路2功率特性:1、為恒扭矩輸出;2、調(diào)速圍大,速比可達40;3、起動性能好。應(yīng)用:適用于大功率、恒扭矩和調(diào)速圍大,且對起動性能要求較高的工況。2、定量泵變量馬達的容積調(diào)速回路特點:1、為恒功率輸出;2、調(diào)速圍很小,速比一般不超過 3 4;這種調(diào)速回路很少單獨使用。3、變量泵變量馬達的容積調(diào)速回路(二)自動容積節(jié)流調(diào)速回路1. 差壓式變量泵和節(jié)流閥的調(diào)速回路回路特點:變量泵的流量與節(jié)流閥確定的液壓缸所需流量

51、相適應(yīng),而且泵的工作壓力能自動跟隨負載的增減而增減。2. 特點:1)雖用了節(jié)流閥,但具有調(diào)速閥的性能,不負載變化影響.2)采用了固定阻尼孔,可防止定子因移動過快而發(fā)生振動。3)形成變壓式容積節(jié)流調(diào)速回路,功率損失小,發(fā)熱小,工作可靠,壽命長。4)若采用比例節(jié)流閥,則泵的壓力和流量均適應(yīng)負載的需求,又稱為功率適應(yīng)調(diào)速回路或負載敏感調(diào)速回路。第五章 速度控制回路的故障分析與排除液壓設(shè)備某一工作部件(油缸)在實現(xiàn)一個自動工作循環(huán)過程中,往往需要有不同的運動速度,這些不同的速度轉(zhuǎn)換時,需要使用速度控制回路。5.1快進和工進運動的速度控制回路的故障分析與排除圖433為典型的“快進工進”速度控制回路圖。故

52、障現(xiàn)象:當油缸13向左快速前進轉(zhuǎn)換成工作進給時,往往產(chǎn)生沖擊,并同時伴有極大的沖擊噪聲。故障原因:當油缸13作快進時,1DT通電,二位二通閥12閥芯處于左位,工作位置處于右位的接通位置,雙泵供油來油(此時2DT通電,閥9處于左位)和缸13有桿腔排油在a處匯合,大量油液以高速流過閥12進入缸13無桿腔??爝M轉(zhuǎn)工進時,閥12突然關(guān)閉(IDT斷電),不能由此繼續(xù)供油,但閥12出口管道的油液由于慣性仍然高速在管道中向缸13流動,這樣就使得閥12后的油液排空,形成較大的真空度,由此可能產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。然后前面油路中壓力較高的油液(由節(jié)流閥10出口而來)又壓向閥12后的真空處,形成很大的壓力沖擊和噪聲。排除

53、方法:在二位二通電磁閥12后(圖中b處)安裝一個小容量的蓄能器,其作用是在閥12切斷時不讓閥后管道里壓力接近真空,從而顯著減少壓力沖擊??稍谛钅芷髑霸黾右粌晌粌赏姶砰y(如圖4-34所示)。實踐證明,沖擊壓力的高峰發(fā)生在快進轉(zhuǎn)工進這一過渡過程開始后約0.030.04秒時間,增裝此兩位兩通電磁閥,就使蓄能器只在過渡過程開始后約0.04秒時間起作用,以后便由兩位兩通電磁閥切斷蓄能器通路,揚長避短,不會再產(chǎn)生缸13工進時由于蓄能器引起的前沖、速度不穩(wěn)定和爬行,在0.04秒也大大減少了沖擊。采用二位二通電液換向閥:將圖433中的二位二通閥12換成帶阻尼的二位二通電液換向閥,調(diào)節(jié)兩端的節(jié)流阻尼??墒怪鏖y

54、芯的切換動作減慢,即延長換向時間,逐漸關(guān)小閥口,而不像非液動的閥12那樣使閥口突然關(guān)閉,避免高速油液的慣性而形成的真空,也就消除了產(chǎn)生沖擊和噪聲的根源。采用行程閥:采用行程換向閥替代閥12降噪聲防沖擊效果也較好。并且推薦壓行程閥的擋塊工作做成和兩個角度較好,擋塊的前段工作面,使行程閥閥芯并始以較快速度移動,關(guān)小窗口,以加速過渡過程的進行。當閥口已經(jīng)關(guān)閉較小時,再由擋塊后段工作面使閥芯緩慢移動,緩慢切斷閥口通道。以減少沖擊。但行程閥必須安裝在運動部件附近,免不了管路要接得很長,壓力損失便較大。5.2兩種工作進給速度的控制回路的故障分析與排除圖435a)所示為并聯(lián)調(diào)速閥的二次工作進給回路,其速度可

55、單獨調(diào)節(jié),二個調(diào)速閥工作的先后順序和開口大小均不受限制。圖示狀態(tài),壓力油經(jīng)調(diào)速閥2和二位三通電磁閥進入液壓缸左腔,實現(xiàn)第一次進給。此時,調(diào)速閥3的通路被二位三通電磁閥切斷,不起作用。當電磁閥通電時,閥2的通路被切斷,壓力油經(jīng)閥3和二位三通電磁閥進入液壓缸,實現(xiàn)二次進給。故障現(xiàn)象:這種回路在兩種進給速度的控制過程中,容易產(chǎn)生突然前沖一段距離。故障原因:在閥2工作時,閥3的油路被封閉,因此閥3前后二點的壓力相等,此時,閥3中的定差減壓閥不起減壓作用,閥口全開。當轉(zhuǎn)入第二種進給時,閥3下游的壓力突然下降,在減壓閥閥口還未關(guān)小前,閥3中節(jié)流閥前后的壓力差較大,節(jié)流閥開度較大,瞬時流量增加,造成液壓缸短

56、時快速前沖。當定壓差作用建立后,方轉(zhuǎn)入第二種工進,同樣當閥1由斷開接入工作時,亦會出現(xiàn)前沖。排除辦法:采用圖435b)所示的串聯(lián)調(diào)速回路:在圖示狀態(tài),壓力油經(jīng)閥2和二位二通電磁閥4進入液壓缸左腔,此時閥3被短路,進給速度由閥2控制。當電磁閥通電時,則壓力油經(jīng)閥2再經(jīng)閥3進入缸左腔,速度由閥3控制。(一般閥2的節(jié)流口應(yīng)調(diào)得比閥3的大,否則閥3不起作用)。此種回路中,閥2一直工作,不會發(fā)生前沖現(xiàn)象。第六章 流量控制閥空氣壓力缸作功時,其速度是控制的對象。此時用流量控制閥來調(diào)節(jié)空氣壓力缸的排出空氣量(流量),或調(diào)節(jié)空氣壓力缸的輸入空氣量(流量),就可達到控制空氣壓力缸工作速度的目的。在這樣的空氣壓力管路中,調(diào)節(jié)空氣壓力缸的排出流量,稱為“出口節(jié)流式回路”,調(diào)節(jié)空氣壓力缸的輸入流量,稱為,“入口節(jié)流式回路”。圖1示為這兩種流量控制方式,在單向閥的方向不同時,可用兩個方向。對于象空氣壓力馬達那樣的連續(xù)旋轉(zhuǎn)的執(zhí)行機構(gòu),應(yīng)控制其單位時間的轉(zhuǎn)數(shù)(如印O轉(zhuǎn)/分)。此時也用流量控制閥來調(diào)節(jié)空壓馬達的排出空氣量(流量),或調(diào)節(jié)空壓馬達的輸入空氣量(流量)。另外,當空壓馬達用于搬送貨物、清掃裝置等場合時,要噴出空氣而做功,這時必須調(diào)節(jié)空氣的噴出流量。6.1種類:1. 節(jié)流潤節(jié)流閥部空氣流通面積可以任意改變,一般用在空氣管路中

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