培訓(xùn)教材液壓(編)

1、SANY挖機液壓系統(tǒng)教材主講:一、液壓傳動的工作原理 1.1 機器的傳動方式 任何一部機器： 動力裝置動力裝置：柴油機、汽油機、電動機：柴油機、汽油機、電動機 傳動裝置傳動裝置：改變速度、方向、力矩：改變速度、方向、力矩 工作裝置工作裝置：鏟刀、挖掘斗、熨平板：鏟刀、挖掘斗、熨平板 動力裝置傳動裝置工作裝置轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速/ /力矩變化范圍不大力矩變化范圍不大轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速/ /力矩變化范圍大力矩變化范圍大理想的傳動：理想的傳動：較高的效率！較高的效率！一、液壓傳動的工作原理傳動的分類與特點機械傳動 優(yōu)點：古典、成熟、可靠、不易受負(fù)載影響優(yōu)點：古典、成熟、可靠、不易受負(fù)載影響 缺點：笨重、體積大、自由度小、

2、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不好實現(xiàn)自動缺點：笨重、體積大、自由度小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、不好實現(xiàn)自動控制控制電氣傳動 優(yōu)點：遠(yuǎn)距離控制、無污染、信號傳遞迅速、易于實現(xiàn)自動優(yōu)點：遠(yuǎn)距離控制、無污染、信號傳遞迅速、易于實現(xiàn)自動化等化等 缺點：體積重量偏大、慣性大、調(diào)速范圍小、易受外界負(fù)載缺點：體積重量偏大、慣性大、調(diào)速范圍小、易受外界負(fù)載的影響，受環(huán)境影響較大；的影響，受環(huán)境影響較大；氣體傳動 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低，易實現(xiàn)無級變速；氣體粕性小，優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低，易實現(xiàn)無級變速；氣體粕性小，阻力損失小，流速可以很高，能防火、防爆，可在高溫下工阻力損失小，流速可以很高，能防火、防爆，可在高溫下工作。作。 缺點：空氣易壓

3、縮，負(fù)載對傳動特性的影響較大，不宜在低缺點：空氣易壓縮，負(fù)載對傳動特性的影響較大，不宜在低溫下工作，只適于小功率傳動溫下工作，只適于小功率傳動。液壓傳動：后起之秀、優(yōu)勢很多：后起之秀、優(yōu)勢很多1.2 液壓傳動的工作原理液壓傳動：以液體作為工作介質(zhì)來液壓傳動：以液體作為工作介質(zhì)來實現(xiàn)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。實現(xiàn)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。機械能機械能液體壓力能液體壓力能機械能機械能分類：分類： 靜液壓傳動（簡稱液壓傳動，也稱容靜液壓傳動（簡稱液壓傳動，也稱容積式液壓傳動）積式液壓傳動） 動力液力傳動（簡稱液力傳動）動力液力傳動（簡稱液力傳動）液壓傳動的工作原理p1 A1p2 A2F1F2v1v2壓力相等：壓力相

4、等：p1=p2 F1/A1=F2/A2 ，或：F1/F2=A1/A2液壓傳動的工作原理p1 A1p2 A2F1F2v1v2壓力相等：壓力相等：p1=p2 F1/A1=F2/A2 ，或：F1/F2=A1/A2容積相等容積相等：W1=W2 A1L1=A2L2 或或 L1/L2=A2/A1同樣時間段同樣時間段t t內(nèi)內(nèi)： v1/v2=A2/A1力比和速比等壓特性：帕斯卡定律等壓特性：帕斯卡定律“平衡液體內(nèi)某一點平衡液體內(nèi)某一點的液體壓力等值地傳遞到液體內(nèi)各處的液體壓力等值地傳遞到液體內(nèi)各處”等體積特性：假設(shè)液壓缸等體積特性：假設(shè)液壓缸1讓出的液體體積等讓出的液體體積等于液壓缸于液壓缸2吸納的體積吸納

5、的體積液壓傳動可傳遞力：力比等于二活塞面積之液壓傳動可傳遞力：力比等于二活塞面積之比比液壓傳動可傳遞速度：速比等于二活塞面積液壓傳動可傳遞速度：速比等于二活塞面積之反比之反比力比和速比 v2/v1=A1/A2可寫成：可寫成： A1v1=A2v2=Q（流量）（流量） 這在流體力學(xué)中稱為這在流體力學(xué)中稱為液流連續(xù)性原理液流連續(xù)性原理，它反映了物理學(xué)中它反映了物理學(xué)中質(zhì)量守恒質(zhì)量守恒這一現(xiàn)實。這一現(xiàn)實。 F1v1=F2v2=N=pQ（功率）（功率）說明說明能量守恒能量守恒。力比和速比 綜上所述，可歸納出液壓傳動的基本特征是： 以液體為傳動介質(zhì)，靠處于密閉容器內(nèi)以液體為傳動介質(zhì)，靠處于密閉容器內(nèi)的液體

6、靜壓力來傳遞動力，其靜壓力的大小的液體靜壓力來傳遞動力，其靜壓力的大小取決于外負(fù)載；負(fù)載速度的傳遞是按液體容取決于外負(fù)載；負(fù)載速度的傳遞是按液體容積變化相等的原則進(jìn)行的，其速度大小取決積變化相等的原則進(jìn)行的，其速度大小取決于流量。于流量。 因此采用液壓傳動可達(dá)到傳遞動力，增力，因此采用液壓傳動可達(dá)到傳遞動力，增力，改變速比等目的，并在不考慮損失的情況下改變速比等目的，并在不考慮損失的情況下保持功率不變。保持功率不變。液壓傳動中兩個重要的概念： 液體液體壓力取決于負(fù)載壓力取決于負(fù)載 流量決定速度流量決定速度1.3 液壓傳動的特點液壓傳動的優(yōu)點： （1）體積小、重量輕、慣性小、響應(yīng)速度）體積小、重

7、量輕、慣性小、響應(yīng)速度快快 （2）能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍廣）能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍廣 （3）可緩和沖擊，運動平穩(wěn)）可緩和沖擊，運動平穩(wěn) （4）容易實現(xiàn)過載保護(hù)）容易實現(xiàn)過載保護(hù) （5）液壓元件有自我潤滑作用，使用壽命）液壓元件有自我潤滑作用，使用壽命較長較長 （6）容易實現(xiàn)自動控制）容易實現(xiàn)自動控制液壓傳動的缺點（1）泄露問題（可通過工藝克服）泄露問題（可通過工藝克服）（2）控制復(fù)雜一些：非線性因素多、）控制復(fù)雜一些：非線性因素多、難于精確建模難于精確建模（3）能量經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)換，效率比其它）能量經(jīng)過兩次轉(zhuǎn)換，效率比其它兩種傳動方式低兩種傳動方式低（4）液壓元件的制造和維護(hù)要求均較）液壓

8、元件的制造和維護(hù)要求均較高高1.4 液壓技術(shù)的發(fā)展概況1650年帕斯卡提出了靜止液體中的壓力傳播規(guī)律年帕斯卡提出了靜止液體中的壓力傳播規(guī)律帕斯卡原理，帕斯卡原理，1686年牛頓揭示了粘性液體的內(nèi)摩擦定律，年牛頓揭示了粘性液體的內(nèi)摩擦定律，18世紀(jì)流體力學(xué)的世紀(jì)流體力學(xué)的兩個重要原理兩個重要原理連續(xù)性方程和伯努利能量方程相繼建立，為連續(xù)性方程和伯努利能量方程相繼建立，為液壓技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。液壓技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1795年英國制成世界上第一臺水壓機，液壓傳動開始進(jìn)入工程領(lǐng)年英國制成世界上第一臺水壓機，液壓傳動開始進(jìn)入工程領(lǐng)域，域，1900年：德國科學(xué)家研制出第一臺液壓傳動裝置。年：德國科

9、學(xué)家研制出第一臺液壓傳動裝置。二次世界大戰(zhàn)前后，液壓傳動在大型軍事武器裝備上得到泛應(yīng)用。二次世界大戰(zhàn)前后，液壓傳動在大型軍事武器裝備上得到泛應(yīng)用。二戰(zhàn)結(jié)束后，液壓技術(shù)很快進(jìn)入民用領(lǐng)域。二戰(zhàn)結(jié)束后，液壓技術(shù)很快進(jìn)入民用領(lǐng)域。工程機械：工程機械： 1951年，法國波克蘭年，法國波克蘭第一臺全液壓挖掘機第一臺全液壓挖掘機 日本：日本：1966年：年：32%，1972年：年：72% 我國：我國：60年代引進(jìn)，撫順挖掘機廠，未成功，年代引進(jìn)，撫順挖掘機廠，未成功，70年底：探索年底：探索1.5 液壓傳動系統(tǒng)的組成部分與圖形符號1.6 液壓傳動系統(tǒng)的組成部分與圖形符號 能源裝置：將機械能轉(zhuǎn)能源裝置：將機械

10、能轉(zhuǎn)換成液壓能，即液壓泵。換成液壓能，即液壓泵。 執(zhí)行元件：將液壓能重執(zhí)行元件：將液壓能重新轉(zhuǎn)換成機械能，克服新轉(zhuǎn)換成機械能，克服負(fù)載，帶動機器完成所負(fù)載，帶動機器完成所需的運動，即油缸、馬需的運動，即油缸、馬達(dá)。達(dá)。 控制元件：控制壓力、控制元件：控制壓力、流量及流動方向的裝置，流量及流動方向的裝置，即各種閥。即各種閥。 輔助元件：除上述裝置輔助元件：除上述裝置以外的其它必不可少的以外的其它必不可少的裝置，如濾油器、油箱、裝置，如濾油器、油箱、管路及檢測裝置管路及檢測裝置(壓力壓力表、溫度計等表、溫度計等)。 工作介質(zhì)：即液體工作介質(zhì)：即液體第2部分 液壓元件及其基本參數(shù)與單元回路 2.1

11、液壓泵和液壓馬達(dá)液壓泵的工作原理1-偏心輪；2-柱塞；3-彈簧；4-缸體；5-單向閥；6-單向閥液壓泵的主要性能參數(shù)（1）排量、流量和容積效率泵的泵的排量排量qp：液壓泵旋轉(zhuǎn)一周所排出液體的體積。：液壓泵旋轉(zhuǎn)一周所排出液體的體積。單位為單位為m3/r或或ml/r。泵的泵的流量流量:泵在單位時間內(nèi)排出液流的體積。泵在單位時間內(nèi)排出液流的體積。理論流量理論流量: QT=qpnp 實際流量實際流量: Q=QT-Q ，Q:泵的泄漏流量。泵的泄漏流量。泵的實際流量和理論流量之比稱為泵的實際流量和理論流量之比稱為 容積效率容積效率，即：即： pv=Q/QT=(QT -Q)/QT=1-Q/QT即：即：Q=Q

12、T pv液壓泵的主要性能參數(shù)（2）壓力工作壓力：工作壓力：指泵的輸出壓力，其數(shù)值決定于外指泵的輸出壓力，其數(shù)值決定于外負(fù)載。負(fù)載。 額定壓力：額定壓力：是指根據(jù)實驗結(jié)果而推薦的可連續(xù)是指根據(jù)實驗結(jié)果而推薦的可連續(xù)使用的最高壓力，反映了泵的能力（一般為泵銘使用的最高壓力，反映了泵的能力（一般為泵銘牌上所標(biāo)的壓力）。在額定壓力下運行時，泵有牌上所標(biāo)的壓力）。在額定壓力下運行時，泵有足夠的流量輸出，并且能保證較高的效率和壽命。足夠的流量輸出，并且能保證較高的效率和壽命。 最高壓力：最高壓力：比額定壓力稍高，可看作是泵的能比額定壓力稍高，可看作是泵的能力極限。一般不希望泵長期在最高壓力下運行。力極限。

13、一般不希望泵長期在最高壓力下運行。液壓泵的主要性能參數(shù)（3）功率、機械效率和總效率泵的泵的輸入功率輸入功率：驅(qū)動泵軸的輸入機械功率：驅(qū)動泵軸的輸入機械功率2Tnp泵的泵的輸出功率輸出功率：泵輸出的液壓功率：泵輸出的液壓功率ppQp機械效率機械效率pm：泵工作時由于相對運動零件之間的摩擦及泵工作時由于相對運動零件之間的摩擦及液體粘性摩擦而引起摩擦損失，因此，驅(qū)動泵所需的實際液體粘性摩擦而引起摩擦損失，因此，驅(qū)動泵所需的實際輸入轉(zhuǎn)矩必然大于理論轉(zhuǎn)矩；此外還有一些其它損失，如輸入轉(zhuǎn)矩必然大于理論轉(zhuǎn)矩；此外還有一些其它損失，如發(fā)熱、振動等，一般我們把除容積效率外的所有效率均歸發(fā)熱、振動等，一般我們把除

14、容積效率外的所有效率均歸為機械效率。為機械效率。 總效率總效率 p：泵的輸出功率與輸入功率之比，可表示為：泵的輸出功率與輸入功率之比，可表示為： p= pm. pv液壓泵的主要性能參數(shù)液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)（1）流量、排量和轉(zhuǎn)速）流量、排量和轉(zhuǎn)速排量排量qm:液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)需要的液體體積液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)需要的液體體積轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速nm理論流量：理論流量：QT=nmqm實際流量：實際流量：Q=QT+Q=nmqm+Q容積效率容積效率 mv=理論流量理論流量/實際流量實際流量 =nmqm/Q=nmqm/(nmqm+Q) 或或 nm=(Q/qm) mv 可見，可見，qm和和 mv是決定液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的主要參數(shù)。

15、是決定液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的主要參數(shù)。液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù) （2）扭矩 理論輸出扭矩理論輸出扭矩:TT=pmqm/2 實際輸出扭矩實際輸出扭矩:Tm=TT. mm 機械效率機械效率: mm 可見液壓馬達(dá)的排量是決定其輸出扭矩的主可見液壓馬達(dá)的排量是決定其輸出扭矩的主要參數(shù)。要參數(shù)?？傂士傂?m= mv mm 容積效率和機械效率是液壓泵和馬達(dá)的重要容積效率和機械效率是液壓泵和馬達(dá)的重要性能指標(biāo)。因總效率為其二者的乘積，故性能指標(biāo)。因總效率為其二者的乘積，故液液壓傳動系統(tǒng)效率低下壓傳動系統(tǒng)效率低下。因此提高泵和馬達(dá)的。因此提高泵和馬達(dá)的效率有其重要意義。效率有其重要意義。液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)（3）

16、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 衡量液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速性能的一個重要指標(biāo)衡量液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速性能的一個重要指標(biāo)是最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，它是指液壓馬達(dá)在額定負(fù)是最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，它是指液壓馬達(dá)在額定負(fù)載下不出現(xiàn)爬行（時轉(zhuǎn)時停）現(xiàn)象的最低轉(zhuǎn)載下不出現(xiàn)爬行（時轉(zhuǎn)時停）現(xiàn)象的最低轉(zhuǎn)速。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)形式不同、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速速。液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)形式不同、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速也不同。因此，實際使用時應(yīng)注意所選擇液也不同。因此，實際使用時應(yīng)注意所選擇液壓馬達(dá)的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。壓馬達(dá)的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。 液壓馬達(dá)的主要性能參數(shù)液壓泵和液壓馬達(dá)的類型按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)構(gòu)分：柱塞式柱塞式、葉片式葉片式和和齒輪式齒輪式 按排量分：按排量分：定量定量和和變量變量 按調(diào)節(jié)方式分：按調(diào)

17、節(jié)方式分：手動式手動式和和自動式自動式，自，自動式又分電控式、限壓式、恒功率式、動式又分電控式、限壓式、恒功率式、恒壓式和恒流式等。恒壓式和恒流式等。 按自吸能力分：按自吸能力分：自吸式自吸式和和非自吸式非自吸式液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)：低速大扭矩：低速大扭矩和和高速小扭矩高速小扭矩液壓泵和液壓馬達(dá)的圖形符號2.2 液壓缸液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的、做直液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的、做直線往復(fù)運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行線往復(fù)運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行元件。元件?；钊交钊街街缴炜s式伸縮式擺動式擺動式雙活塞桿式雙活塞桿式單活塞桿式單活塞桿式單活塞桿液壓缸1214VVQQvAD1112

18、222212()44Fp Ap ADDdpp有桿腔進(jìn)油：力小速度快無桿腔進(jìn)油：力大速度慢 差動連接21 22 122212()44F pA pAD dDpp1214VVQQvAD22224()VVQQvADd21 22 122212()44F pA pAD dDpp4)(2213dpAApF22134dQAAQvVV雙活塞桿液壓缸)(422dDQAQvVV221212()()4DdFp Ap App 往返行程推力相等)(422dDQAQvVV柱塞式液壓缸24dFpAp24dQAQv柱塞式液壓缸結(jié)構(gòu)示意圖1-缸體；2-柱塞；3-導(dǎo)向套；4-密封特點：單作用式液壓缸，只能實現(xiàn)單獨單作用式液壓缸，只

19、能實現(xiàn)單獨方向的運動；方向的運動；適于做長行程液壓缸；適于做長行程液壓缸；工作時柱塞總受壓，必須有足夠工作時柱塞總受壓，必須有足夠的剛度；的剛度；垂直使用更有利。垂直使用更有利。柱塞上有效作用力柱塞運動速度為柱塞運動速度為24dFpAp式中式中d柱塞直徑；柱塞直徑；伸縮式液壓缸工作時行程相當(dāng)工作時行程相當(dāng)長，不工作時體長，不工作時體積縮小積縮小起推力很大，隨起推力很大，隨行程逐漸深長，行程逐漸深長，推力逐漸隨之減推力逐漸隨之減小小2.3 液壓系統(tǒng)輔助裝置實現(xiàn)往復(fù)擺動，能直接輸出扭矩，也稱擺動式液壓馬達(dá)。實現(xiàn)往復(fù)擺動，能直接輸出扭矩，也稱擺動式液壓馬達(dá)。有單葉片和雙葉片兩種形式。有單葉片和雙葉片

20、兩種形式。適用于半回轉(zhuǎn)式（小于適用于半回轉(zhuǎn)式（小于360）機械的回轉(zhuǎn)機構(gòu)。）機械的回轉(zhuǎn)機構(gòu)。單葉片式擺動液壓缸 1-缸體；2-定子塊；3-輸出軸；4-葉片 雙葉片式擺動液壓缸1-缸體；2-定子塊；3-輸出軸；4-葉片n 擺動角度一般不超過300 n 轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)矩較小n 擺動角度不超過150 n 轉(zhuǎn)速相對較慢，輸出轉(zhuǎn)矩更大。2.3 液壓系統(tǒng)輔助裝置濾油器濾油器蓄能器蓄能器密封件密封件油箱及熱交換器油箱及熱交換器其它輔件其它輔件 管道管道 管接頭管接頭 壓力表壓力表加熱器加熱器冷卻器冷卻器濾油器濾油器蓄能器蓄能器壓力表壓力表流量表流量表溫度表溫度表扭距儀扭距儀轉(zhuǎn)速儀轉(zhuǎn)速儀2.4 液壓控制閥及典型

21、液壓回路液壓控制閥：控制液流的方向、壓力和流量的元件分類： 方向控制閥：單向閥、換向閥、截止閥、方向控制閥：單向閥、換向閥、截止閥、壓力開關(guān)壓力開關(guān) 壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力控制閥：溢流閥、減壓閥、順序閥、平衡閥平衡閥 流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、流量控制閥：節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流閥、集流閥集流閥方向閥與方向控制回路（1）單向閥 ：只允許油液朝一個方向流動，不能反向只允許油液朝一個方向流動，不能反向流動流動ABBAP2P4P1P3單向閥單向閥 液控單向閥液控單向閥雙向液壓鎖雙向液壓鎖梭閥梭閥方向閥與方向控制回路（2）換向閥:利用閥芯和閥體的相對運動，使油路接通、利用閥芯和

22、閥體的相對運動，使油路接通、關(guān)斷或變換油流的方向，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其關(guān)斷或變換油流的方向，從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動機構(gòu)的啟動、停止或變換運動方向。驅(qū)動機構(gòu)的啟動、停止或變換運動方向。 方向閥與方向控制回路換向閥圖形符號說明 （1 1）方框表示閥的工作位置，幾個方框就表示幾）方框表示閥的工作位置，幾個方框就表示幾“位位”。 （2 2）方框內(nèi)的箭頭表示在這一位置上油路處于接通狀態(tài)，但并不一）方框內(nèi)的箭頭表示在這一位置上油路處于接通狀態(tài)，但并不一定表示油流的實際流向；定表示油流的實際流向； （3 3）方框內(nèi)符號）方框內(nèi)符號或或表示此油路被閥芯封閉表示此油路被閥芯封閉; ; （4 4）一個方

23、框上邊和下邊與外部連接的接口數(shù)表示幾）一個方框上邊和下邊與外部連接的接口數(shù)表示幾“通通”； （5 5）符號圖位移方向與閥芯位移相同，即閥芯左移后，油路通斷情）符號圖位移方向與閥芯位移相同，即閥芯左移后，油路通斷情況，相當(dāng)于符號圖向左移一格，右端方格接入油路況，相當(dāng)于符號圖向左移一格，右端方格接入油路( (處于工作狀態(tài)處于工作狀態(tài)) )。同樣閥芯右移后，左端方格接入油路同樣閥芯右移后，左端方格接入油路( (處于工作狀態(tài)處于工作狀態(tài)) )。 （6 6）一般，閥與系統(tǒng)供油路連接的進(jìn)油口用字母一般，閥與系統(tǒng)供油路連接的進(jìn)油口用字母P表示；閥與系統(tǒng)表示；閥與系統(tǒng)回油路連接的回油口用字母回油路連接的回油口

24、用字母T（或（或O）表示；而閥與執(zhí)行元件連接的）表示；而閥與執(zhí)行元件連接的工作油口則用字母工作油口則用字母A、B等表示。有時在圖形符號上還標(biāo)出泄漏油口，等表示。有時在圖形符號上還標(biāo)出泄漏油口，用字母用字母L表示。表示。 （7）每個換向閥都有一個常態(tài)位）每個換向閥都有一個常態(tài)位(即閥芯在未受到外力作用時的位即閥芯在未受到外力作用時的位置置)。在液壓系統(tǒng)圖中，換向閥的符號與油路的連接一般應(yīng)畫在常態(tài)。在液壓系統(tǒng)圖中，換向閥的符號與油路的連接一般應(yīng)畫在常態(tài)位上。位上。方向閥與方向控制回路常用換向閥二位二通二位二通二位五通二位五通二位三通二位三通三位四通三位四通二位四通二位四通三位五通三位五通換向閥滑閥

25、機能滑閥機能滑閥機能:是指滑閥在中間位置時是指滑閥在中間位置時的通路形式，一般用英文字母的通路形式，一般用英文字母表示，常見的有表示，常見的有O、P、Y、K、H、X、M、C等幾種等幾種。 OHPYKMC 1、手動換向閥、手動換向閥 2、機動換向閥、機動換向閥 3、電磁換向閥、電磁換向閥 4、液動換向閥、液動換向閥 5、電液動換向閥、電液動換向閥1. 按閥體的外形，分為整體式和分片式。按閥體的外形，分為整體式和分片式。2. 按換向閥油路連接方式可分為：按換向閥油路連接方式可分為：（1）并聯(lián)并聯(lián) （2）串聯(lián)串聯(lián) （3）串并聯(lián)串并聯(lián) 起停回路起?；芈窊Q向回路換向回路鎖緊回路壓力閥和壓力控制回路 溢流

26、閥和調(diào)壓閥溢流閥和調(diào)壓閥減壓閥和減壓回路減壓閥和減壓回路順序閥和順序回路順序閥和順序回路平衡閥和平衡回路平衡閥和平衡回路壓力繼電器壓力繼電器卸荷回路卸荷回路（1）溢流閥和調(diào)壓閥 溢流閥主要作用有兩個：溢流閥主要作用有兩個： 定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，用來保持液壓泵出定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，用來保持液壓泵出口壓力恒定，并將液壓泵多余的油液溢流回口壓力恒定，并將液壓泵多余的油液溢流回油箱。這時溢流閥起油箱。這時溢流閥起定壓溢流作用定壓溢流作用； 在系統(tǒng)中起安全作用，在系統(tǒng)中起安全作用，作為安全閥使用作為安全閥使用。（1）溢流閥和調(diào)壓閥1、 作作溢流閥溢流閥用用 用在定量泵節(jié)流調(diào)用在定量泵節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，

27、工作過程速系統(tǒng)中，工作過程中閥是常開的中閥是常開的2 2、作、作安全閥安全閥用用在容積調(diào)速中起限壓安全作在容積調(diào)速中起限壓安全作用，此時閥是常閉的。只有用，此時閥是常閉的。只有當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥調(diào)整當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥調(diào)整壓力時，閥才打開壓力時，閥才打開. .（1）溢流閥和調(diào)壓閥 3. 作背壓閥用作背壓閥用 將溢流閥裝在回油路上，調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)將溢流閥裝在回油路上，調(diào)節(jié)溢流閥的調(diào)壓彈簧即能調(diào)節(jié)背壓力的大小。壓彈簧即能調(diào)節(jié)背壓力的大小。（2）減壓閥和減壓回路 順序閥是以壓力為控制信號，在一定的順序閥是以壓力為控制信號，在一定的控制壓力作用下能自動接通或斷開某一控制壓力作用下能自動接通或斷開某一

28、油路的壓力閥。油路的壓力閥。直控順序閥直控順序閥外控順序閥外控順序閥單向順序閥單向順序閥（4）平衡閥和平衡回路 為了防止為了防止立式液壓缸及立式液壓缸及其聯(lián)在一起的其聯(lián)在一起的工作部件因自工作部件因自重而下滑，常重而下滑，常采用平衡回路。采用平衡回路。 防止因防止因“負(fù)負(fù)載負(fù)負(fù)載”產(chǎn)產(chǎn)生的失控現(xiàn)象生的失控現(xiàn)象 壓力繼電器是將液壓系統(tǒng)中的壓力信號轉(zhuǎn)換壓力繼電器是將液壓系統(tǒng)中的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號的轉(zhuǎn)換裝置。其作用是，根據(jù)液壓為電信號的轉(zhuǎn)換裝置。其作用是，根據(jù)液壓系統(tǒng)壓力的變化，通過壓力繼電器內(nèi)的微動系統(tǒng)壓力的變化，通過壓力繼電器內(nèi)的微動開關(guān)，自動接通或切斷有關(guān)電路，以實現(xiàn)順開關(guān)，自動接通或切斷有

29、關(guān)電路，以實現(xiàn)順序動作或安全保護(hù)等。序動作或安全保護(hù)等。其它液壓控制閥 電液伺服閥 電液比例閥 電液數(shù)字閥 疊加閥 插裝閥液壓回路彩圖液壓元件彩圖工作原理彩圖一、齒輪泵1、外嚙合式2、內(nèi)嚙合式螺桿泵葉片泵5、軸向柱塞泵一工作原理柱塞泵的分類 柱塞與缸體軸向平行或近似平行布置的柱塞泵稱為軸向柱塞泵直桿式(斜盤式)軸向柱塞泵連桿式(斜軸式)軸向柱塞泵 柱塞沿缸體徑向布置的泵稱為徑向柱塞泵。配流軸式徑向柱塞泵閥配流徑向柱塞泵軸向柱塞泵的特點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、比功率大、壓力高、易變量 缺點：對油液污染敏感、濾油精度高、加工精度高、使用維護(hù)要求高、價格高 機械效率m 容積效率v 總效率T、p、qp和實際流

30、量q容積損失q泵進(jìn)出口壓差p 泵的理論流量qt輸入T、機械損失TPr=ttPqpPqp 四、挖掘機基本結(jié)構(gòu) 挖掘機作業(yè)過程是以切削刃切削土壤，實現(xiàn)破土、裝土、提升回轉(zhuǎn)、卸土，再返回第二次挖掘，挖完一段后、機械移位后，繼續(xù)挖掘 為實現(xiàn)上述周期性作業(yè)動作要求，就需要以下組成部分：工作裝置、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、動力裝置、傳動裝置（液壓部分）、操縱裝置、行走裝置等?，F(xiàn)通常按結(jié)構(gòu)分為：回轉(zhuǎn)平臺、工作裝置、行走裝置。 1?；剞D(zhuǎn)平臺：由回轉(zhuǎn)平臺、液壓傳動裝置、伺服操縱裝置、動力裝置、司機室、空調(diào)系統(tǒng)、電器系統(tǒng)等組成。2。工作裝置由動臂、斗桿、鏟斗、聯(lián)桿、搖桿、油缸等組成。3。行走裝置由車架、支重輪、托鏈輪、導(dǎo)向輪、張

31、緊裝置、履帶、行走機構(gòu)、回轉(zhuǎn)接頭等組成。 液壓系統(tǒng)的組成 挖掘機液壓系統(tǒng)的基本概念：液壓系統(tǒng)的組成：動力元件、控制元件、執(zhí)行元件、輔件定量系統(tǒng)、變量系統(tǒng)開式系統(tǒng)、閉式系統(tǒng)恒功率系統(tǒng)雙泵雙回路系統(tǒng)、總功率調(diào)節(jié)、分功率調(diào)節(jié)、中位、中位開心、中位閉心挖掘機作業(yè)過程 挖掘機一個作業(yè)循環(huán)包括以下動作：1.挖掘 通過回轉(zhuǎn)鏟斗、回轉(zhuǎn)斗桿以及它們的復(fù)合動作，實現(xiàn)鏟斗的破土、裝土。2.滿斗回轉(zhuǎn) 鏟斗裝滿土后，動臂提升、同時進(jìn)行平臺回轉(zhuǎn)到卸土位置；3 卸土 平臺回轉(zhuǎn)到位后制動，由斗桿調(diào)節(jié)卸土半徑，鏟斗翻轉(zhuǎn)卸土4. 回位 鏟斗卸土，轉(zhuǎn)臺反轉(zhuǎn)，動臂、斗桿配合，回到挖掘位置挖掘機進(jìn)行土方（破土）作業(yè)挖掘機進(jìn)行土方（提升

32、）作業(yè)目前川崎系統(tǒng)采用的是雙泵雙回路恒功率控制液壓系統(tǒng)，帶四種功率控制模式、中位負(fù)流量控制，兩液壓主泵按全功率變量。小松林德系統(tǒng)采用的是負(fù)荷傳感系統(tǒng) 全功率變量是指兩泵功率之和保持恒定，這主要是當(dāng)執(zhí)行單泵動作時，此泵可吸收另一不工作的液壓泵功率，充分發(fā)揮柴油機功率。 目前主要液壓元件選用日本KAWASAKI（川崎），KOMATSU（小松）、LINDE（林德）液壓件。 液壓系統(tǒng)原理圖主泵: K3V112DT柱塞式串聯(lián)變量雙泵. 最大排量112ml/r,該泵按總功率恒定進(jìn)行變量、總功率按4段進(jìn)行控制、高壓切斷、中位負(fù)流量控制主泵K3V112DT柱塞柱塞式串聯(lián)式串聯(lián)變量雙變量雙泵泵,最大最大排量排量

33、112ml/r,該泵按該泵按總功率總功率恒定進(jìn)恒定進(jìn)行變量、行變量、總功率總功率按按4段進(jìn)段進(jìn)行控制、行控制、高壓切高壓切斷、中斷、中位負(fù)流位負(fù)流量控制量控制主泵原理圖主泵構(gòu)造圖主控閥 主操作閥采用川崎KMX15R/B450，最大流量270L/min，能實現(xiàn)動臂提升合流、斗桿大小腔合流、斗桿再生回路、行走直線、動臂提升優(yōu)先、回轉(zhuǎn)優(yōu)先、斗桿閉鎖等功能。 主操作閥原理圖主操作閥外形圖主控閥為提高作業(yè)效率，提高構(gòu)件運動速度，動臂提升，斗桿大小腔都實現(xiàn)雙泵合流，其工作原理如下： 斗桿合流鏟斗合流 斗桿再生回路，當(dāng)斗桿無負(fù)載下落時，為提高斗桿運行速成度，在斗桿油缸伸出時，把活塞桿腔的油引回大腔，實現(xiàn)再生

34、功能，其工作原理如下圖： 行走直線功能，當(dāng)挖掘機陷入坑中或其它特殊工況時，要求挖掘機能邊行走邊動工作裝置（動臂、斗桿、鏟斗、回轉(zhuǎn)），能實現(xiàn)挖掘機的自救或其它功能，其工作原理如下： 行走直線功能動臂提升優(yōu)先 回轉(zhuǎn)優(yōu)先 中位負(fù)流量控制信號 行走二次升壓 斗桿閉鎖 回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用川崎M2X120BCHB10A，最大流量207L/min，液壓馬達(dá)排量121cm/r，減速機速比20.04，齒輪軸輸出。回轉(zhuǎn)馬達(dá)帶有停車制動器，制動閥，緩沖閥，延時閥 A,B:液壓馬達(dá)主油口M:液壓馬達(dá)補油口Dr:馬漏油口PX:回轉(zhuǎn)控制口PG:先導(dǎo)控制口回轉(zhuǎn)馬達(dá)圖片 回轉(zhuǎn)馬達(dá)1回轉(zhuǎn)馬達(dá)2回轉(zhuǎn)馬達(dá)3回轉(zhuǎn)減速機 行走機構(gòu)：帝人制機

35、GM35VLA75/1303，液壓馬達(dá)排量130.4/74.9cm/r，減速機速比56，帶常閉式制動器、制動閥、防沖擊閥 宣場（KAYABA）MAG-170VP-3400E-7，液壓馬達(dá)排量168.9/100.3cm/r，減速機速比43.246,帶常閉式制動器、制動閥、防沖擊閥 ,A，B：主油口PT： 行走速度控制口D1，D2:馬達(dá)泄漏口先導(dǎo)系統(tǒng) 先導(dǎo)泵（帶安全閥）給先導(dǎo)控制系統(tǒng)提供液壓油 先導(dǎo)閥（手、腳先導(dǎo)閥）按比例控制主閥動作 單向閥保證蓄能器內(nèi)的液壓能不會泄掉 蓄能器在發(fā)動機熄火后，提供液壓能降下工作裝置 電磁閥組（先導(dǎo)開關(guān)、行走換速、增力） 功率控制電磁閥控制液壓系統(tǒng)功率先導(dǎo)系統(tǒng)液壓原

36、理圖先導(dǎo)系統(tǒng)先導(dǎo)泵先導(dǎo)泵電磁閥組伺服手先導(dǎo)閥采用川崎TH40K126970 手動先導(dǎo)閥圖片手操作閥腳先導(dǎo)閥腳先導(dǎo)閥結(jié)構(gòu)腳先導(dǎo)閥工作原理手操作閥 中央回轉(zhuǎn)接頭是聯(lián)接回轉(zhuǎn)平臺與底盤油路的液壓元件，它保證回轉(zhuǎn)平臺旋轉(zhuǎn)任意角度后，行走馬達(dá)還能正常配油，現(xiàn)用回轉(zhuǎn)接頭是5通。 中央回轉(zhuǎn)接頭液壓油缸： 動臂油缸120851285 2根 斗桿油缸135951490 1根 鏟斗油缸115801120 1根 動臂油缸、斗桿油缸鏟斗油缸活塞桿密封活塞桿密封：BU、B3串級密封BU型密封-高壓密封B3型密封-耐磨性好、有潤滑作用支承環(huán)-支承、吸污防塵圈-防塵小腔節(jié)流原理大腔節(jié)流原理活塞密封OK型密封，起主密封作用支承

37、環(huán)，每邊兩個，起支承、吸塵作用活塞由螺母鎖緊一一、 故障類型、診斷順序及注意事項故障類型、診斷順序及注意事項 1、 故障類型 按液壓傳動系統(tǒng)的特點，可將液壓挖掘機液壓系統(tǒng)的故障分為以下幾種類型： 1）液壓系統(tǒng)流量不足(液壓泵采油不足)，各執(zhí)行元件動作遲緩、無力。 2）液壓系統(tǒng)工作油壓低，各執(zhí)行元件工作無力或無動作。 3）液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏(液壓泵、控制閥及執(zhí)行元件液壓缸和液壓馬達(dá)等內(nèi)泄漏)，造成各執(zhí)行元件工作不良或無動作。 4）液壓系統(tǒng)外泄漏，即液壓元件、液壓輔件及管路(特別是接頭處)有明顯外泄，造成液壓系統(tǒng)油量不足、油壓降低和環(huán)境污染。 5）液壓系統(tǒng)振動和噪聲，挖掘機作業(yè)或運行時其液壓元件或管路

38、振動和噪聲，造成工作不良或機件損壞。 2、 診斷順序 以上幾種類型故障在診斷時應(yīng)遵循由外到內(nèi)、由易到難、由簡單到復(fù)雜、由個別到一般的 原則進(jìn)行，建議診斷順序如下：查閱資料(挖掘機使用說明書及運行、維修記錄等)、了解故障發(fā)生前后挖掘機工作情況-外部檢查-試車觀察-內(nèi)部系統(tǒng)油路布置檢查(參照液壓系統(tǒng)圖)-儀器檢查(壓力、流量、轉(zhuǎn)速和溫度等)-分析、判斷-拆檢、修理-試車、調(diào)整-總結(jié)、記錄。其中先導(dǎo)系統(tǒng)、溢流閥、過載閥、液壓泵及濾油器等為故障率較高元件，應(yīng)作重點檢查。 液壓挖掘機液壓系統(tǒng)故障初步診斷內(nèi)容如下圖所示。液壓故障診斷樹一3、 故障診斷時注意事項 對液壓挖掘機液壓系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷時應(yīng)注意事項

39、有： 1）切忌盲目拆卸。在故障未確定前不能用隨意拆卸的辦法來檢驗。 2）注意相關(guān)回路。動臂、斗桿、鏟斗都有合流回路，要聯(lián)系起來分析、判斷。 3）液壓馬達(dá)不轉(zhuǎn)時除考慮油液壓力、流量的因素外，對制動器、離合器等機械方面的因素也要綜合考慮。 4）調(diào)整液壓系統(tǒng)(回路)工作壓力時一定要按規(guī)定操作。在診斷試驗時要空載進(jìn)行，若油液壓力已調(diào)到額定值的60卻仍無動作時應(yīng)停止調(diào)壓，待重新檢查和分析，確認(rèn)故障原因后再進(jìn)行調(diào)整。5）在診斷故障、拆裝和修理液壓元件的過程中，應(yīng)盡可能地保持工具和環(huán)境的清潔。 二二 、 故障診斷方法故障診斷方法1、 準(zhǔn)備條件 1）掌握理論知識。首先要掌握液壓傳動的基本知識，如液壓元件的構(gòu)造

40、與工作特性、液壓系統(tǒng)的工作原理等。因為診斷、分析液壓元件和液壓系統(tǒng)故障時必須從它們的基本工作原理出發(fā)，當(dāng)分析其喪失工作能力或出現(xiàn)某種故障的原因時，是設(shè)計與制造缺陷帶來的問題，還是安裝與使用不當(dāng)產(chǎn)生的問題，只有懂得其工作原理才能作出正確判斷，否則排除故障會具有一定的盲目性。對于精密、昂貴的液壓挖掘機來說，錯誤的故障診斷必將造成修理費用高、停工時間長和降低挖掘機生產(chǎn)效率等經(jīng)濟(jì)損失 2）具備實踐經(jīng)驗。液壓挖掘機的液壓元件和液壓系統(tǒng)故障多屬于突發(fā)性故障和磨損性故障，這些故障在液壓元件工作和液壓系統(tǒng)運行的不同時期表現(xiàn)形式與規(guī)律也是不一樣的。因此診斷與排除這些故障，不僅要有專業(yè)理論知識，還要有豐富的安裝、

41、使用、保養(yǎng)、修理方面的實踐經(jīng)驗。 3）掌握液壓系統(tǒng)的組成和工作原理。診斷和排除液壓系統(tǒng)故障最重要的是熟悉和掌握其組成、布置及工作原理。液壓系統(tǒng)中的每一個液壓元件都有它的作用，應(yīng)該熟悉每一個液壓元件的結(jié)構(gòu)及工作特性。 a、 熟悉液壓系統(tǒng)的容量。液壓系統(tǒng)中的每一個液壓元件都有其額定速度、額定轉(zhuǎn)矩或額 定壓力，負(fù)載超過液壓系統(tǒng)的額定值就會增加故障發(fā)生的可能性。 b、 熟悉合理的工作壓力。合理的工作壓力是指挖掘機液壓系統(tǒng)能充分發(fā)揮效能的最低壓力，并且應(yīng)低于液壓元件或挖掘機的額定值，這就要用壓力表檢查和調(diào)定液壓系統(tǒng)及相關(guān)部位的壓力值。 c、了解挖掘機使用性能。在診斷、排除液壓挖掘機液壓系統(tǒng)及液壓元件的故

42、障過程中，要通過以下步驟了解挖掘機的使用性能：認(rèn)真閱讀挖掘機的使用說明書，對挖掘機的規(guī)格與性能、液壓系統(tǒng)原理、液壓元件的結(jié)構(gòu)與特性等進(jìn)行深入仔細(xì)的了解；查閱挖掘機運行記錄和維修檔案。了解挖掘機作業(yè)和運行歷史和當(dāng)前情況，閱讀挖掘機故障排除及維修檔案，對分析挖掘機當(dāng)前的故障(產(chǎn)生的原因與消除對策)有一定的聯(lián)系；調(diào)查詢問；向操作者了解挖掘機出現(xiàn)故障前后的運行狀況和異?，F(xiàn)象等。例如，液壓系統(tǒng)工作是否正常，液壓泵有無異常情況，液壓油更換時間，濾油器是否清洗或更換過，發(fā)生故障前調(diào)壓閥、調(diào)速閥是否調(diào)整過或出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，液壓元件及密封件是否更換過，以往故障發(fā)生時的現(xiàn)象及排除方法等；現(xiàn)場觀察，如果挖掘機還能啟

43、動、運行，應(yīng)操縱有關(guān)控制部位，觀察故障現(xiàn)象及有關(guān)工作情況。 d、 歸納分析。對上述情況進(jìn)行綜合分析，然后進(jìn)行挖掘機液壓系統(tǒng)或液壓元件的故障診斷與排除。 2、 故障簡易診斷法 故障簡易診斷法又稱主觀診斷法，是依靠維修人員的視覺、嗅覺、聽覺、觸覺以及實踐經(jīng) 驗，輔以簡單的儀器對挖掘機液壓系統(tǒng)、液壓元件出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷，具體方法如下： 1） 看。觀察挖掘機液壓系統(tǒng)、液壓元件的真實情況，一般有六看： 一看速度。觀察執(zhí)行元件(液壓缸、液壓馬達(dá)等)運行速度有無變化和異?，F(xiàn)象； 二看壓力。觀察液壓系統(tǒng)中各測壓點的壓力值是否達(dá)到額定值及有無波動； 三看油液。觀察液壓油是否清潔、變質(zhì)；油量是否充足；油液粘度是否符合要求；油液表面是否有泡沫等； 四看泄漏?？匆簤汗艿栏鹘宇^處、閥塊接合處、液壓缸端蓋處、液壓泵和液壓馬達(dá)軸端處等 是否有滲漏和出現(xiàn)油垢現(xiàn)象。 五看振動?？匆簤焊谆钊麠U及運動機件有無跳動、振動等現(xiàn)象。