典型液壓系統(tǒng)分析

1、典型液壓系統(tǒng)分析第一頁，共49頁。 典型液壓系統(tǒng)分析1、進行對象工況分析，總結(jié)實現(xiàn)方法與手段； （要求、工作、動作循環(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。 （對復雜系統(tǒng)，將元件、油路分別進行）液壓系統(tǒng)圖分析方法第二頁，共49頁。 典型工業(yè)液壓系統(tǒng)分析組合機床液壓系統(tǒng)大噸位油壓機液壓系統(tǒng)第三頁，共49頁。 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)第四頁，共49頁?；净芈方M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動回路差動回路速度換接回路背壓回路順序動作回路 組合機床動力滑臺液壓系

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

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

4、土。 卸載工況回轉(zhuǎn)到卸土處，回轉(zhuǎn)停止。通過動臂和斗桿液壓缸1、2的配合動作，使斗對準卸土位置。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)臺反轉(zhuǎn)，配以動臂和斗桿復合動作，把空斗返回到新的挖掘位置，開始第二個工作循環(huán)。結(jié)論：執(zhí)行元件多，復合動作頻繁。 第十四頁，共49頁。YW-100挖掘機液壓系統(tǒng) 單斗挖掘機液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)的主要特點 雙速行駛 限速措施 合流 冷卻油路 單獨的泄油回路 補油油路 定量系統(tǒng)，效率較低、發(fā)熱量大 第十五頁，共49頁。 單斗挖掘機液壓系統(tǒng) YW180挖掘機液壓系統(tǒng) 雙泵雙回路 變量泵分功率調(diào)節(jié) 減壓閥式先導操縱 第十六頁，共49頁。 單斗挖掘機液壓系

5、統(tǒng) 挖掘機液壓系統(tǒng)分析小結(jié) 雙泵定量系統(tǒng)與雙泵變量系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓驅(qū)動 高速方案與低速方案 第十七頁，共49頁。 單斗挖掘機液壓系統(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)中每臺液壓泵的功率一般為發(fā)動機有效功率的1/2。定量泵的功率利用一般在5460之間 ,當發(fā)動機的轉(zhuǎn)速不變時，雙泵定量系統(tǒng)中各執(zhí)行元件原則上只有一種速度。當只需要進行單獨動作時，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； 執(zhí)行元件的速度受外載荷變化的影響小，工作裝置的運動軌跡易于控制，挖掘質(zhì)量較好。當要求挖掘軌跡有規(guī)則的形

6、狀時，這一點是很重要的；發(fā)動機的功率得不到充分利用 第十八頁，共49頁。 單斗挖掘機液壓系統(tǒng) 執(zhí)行元件分組是否合理，對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)按其對發(fā)動機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，在進行單個動作時，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，共49頁。 單斗挖掘機液壓系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓驅(qū)動 在挖掘機的工作循環(huán)中?；剞D(zhuǎn)過程約占總工作循環(huán)時間的5070，能量消耗約占2540。要提高生產(chǎn)率，減少回轉(zhuǎn)時間是重要的一環(huán)。因此，應盡量增加啟

7、動、制動力矩和角加速度，并減少回轉(zhuǎn)過程中的能量損耗。角加速度的增加受發(fā)動機或液壓泵及系統(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?；剞D(zhuǎn)時的動載荷不可太大，因此轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)加速時間又不可太短，這主要取決于緩沖制動閥或換向閥的性能。轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)時，慣性載荷是主要載荷。在工作過程中，其它載荷如風載荷、摩擦載荷等一般可忽略不計。回轉(zhuǎn)角度為90，一般不超過120。因此，起動和制動時間在整個回轉(zhuǎn)過程中占的比例較大，而動力則主要消耗在起動過程中。 第二十頁，共49頁。 單斗挖掘機液壓系統(tǒng) 驅(qū)動形式：按液壓泵和制動方式的不同a）定量泵供油、機械制動。 b）定量泵供油、液壓制動。 c）分功率變量泵供油、機械制

8、動 d）變量泵供油、液壓制動。 e）總功率調(diào)節(jié)泵供油、機械制動。 f）總功率調(diào)節(jié)泵供油、液壓制動。 第二十一頁，共49頁。 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，通過減速器驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)或行走機構(gòu)高速液壓馬達的結(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。 高速馬達的轉(zhuǎn)速一般在850轉(zhuǎn)/分以上，在制動時，因液壓馬達慣性回轉(zhuǎn)對轉(zhuǎn)臺或履帶的滑移影響小，即滑移性能好。對液壓馬達配置的減速機，可以采用機械式制動。 高速馬達回油背壓小，而且結(jié)構(gòu)尺寸小，減速機又可安裝在履帶架中，因此整機的通過性能較好。高速馬達的結(jié)構(gòu)較復雜。 減速機上一般采用大傳動比的擺線針輪減速機，制造工藝比較復雜

9、。 高速馬達加上減速機要在重量上、體積方面都比較大。 因轉(zhuǎn)速高故轉(zhuǎn)動慣量也大。 單斗挖掘機液壓系統(tǒng) 第二十二頁，共49頁。 低速方案低速方案系采用低速大扭矩液壓馬達直接驅(qū)動回轉(zhuǎn)機構(gòu)或行走機構(gòu) 當傳遞的功率相同時，在體積、重量方面都要比高速馬達配減速機小。 回轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)動慣性小、工作可靠。 低速馬達的結(jié)構(gòu)要比高速馬達簡單。 低速馬達的滑移性能差，背壓大。采用配流軸的低速馬達泄漏大 單斗挖掘機液壓系統(tǒng) 第二十三頁，共49頁。 輪式裝載機液壓系統(tǒng)第二十四頁，共49頁。輪式裝載機的工作特點及其對液壓系統(tǒng)的要求 對松散堆積物料可進行裝、運、卸作業(yè)對巖石、硬土進行輕度鏟掘作業(yè)進行清理、刮平場地及牽引作業(yè)。如

10、果換裝相應的工作裝置后，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、特別是在高等級公路施工中，裝載機用于路基工程的填挖、瀝青混合料和水泥混凝土料場的集料與裝料等作業(yè)。 輪式裝載機液壓系統(tǒng)第二十五頁，共49頁。輪式裝載機一般由車架，動力傳動系統(tǒng)、行走機構(gòu)、工作裝置、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)組成。 輪式裝載機的工作裝置及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用液壓傳動，而行走系統(tǒng)則采用機械傳動。 工作裝置是由動臂、鏟斗、杠桿系統(tǒng)、動臂液壓缸和鏟斗液壓缸等組成。 輪式裝載機液壓系統(tǒng)第二十六頁，共49頁。 輪式裝載機液壓系統(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-換向閥式先導控制閥 第二十七頁，共49頁。ZL90裝載機液壓系統(tǒng)發(fā)動機驅(qū)動。泵源采用三個齒輪泵的開式多泵定量液壓系統(tǒng)包括工作裝置和轉(zhuǎn)向兩個液壓回路。 采用換向閥式先導控制閥 工作泵出口處設置卸荷閥，達到輕載低壓大流量，重載高壓小流量的目的，能夠更合理的使用發(fā)動機的功率。 輪式裝載機液壓系統(tǒng)第二十八頁，共49頁。裝載機轉(zhuǎn)向與工作回路之間有下列的相互關(guān)系：（1）在一個正常的作業(yè)循環(huán)中，工作裝置的高負荷和轉(zhuǎn)向回路的高負荷通常不是同時發(fā)生的。（2）發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速時，工作裝置輸出大的功率。即工作

12、裝置的高負荷發(fā)生在發(fā)動機高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。（3）發(fā)動機在所有轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，要滿足轉(zhuǎn)向機構(gòu)輸出大的功率。即轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的高負荷發(fā)生在發(fā)動機的整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。（4）發(fā)動機在高轉(zhuǎn)速時，同時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荷是在發(fā)動機最大的轉(zhuǎn)速下同時發(fā)生的。 輪式裝載機液壓系統(tǒng)第二十九頁，共49頁。 輪式裝載機液壓系統(tǒng)分析小結(jié) 輪式裝載機液壓系統(tǒng)的特點是采用組合油路。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，對油液的污染不敏感的齒輪泵應用于各類型的裝載機上。系統(tǒng)的工作壓力國產(chǎn)機型一般為1618MPa，進口機型為2125MPa。各種類型裝載機的工作

13、裝置回路均采用順序單動的連接方式，以保證鏟斗可優(yōu)先動作。中小型裝載機采用手動換向閥直接操縱，大型裝載機一般均采用手動先導式的換向閥。由于輪式裝載機都是鉸接式車身結(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均采用三泵組合油路，超大型裝載機則采用多泵組合油路。 第三十頁，共49頁。 汽車起重機液壓系統(tǒng)第三十一頁，共49頁。 汽車起重機液壓系統(tǒng)第三十二頁，共49頁。 汽車起重機液壓系統(tǒng)第三十三頁，共49頁。機構(gòu)組成支腿：架起整車，不使載荷壓在輪胎上。起升機構(gòu)：使重物升降。伸縮機構(gòu)：改變吊臂的長度。變幅機構(gòu)：改變吊臂的傾角?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)：使吊臂回轉(zhuǎn)。 汽車起重機液壓系統(tǒng)第三十四頁，共4

14、9頁。（二）工作原理汽車起重機液壓系統(tǒng)圖 汽車起重機液壓系統(tǒng)第三十五頁，共49頁。基本回路組成調(diào)壓回路換向回路鎖緊回路卸荷回路平衡回路制動回路調(diào)速回路 汽車起重機液壓系統(tǒng)第三十六頁，共49頁。 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：手動調(diào)節(jié)換向閥的開度大小，方便靈活，勞動強度較大。鎖緊回路：采用液壓鎖將支腿鎖定在一定位置上，工作可靠，時間長。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型中位機能換向閥。使工作機構(gòu)暫時停止工作時泵卸荷，減少動力消耗。制動回路：單作用制動缸+單向節(jié)流閥，制動快，松開慢，確保安全。 汽車起重機液壓系統(tǒng)第三十七頁，共49頁。 瀝青攤鋪機液壓系統(tǒng)分析瀝青混凝土攤鋪機是瀝青路面專用施工機械，它的作用是將拌制好的瀝青混凝土材料均勻地攤鋪在路面底基層或基層上，構(gòu)成瀝青混凝土基層或瀝青混凝土面層。形成有一定密實度的、平整的路面，是路面施工機械中最重要的一種機型。第三十八頁，共49頁。瀝青攤鋪機的基本結(jié)構(gòu) 發(fā)動機、行走機構(gòu)、輸料機構(gòu)（包括刮板輸送器和螺旋分料器）、夯實機構(gòu)（包括熨平板、振搗梁）、自動調(diào)平機構(gòu)、輔助機構(gòu)（包括加寬、調(diào)拱）等幾個部分。 液壓系統(tǒng)行走系統(tǒng) 輸料系統(tǒng) 自動調(diào)平系統(tǒng) 熨平（夯實）系統(tǒng) 輔助液壓系統(tǒng) 瀝青攤鋪機液壓系統(tǒng)分析第三十九頁，共49頁。 瀝青攤鋪機液壓系統(tǒng)分析系統(tǒng)簡圖第