培訓教材液壓啟閉機

1、第一章機械基礎第四節(jié)液壓啟閉機液壓啟閉機是根據(jù)液體靜壓原理，利用液壓，傳遞動力，啟閉閘門的液壓傳動機 械。它具有很多優(yōu)點，是一種比較理想的閘門啟閉設備。一、液壓啟閉機的分類液壓啟閉機的種類很多，按照液壓啟閉機油缸的作用可分為單向作用和雙向作用。 單向作用液壓啟閉機只提供單向開啟閘門的啟門力。關閉閘門要依靠閘門的自重。 這類啟閉機多用于快速閘門。雙向作用液壓啟閉機的油缸既提供啟門力又提供閉 門力。所以它最適用于那些靠閘門自重不足以關閉的工作閘門或事故檢修閘門。按照啟閉一扇閘門的油缸數(shù)量可分為單吊點液壓啟閉機和雙吊點液壓啟閉機。 按照油缸的固定形式可分浮動式、擺動式和固定式。浮動式液壓啟閉機油缸的

2、上部凸緣具有球型底面， 當油缸垂直置放于球面或錐面 底座上時，油缸可在底座上任意方向自由擺動。 它的作用是在啟閉深孔平面閘門 時，油缸的軸線可作微小擺動，以補償安裝誤差和門糟偏差。 這種形式一般為單 作用式，多用于啟閉快速事故閘門。擺動式又分為垂直擺動式和水平擺動式兩種，一般都是雙向作用液壓啟閉機。垂直擺動式用于啟閉弧形閘門。水平擺動式用來啟閉人字閘門。固定式是在油缸的中部設有法蘭，固定安裝在基礎機架上，它只適合起吊平面閘 門。二、液壓啟閉機的特點液壓啟閉機由于采用了液壓傳動啟閉閘門， 所以與其他機械傳動啟閉機相比有以 下特點：1、 液壓啟閉機機械部件少，結構簡單、緊湊、重量輕、所占空間小，易

3、于布置。2、由于采用靜壓原理，禾I用較小的動力可得到很大作用力，所以它的啟閉容量 大。3、由于傳動介質是液體，所以液壓啟閉機工作平穩(wěn)，緩沖性能好。4、油液充滿油路系統(tǒng)，元件潤滑良好，磨損、腐蝕都極小，壽命長。5、液壓啟閉機維修保養(yǎng)簡單，主要是保持油液的清潔，所以運行安全可靠。6由于采用標準液壓元件，所以易于實現(xiàn)標準化、系列化，而且與電器配合, 易于實現(xiàn)自動化。7、油缸需要專用機床鍛造加工，機加工精度高，相應造價也較高，啟閉速度小， 油液容易泄漏，工作效率低，礦物油液易于著火，對防火要求高等。8、多機共用一套供油系統(tǒng)時，單機動作時，將影響其他機組的動作。三、液壓啟閉機的基本組成液壓啟閉機具有液壓

4、傳動的基本構成： 即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件和輔 助元件組成。1、動力元件把機械能轉化成液體壓力能的裝置，常見的是液壓泵。2、執(zhí)行元件 把液體壓力能轉化成機械能的裝置，一般常見的形式是液壓缸和液壓馬達。3、控制元件對液體的壓力、流量和流動方向進行控制和調節(jié)的裝置。這類元件主要包括各類 控制閥或者由各種閥構成的組合裝置。這些元件的不同組合組成了能完成不同功 能的液壓系統(tǒng)。4、輔助元件指以上三種組成部分以外的其它裝置，如各種管接件、油管、油箱、過濾器、蓄 能器、壓力表等，起連接、輸油、貯油、過濾、貯存壓力能和測量等作用。5、傳動介質（液壓油）傳遞能量的液體介質，即各種液壓工作介質。四、液壓元件

5、（一）、液壓動力元件1、液壓泵的工作原理及特點液壓泵是一種能量轉換裝置，它將機械能轉換為液壓能，是液壓傳動系統(tǒng)中的動力元件，為系統(tǒng)提供壓力油液。2、齒輪泵齒輪泵按結構不同，分為外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵。 齒輪泵主要由泵體、泵蓋、兩個相互嚙合轉動的齒輪組成。在泵的殼體內裝有一對齒數(shù)和模數(shù)完全相同的外嚙合齒輪。齒輪兩側有端蓋 蓋住。由于齒輪的齒頂和殼體內表面及齒輪側面與端蓋之間間隙很小， 故兩個齒 輪輪齒的接觸線就將左右兩個腔隔開， 形成兩個密封容積。當齒輪轉動時，右側 密封容積因相互嚙合的輪齒逐漸脫開而逐漸增大， 形成部分真空，油箱中的液壓 油被吸進右側密封容積中，并將齒間充滿油液。隨著齒輪的

6、轉動，齒間的油液被 帶到左側密封容積。左側容積因輪齒逐漸進入嚙合而不斷減少，油液被擠壓出去進入系統(tǒng)，隨著齒輪連續(xù)轉動，齒輪泵則連續(xù)不斷的吸油和排油。3、葉片泵（1）、葉片泵的特點其特點是：結構緊湊，葉片泵的結構決定了它油壓高，流量大，運轉平穩(wěn)，流量 脈動小，噪聲小，壽命較長。缺點：吸油特性不太好，對油液的污染也比較敏感，結構復雜，制造工藝要求比 較咼。(2) 、葉片泵的分類葉片泵根據(jù)作用次數(shù)的不同，可分為單作用和雙作用兩種。單作用葉片泵：轉子每轉一周完成吸、排油各一次。雙作用葉片泵：轉子每轉一周完成吸、排油各二次。雙作用葉片泵與單作用葉片泵相比，其流量均勻性好，轉子體所受徑向液壓力基本平衡。雙

7、作用葉片泵一般為定量泵；單作用葉片泵一般為變量泵。(3) 、葉片泵的工作原理單作用葉片泵，它是由定子、轉子、葉片、配流盤、傳動軸和端蓋等主要零件 組成。插圖1定子為空心圓柱體，兩側加工有進、出油孔。轉子為圓柱體，在周圍上均勻分布 有轉子槽，在槽內裝有葉片，葉片可在槽中滑動，帶有葉片的轉子裝在定子圓柱 孔內。轉子和定子的兩側裝有配流盤。配流盤上分別加工有吸、排油窗口。轉子 和定子的中心不重合，即存在偏心距。轉子轉動時，在離心力以及通入葉片根部 壓力油的作用下，葉片頂部緊貼在定子內表面上，于是定子內表面、轉子外表面、 葉片及配流盤之間就形成了密封容積。當轉子轉動時，在離心力的作用下，右半部的葉片逐

8、漸向外伸出并緊貼定子內表 面滑動，于是右側的密封容積逐漸增大， 產生真空，這樣油液通過吸油孔和配油 盤上窗口進入右側的密封容積。這就是單作用葉片泵的吸油過程。在左半部的葉片被表面作用逐漸縮進轉子槽內， 使左側的密封容積逐漸縮小，密 封區(qū)中的高壓液體通過配流盤另一窗口和排油口被壓出而進入系統(tǒng)。 這就是單作 用葉片泵的排油過程。雙作用葉片泵的工作原理與單作用葉片泵相似， 所不同的，雙作用葉片泵的轉子 和定子中心重合。定子表面為近似橢圓。配流盤上有四個配油窗口而形成四個密 封容積。這樣轉子每轉一圈，密封容積由小變大和由大變小各兩次， 即完成兩次 吸油、排油。4、柱塞泵(1) 、柱塞泵的原理柱塞泵是依

9、靠柱塞在缸體內作往復運動時產生的容積變化進行吸油和壓油的。 由 于柱塞和缸體都是圓柱表面，容易做到高精度的配合，密封性能好，在高壓下工 作仍能保持較高的容積效率和總效率。軸向柱塞泵依靠柱塞在缸體內作往復運動，使得密封油腔容積變化而實現(xiàn)吸.油和壓油。油缸內均布著幾個柱塞孔，柱塞在柱塞孔里滑動。當傳動軸帶著缸體和柱塞一起 旋轉時，柱塞在缸體內作往復運動，在自下而上的回轉的半周內，柱塞逐漸向外 伸出，使缸體內密封油腔容積增加，形成局部真空，于是油液就通過配油盤的吸 油窗口 a進入缸體中。在自上而下的回轉的半周內，柱塞被斜盤推著逐漸向里縮回，使缸體內密封油腔 容積減少，將液體從配油盤的吸油窗口 b排出

10、去。這樣缸體每旋轉一周，完成一 次吸油和一次壓油。柱塞泵的壓力通常在16MPa以上（2）、柱塞泵分類柱塞泵的形式很多。柱塞泵按柱塞的排列和運動方向不同，可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵。軸向柱 塞泵的結構與徑向柱塞泵的結構的主要區(qū)別在于柱塞的安裝方向。徑向柱塞泵的柱塞中心線垂直于轉軸軸線。柱塞泵按配流方式的不同，可分為斜盤式（直軸式）和斜軸式。（3）、柱塞泵的結構斜盤式軸向柱塞泵為是由主體部分和變量機構兩部分組成。典型主體結構主要由斜盤、柱塞、缸體、配油盤和傳動軸等組成。變量機構是由轉動手輪，使絲杠轉動，帶動變量活塞作用軸向移動，通過軸銷使 斜盤傾角改變，達到變量的目的。這種變量機構結構簡單，但操

11、縱不輕便，且不 能在工作過程中變量。徑向柱塞泵主要由轉子、定子、柱塞、配油軸組成。（4）、柱塞泵的優(yōu)點1）參數(shù)高：額定壓力高，轉速高，泵的驅動功率大2）效率高，容積效率為95%左右，總效率為90%左右3）壽命長4）變量方便，形式多5）單位功率的重量輕6）柱塞泵主要零件均受壓應力，材料強度性能可得以充分利用（5）、柱塞泵的缺點1）結構較復雜，零件數(shù)較多，2）自吸性差，3）制造工藝要求較高，成本較貴，4）油液對的污染較敏感，要求較高的過濾精度，對使用和維護要求較高。柱塞泵被廣泛用于高壓、大流量、大功率的系統(tǒng)中和流量需要調節(jié)的場合，得到 廣泛的應用。插圖2宙3一劉宣軸式軸向柱蹇泵的結構鳥：盤二鸚盤話

12、m韻、液壓執(zhí)行元件2（二）、液壓執(zhí)行元件、分類1液壓執(zhí)行元件-將液體的液壓能轉換為機械能的轉換裝置。液壓執(zhí)行元件可分為液壓馬達和液壓缸兩大類。2、液壓馬達液壓馬達把液體的壓力在液壓系統(tǒng)中，液壓馬達是做旋轉運動的執(zhí)行元件。把輸 入液壓馬達的液流流量轉變成馬達軸的轉速能轉變成馬達軸上的轉矩輸出，運動。而且它輸出的角位移是無限的。需要指出的是，液壓馬達是用來驅動外負載做功的，只有當外負載轉距存液壓馬達才能產生相當?shù)囊簤罕眠M入液壓馬達的壓力油在能建立起壓力，在時， 轉距去克服它，所以液壓馬達的轉距是隨著負載轉距變化而變化的。插圖3插圖4.6J3F4軸向點接觸柱塞式港壓馬達結構圖I 一恃越軸；2斜盤：3

13、軸妙：4一戳牠：5蟀黃：1傳動銷：7-E: R配流矗 L柱塞：山-推桿插圖53、液壓缸液壓缸-液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它的職能是將液壓能轉換成機械能。液壓缸的輸入量是流體的流量和壓力， 輸出的是直線運動速度和力。液壓缸的活 塞能完成直線往復運動，輸出的直線位移是有限的。擺動液壓缸：實現(xiàn)往復擺動，輸出角速度。液壓缸按結構的不同，可分為活塞式、柱塞式和伸縮式等形式。(1) 、單作用柱塞式液壓缸結構：它是由缸筒、柱塞、導向套、密封圈、缸蓋等組成。其特點是柱塞較粗， 受力條件好，而且柱塞在缸筒內與缸壁不接觸， 兩者無配合要求，因而只需對柱 塞表面進行精加工即可，缸筒內孔不必進行精加工，而且表面粗

14、糙度要求也不高。 可見柱塞式液壓缸的制造工藝性較好，故行程特別長的單作用液壓缸多米用柱塞 式結構。另外為減輕重量，柱塞往往做成空心的。工作原理：當壓力油從液壓缸進口進入柱塞缸底腔后， 液體壓力均勻作用在柱塞 底面上，柱塞產生推力，并以一定速度向外伸出。若柱塞底腔卸壓，則柱塞在自重或彈簧力的外力作用下縮回。 由于液壓力只能推 動柱塞朝一個方向運動，因此這種液壓缸屬于單作用液壓缸。(2) 、單桿活塞式液壓缸結構：它由缸底、缸筒、缸蓋、活塞和活塞桿等組成。其進、出液口的布置視安 裝方式而定。工作時可以缸筒固定，活塞桿驅動負載；也可以活塞桿固定，缸筒 驅動負載。工作原理：在缸筒固定的情況下，當 A 口

15、進液，B 口回液時，活塞桿伸出；當 B 口進液，A口回液時，活塞桿縮回。由于液壓力能推動活塞桿做正反兩個方面的 運動，因此這種液壓缸屬于雙作用液壓缸。AB插圖6M BId 12I-m 9圍佃織桿潘圧虹魴枸5財囂遍牛一牛向囂* 1卜-單向岡=!1_編沖12-掃問壞* 5-無桿端韁沖奩=幅睦（三八 液壓控制元件 1 、方向控制閥方向控制閥用來控制液壓系統(tǒng)的油液流動方向， 接通或斷開油路，從而控制執(zhí)行 機構的啟動、停止或改變運動方向。分單向閥和換向閥兩大類。（1）、單向閥普通單向閥0作用：普通單向閥又稱截回閥，用于控制油液只能沿著一個方向流動， 不能反向 流動。結構：分直通式和直角式。閥體，閥芯（分

16、鋼球式和錐閥式）、彈簧。液控單向閥 作用：它比普通單向閥增加了一個控制油口 K。當控制油口 K無壓力油通入時， 起到普通單向閥作用；當控制油口 K通入壓力油時，進出油口接通，油液可以反 向流動，不起單向閥作用。結構：分不帶卸荷閥芯的簡式液控單向閥和帶卸荷閥芯的卸荷液控單向閥。 液控單向閥由閥體，閥芯、彈簧、控制活塞等組成。插圖8I5）商武鞭控眾晦閥（b）卸載式液控單商閥（d）簡化得號- *圖5.3液控單向閥2、換向閥換向閥是利用改變閥芯與閥體的相對位置不同來變換各主油口的通斷關系，切斷或變換油流方向，從而實現(xiàn)對執(zhí)行元件方向的控制。（1）、分類換向閥按閥芯可變位置可分二位和三位，通常用一個方框代

17、表一個位置。按主油口進、出油口可分為二通、三通、四通、五通等。表達方式是在相應的位置方框內按改變閥芯位置的操縱方式，可以分為手動、機動、電磁控制、液動、電液動、比例和氣動。ft 1匚口 nEiiArn手動滾輪液動電磁電液控制比例電磁按結構形式，可分為滑閥式、球閥式、錐閥式。按換向閥閥芯在閥體中的定位方式，可以分鋼球定位、彈簧定位、彈簧對中。（2）、結構由閥體，閥芯、操縱和定位機構組成。三位換向閥的閥芯在閥體中有左、中、右三個位置，左、右位置是使執(zhí)行元件產 生不同的運動方向，而閥芯在中間位置時，利用不同形狀及尺寸的閥芯結構， 可以得到多種油口連接方式。除了執(zhí)行元件停止運動外，還可以具有其他一些不

18、的 功能。因此三位閥在中位時的油口連接關系又稱為滑閥機能。常用滑閥機能見表1表1插圖9f rXvs*21r11 圖5J2彈簧對中電液換向閥的結構原理2、壓力控制閥壓力控制閥可分為溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器(1)、溢流閥作用：溢流閥是通過閥口的溢流，調定系統(tǒng)工作壓力或限定其最大工作壓力， 防止系統(tǒng)過載。在系統(tǒng)正常工作時，溢流閥處于關閉狀態(tài)，而當系統(tǒng)壓力大于或等于其調定壓力 時，溢流閥才開啟溢流。插圖10結構：調節(jié)桿、調節(jié)螺母、調壓彈簧、鎖緊螺母、上蓋、閥體、閥芯、螺塞。（2）、減壓閥作用：減壓閥是一種將利用縫隙產生壓力差， 使其出口液體壓力調節(jié)到低于它的 進口壓力的壓力控制閥。結構：閥套

19、、主閥芯、阻尼孔、主閥彈簧、先導閥、錐閥、先導閥彈簧腔，調壓 彈簧、調節(jié)手柄、閥體。（3）、壓力繼電器壓力繼電器是利用工作液體的壓力來啟、閉電氣觸點的液電信號轉換元件，.用于當系統(tǒng)達到壓力繼電器調定壓力時， 發(fā)出點信號，控制電氣元件的動作，實 現(xiàn)泵的卸荷或加載控制，執(zhí)行元件的順序動作，以及系統(tǒng)的安全保護和連鎖等。壓力繼電器按壓力一位移轉換部件的結構形式分有柱塞式、彈簧管式、膜片式及波紋管式4種。11插圖3、流量控制閥流量控制閥靠改變通流截面開口大小來調節(jié)通過閥門的流量， 以改變工作機構的 運動速度。而實現(xiàn)對執(zhí)行元件運動速度的調節(jié)和改變分支流量的大小。 油液流經 小孔或狹縫時，將是開口越小，流量

20、越小。流量閥分節(jié)流閥、調速閥和分流集流閥等。（1）、節(jié)流閥節(jié)流閥借助于控制機構使閥芯相對于閥體孔運動，通過改變閥口的通流面積，來調節(jié)其通過的流量，因而可以對執(zhí)行元件進行調速。結構：頂蓋、推桿、導套、閥體，閥芯、彈簧、底蓋。節(jié)流閥12插圖、單向節(jié)流閥2）（ 結構：由一個單向閥和一個節(jié)流閥組合而成。單向閥由閥體，閥芯（分鋼球式和錐閥式）、彈簧組成。 節(jié)流閥由閥體，閥芯、彈簧、推桿、調節(jié)手柄組成。作用：當壓力油液從錐閥背面流經時，作為節(jié)流閥使用，借助節(jié)流閥的控制機構 使閥芯相對于閥體孔運動，通過改變閥口的通流面積，來調節(jié)其通過的流量，因 而可以對執(zhí)行元件進行調速。油液反向流動時，油流通過閥芯壓縮復位

21、彈簧，使閥口過流面積至最大，作為單 向閥使用，油流能自由通過，以減少壓力損失。4、電液比例閥電液比例閥簡稱比例閥。它是一種按給定的輸入電氣信號連續(xù)的、 按比例的 對液流的壓力、流量和方向進行遠距離控制的液壓控制閥。比例閥是在普通液壓控制閥的基礎上，以電-機械比例轉換器（如電磁鐵、 動圈式力馬達、力矩馬達、侍服電機、步進電機等）代替普通傳動機構而發(fā)展起 來的。由于比例閥實現(xiàn)了能連續(xù)的、 按比例的對壓力、流量和方向進行控制，避免 了壓力和流量有級切換時引起的沖擊。同時可采用電信號可進行遠距離控制。一 個比例閥可兼幾個普通閥的功能，可簡化回路，減少閥的數(shù)量，提高可靠性。電液比例閥的工作原理：指令信號

22、一比例放大器一比例電磁鐵一液壓控制閥一液壓執(zhí)行元件1 ）、電液比例流量閥（電液比例流量閥就是在普通流量閥 的基礎上，利用電一機械比例轉換器對節(jié)流 閥口進行控制。與普通調速閥相比，其主要區(qū)別是用直流比例電磁鐵取代了手柄 對節(jié)流閥的控制。比例電磁鐵的輸出力作用在節(jié)流閥閥芯上，與彈簧力、液動力、 摩擦力相平衡，對一定的控制電流，對應一定的節(jié)流開度。通過改變輸入電流大下，既可改變通過調速閥的流量。若輸入的電流是連續(xù)的或按一定程序變化， 則比例調速閥所控制的流量也按比例或按一定程序變化。13插圖(町結構(t)符號I15-G4比例謂違網的結構原理團】一叱例電槪氐2半渝閥.趴3宦差賊爪穌 沖一犀貨(2) 、

23、電液比例換向閥n/WII jlHIKk7II T L1 丨 1 /、電液比例換向閥也稱比例方向流量閥， 它不僅可以改變液流的方向，而且同時可 以控制流量的大小。它是以比例電磁鐵取代普通電磁換向閥中的電磁鐵。 當輸入控制電流后，比例電 磁鐵的輸出力與彈簧力平衡，滑閥開口量的大小與輸入的電信號成比例。 當控制 電流輸入另一端的比例電磁鐵時， 既可實現(xiàn)液流換向。顯然它既可以改變液流方 向也也控制流量大小，兼有節(jié)流與換向兩種功能。它具有如下特點：能把電的快速、靈活與液壓傳動功率大等特點結合起來；能實 現(xiàn)自動控制、遠程控制和程序控制；能連續(xù)地、按比例地控制執(zhí)行元件的力、速 度和方向，并能防止壓力或速度變

24、化及換向時的沖擊現(xiàn)象； 簡化了系統(tǒng)，減少了 元件的數(shù)量；抗污染性能好；具有優(yōu)良的靜態(tài)性能和適宜的動態(tài)性能。 主要用于 開環(huán)系統(tǒng)，也可組成閉環(huán)系統(tǒng)。(四)、液壓輔助元件液壓系統(tǒng)的輔助元件包括：油箱、溫控裝置、過濾器、蓄 能器、密封件、管件等，它們是保證液壓元件和系統(tǒng)安全、可靠運行以及延長使 用壽命的重要輔助裝置。1、油箱油箱的作用是盛放油液、散發(fā)熱量、逸出空氣、沉淀雜質、分離水份、安裝元件。 油箱的主要部件有箱體、安裝板、端蓋或檢修孔、注油器、回油管、泄油管、吸 油管、隔板、空氣濾清器、液位儀、溫度計等，有的油箱還裝有冷卻器或電加熱 裝置。2、過濾器過濾器的作用是濾清外部混入或系統(tǒng)工作時內部產生

25、在液壓油中的固體雜質，保持液壓油的清潔，延長液壓元件的使用壽命，保證液壓系統(tǒng)的工作可靠性。過濾器的結構按濾芯分，有網式、線隙式、紙芯式、燒結式、磁式；按連接方式， 有管式、板式、法蘭式、進油口用。過濾精度是首先考慮的一項重要參數(shù)，它直接關系到液壓系統(tǒng)中油液的清潔程度。 過濾精度是指過濾器對各種不同尺寸的固體顆粒的濾除能力，通常以被過濾的雜質顆粒的尺寸（卩m直接度量。一般分100卩m以上、10卩m-100卩m 5卩葉 10卩m和5卩m以下。3、蓄能器蓄能器是一種儲存壓力液體的液壓元件， 當液壓系統(tǒng)需要時，蓄能器所儲存的壓 力液體在其加載裝置作用下被釋放出來，輸送到液壓傳動系統(tǒng)上去工作。而當液壓傳

26、動系統(tǒng)中液體過?；蛐枰獣r，這些液體又會克服加載裝置的作用力， 進入蓄能器儲存起來。因此蓄能器既是液壓系統(tǒng)的液壓源，又是液壓系統(tǒng)多余能 量的吸收和儲存裝置。蓄能器按加載方式不同，可分為彈簧式、充氣式和重錘式三類。而應用最廣泛的 是充氣式蓄能器，它一般充入氮氣，利用密封氣體的壓縮、膨脹來儲存和釋放油 液的壓力能。4、管件液壓管接頭有鋼制、銅制、橡膠軟管、卡式接頭等。油管在可能的條件下，應盡 量“短”而“直”。五、液壓回路（一）、壓力控制回路壓力控制回路在液壓系統(tǒng)中在液壓系統(tǒng)中不可缺少， 它是利用壓力控制閥來控制 和調節(jié)整個液壓系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)局部油路上的工作壓力， 以滿足液壓系統(tǒng)不同執(zhí) 行元件對工作

27、壓力的不同要求。壓力控制回路主要有調壓回路、減壓回路、增壓回路、卸荷回路、保壓回路、平 衡回路等。（1）、調壓回路調壓回路用來調定或限制液壓系統(tǒng)的最高壓力，或者使執(zhí)行元件在工作過程的不 同階段能夠實在多種不同的壓力變換。這一功能一般用溢流閥來實現(xiàn)。當液壓系統(tǒng)工作時，如果溢流閥始終處于溢流狀 態(tài)，就能保持溢流閥進口的壓力基本不變；如果將溢流閥并接在液壓泵的出油口， 就能達到調定液壓泵出口壓力基本保持不變之目的。（2）、減壓回路液壓系統(tǒng)的壓力是根據(jù)系統(tǒng)主要執(zhí)行元件的工作壓力來設計的，當系統(tǒng)有較多的執(zhí)行元件，且它們的工作壓力又不完全相同時，在系統(tǒng)中就需要設計減壓回路或 增壓回路來滿足系統(tǒng)各部分不同的

28、壓力要求。減壓回路的功能在于使系統(tǒng)某一支 路上具有低于系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定工作壓力。最常見的減壓回路是在所需低壓的分支路上串接一個定值輸出減壓閥。（3）、卸荷回路許多機電設備在使用時，執(zhí)行裝置并不是始終在連續(xù)工作的，在執(zhí)行裝置間歇的 過程中，一般設備的動力源卻是始終在工作的，以避免動力源頻率開停。當.執(zhí)行裝置處在工作的間歇狀態(tài)時，要設法讓液壓系統(tǒng)輸出的功率接近于零， 使動 力源在空載狀態(tài)下工作，以減少動力源和液壓系統(tǒng)的功率損失，節(jié)省能源，降 低液壓系統(tǒng)發(fā)熱，這樣壓力控制回路稱為卸荷回路。卸荷回路作用是在液壓泵不停轉動時，使其輸出的流量在壓力很低的情況下流回 油箱，以減少功率損耗，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長泵

29、和電機的壽命。液壓系統(tǒng)卸荷有兩種方法：壓力卸荷：是將液壓泵出口的流量通過液壓閥的控制直接接回油箱，使液壓泵在接近零壓的狀況下輸出流量。流量卸荷：是使液壓泵在輸出流量在接近零的狀態(tài)下工作， 此時盡管液壓泵工作 壓力很高，但其輸出的流量接近零，液壓功率也接近零。（4）、保壓回路保壓回路的功能在于使系統(tǒng)在液壓缸加載不動或因工件變形而產生微小位移的工況下能保持穩(wěn)定不變的壓力， 并且使液壓泵處于卸荷狀態(tài)。保壓性能的兩 個主要指標為保壓時間和壓力的穩(wěn)定性。1）采用液控單向閥的保壓回路，但閥座的磨損和油液的污染會使保壓性能降低， 它適用于保壓時間短，對保壓穩(wěn)定性要求不高的場合。2）自動補油保壓回路（二八方向

30、控制回路方向控制回路的用途是利用方向閥控制油路中液流的接通、切斷或改變流向，使執(zhí)行元件啟動、停止或改變運動方向。1、換向回路換向回路用于控制液壓系統(tǒng)中油流的方向，從而改變執(zhí)行元件的運動方向。為此 要求換向回路應具有較高的換向精度、 換向靈敏度、換向平穩(wěn)性，運動部件多采 用電磁換向閥來實現(xiàn)。2、鎖緊回路鎖緊回路的功能是使液壓執(zhí)行機構能在任意位置停留， 且不會因外力作用而移動 位置。（三八速度控制回路常用調速回路有節(jié)流調速、容積調速、容積節(jié)流調速三種。節(jié)流調速回路又分為進油節(jié)流調速回路、回油節(jié)流調速回路。1 、回油節(jié)流調速回路回油節(jié)流調速回路在油缸兩腔的油路都裝有并聯(lián)的單向閥與節(jié)流閥。進油時 油液

31、走單向閥，而回油時經節(jié)流閥節(jié)流，以控制啟閉閘門的速度。2 、旁路節(jié)流回路在油泵的出口接一個節(jié)流閥通油箱。在油泵排量一定的情況下，油壓越高，經節(jié)流閥回油箱的油量越多，進入油缸的油量就越少，而油壓又決定于油缸的荷 栽。這樣啟閉閘門的速度與啟閉荷載成反比。在旁路節(jié)流回路中，在油泵排量一定的情況下，將會出現(xiàn)油壓越高，啟閉閘.門速度越慢情況。（四）典型回路及工作原理1、單吊點雙作用液壓啟閉系統(tǒng)它是由空載啟動回路、電液三位四通換向閥、回油節(jié)流回路、上腔調壓回路 和半縮緊回路組成（見插圖）。圖中是單缸啟閉一扇閘門，如果是多門多缸，可 由主油路A處分出，并增加相應的控制元件。2、雙吊點雙作用液壓啟閉系統(tǒng)雙吊點

32、液壓啟閉機，兩個油缸吊點的運動速度和位移速度必須保持相同，既速度同步和位移同步。然而兩個吊點的啟閉會因門槽的制造安裝誤差和門槽內有無污垢異物而不同。兩個油缸的內泄漏、內摩擦和油管系統(tǒng)的阻力、滲漏也會因制造安裝不同而有差異。這樣兩個油缸因阻力不同，而流量不等，它們的運動速度和位移也就不相同， 以 致造成閘門歪斜和卡阻。解決的方法有兩種：一是對一臺油泵供油的兩個油缸，不管其中任一油缸的負荷 如何變化，分到兩缸的油量始終一樣。第二是兩個油缸分別用兩個油泵供油， 其 中一個為定量泵，另一個為變量泵，并使變量泵供油的油缸自動追蹤另一個油缸 的運動。常見的同步回路有分流集流閥的速度同步回路； 伺服變量泵的

33、位置同步回路；用 電磁比例調速閥控制的位置等同步回路。六、液壓油（一）、液壓油的保管要領液壓用油的油庫要設在干凈的地方， 所用的器具如油桶、漏斗、抹布等應保持干 凈。最好用綢布或的確良布擦洗，以免纖維沾在元件上堵塞孔道，造成故障。發(fā) 現(xiàn)油液污染嚴重時，應查明原因及時消除。1、液壓用油必須經過嚴格的過濾，以防止固體雜質損害系統(tǒng)。系統(tǒng)中應根據(jù)需要配置粗、精濾油器，濾油器應經常檢查清洗，發(fā)現(xiàn)損壞應及時更換。2、 系統(tǒng)中的油液應經常檢查并根據(jù)工作情況定期更換。一般在累計工作1000H 后，應當換油：如繼續(xù)使用，油液將失去潤滑性能，并可能具有酸性。在間斷使 用時可根據(jù)具體情況隔半年或一年換油一次。在換油

34、時應將底部積存的污物去掉， 將油箱清洗干凈：向油箱內注油時應通過 120目以上的濾油器。3、油箱應加蓋密封，防止灰塵落入，在油箱上面應設有空氣過濾器。4、如果采用鋼管輸油應把管在油中浸泡 24小時，生成不活潑的薄膜后再使用。5、裝拆元件一定要清洗干凈，防止污物落入。6 、按規(guī)范要求液壓油應一年過濾，過濾前要求液壓油進行油質化驗。(二八液壓油溫度管理1、油溫的影響一般液壓系統(tǒng)工作溫度為4060C超過這個溫度就會給液壓系統(tǒng)帶來不利.影響。油溫過高后的主要影響有以下幾點：(1) 、油溫過高使油的黏度降低，因而元件及系統(tǒng)內油的泄露量將增多， 會使液 壓泵的容積效率降低。(2) 、油黏度降低會使油液在經

35、過節(jié)流小孔或隙縫式閥口的流量增大，使原來調 節(jié)好的工作速度發(fā)生變化，將影響工作的穩(wěn)定性，降低工作精度。(3) )油黏度降低后相對運動表面間的潤滑油膜將變薄， 這樣就會增加機械磨損， 在油液不太干凈時容易發(fā)生故障。(4) 、油溫升高將使機械元件產生熱變形， 液壓閥類元件受熱后膨脹，可能使配 合間隙見效，因而影響閥芯移動，增加磨損，甚至被卡住。(5) 、油溫升高將使油液的氧化加快，導致油液變質，降低油的使用壽命。油中 折出的瀝青等沉淀物還會堵塞元件小孔和縫隙，影響系統(tǒng)正常工作。(6) 、油溫過高會使密封裝置迅速老化變質，喪失密封性能。2、油溫升高的原因(1) 、有些屬于系統(tǒng)設計不正確造成的，如油箱

36、容量太小，散熱面積不夠，系統(tǒng) 中沒有卸荷回路，在停止工作時油泵仍在高壓溢流，油管太細太長彎曲過多，或 者液壓元件選擇不當，使壓力損失太大等。(2) 、有些屬于制造上的問題，如元件加工裝配精度不高，相對運動件間摩擦發(fā) 熱過多。(3) 、養(yǎng)護上的問題，在使用過程中油液泄露嚴重，造成容積損失太大等。3、防止油溫升高的措施(1) 、應保持油箱中適當油位，使系統(tǒng)中的油液有足夠的循環(huán)冷卻條件，必要時 加裝冷卻器。(2) 、正確選擇油液的粘度。粘度過高增加油液流動時的能量損失； 粘度過低泄 漏會增加，兩者都會使油溫升高。(3) 、需經常保持油液干凈，并及時更換油液。當油液變質時會使油泵容積效率 降低，并破壞

37、相對運動表面間的油膜，使阻力增大，摩擦損失增加，這都會引起 油液的發(fā)熱。(4) 、在系統(tǒng)不工作時油泵必須卸荷。4、液壓油污染防止辦法液壓傳動系統(tǒng)中是以油液作為傳遞能量的工作介質，在正確選用油液以后還必須 使油液保持清潔，防止油液中混入雜質和污物。經驗證明：液壓系統(tǒng)的故障75%以上是由于液壓油污染造成的，因此對液壓油 的污染控制十分重要。液壓油中的污染物，金屬顆粒約占75%，塵埃約占15%, 其他雜質如氧化物、纖維、樹脂等約占10%。這些污染物中危害最大的是固體顆粒， 它使元件中相對運動的表面加速磨損， 堵 塞元件中的小孔和縫隙；有時甚至使閥芯卡住，造成元件的動作失靈；它還會堵 塞液壓泵吸油口的

38、濾油器，造成吸油阻力過大，使液壓泵不能正常工作，產生振 動和噪音?？傊鸵褐械奈廴疚镌蕉?，系統(tǒng)中元件的工作性能下降得越 .快。因此經常保持油液得清潔是維護液壓傳動系統(tǒng)得一個重要方面。七、液壓啟閉機安裝技術要求液壓啟閉機油缸出廠試驗應包括空載試驗、最低動作壓力試驗、耐壓試驗、外泄 漏試驗、內泄漏試驗內容液壓缸的最低動作壓力試驗方法： 不加負荷，液壓從零增到活塞桿平穩(wěn)移動時的 最低起動壓力，其值應不大于 0.5Mpa。液壓元件應根據(jù)情況進行分解清洗，閥內彈簧不得有斷裂，閥體應能自由升降而 無卡阻現(xiàn)象。靜荷載試驗起升機構起升的最大負荷是 125%額定荷載。八、液壓啟閉機的試運轉液壓啟閉機試運轉前應

39、檢查機架是否牢固，對采用焊接固定的，應檢查焊縫是否達到要求。啟閉機空載試運轉時，在無其他噪聲干擾情況下，各項機構產生的噪聲，在室內 測量測得的噪聲不得大于85db液壓啟閉機試運行期間，要多次全行程往復運動活塞，以便充分排除空氣。液壓啟閉機試運行完成之后，可進行活塞桿與閥門的聯(lián)接，聯(lián)接時應注意，閘門 在全關位置時，活塞應有不少于 50mm勺預留行程。九、液壓啟閉機的養(yǎng)護1、供油管路、排油管路應保持色標清晰、敷設牢固。2、油缸支架應與基體聯(lián)接牢固，活塞桿外露部位可設軟防塵裝置。3、調控裝置及指示儀表應定期檢驗。4、工作油液應定期化驗、過濾、油質和油箱內油量應符合規(guī)定。5、油泵、管路系統(tǒng)應無滲漏現(xiàn)象

40、。6啟閉機傳動件的傳動部位應加強潤滑，潤滑油的品種應按照啟閉機說明書要 求并參照有關規(guī)定選用。發(fā)現(xiàn)液壓油氧化變質，則應全部換油。十、液壓設備的故障診斷與排除(一)、液壓系統(tǒng)故障的特點與機械傳動、電氣傳動相比，液壓系統(tǒng)的故障有以下特點：1、故障的多樣性液壓設備出現(xiàn)的故障可能是多種多樣的，而且在大多數(shù)情況下是幾個故障同時出 現(xiàn)的。例如，系統(tǒng)的壓力不穩(wěn)定就經常和噪聲振動故障同時出現(xiàn)； 同一故障引起 的原因可能有多個，而且這些原因常常是交織在一起互相影響的。 例如，系統(tǒng)壓 力達不道要求其產生的原因可能是泵引起的， 也可能是溢流閥引起的，也有可能 兩者同時作用的結果。液壓系統(tǒng)中往往是同一原因，但因其程度

41、的不同，系統(tǒng)結構的不同，以及與它配 合的機械結構的不同，所引起的故障現(xiàn)象可以是多種多樣的。例如同樣是系統(tǒng)吸 入空氣?？赡芤鸩煌墓收?。2、故障的復雜性液壓系統(tǒng)壓力達不到要求經常和動作故障聯(lián)系在一起，甚至機械、電氣部分的弊 病也會與液壓系統(tǒng)的故障交織在一起， 使得故障變得復雜，新設備的調試更是如 此。3、故障的偶然性與必然性液壓系統(tǒng)中的故障有時是偶然發(fā)生的，有時是必然發(fā)生的。故障偶然發(fā)生的情況 如：油液中的污物偶然卡死溢流閥或換向閥的閥芯， 使系統(tǒng)偶然失壓或不能換向； 電網電壓的偶然變化，使電磁鐵吸合不正常而引起電磁閥不能正常工作。 這些故 障不是經常發(fā)生的，也沒有一定的規(guī)律。故障必然發(fā)生的情

42、況是指那些持續(xù)不斷經常發(fā)生、 并具有一定規(guī)律的原因引 起的故障。如油液黏度低引起的系統(tǒng)泄漏、液壓泵內部間隙大內泄漏增加導致泵 的容積效率下降等。4 、故障的分析判斷難度性由于液壓系統(tǒng)故障存在上述特點， 所以當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，不一定馬上就可以確 定故障的部位和產生的原因。如果這方面的專業(yè)工作人員的技術水平較高、熟練 掌握所在液壓設備的情況等，就有能力對故障進行認真地檢查、 分析、判斷并很 快找出故障的部位及其產生原因。但是如果專業(yè)工作人員對液壓設備的情況還不 熟悉，查找原因也是有一定困難的。但是，一旦找出原因后，故障處理和排除就 比較容易，有時經過清洗或直接調整有關零件就可以順利解決了。總之，一

43、般情況是：故障的產生與日常維護保養(yǎng)及使用條件、 操作人員技術 水平等密切相關。5、液壓系統(tǒng)泄漏液壓系統(tǒng)泄漏會使系統(tǒng)的效率降低， 能耗增大；污染環(huán)境；泄漏可導致外界污物 容易侵入，造成主機或元件早期磨損；泄漏會使液壓系統(tǒng)工作可靠性降低； 泄漏 會使壓力減小?；钊麠U泄漏的原因多為活塞桿密封不嚴 、0型密封圈損壞、管接頭密封不嚴、 缸蓋處密封不嚴。一般情況下，液壓缸外泄與活塞內孔無關。液壓啟閉機管路漏油缺陷排除后，應按設計規(guī)定作耐壓試驗。試驗壓力為工作壓 力的1.25倍，保持10分鐘無滲漏，才能使用。（二八液壓系統(tǒng)處理故障的步驟與方法首先到現(xiàn)場觀察故障現(xiàn)象，了解故障產生原因，故障產生前后設備運轉狀況

44、，查 清故障是在什么條件下產生的，并摸清與故障有關的其他因素以及故障的特點等。1、初步分析判斷分析判斷時首先應注意到外界因素對系統(tǒng)的影響， 在查明確實不足外界原因引起 故障的情況下，再集中注意力再系統(tǒng)內部查找原因。其次是，分析判斷時，一定 要把機械、電氣、液壓3個方面聯(lián)系在一起考慮，不能單純只考慮液壓系統(tǒng)；要 分清故障是偶然發(fā)生的還是必然發(fā)生的。特別是對必然發(fā)生的故障，要認真查出 故障原因，并徹底排除；對偶然發(fā)生的故障，只要查出原因并作出對故障相應.的處理即可。2、了解情況根據(jù)了解、詢問、核實、檢查所得到的資料列出可能的故障原因表。 此時應牢記； 一個故障現(xiàn)象可能是兩種或兩種以上的原因所導致的

45、。 例如，執(zhí)行元件速度降低， 可能是由于泵體磨損，也可能是由于缸的內泄增大；再如油溫過高，可能是油箱 內的油量不夠，或油液污染堵塞了散熱面，也可能是溢流閥的壓力調得過高。3、核實以上的現(xiàn)象并仔細檢查通過觀察儀表讀數(shù)、工作速度、監(jiān)聽聲響、檢查油液、注意執(zhí)行元件是否有誤動 作等手段來進一步核實，然后按系統(tǒng)內液流流程從油箱或液壓泵依次沿回路仔細 查找，按時記錄下觀察結果。在檢查時要仔細檢查油箱內的油液， 確定是否有污 垢進入系統(tǒng)，影響系統(tǒng)各元件的正常工作；用手摸來檢查進油管及高壓油管有無 脆化、軟化、泄漏、破損；檢查閥、元件的各接頭以及殼體的安裝螺釘有無松動； 最后檢查軸及液壓缸的活塞桿。在每步檢查

46、中應注意檢查有無操作或保養(yǎng)不當?shù)?現(xiàn)象，以發(fā)現(xiàn)由此而產生的故障原因。4、找出結論根據(jù)所列故障的原因表，先選擇經檢查核實或修理即可使設備恢復正常工作狀態(tài) 的項目，即采取先易后難的原則，排出檢查順序，以便在最短的時間內完成檢查 工作。5、驗證結論一旦通過以上步驟，找出了液壓設備產生故障的原因， 就開始著手排除故障。排 除故障包括用適當?shù)脑囼炑b置檢查油壓和流量， 拆開殼體蓋板，檢查泵、馬達及 其他元件，這些試驗檢查便是判定零件，液壓元件更換或修理的基礎。在實際工 作中往往沒有適當?shù)脑囼炑b置來進行檢查， 這時只好以便更換泵、馬達、閥等元 件總成來做為排除故障的有效手段。對故障處理完畢后，應認真地進行定

47、性、定量分析總結，從而提高處理故障 的能力，防止以后同類故障的再次發(fā)生。（三八 液壓系統(tǒng)故障檢查方法一般用肉眼觀察、探聽（用耳朵聽）、手摸、鼻聞、儀器檢測等。檢查方法與診斷方法有些相似，但檢查往往是為了確定設備是否符合規(guī)定標準， 利用感官或其他計測儀表進行檢查；診斷比檢查更加明確各種診斷程序并找出故 障部位。1、肉眼觀察觀察外表的不正?，F(xiàn)象，漏油、沾污、油箱油量及油液污濁情況；觀察油中的氣 泡情況，可以判斷出系統(tǒng)進氣的程度，進而排除與系統(tǒng)進氣有關的故障； 觀察系 統(tǒng)總回油管的回油情況，可以判斷處液壓泵工作是否正常，為排除系統(tǒng)故障提供 重要參考。2、探聽（用耳朵聽）聽設備工作時的振動、噪聲、不正

48、常的響聲或抖動。通過對各個部位進行探聽， 可直接找出噪聲產生的部位。探聽時通產采用一根細長的銅管，一般噪聲比較大、 聲音清晰處就是噪聲產生的部位。3、手摸溫度不正常和振動故障，通過用手摸的方法即可找出故障部位。 對于液壓泵管道 局部過熱故障采用手摸方法更為有效。4、鼻聞聞一聞油液是否有異味變質。油液嚴重變質影響液壓系統(tǒng)的正常潤滑，必須換新 油。5、澆油法可采用澆油法找出進氣部位。找進氣部位時，可用油澆淋懷疑部位，如果油澆到 某處時，故障現(xiàn)象消失，證明找到了故障的根源。澆油法對查找液壓泵和系統(tǒng)吸 油部位進氣造成的故障特別有效。6檢查試驗法對壓力故障和動作故障，可米用分段檢查試驗法。分段檢查應首先

49、檢查系統(tǒng)外的 各種因素，外部因素排除后再對系統(tǒng)本身進行檢查。對系統(tǒng)進行檢查，一般應按 照機電一聯(lián)軸器一液壓泵的順序，依次對每個有關環(huán)節(jié)進行檢查，對多回路系統(tǒng) 應依次對各有關回路分別進行檢查。這樣，一直到查處故障部位為止。（四八液壓系統(tǒng)沒有壓力或壓力提不高產生的原因及排除的方法 產生這類故障的主要原因是系統(tǒng)的壓力油路和溢流回路（回油路）短接，或者是有較嚴重的泄漏，也可能是油箱中的油根本沒有進入液壓系統(tǒng)或電動機功率不足 等。造成這類故障的一些可能的具體原因及排除方法如下：1、首先檢查液壓泵是否能輸出油來。如無油打出來，則可能是液壓泵的轉向不 對，零件磨損嚴重或損壞，吸油管阻力過大（如吸油管較細，吸

50、油管上的單向阻 力較大，濾油網被堵塞、油液太粘等）或漏氣，致使液壓泵打不出油來。如果是新泵，則可能是泵體有鑄造縮孔或砂眼， 使吸油腔與壓油腔相通，失 去壓油能力；也可能是電動機功率不足，使泵的輸油壓力達不到工作壓力（此時， 電動機轉速大降，同時出現(xiàn)悶車的聲音），或是因泵軸已扭斷，而輸不出油。2、如果泵有油輸出來，貝U應檢查各回油管?？词菑哪膫€部件溢油。如溢油閥回 油管溢油，但擰緊溢流閥（或錐閥）因臟物存在或銹蝕而卡死在開口位裝置，或 因彈簧折斷失去作用，或因阻尼孔被臟物堵塞，泵打出的油立即在低壓下經溢流 閥溢回油箱。排除方法是拆開溢流閥，加以清洗，檢查或更換彈簧，恢復其工作 性能。3、檢查溢流

51、閥（安全閥）并加以清洗后，如故障仍未消除，則可能是在壓力油路中的某些閥，由于污物或其他原因卡住，而處于回油位置，致使壓力油路與溢 流回路短接，也可能是管接頭松脫，或處于壓力油路中的某些閥的泄漏嚴重， 或 液動機中的密封損壞，產生嚴重泄漏所致。排除方法是拆開有關閥進行清洗， 檢 查密圭寸間隙的大小及各種密圭寸裝置，更換已損壞的密圭寸裝置。4、如果有一定壓力并能由溢流閥調整，但泵輸油率隨壓力升高而顯著減小，且 壓力達不到所需要的數(shù)值，則可能是由于泵磨損后間隙增大（尤其是端面間隙） 所致。排除方法是測定泵的容積效率，即可確定泵是否能繼續(xù)工作，對磨損較嚴 重者則進行修配或加以更換。5、如果整個系統(tǒng)能建

52、立正常壓力，但某些管道或液動機中沒有壓力、則可能是 由于管道、小孔或節(jié)流閥等位置堵塞。這就要逐段檢查壓力和有無油液通過，即 可找出其原因。（五八 流量不正常產生的原因與排除方法液壓系統(tǒng)中，執(zhí)行機構得運動速度應滿足低速時不出現(xiàn)爬行，高速時不產生液壓 沖擊，調速呈線性規(guī)律變化，變負載下速度變化小，速度轉換時平穩(wěn)，往復速度 差小等要求。在實際工作，執(zhí)行機構出現(xiàn)不符合上述要求得情況時， 都是由于流 量不正常引起的。流量不正常的最主要表現(xiàn)形式是沒有流量、流量不足、流量過大，這些情況的產 生原因及排除方法舉例見表2表2 流量不正常產生原因及排除方法故障現(xiàn)象產生原因排除方法沒有 流量泵未得到油液泵的驅動電動機不工作泵與驅動聯(lián)軸器打滑驅動電動機反轉 方向控制設定位 置不對全部流量通過溢流閥泵 損壞泵裝配錯誤更換堵塞的濾芯，清理堵塞的進口 管，清洗或換油箱同期過濾器，給油 箱填油到合適液面，大修或更換補油 泵大修或更換檢查泵或泵的驅動是否損壞， 更 換并找正聯(lián)軸器 改變旋轉方向檢 查電磁 檢查手控制的位置， 控制