汽车起重机-液压部分

北起多田野（北京）起重机有限公司1汽车起重机液压部分北起多田野（北京）起重机有限公司2总述汽车起重机的主要特点：汽车起重机机动性好，灵活易操作；而采用液压系统的液压起重机承载能力大，可在有冲击、振动、温度变化范围大及环境恶劣的条件下工作。由于动作过程有一定的危险性，保证安全操作是液压起重机至关重要的基本要求。北起多田野（北京）起重机有限公司3总述液压系统：完整的液压系统包括以下四个基本部分：1.能源装置－把机械能转换成液压能的装置；常用的为液压泵2.执行机构－把油液的液压能转换成机械能的装置；常用的有作直线运动的液压缸和作回转运动的液压马达3.控制调节装置－对系统中油液压力、流量及流动方向进行控制或调节的装置；如系统中的溢流阀、节流阀及换向阀等4.辅助装置－为保证系统正常工作的附属元件；如油箱、滤油器、蓄能器及管件等5.工作介质－液压油北起多田野（北京）起重机有限公司4能源装置——液压泵液压泵——能源装置即液压系统的动力装置，它是一种能量转换装置，把机械能转换成输送到系统中的油液的压力能，供系统使用。分类：按液压泵在单位时间内所输出油液体积是否可调节分为定量泵和变量泵两类；按其结构形式可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。符号：定量泵变量泵北起多田野（北京）起重机有限公司5液压泵（1）工作原理：下面为容积式液压泵的结构原理图：凸轮1旋转时，柱塞2在凸轮1和弹簧3的作用下在缸体中左右移动。柱塞2右移时缸体中工作腔4容积变大，产生真空，油液便通过吸油阀5吸入；柱塞2左移时，工作腔容积变小，油液通过压油阀6输到系统中去，因此泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的。1－凸轮2－柱塞3－弹簧4－密封油腔5、6－单向阀北起多田野（北京）起重机有限公司6液压泵（2）容积式泵的工作原理：形成若干个密封的工作腔，当密封工作腔的容积从小向大变化时，形成部分真空、吸油；当密封工作腔的容积从大向小变化时，进行压油（排油）北起多田野（北京）起重机有限公司7液压泵（3）主要参数：工作压力：即泵实际工作时的压力，指泵的输出压力；其值取决于总负载额定压力：指泵在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值即为过载排量：指泵轴每转一周，由其密封腔几何尺寸变化所算得的排出液体的体积，即无泄漏情况下轴转一周所能排出的液体体积；为理论值北起多田野（北京）起重机有限公司8液压泵（4）理论流量：泵在单位时间内由其密封腔几何尺寸变化计算而得的排出的液体体积，亦即无泄漏情况下单位时间内所能排出的液体体积：额定流量：在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量，即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量，因泵存在内泄漏，故额定流量和理论流量是不同的其余参数：除以上提到的压力、排量及流量外，选型时还需参考泵的功率及效率等参数。Vnqt北起多田野（北京）起重机有限公司9液压泵（5）泵的选用：在设计液压系统时，应根据工作情况合理的选择液压泵。需满足下面两个基本要求：泵的最大工作压力必须等于或大于液压执行元件最大工作压力及进油路上总压力损失两者之和。参照样本选取时泵的额定压力应选得比上述最大工作压力高25～60％；泵的流量必须等于或大于几个同时工作的液压执行元件总流量的最大值及回路中泄漏量这两者之和。北起多田野（北京）起重机有限公司10执行装置主要执行元件：在起重机液压系统中，常使用的执行元件有液压马达和液压缸两种。北起多田野（北京）起重机有限公司11液压马达（1）液压马达：把液压能转换为机械能的元件，是产生连续旋转运动的执行元件；从原理上讲，向容积式泵中输入压力油，使其轴转动，就成为液压马达。大部分容积式泵都可作液压马达使用，但在结构细节上有些不同。摆动液压马达：是一种产生往复回转运动/摆动的执行元件，往复摆动的角度因结构而异。在结构上与连续旋转的液压马达有较大区别。液压汽车起重机上用到的回转马达及起升马达均为连续旋转的液压马达。北起多田野（北京）起重机有限公司12液压马达（2）分类：与泵分类相似，按马达在单位时间内所需输入油液体积可否调节分为定量马达和变量马达两类；或按其结构形式分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。符号：定量马达变量马达北起多田野（北京）起重机有限公司13液压马达（3）工作原理：下图为轴向柱塞式马达。当压力油输入时，处在高压腔中的柱塞2被顶出，压在斜盘1上。斜盘作用在柱塞上的反力可分解为两个力，轴向分力F和作用在柱塞上的液压作用力相平衡，另一分力使缸体3产生转矩。NFTF北起多田野（北京）起重机有限公司14液压马达（4）液压马达输出的转矩为处于高压腔柱塞产生转矩的总和：由于θ角不断变化，故液压马达产生的总转矩也是脉动的；对于我们的起重机系统，马达若作回转马达使用，则在上述转矩作用下，转台随回转机构旋转；若作起升马达，则通过滚筒作用带动起升钢丝绳使重物上升或降下。sinFRtanT＝北起多田野（北京）起重机有限公司15液压马达（5）主要参数：工作压力：即马达实际工作时的压力，指马达的输入压力；其值取决于总负载额定压力：指马达在正常工作条件下按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此值即为过载排量：指马达轴每转一周，由其密封腔几何尺寸变化所算得的输入液体的体积，即无泄漏情况下轴转一周所需输入的液体体积；是为理论值北起多田野（北京）起重机有限公司16液压马达（6）理论流量：马达在单位时间内由其密封腔几何尺寸变化计算而得的输入的液体体积，亦即无泄漏情况下单位时间内所需输入的液体体积：额定流量：在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量，即在额定转速和额定压力下输入到马达中的流量，因存在内泄漏，故额定流量和理论流量是不同的其余参数：除以上提到的压力、排量及流量外，选型时还应考虑考察马达的功率及效率等参数。Vnqt北起多田野（北京）起重机有限公司17液压缸（1）定义：液压缸是液压系统中的另一种执行元件，它是一种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的能量转换装置。特点：结构简单、工作可靠北起多田野（北京）起重机有限公司18液压缸（2）基本类型：按其结构形式，可分为活塞缸和柱塞缸两类；按其作用方式可分为单作用液压缸和双作用液压缸北起多田野（北京）起重机有限公司19液压缸（3）起重机上使用的变幅缸、伸缩缸及支腿缸等均为单活塞杆双作用缸。下图为BT-80A的伸缩油缸北起多田野（北京）起重机有限公司20液压缸（4）典型液压缸的基本结构：缸体组件：缸筒、缸盖、缸底等活塞组件：活塞、活塞杆密封装置：间隙密封、活塞环密封、密封圈密封等；我们常用的是密封圈密封排气装置：排气阀、排气塞北起多田野（北京）起重机有限公司21液压缸（5）工作特点：活塞缸和柱塞缸工作时均为输入压力和流量，输出推力和速度。北起多田野（北京）起重机有限公司22控制元件——阀（1）定义：阀是控制液压系统中油液的流向或调节其压力和流量，使系统在规定要求安全平稳而协调工作的元件。分类：按不同的特征，液压阀有多种分类方式压力控制阀按机能分流量控制阀方向控制阀如溢流阀、顺序阀、平衡阀等如节流阀、单向节流阀及调速阀等如单向阀、换向阀、梭阀等北起多田野（北京）起重机有限公司23阀（2）滑阀按结构分座阀射流管阀管式连接按连接方式分板式及叠加式连接插装式连接螺纹式连接、法兰式连接单层/双层/整体连接板式螺纹式插装、法兰式插装如圆柱滑阀、平板滑阀如锥阀、球阀等（起重机系统中不常见）北起多田野（北京）起重机有限公司24阀（3）各类阀的共性（或称特点）：在结构上：均由阀体、阀芯和驱使阀芯动作的元件（如弹簧、电磁铁）组成在工作原理上：利用阀芯与阀体的相对移动，改变通流面积（面），从而控制液体的压力、流向和流量液体流过各种阀均会产生压力损失和温升现象从功能上来说：阀不能对外做功，只能用以满足执行元件的压力、速度和换向等要求北起多田野（北京）起重机有限公司25阀（4）对液压阀的基本要求：动作灵敏，使用平稳可靠，工作时冲击和振动小；密封性能好；油液流过时漏损少，压力损失小；结构紧凑，工艺性好；安装、调整、使用、维护方便，通用性好。北起多田野（北京）起重机有限公司26阀（5）常用阀的典型结构：普通单向阀：锥阀式单向阀球式单向阀符号图北起多田野（北京）起重机有限公司27阀（6）换向阀：三位四通阀北起多田野（北京）起重机有限公司28阀（7）先导式溢流阀结构图符号图北起多田野（北京）起重机有限公司29阀（8）先导式减压阀结构图符号图北起多田野（北京）起重机有限公司30阀（9）流量调节阀结构图符号图北起多田野（北京）起重机有限公司31附属元件之——液压油箱液压油箱作用：液压油箱的作用主要是储存油液，此外还起散发油液中热量（环境温度低时则是保持油液热量）、释放混在油液中气体、沉淀油液中污物等作用分类：液压系统中使用的液压油箱有整体式和分离式两种；汽车起重机中常用的为分离式油箱北起多田野（北京）起重机有限公司32液压油箱（2）油箱典型结构1-注油器2-回油管3-泄油管4-吸油管5-空气滤清器6-安装板7-隔板8-堵塞9-滤油器10-箱体11-端盖12-液位计北起多田野（北京）起重机有限公司33液压油箱（3）设计要点：油箱的有效容积：指油面高度为油箱高度80％时的容积，应根据液压系统发热、散热平衡原则来计算；吸油管与回油管应尽量远些且用隔板隔开，以增加油液循环；隔板高度最好为油面高度的3/4；为保证油液不受污染，油箱上各盖板、管口处均需妥善密封；注油口加滤油网、通气孔加空气滤清器；为了易于散热，箱底距离地面要大于150mm，在油箱最低部设置堵塞或放油阀，以排放污油；箱体上注油口附近需设置液位计，有时加装温度计。北起多田野（北京）起重机有限公司34附属元件之——蓄能器蓄能器作用：在短时间内供应大量压力油维持系统压力减小液压冲击或压力脉冲分类：常用的有弹簧式和充气式两种，各自的结构简图和特点如下图所示：北起多田野（北京）起重机有限公司35蓄能器（2）蓄能器的种类和特点北起多田野（北京）起重机有限公司36蓄能器（3）蓄能器的安装：蓄能器的安装位置随其功用而不同，吸收液压冲击或压力脉冲时宜放在冲击源或脉动源附近；补油保压时宜放在尽可能靠近有关执行元件处。蓄能器的使用：蓄能器与泵之间应安装单向阀，防止泵不工作时蓄能器内储存的压力油倒流。北起多田野（北京）起重机有限公司37附属元件之——滤油器滤油器作用：过滤混在液压油液中的杂质，使进到系统中的油液污染度降低，保证系统正常工作。分类：按其滤芯材料的过滤机制来分，有表面型滤油器、深度型滤油器和吸附型滤油器三种。符号：普通型带旁通阀北起多田野（北京）起重机有限公司38滤油器（2）滤油器选用要点：过滤精度满足预定要求能在较长时间内保持足够的通流能力滤芯强度足够，不因油压作用而损坏滤芯抗腐蚀性好，能在规定温度下持久的工作滤芯清洗或更换简便故虑油器应根据设备的实际工作状况，按过滤精度、通流能力、工作压力、油液粘度和工作温度等条件来选定型号。北起多田野（北京）起重机有限公司39滤油器（3）滤油器在液压系统中的使用北起多田野（北京）起重机有限公司40附属元件之——管件油管：液压系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等；设计管路时需根据安装位置、工作环境和工作压力正确选用。种类特点和适用场合硬管钢管能承受高压、便宜、耐油、抗腐蚀、刚性好，装配时不能任意弯曲常在拆装方便处用于压力管路；中高压用无缝管，低压用焊接管紫铜管易弯曲，但承压能力一般不超过6.5～10MPa，抗振能力较弱，又易于使油液氧化；一般用在液压装置内配接不便之处软管尼龙管加热后可以随意弯曲成形或扩口，冷却后又能定形不变，承压能力因材质而异，一般在2.5～8MPa不等塑料管轻质耐油，价格便宜，装配方便，但承压能力低，长期使用会变质老化，只宜用在压力低于0.5MPa的回油管、泄油管中橡胶管高压管由耐油橡胶夹钢丝编织或缠绕制成，价高，用在中高压系统中有相对运动的两部件之间；低压管由耐油橡胶夹帆