典型液壓系統(tǒng)分析

1、典型液壓系統(tǒng)分析第一頁(yè)，共49頁(yè)。 典型液壓系統(tǒng)分析1、進(jìn)行對(duì)象工況分析，總結(jié)實(shí)現(xiàn)方法與手段； （要求、工作、動(dòng)作循環(huán)）2、分析系統(tǒng)中各元件的類型和作用，找出他們之間的聯(lián)系(基本回路）。 （泵 執(zhí)行元件控制閥輔助元件）3、分析系統(tǒng)工作原理與控制調(diào)節(jié)策略4、總結(jié)系統(tǒng)性能特性。 （對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)，將元件、油路分別進(jìn)行）液壓系統(tǒng)圖分析方法第二頁(yè)，共49頁(yè)。 典型工業(yè)液壓系統(tǒng)分析組合機(jī)床液壓系統(tǒng)大噸位油壓機(jī)液壓系統(tǒng)第三頁(yè)，共49頁(yè)。 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)第四頁(yè)，共49頁(yè)。基本回路組成卸荷回路容積節(jié)流調(diào)速回路換向回路電液換向回路快速運(yùn)動(dòng)回路差動(dòng)回路速度換接回路背壓回路順序動(dòng)作回路 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系

2、統(tǒng) 第五頁(yè)，共49頁(yè)。 性能分析采用出口背壓閥，低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性高。采用調(diào)速閥調(diào)速，速度-負(fù)載特性好。采用差動(dòng)連接以及變量泵，能源利用合理，減少動(dòng)力消耗。利用壓力繼電器控制電磁換向閥，控制動(dòng)作順序。電液換向閥通流能力強(qiáng)。 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)第六頁(yè)，共49頁(yè)。 組合機(jī)床液壓系統(tǒng)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖 工作原理動(dòng)作循環(huán)：第七頁(yè)，共49頁(yè)。基本回路組成調(diào)壓回路 卸荷回路減壓回路保壓回路順序動(dòng)作回路換向回路快速運(yùn)動(dòng)回路速度換接回路 組合機(jī)床液壓系統(tǒng)第八頁(yè)，共49頁(yè)。 性能分析采用出口節(jié)流調(diào)速，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性高。采用調(diào)速閥調(diào)速，速度-負(fù)載特性好。采用兩位兩通電磁閥控制溢流閥卸荷，減少動(dòng)力消耗。利用壓力繼

3、電器控制電磁換向閥，控制兩缸動(dòng)作順序，確保先夾緊后加工。利用單向閥和蓄能器保壓，保證夾緊動(dòng)作可靠。 組合機(jī)床液壓系統(tǒng)第九頁(yè)，共49頁(yè)。大噸位油壓機(jī)液壓系統(tǒng)第十頁(yè)，共49頁(yè)。 典型工程機(jī)械液壓系統(tǒng)分析第十一頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 第十二頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 挖掘機(jī)工況概述第十三頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 挖掘工況通常以斗桿和鏟斗液壓缸2、3的伸縮、驅(qū)動(dòng)斗桿和鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)來進(jìn)行挖掘。有時(shí)還要以動(dòng)臂液壓缸1的伸縮驅(qū)動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)來配合，以保證鏟斗按特定的軌跡運(yùn)動(dòng)。 滿斗回轉(zhuǎn)工況挖掘結(jié)束，動(dòng)臂液壓缸1伸出使動(dòng)臂提升。同時(shí)回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)（圖中未示出）旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)到卸土處進(jìn)行卸

4、土。 卸載工況回轉(zhuǎn)到卸土處，回轉(zhuǎn)停止。通過動(dòng)臂和斗桿液壓缸1、2的配合動(dòng)作，使斗對(duì)準(zhǔn)卸土位置。縮回鏟斗液壓缸3，使鏟斗向上翻轉(zhuǎn)卸土。 返回工況卸載結(jié)束，轉(zhuǎn)臺(tái)反轉(zhuǎn)，配以動(dòng)臂和斗桿復(fù)合動(dòng)作，把空斗返回到新的挖掘位置，開始第二個(gè)工作循環(huán)。結(jié)論：執(zhí)行元件多，復(fù)合動(dòng)作頻繁。 第十四頁(yè)，共49頁(yè)。YW-100挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)的主要特點(diǎn) 雙速行駛 限速措施 合流 冷卻油路 單獨(dú)的泄油回路 補(bǔ)油油路 定量系統(tǒng)，效率較低、發(fā)熱量大 第十五頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) YW180挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 雙泵雙回路 變量泵分功率調(diào)節(jié) 減壓閥式先導(dǎo)操縱 第十六頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系

5、統(tǒng) 挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)分析小結(jié) 雙泵定量系統(tǒng)與雙泵變量系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓驅(qū)動(dòng) 高速方案與低速方案 第十七頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 雙泵定量系統(tǒng)與雙泵變量系統(tǒng) 雙泵定量系統(tǒng)系統(tǒng)中每臺(tái)液壓泵的功率一般為發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率的1/2。定量泵的功率利用一般在5460之間 ,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變時(shí)，雙泵定量系統(tǒng)中各執(zhí)行元件原則上只有一種速度。當(dāng)只需要進(jìn)行單獨(dú)動(dòng)作時(shí)，為了提高功率利用，可以采用合流供油，工作速度則可增加一倍。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、成本低，工作可靠；由于液壓泵很少在滿載荷下工作，故使用壽命長(zhǎng)； 執(zhí)行元件的速度受外載荷變化的影響小，工作裝置的運(yùn)動(dòng)軌跡易于控制，挖掘質(zhì)量較好。當(dāng)要求挖掘軌跡有規(guī)則的形

6、狀時(shí)，這一點(diǎn)是很重要的；發(fā)動(dòng)機(jī)的功率得不到充分利用 第十八頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 執(zhí)行元件分組是否合理，對(duì)于提高功率的利用十分重要 雙泵變量系統(tǒng)的功率利用要比雙泵定量系統(tǒng)高。雙泵變量系統(tǒng)按其對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功率利用情況的不同，可分為分功率變量系統(tǒng)和總功率變量系統(tǒng)?？偣β首兞肯到y(tǒng)要優(yōu)于分功率變量系統(tǒng) 為了改善功率利用率和加快工作速度，在進(jìn)行單個(gè)動(dòng)作時(shí)，分功率變量系統(tǒng)可采用合流供油 雙泵變量系統(tǒng) 第十九頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)液壓驅(qū)動(dòng) 在挖掘機(jī)的工作循環(huán)中?；剞D(zhuǎn)過程約占總工作循環(huán)時(shí)間的5070，能量消耗約占2540。要提高生產(chǎn)率，減少回轉(zhuǎn)時(shí)間是重要的一環(huán)。因此，應(yīng)盡量增加啟

7、動(dòng)、制動(dòng)力矩和角加速度，并減少回轉(zhuǎn)過程中的能量損耗。角加速度的增加受發(fā)動(dòng)機(jī)或液壓泵及系統(tǒng)所提供的最大扭矩和行走部分與土壤的附著力矩的限制。回轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)載荷不可太大，因此轉(zhuǎn)臺(tái)的回轉(zhuǎn)加速時(shí)間又不可太短，這主要取決于緩沖制動(dòng)閥或換向閥的性能。轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)時(shí)，慣性載荷是主要載荷。在工作過程中，其它載荷如風(fēng)載荷、摩擦載荷等一般可忽略不計(jì)?；剞D(zhuǎn)角度為90，一般不超過120。因此，起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間在整個(gè)回轉(zhuǎn)過程中占的比例較大，而動(dòng)力則主要消耗在起動(dòng)過程中。 第二十頁(yè)，共49頁(yè)。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)形式：按液壓泵和制動(dòng)方式的不同a）定量泵供油、機(jī)械制動(dòng)。 b）定量泵供油、液壓制動(dòng)。 c）分功率變量泵供油、機(jī)械制

8、動(dòng) d）變量泵供油、液壓制動(dòng)。 e）總功率調(diào)節(jié)泵供油、機(jī)械制動(dòng)。 f）總功率調(diào)節(jié)泵供油、液壓制動(dòng)。 第二十一頁(yè)，共49頁(yè)。 高速方案與低速方案 高速方案高速方案系采用高速液壓馬達(dá)，通過減速器驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或行走機(jī)構(gòu)高速液壓馬達(dá)的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)中所采用的液壓泵相同，提高了元件的通用性。 高速馬達(dá)的轉(zhuǎn)速一般在850轉(zhuǎn)/分以上，在制動(dòng)時(shí)，因液壓馬達(dá)慣性回轉(zhuǎn)對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)或履帶的滑移影響小，即滑移性能好。對(duì)液壓馬達(dá)配置的減速機(jī)，可以采用機(jī)械式制動(dòng)。 高速馬達(dá)回油背壓小，而且結(jié)構(gòu)尺寸小，減速機(jī)又可安裝在履帶架中，因此整機(jī)的通過性能較好。高速馬達(dá)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 減速機(jī)上一般采用大傳動(dòng)比的擺線針輪減速機(jī)，制造工藝比較復(fù)雜

9、。 高速馬達(dá)加上減速機(jī)要在重量上、體積方面都比較大。 因轉(zhuǎn)速高故轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也大。 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 第二十二頁(yè)，共49頁(yè)。 低速方案低速方案系采用低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或行走機(jī)構(gòu) 當(dāng)傳遞的功率相同時(shí)，在體積、重量方面都要比高速馬達(dá)配減速機(jī)小。 回轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣性小、工作可靠。 低速馬達(dá)的結(jié)構(gòu)要比高速馬達(dá)簡(jiǎn)單。 低速馬達(dá)的滑移性能差，背壓大。采用配流軸的低速馬達(dá)泄漏大 單斗挖掘機(jī)液壓系統(tǒng) 第二十三頁(yè)，共49頁(yè)。 輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)第二十四頁(yè)，共49頁(yè)。輪式裝載機(jī)的工作特點(diǎn)及其對(duì)液壓系統(tǒng)的要求 對(duì)松散堆積物料可進(jìn)行裝、運(yùn)、卸作業(yè)對(duì)巖石、硬土進(jìn)行輕度鏟掘作業(yè)進(jìn)行清理、刮平場(chǎng)地及牽引作業(yè)。如

10、果換裝相應(yīng)的工作裝置后，還可以完成推土、挖土、松土、起重以及裝載棒料等工作。在道路、特別是在高等級(jí)公路施工中，裝載機(jī)用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場(chǎng)的集料與裝料等作業(yè)。 輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)第二十五頁(yè)，共49頁(yè)。輪式裝載機(jī)一般由車架，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)、工作裝置、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)組成。 輪式裝載機(jī)的工作裝置及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用液壓傳動(dòng)，而行走系統(tǒng)則采用機(jī)械傳動(dòng)。 工作裝置是由動(dòng)臂、鏟斗、杠桿系統(tǒng)、動(dòng)臂液壓缸和鏟斗液壓缸等組成。 輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)第二十六頁(yè)，共49頁(yè)。 輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)1-轉(zhuǎn)向泵；2-輔助泵；3-工作泵；4-雙泵單路穩(wěn)流閥；5-溢流閥；6-轉(zhuǎn)向閥；7-鎖

11、緊閥；8-轉(zhuǎn)向液壓缸；9-儲(chǔ)氣罐；10-電磁氣閥；11-卸荷閥；12-單向節(jié)流閥；13-液控多路換向閥；14-換向閥式先導(dǎo)控制閥 第二十七頁(yè)，共49頁(yè)。ZL90裝載機(jī)液壓系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。泵源采用三個(gè)齒輪泵的開式多泵定量液壓系統(tǒng)包括工作裝置和轉(zhuǎn)向兩個(gè)液壓回路。 采用換向閥式先導(dǎo)控制閥 工作泵出口處設(shè)置卸荷閥，達(dá)到輕載低壓大流量，重載高壓小流量的目的，能夠更合理的使用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。 輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)第二十八頁(yè)，共49頁(yè)。裝載機(jī)轉(zhuǎn)向與工作回路之間有下列的相互關(guān)系：（1）在一個(gè)正常的作業(yè)循環(huán)中，工作裝置的高負(fù)荷和轉(zhuǎn)向回路的高負(fù)荷通常不是同時(shí)發(fā)生的。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，工作裝置輸出大的功率。即工作

12、裝置的高負(fù)荷發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，要滿足轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)輸出大的功率。即轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高負(fù)荷發(fā)生在發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。（4）發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速時(shí)，同時(shí)需要大的牽引力和大的工作裝置輸出功率。即高的牽引力和高的工作裝置負(fù)荷是在發(fā)動(dòng)機(jī)最大的轉(zhuǎn)速下同時(shí)發(fā)生的。 輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)第二十九頁(yè)，共49頁(yè)。 輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)分析小結(jié) 輪式裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是采用組合油路。系統(tǒng)的形式一般為多泵定量開式系統(tǒng)。它的好處是可將成本低、體積小、工作可靠，對(duì)油液的污染不敏感的齒輪泵應(yīng)用于各類型的裝載機(jī)上。系統(tǒng)的工作壓力國(guó)產(chǎn)機(jī)型一般為1618MPa，進(jìn)口機(jī)型為2125MPa。各種類型裝載機(jī)的工作

13、裝置回路均采用順序單動(dòng)的連接方式，以保證鏟斗可優(yōu)先動(dòng)作。中小型裝載機(jī)采用手動(dòng)換向閥直接操縱，大型裝載機(jī)一般均采用手動(dòng)先導(dǎo)式的換向閥。由于輪式裝載機(jī)都是鉸接式車身結(jié)構(gòu)，而且轉(zhuǎn)向頻繁，因此都采用組合式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，一般的大中型裝載機(jī)均采用三泵組合油路，超大型裝載機(jī)則采用多泵組合油路。 第三十頁(yè)，共49頁(yè)。 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)第三十一頁(yè)，共49頁(yè)。 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)第三十二頁(yè)，共49頁(yè)。 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)第三十三頁(yè)，共49頁(yè)。機(jī)構(gòu)組成支腿：架起整車，不使載荷壓在輪胎上。起升機(jī)構(gòu)：使重物升降。伸縮機(jī)構(gòu)：改變吊臂的長(zhǎng)度。變幅機(jī)構(gòu)：改變吊臂的傾角。回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)：使吊臂回轉(zhuǎn)。 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)第三十四頁(yè)，共4

14、9頁(yè)。（二）工作原理汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)圖 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)第三十五頁(yè)，共49頁(yè)?；净芈方M成調(diào)壓回路換向回路鎖緊回路卸荷回路平衡回路制動(dòng)回路調(diào)速回路 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)第三十六頁(yè)，共49頁(yè)。 性能分析調(diào)壓回路：用溢流閥限定系統(tǒng)最高壓力。調(diào)速回路：手動(dòng)調(diào)節(jié)換向閥的開度大小，方便靈活，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。鎖緊回路：采用液壓鎖將支腿鎖定在一定位置上，工作可靠，時(shí)間長(zhǎng)。平衡回路：采用單向外控平衡閥，防止作業(yè)中重物因自重而下降。卸荷回路：采用M型中位機(jī)能換向閥。使工作機(jī)構(gòu)暫時(shí)停止工作時(shí)泵卸荷，減少動(dòng)力消耗。制動(dòng)回路：?jiǎn)巫饔弥苿?dòng)缸+單向節(jié)流閥，制動(dòng)快，松開慢，確保安全。 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)第三十七頁(yè)，共49頁(yè)。 瀝青攤鋪機(jī)液壓系統(tǒng)分析瀝青混凝土攤鋪機(jī)是瀝青路面專用施工機(jī)械，它的作用是將拌制好的瀝青混凝土材料均勻地?cái)備佋诼访娴谆鶎踊蚧鶎由?，?gòu)成瀝青混凝土基層或?yàn)r青混凝土面層。形成有一定密實(shí)度的、平整的路面，是路面施工機(jī)械中最重要的一種機(jī)型。第三十八頁(yè)，共49頁(yè)。瀝青攤鋪機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 發(fā)動(dòng)機(jī)、行走機(jī)構(gòu)、輸料機(jī)構(gòu)（包括刮板輸送器和螺旋分料器）、夯實(shí)機(jī)構(gòu)（包括熨平板、振搗梁）、自動(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)（包括加寬、調(diào)拱）等幾個(gè)部分。 液壓系統(tǒng)行走系統(tǒng) 輸料系統(tǒng) 自動(dòng)調(diào)平系統(tǒng) 熨平（夯實(shí)）系統(tǒng) 輔助液壓系統(tǒng) 瀝青攤鋪機(jī)液壓系統(tǒng)分析第三十九頁(yè)，共49頁(yè)。 瀝青攤鋪機(jī)液壓系統(tǒng)分析系統(tǒng)簡(jiǎn)圖第