液壓系統(tǒng)原理

1/1液壓系統(tǒng)原理一、概述

由電機(jī)、進(jìn)口葉片泵、單向閥、溢流閥、耐震壓力表，精濾器、冷卻器、空氣濾清器等元件組成。油箱額定容積125L，電機(jī)功率2.2KW(或3KW)，其流量Q=14升/分，P=7MPa，調(diào)壓范圍4～6MPa。

二、液壓系統(tǒng)工作原理

參見《液壓系統(tǒng)原理圖》，油液由油泵從油箱內(nèi)吸入，經(jīng)單向閥后分為二路，一路經(jīng)電磁閥(用于自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換)向電液伺服閥供油，另一路流向手動(dòng)電磁閥，當(dāng)伺服閥被臟物所堵時(shí)即可用手動(dòng)方法對油缸進(jìn)行操控，油缸速度由雙單向節(jié)流閥調(diào)定。油泵的出油同時(shí)經(jīng)壓力表和溢流閥，系統(tǒng)的壓力由溢流閥調(diào)定，壓力表上可反映所調(diào)定的工作壓力。溢流閥、伺服閥的回油經(jīng)冷卻器、精濾器后回油箱。

精濾器由濾油器和電接點(diǎn)壓差表組成，過濾精度為20μ。電接點(diǎn)壓差表是防止紙質(zhì)濾芯被堵后背壓升高而造成其破裂的保護(hù)裝置。當(dāng)濾油器進(jìn)出油口壓差達(dá)到0.35MPa時(shí)其表針指示會(huì)進(jìn)入紅色報(bào)警區(qū)域，并會(huì)接通觸點(diǎn)。用戶可通過觸點(diǎn)自接報(bào)警裝置，觸點(diǎn)容量為24V1A。

油液溫度由溫度計(jì)顯示。當(dāng)油溫達(dá)到50℃時(shí)應(yīng)接通冷卻水，使其進(jìn)入冷卻器進(jìn)行循環(huán)冷卻。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，油溫應(yīng)控制在50℃以下。

常閉式盤式制動(dòng)器液壓站液壓回路分析

盤式制動(dòng)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、可調(diào)性好、動(dòng)作靈敏、重量輕、慣性小、安全程度高、通用性好等優(yōu)點(diǎn)，而且盤式制動(dòng)器成對使用，制動(dòng)時(shí)主軸不承受軸向附加力。在正常制動(dòng)時(shí)，可以將制動(dòng)器分成兩組，先投入一組工作，間隔一定時(shí)間后，投入第二組，即實(shí)現(xiàn)了二級(jí)制動(dòng)，二級(jí)制動(dòng)使制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)減速度不致過大。只有在安全制動(dòng)時(shí)才考慮二組同時(shí)投入制動(dòng)，產(chǎn)生最大的制動(dòng)力矩。如果有一組產(chǎn)生故障時(shí)，也仍然還有一組制動(dòng)器在工作，不致使制動(dòng)器的作用完全失效。

由于盤式制動(dòng)器的上述優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛地應(yīng)用于礦井提升設(shè)備的制動(dòng)系統(tǒng)中。例如，多繩摩擦式提升機(jī)和單繩纏繞式提升機(jī)采用的都是這種常閉式的盤式制動(dòng)器。

圖1為用于2JK型提升機(jī)的盤式制動(dòng)器液壓站液壓回路。泵5排出的壓力油經(jīng)濾油器8手動(dòng)換向閥9、二級(jí)安全制動(dòng)閥11(正常工作時(shí)帶電),通過A、B管進(jìn)入制動(dòng)缸15,使盤閘16松開，提升機(jī)在運(yùn)行過程中，為保持盤閘處于松開狀態(tài)，液壓系統(tǒng)處于開泵保壓狀態(tài)。此時(shí)泵排出的液壓油全部通過溢流閥7流回油箱。工作制動(dòng)時(shí)是通過調(diào)節(jié)電液調(diào)壓裝置6的電流降低系統(tǒng)的壓力，使盤閘產(chǎn)生制動(dòng)力矩，參與提升機(jī)的速度控制。發(fā)生緊急事故時(shí)，二級(jí)制動(dòng)安全閥斷電，制動(dòng)缸回油，實(shí)現(xiàn)二級(jí)安全制動(dòng)。

圖1JK型提升機(jī)液壓站液壓系統(tǒng)圖

1.油箱

2.電接觸壓力溫度計(jì)（WY2-288）

3.網(wǎng)式濾油器

4.電動(dòng)機(jī)（JD4-21-6N=2.2kW）

5.葉片泵（YB-ASB-FL）

6.電液調(diào)壓裝置

7.溢流閥（YF-820B）

8.紙質(zhì)濾油器（ZL-25×202）

9.手動(dòng)換向閥

10.壓力表

11.二級(jí)制動(dòng)安全閥

12.壓力繼電器

13.五通閥14.四通閥15.制動(dòng)缸16.盤閘

該液壓系統(tǒng)存在以下幾方面的問題：

（1）提升機(jī)運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)需開泵保壓，此時(shí)電機(jī)功率轉(zhuǎn)變成泵的溢流損失，造成能源的浪費(fèi)。

（2）溢流損失變成熱量，造成系統(tǒng)溫度的升高，加快了液壓油的氧化變質(zhì)，縮短了換油周期。

（3）泵排出的壓力油直接通向制動(dòng)缸，其壓力脈動(dòng)直接影響提升機(jī)工作制動(dòng)的平衡性，因此對泵的壓力脈動(dòng)要求嚴(yán)格。

3用于盤式制動(dòng)器的新型液壓系統(tǒng)

圖2是用于盤式制動(dòng)器的新型液壓回路。該回路中用電液比例減壓閥8代替原系統(tǒng)中的電液調(diào)壓裝置6和溢流閥7,用來調(diào)節(jié)工作制動(dòng)階段制動(dòng)缸內(nèi)油液的壓力。為使電液比例減壓閥調(diào)壓迅速，其減壓閥結(jié)構(gòu)為三通式的，蓄能器7用來為制動(dòng)缸保壓，卸荷溢流閥6控制油泵的加載與卸荷。

圖2新型液壓站液壓系統(tǒng)圖

1.油箱2.電接觸壓力溫度計(jì)（WTZ-228）3.網(wǎng)式濾油器4.電動(dòng)機(jī)（Y802-4N=0.75kW）5.齒輪泵6.卸荷溢流閥62YA備用系統(tǒng)（與左圖同）7.蓄能器8.電液比例減壓閥9.電液調(diào)壓裝置10.手動(dòng)換向閥11.壓力表12.二級(jí)制動(dòng)安全閥13.五通閥14.四通閥15.制動(dòng)缸16.盤閘

該系統(tǒng)的工作過程為：在提升機(jī)的休止時(shí)間，泵5向蓄能器7充油，當(dāng)蓄能器壓力上升到最高工作壓力時(shí)，壓力油把卸荷溢流閥6的安全閥打開，油泵卸荷，休止時(shí)間結(jié)束，電液調(diào)壓裝置8的電流調(diào)到最大，電液比例減壓閥8處于非工作狀態(tài)，閥11帶電，蓄能器的油通過閥8、閥9和閥11進(jìn)入制動(dòng)缸14,盤閘15松開，提升機(jī)啟動(dòng)。提升機(jī)運(yùn)行階段，制動(dòng)缸由蓄能器保壓，使盤閘處于松開狀態(tài)。在工作制動(dòng)階段，電液調(diào)壓裝置8中的電流減小，制動(dòng)缸內(nèi)油壓下降，缸內(nèi)壓力油通過減壓閥流回油箱，盤閘產(chǎn)生制動(dòng)力矩，參與提升機(jī)的控制。

4效果比較

新的液壓站液壓系統(tǒng)中，電液比例減壓閥直接對制動(dòng)缸調(diào)壓，泵的壓力脈動(dòng)不影響提升機(jī)工作制動(dòng)階段的平衡性，所以此階段中提升機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)，而且液壓泵可選用更便宜的齒輪泵。新系統(tǒng)中用蓄能器保壓，油泵卸荷，幾乎無溢流損失，這就大大降低了泵站的電能消耗。實(shí)踐證明，比原系統(tǒng)可節(jié)電達(dá)90%。由于新系統(tǒng)幾乎無溢流損失，系統(tǒng)發(fā)熱少溫升低，油液氧化慢，可使油箱的尺寸縮小，液壓油的換油周期延長，液壓油的消耗量降低。

圖片：

電磁力的方向取決于電磁鐵道結(jié)構(gòu)

上圖就是常規(guī)定電磁鐵，電磁鐵道工作氣隙在動(dòng)鐵道上部，通電后電磁力向上（正比例溢流閥）；

下圖為反比例電磁鐵，電磁鐵工作氣隙在動(dòng)鐵道下部，通電后電磁力向下（反比例溢流閥）。

當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)反比例用反比例電磁鐵僅僅是途徑之一。

說的簡單一點(diǎn)就是普通的電磁鐵的吸力是兩端強(qiáng)，比例閥的電磁鐵改過的，做的其中一端吸力很強(qiáng)，另外一端弱，推桿中間是個(gè)圓柱的！所以一通電就被吸到強(qiáng)的那一端了，所以推桿運(yùn)動(dòng)方向和電沒關(guān)系，電會(huì)影響電磁力的大小！

描述：雙向電磁鐵

圖片：

描述：雙向旋轉(zhuǎn)電磁鐵圖片：

我對樓上朋友的想法，沒有完全搞清楚，希望能進(jìn)一步表達(dá)清楚。主要是感到樓上朋友的想法很特別，沒有什么框框，說不準(zhǔn)有什么新道道。

至于樓主的問題，我在1樓給出插圖后，寫得太簡單一點(diǎn)，現(xiàn)補(bǔ)充一下，看看與樓上朋友的想法能否對的上。

1）樓主的問題是“為什么比例閥的電磁鐵線圈通電總是使銜鐵向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng),而不會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)呢?”

現(xiàn)在想來，實(shí)際上這里有兩種可能性。

2）第一，就像我在1樓用兩張插圖表示的那樣，電磁鐵可以向離開線圈腹部方向運(yùn)動(dòng)（一般感到的情況，開關(guān)電磁鐵也是這樣，所謂正比例），也可以向進(jìn)入線圈腹部方向運(yùn)動(dòng)（一般看不到，所謂反比例）。這里，關(guān)鍵是工作氣隙位置的布置，因?yàn)橥姾蟠帕€總是去圖縮小磁路上的總磁阻，也就是將氣隙降低到最小。不管動(dòng)鐵是向那個(gè)方向動(dòng)，都是磁路減小氣隙造成的。

3）第二，受到樓上朋友的啟發(fā)，實(shí)際上樓主的問題，是不是還有第二層的意思，就是同一個(gè)電磁鐵，能不能要它往左就往左，要它往右就往右。也就是樓上朋友講的，“做的其中一端吸力很強(qiáng)，另外一端弱，推桿中間是個(gè)圓柱的！所以一通電就被吸到強(qiáng)的那一端了”實(shí)際上確有類似的電磁鐵，只不過是兩頭“強(qiáng)”，即兩頭都有一個(gè)“氣隙”（在循環(huán)的磁路總有意留出來空氣間隙）。這種電磁鐵叫做“雙向比例電磁鐵”，在動(dòng)鐵兩頭各配置一個(gè)氣隙，兩組控制線圈分別管理一個(gè)氣隙，甲線圈通電，電磁鐵動(dòng)鐵左移；乙想線圈通電，電磁鐵動(dòng)鐵就右移。4）順便講到，既然有直線運(yùn)動(dòng)電磁鐵，就一定會(huì)有旋轉(zhuǎn)電磁鐵。

描述：BOSCH單級(jí)伺服比例閥

圖片：

lxy9332先生，請注意，原BOSCH的比例閥與伺服比例閥中，凡是只帶1個(gè)電磁鐵的，應(yīng)該是帶位移傳感器的那種。它們一般是常規(guī)的三位，外加一位安全位。這可見原BOSCH公司1997年出版的“電液比例技術(shù)與電液閉環(huán)比例技術(shù)的理論與應(yīng)用”第29頁（比例方向閥）和第83、84頁（閉環(huán)比例閥，即伺服比例閥）?？梢岳斫鉃橥ㄉ想娏骱螅y處于中位，其左位與右位的溝通受命于控制電流，電磁力與彈簧力的平衡確定閥口的軸向開度，此開度由閥內(nèi)位置閉環(huán)保證。失電時(shí)處于第4位－安全位。

圖片：

圖片：

1）普通電磁鐵與比例電磁鐵在個(gè)別地方有差別之外，現(xiàn)今兩者很相像。可以參見兩張附圖，第一張圖的左邊是比例電磁鐵道典型結(jié)構(gòu)，右邊是普通電磁鐵與比例電磁鐵吸力特性（位移－力特性，注意：對照左右圖，就能明白氣隙與位移的關(guān)系，即動(dòng)鐵只能在氣隙范圍內(nèi)移動(dòng)）。左圖表明，普通電磁鐵的特性是隨著氣隙的減小，電磁鐵的吸力逐步增大。而比例電磁鐵在工作區(qū)內(nèi)吸力與氣隙大小無關(guān)（只與輸入電信號(hào)成正比）。右圖中靠右邊的區(qū)域3（羅馬字），是一個(gè)用于退讓的非工作區(qū)（例如帶2個(gè)比例電磁鐵的比例方向閥，當(dāng)一端的電磁鐵給電信號(hào)閥芯向另一端移動(dòng)時(shí)，另一端的電磁鐵動(dòng)鐵必須往后退出相等的距離，否則就打架了）。第二張圖左邊說明，比例電磁鐵有一個(gè)涂成黑色的隔磁環(huán)，使得電磁鐵氣隙中的磁力線，除了像傳統(tǒng)電磁鐵那樣勇往直前（產(chǎn)生右邊圖所表示的FM1電磁力，特性與傳統(tǒng)相同）外，還有一部分磁力線彎向隔磁環(huán)左邊，形成右邊圖上表示的FM2電磁力（吸力特性正好與傳統(tǒng)相反，即氣隙越小吸力越?。瑑烧叩寞B加形成了比例電磁鐵的水平吸力特性。

2）普通電磁鐵有干式與濕式（電磁鐵內(nèi)腔充滿油液）之分，現(xiàn)在多用濕式。比例電磁鐵一般多數(shù)為濕式。濕式電磁鐵道氣隙中也充滿油液，但總不是導(dǎo)磁體而磁阻比較大，所以，還是叫氣隙。

3）在濕式比例電磁鐵中，根據(jù)所能承受的油壓倒高低，區(qū)分為基本只能承受幾bar回油背壓的低壓，和能承受350bar的高壓，使用時(shí)千萬注意區(qū)分。

4）普通電磁鐵電源區(qū)分交流與直流，還曾經(jīng)有過閥體上（名牌板下面）帶有建交流整流為直流的形式，現(xiàn)在多常用直流，安全性好。交流電磁鐵通電時(shí)如果不能完全吸合（氣隙等于零），就很容易燒壞。

5）比例電磁鐵多用直流，不過電壓上區(qū)分常規(guī)的24V與車輛用的12V。

描述：電液比例控制系統(tǒng)技術(shù)構(gòu)成

圖片：

描述：比例控制放大器的典型構(gòu)成

圖片：

這里傳上2張插圖，可控大家了解閉環(huán)控制的一點(diǎn)基本情況。其中圖1－5表示了電液控制系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)成。我們可以看到很多反饋通路，有不同范圍的局部反饋，也有控制對象到輸入信號(hào)的大閉環(huán)反饋。

1）左上角有一個(gè)從電－機(jī)械轉(zhuǎn)換器（電磁鐵）到“指令及放大部件”的電反饋，就是BOSCH帶電反饋比例電磁鐵的伺服比例閥閥芯位置（電磁鐵動(dòng)鐵）的反饋。這個(gè)閉環(huán)范圍很小，為內(nèi)部小閉環(huán)。

2）圖中從右往左倒數(shù)過來的第二個(gè)方框?yàn)椤耙簤簣?zhí)行器件”，例如液壓缸。液壓缸桿位置電反饋就是從這個(gè)方框后引出，經(jīng)過下方的“檢測及反饋器件”（例如液壓缸桿的位移傳感器），反饋到“指令及放大部件”。如果參見圖4－1，執(zhí)行元件（液壓缸）的反饋的細(xì)部位置，就更明顯。

3）伺服比例閥的位置，就在左右上下都是中間的“液壓轉(zhuǎn)換及放器件大”；4）大家關(guān)心的PLC在圖上沒有畫出來，實(shí)際上就在“指令及放大部件”之前，進(jìn)行控制信號(hào)的編程控制。如果參見圖4－1，則PLC就在“外輸入”與“輸入接口”這個(gè)區(qū)段（PLC正在迅速發(fā)展，不同品牌的PLC功能有所差別，據(jù)比較熟悉的年輕人講，有的專用PLC甚至可以代替電子放大器）。

5）綜上，從控制信號(hào)開始的前向（從左往右）流程可以整理為（參見圖1－1

與圖4－1）：

PLC-放大器（輸入接口－信號(hào)處理－（液壓缸反饋信號(hào)）－。。。。功率放大）－電磁鐵－伺服比例閥液壓部分－液壓缸（輸出位置反饋）－控制對象

單向比例電磁鐵的工作原理:

圖可見樓上7樓的圖,當(dāng)給比例電磁鐵控制線圈一定電流時(shí),在線圈電流控制磁勢作用下,形成兩條磁路,一條磁路￠1由前端蓋盆形極靴底部,沿軸向工作氣隙,進(jìn)入銜鐵,穿過導(dǎo)套后段,沿導(dǎo)磁外殼回到前端蓋極靴.而另一磁路￠2沿盆形極靴錐形周邊(導(dǎo)套前段),沿徑向穿過工作氣隙進(jìn)入銜鐵,再與￠1匯合.由于電磁作用,磁通￠1產(chǎn)生了通常的端面力FM1,磁通￠2則產(chǎn)生了一定數(shù)量的附加軸向力FM2,兩個(gè)力合成,就得到了整個(gè)比例電磁鐵的輸出力FM.在工作區(qū)域內(nèi),電磁輸出力FM保持恒定,與位移無關(guān).從5-1圖中可見,在工作氣隙接近零的區(qū)段,輸出力急劇上升(吸合區(qū)Ⅰ),在這一行程區(qū)段內(nèi)不能正常工作,因此在結(jié)構(gòu)上用加限位片的方法將其排除.

背壓閥工作原理

背壓閥

一、概述

計(jì)量泵等容積泵在低系統(tǒng)壓力下工作時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)過量輸送。為防止類似問題，必須在計(jì)量泵的進(jìn)出口至少0.7Bar的背壓。通過在計(jì)量泵出口管道中安裝背壓閥就能達(dá)到目的。

二、主要功能

1.為背壓閥兩端管路提供壓力差

2.在要求不是很嚴(yán)格的系統(tǒng)中可作為安全閥使用。

3.和脈動(dòng)阻尼器配合使用減小水錘對系統(tǒng)的危害，減小流速波動(dòng)的峰值，

保護(hù)管路、彎頭、接頭不受壓力波動(dòng)的沖擊。

4.為計(jì)量泵創(chuàng)造良好的工作環(huán)境并改善泵的工作性能。

三、工作原理

背壓閥是通過彈簧的彈力來工作的。當(dāng)系統(tǒng)壓力比設(shè)定壓力小時(shí)，膜片在彈簧彈力的作用下堵塞管路；當(dāng)系統(tǒng)壓力比設(shè)定壓力大時(shí)，膜片壓縮彈簧，管路接通，液體通過背壓閥。

四、背壓閥的使用

在出口管路中，背壓閥應(yīng)和脈動(dòng)阻尼器同時(shí)使用，用脈動(dòng)阻尼器吸收泵和背壓閥之間的流量峰值。沒有脈動(dòng)阻尼器時(shí)，背壓閥將隨著每次泵沖程的進(jìn)行

而快速打開和關(guān)閉。有脈動(dòng)阻尼器時(shí)，背壓閥將在半開和半關(guān)的位置上振蕩，因而脈動(dòng)阻尼器可以減少背壓閥的磨損速度。

對于大流量的泵，且出口管路長而細(xì)，背壓閥的安裝位置應(yīng)靠近加注點(diǎn)，以減小虹吸的趨勢。

當(dāng)輸送含有懸浮狀固體的介質(zhì)，在背壓閥入口端應(yīng)安裝帶管堵的三通（或四通），使管路在不拆卸的情況下能夠進(jìn)行清洗。

背壓閥只是一種管路元件，只有與其它管路元件（如脈動(dòng)阻尼器、安全閥、止回閥