液壓產(chǎn)品知識(shí)培訓(xùn)

叉車液壓系統(tǒng)開發(fā)出新技術(shù)研究所余建福課程主要內(nèi)容叉車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的原理及組成系統(tǒng)回路分析主要組成元件介紹三大油缸泵、閥、轉(zhuǎn)向器輔助元件系統(tǒng)的維護(hù)與保養(yǎng)及故障分析液壓傳動(dòng)是利用工作液體傳遞能量的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。叉車的液壓傳動(dòng)是通過油液把運(yùn)動(dòng)傳給工作油缸（起升油缸、傾斜油缸和轉(zhuǎn)向油缸），以達(dá)到裝卸貨物的目的。所以液壓傳動(dòng)裝置是叉車的重要組成部分之一。液壓傳動(dòng)借助于承載密閉容積內(nèi)的液體的壓力能來(lái)傳遞能量或動(dòng)力。液體雖然沒有一定的幾何形狀，卻有幾乎不變的容積，因而當(dāng)它被容納于密閉的容器之中時(shí)，就可以將壓力由一處傳遞到另一處。當(dāng)高壓液體在幾何容器內(nèi)被迫移動(dòng)時(shí)，就能傳遞機(jī)械能。叉車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的原理及組成叉車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的原理叉車液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的原理圖叉車液壓系統(tǒng)的組成1）動(dòng)力機(jī)構(gòu)：油泵，用以將機(jī)械能傳給液體，造成液體的壓力能。2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)：包括油缸或油馬達(dá)，它們把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，輸出到工作裝置上去。3）操縱機(jī)構(gòu)：又稱控制調(diào)節(jié)裝置。通過它們來(lái)控制和調(diào)節(jié)液流的壓力、流量（速度）及方向，以滿足叉車工作性能的要求，并實(shí)現(xiàn)各種不同的工作循環(huán)。該部分包括多路閥、分流閥和安全閥等部件。4）輔助裝置：包括油箱、油管、管接頭、濾油器等。5）傳動(dòng)介質(zhì)：傳遞能量的流體，即液壓油。系統(tǒng)回路分析油泵回路

所謂油泵回路是解決油路中起升、傾斜、轉(zhuǎn)向各油缸是采用單泵、雙泵或是三泵供油的問題。在大噸位的叉車上由于各油缸所需流量很大，多用兩個(gè)油泵分別供油。即用一個(gè)大油泵供給起升和傾斜油缸；小油泵供給轉(zhuǎn)向油缸。這樣兩個(gè)油泵單獨(dú)工作，可以互不干擾。但是在某些叉車上也有采用單泵供油，這樣液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，整車容易布置，維修方便，同時(shí)也比較經(jīng)濟(jì)，所以在叉車上采用較為普遍。采用單泵供有的液壓系統(tǒng)，為保證轉(zhuǎn)向油缸的用油，在泵的壓油油路上需裝設(shè)分流閥。分流閥的任務(wù)是將油泵的流量按比例的分流，一路去轉(zhuǎn)向油缸，另一路去起升油缸和傾斜油缸。采用分流閥的油泵油路的液壓系統(tǒng)原理圖如下。采用分流閥的油泵回路負(fù)載回路負(fù)載回路包括起升油缸和傾斜油缸的油路。起升和傾斜油缸的動(dòng)作順序可用分配閥控制。分配閥在結(jié)構(gòu)上可以實(shí)現(xiàn)幾種不同的油路。串聯(lián)油路

串聯(lián)油路指的是當(dāng)兩個(gè)分配閥同時(shí)操縱時(shí)，其中一油缸的回油為另一油缸的進(jìn)油。如圖所示傾斜油缸的回油為起升油缸的進(jìn)油。這種油路的特點(diǎn)，不滿載起升負(fù)載時(shí)，可與傾斜油缸同時(shí)動(dòng)作。若要求滿載同時(shí)動(dòng)作，則P=P1+P2，這樣對(duì)油泵的壓力要求更高，故不甚合理。在叉車上很少用。油缸的串聯(lián)油路并聯(lián)油路并聯(lián)油路指的是由分流閥來(lái)的油不論何時(shí)都可以同時(shí)進(jìn)入兩個(gè)分配閥和起升與傾斜兩個(gè)油缸。這種油路特點(diǎn)，顯然是P=P1=P2.若起升油缸與傾斜油缸內(nèi)液壓相等時(shí)，則兩缸可同時(shí)動(dòng)作，否則在P1<P2或P1>P2都不能同時(shí)動(dòng)作，如仍要同時(shí)動(dòng)作，必須在負(fù)荷小的那個(gè)分配閥上進(jìn)行節(jié)流控制。目前在許多叉車上都采用這種并聯(lián)油路。油缸的并聯(lián)油路卸載回路

當(dāng)油缸不工作時(shí)，要使油泵處于無(wú)負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，也就是要求卸荷。如不進(jìn)行卸荷，則油缸停止工作時(shí)，油泵打出的將會(huì)通過安全閥會(huì)油箱，因安全閥開啟壓力很高，所以油泵仍在滿載工作狀態(tài)。這樣，不僅造成功率浪費(fèi)，而且會(huì)使液體過熱，引起油質(zhì)劣化，效率降低。另外，還要加速泵的磨損，使壽命降低。卸荷方法很多，但是在叉車上多采用分配閥的卸載回路。上述的負(fù)載回路各圖中均表示油缸不工作時(shí)，油泵排出的油是通過分配閥處于中間位置時(shí)無(wú)負(fù)荷地流回油箱。安全回路

叉車液壓系統(tǒng)中可能由于超載工作或油缸到達(dá)終點(diǎn)油路仍未切斷，以及油管堵塞等引起壓力突然升高，從而引起油管接頭，特別是油泵等液壓件損壞，增加漏損。因此，系統(tǒng)中必須設(shè)安全保護(hù)裝置，常用的就是安全閥。安全閥一般設(shè)置在油泵的出口。若采用共泵分流閥時(shí)，應(yīng)將安全閥設(shè)置在分流閥之后，這樣可以不影響分流閥的分流效果。如圖2-1所示，安全閥A限制工作油缸油路的壓力，安全閥B限制轉(zhuǎn)向油路的壓力。安全閥的最大調(diào)定壓力應(yīng)高于系統(tǒng)工作壓力的20％左右，但不得超過油泵所允許的最高壓力。限速回路當(dāng)起升油缸活塞滿載下降時(shí)，可能出現(xiàn)下降速度過快，從而產(chǎn)生液壓沖擊，造成振動(dòng)，致使管路或元件損壞，影響全車的穩(wěn)定性。另外當(dāng)滿載傾斜時(shí)（前傾），由于重力幫助活塞桿推出，可能使油缸另一腔來(lái)不及供油，出現(xiàn)真空的現(xiàn)象。因此，液壓系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采取速度限制措施。起升油缸下降速度的限制對(duì)于起升油缸下降限速方法主要有兩種，一種是節(jié)流限速，它包括利用分配閥節(jié)流（主要靠操作認(rèn)真熟練，當(dāng)起升油缸活塞下降時(shí)，該油缸分配閥的滑閥不要推到極端位置，利用滑閥凸肩節(jié)流）和單向節(jié)流閥節(jié)流。另一種是采用流量調(diào)節(jié)閥限制。傾斜油缸前傾速度的限制對(duì)于傾斜油缸的前傾限速方法主要有兩種，一種是靠分配閥節(jié)流，另一種是利用單向節(jié)流閥限速。防回跌回路在分配閥進(jìn)油的閥體內(nèi)或在進(jìn)入分配閥的高壓管路上一般裝有單向閥,它的作用是當(dāng)分配閥滑閥自中立位置向兩端移動(dòng)時(shí),要經(jīng)過一個(gè)油泵,油缸和油箱互通的過渡位置,在此瞬時(shí),油缸活塞會(huì)因重力作用而自動(dòng)下降,將油缸中的油壓出通過分配閥滑閥的過渡位置回到油箱.因此,當(dāng)緩慢移動(dòng)分配閥滑閥時(shí),會(huì)出現(xiàn)油缸先下降后上升的現(xiàn)象,即所謂的回跌現(xiàn)象.這樣對(duì)泵將產(chǎn)生沖擊,為避免這種現(xiàn)象,阻止液體倒流,裝設(shè)了防回跌單向閥.另外,裝了單向閥,當(dāng)起升重載時(shí)油泵至分配閥一段高壓管如突然破裂損壞,可以避免貨叉下滑.液壓系統(tǒng)圖液壓系統(tǒng)主要元件介紹系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要參數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速2400r/min發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率45kW額定起重量3000kg滑架重量153kg貨叉重量145kg內(nèi)門架重量155kg起升高度3000mm傾斜油缸行程167mm轉(zhuǎn)向油缸行程2×100mm空載起升速度420mm/s滿載起升速度380mm/s前傾速度≤100mm/s門架傾角（前傾/后傾）6/12起升油缸液壓系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)包括下列各項(xiàng)內(nèi)容：首先為滿足已定的載荷和運(yùn)動(dòng)速度，確定工作油缸的直徑和輸油量；計(jì)算管路系統(tǒng)液體壓力損失及容積損失；確定油泵的主要參數(shù)，液壓系統(tǒng)原動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算；管路通徑、油箱容量和過濾能力的計(jì)算等等。除此以外在必要時(shí)還應(yīng)對(duì)工作部件進(jìn)行校驗(yàn)。起升油缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1—防塵圈;2—U型密封圈;3—管接頭;4—O型密封圈;5—缸蓋;6—襯套;7—鋼背軸承;8—缸筒;9—活塞桿;10—活塞；11—鋼絲擋圈;12—支承環(huán);13—擋片;14—U型密封圈;15—管路防暴閥；16—缸底;17—銷；18—螺塞；19—塞子;20—螺釘；傾斜油缸的設(shè)計(jì)傾斜油缸的作用是使門架前傾后仰，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作需采用雙向作用活塞式的液壓油缸，計(jì)算任務(wù)在于確定油缸直徑和流量的校核。這首先要求確定傾斜油缸所受的載荷，受力簡(jiǎn)圖如下圖所示：傾斜油缸受力簡(jiǎn)圖1—加油嘴;2—耳環(huán);3—擋圈;4—關(guān)節(jié)軸承;5—螺栓;6—螺母;7—墊圈;8—防塵圈;9—擋圈;10—導(dǎo)向套；11—擋圈;12—擋片;13—U型密封圈;14—O型密封圈;15—鋼背軸承；16—活塞體;17—缸筒體；18—U型密封圈；19—支承環(huán);20—缸底；21—鋼背軸承轉(zhuǎn)向油缸設(shè)計(jì)1—活塞體;2—防塵圈;3—擋圈;4—擋環(huán);5—擋片;6—U型密封圈;7—導(dǎo)向套;8—O型密封;9—鋼背軸承;10—支承環(huán)；11—O型密封圈;12—缸體;轉(zhuǎn)向器組成原理選擇計(jì)算1－3t叉車采用的是BZZ型擺線轉(zhuǎn)閥式全液壓轉(zhuǎn)向器，它為開式無(wú)路感全液壓轉(zhuǎn)向裝置。它根據(jù)方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角度計(jì)量地將分流閥輸來(lái)的壓力油輸送給轉(zhuǎn)向油缸而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，油泵不供油，事故閥起作用，可實(shí)現(xiàn)人力轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向器由三個(gè)部分組成：行星針齒擺線泵、控制閥、閥體。行星針齒擺線泵由轉(zhuǎn)子（件7）和定子（件8）組成，定子相當(dāng)于7個(gè)圓弧針齒齒形的固定內(nèi)齒輪。定子與一個(gè)有著6個(gè)短幅外擺線等距離曲線齒廓的轉(zhuǎn)子嚙合。定子中心與轉(zhuǎn)子中心之間有一偏心距?？刂崎y包括閥芯（件3）和閥套（件9），閥芯通過銷軸和聯(lián)動(dòng)軸（件4）與轉(zhuǎn)子相連。閥芯與方向盤、轉(zhuǎn)向軸聯(lián)成一體。在閥套上開有多排油孔，在閥芯上也開有油孔和油槽，當(dāng)方向盤不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，回位彈簧片（件5）使閥套居于中間位置。配油盤起著向擺線泵輸配油的作用。在閥體中的高壓進(jìn)油道和低壓回油道之間裝有單向閥，轉(zhuǎn)向器正常工作時(shí)，單向閥關(guān)閉。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，油泵停止供油，擺線泵作手泵使用時(shí)，單向閥開啟，供擺線泵吸油用1.限位柱2.閥體3.閥芯4.聯(lián)動(dòng)軸5.彈簧片6.連接塊7.轉(zhuǎn)子8.定子9.閥套剖視圖中位左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)齒輪油泵組成原理選擇計(jì)算齒輪泵中的封閉空間是兩個(gè)齒輪與殼體所形成兩個(gè)封閉空間，如圖中標(biāo)記字母m和n的空間。當(dāng)齒輪泵的齒輪按圖示方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，字母m所表示的空間（輪齒脫開嚙合處）的體積從小變大，從而形成部分真空，油液便被吸入，而字母n所表示的空間（齒輪進(jìn)入嚙合處）的體積從大變小，而將油液壓入壓力油路中去。即m是吸油腔，n是壓油腔，它們由兩個(gè)齒輪的嚙合點(diǎn)隔開。油泵將發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，所以油泵是叉車液壓系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。多路換向閥與分流閥叉車使用的多路閥是結(jié)合叉車的使用特點(diǎn)而開發(fā)的一種專用液壓閥。一般叉車液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由兩個(gè)并聯(lián)的傾斜油缸（帶動(dòng)門架）和兩個(gè)單作用起升油缸（帶動(dòng)貨叉）和轉(zhuǎn)向油缸等組成。要求系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)貨叉的起升下降和門架的前后傾以及車體的轉(zhuǎn)向等功能。由于叉車的空間所限，一個(gè)多路換向閥必須全部完成這些動(dòng)作。所以叉車使用的多路閥設(shè)計(jì)成兩個(gè)或兩個(gè)以上片式換向閥為主體的組合結(jié)構(gòu)，以滿足叉車不同功能的要求。常用的二片式多路閥（如圖1-5）由四片閥體、2個(gè)滑閥、一個(gè)安全溢流閥和一個(gè)分流閥組成。四片閥體由三個(gè)雙頭螺栓和螺母將其合裝在一起，傾斜滑閥裝有傾斜自鎖閥。（1）滑閥的操作（以傾斜滑閥為例）（a）中立位置此時(shí)從油泵排出的高壓油通過中立位置返回油箱。（b）推動(dòng)滑閥此時(shí)關(guān)閉中間通道，從進(jìn)油口來(lái)的油打開單向閥流向油缸接口B，從油缸接口A來(lái)的油通過低壓通道流向油箱，借助于回位彈簧，可使滑閥回到中立位置。

（c）拉出滑閥此時(shí)關(guān)閉中立位置，從進(jìn)油口來(lái)的油打開單向閥，并流向油缸接口A，從油缸接口B來(lái)的油通過低壓通道流向油箱，借助于回位彈簧，可使滑閥回到中立位置。主安全溢流閥由主閥A和先導(dǎo)閥B兩部分組成，當(dāng)多路閥進(jìn)行換向時(shí)，C腔與工作機(jī)構(gòu)（如起升缸、傾斜缸）的高壓油相通，壓力油通過固定節(jié)流孔D、E，作用于先導(dǎo)閥B，當(dāng)系統(tǒng)壓力大于系統(tǒng)調(diào)定壓力時(shí)，先導(dǎo)閥B打開，使F腔壓力降低，整個(gè)主閥閥芯A向右移動(dòng)，使壓力油直通低壓通道G，使C腔卸荷以保證系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定，調(diào)節(jié)螺釘H可用來(lái)調(diào)整系統(tǒng)的穩(wěn)定壓力值。分流安全閥結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，為直動(dòng)式溢流，利用液體壓力直接與彈簧力相平衡的原理得到轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的穩(wěn)定壓力值。當(dāng)操作轉(zhuǎn)向盤時(shí)，油腔M與高壓油路相通，當(dāng)系統(tǒng)壓力大于彈簧壓力時(shí)，閥芯N右移，壓力油由T腔通低壓油路，使M腔卸荷，以保證轉(zhuǎn)向系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定，調(diào)節(jié)螺釘K可用來(lái)調(diào)整系統(tǒng)的穩(wěn)定壓力值。

L閥為平衡滑閥，通過流量和壓力的不斷變化，使滑閥L向左右移動(dòng)來(lái)改變R、S兩處的開度，保證去工作腔Q和出口PS去全液壓轉(zhuǎn)向器的流量自動(dòng)平衡，按比例穩(wěn)定分流；a、b、c為固定節(jié)流孔。（2）主安全溢流閥和分流安全閥（3）傾斜自鎖閥的動(dòng)作傾斜滑閥裝有自鎖閥，主要用來(lái)防止因傾斜缸內(nèi)部負(fù)壓（吸空現(xiàn)象）可能引起的振動(dòng)，并避免因操作手柄發(fā)生貨物傾翻的危險(xiǎn)。一般傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后也能操作傾斜滑閥使之前傾，但采用這種傾斜自鎖閥，在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，即使猛推操縱閥桿也不能使門架前傾，其結(jié)構(gòu)見圖1-10，為傾斜自鎖閥在中位時(shí)的狀態(tài)。閥體的接口，“A”、“B”口分別接到傾斜缸活塞的前后腔，當(dāng)拉出滑閥時(shí)（見上圖），高壓油（P）進(jìn)入接口“A”，后腔的油由“B”返回油箱（T），此時(shí)門架處于后傾狀態(tài)。

當(dāng)