液压原理简述

PC200-6Excel液压挖掘机辅助教材小松培训中心PC200-6液压系统图主控制阀操纵杆自减压阀PPC阀泵控制阀组LS、PC、PC-EPC阀油滤油冷大臂油缸小臂油缸铲斗油缸旋转左行走右行走发动机主泵各装置作用:1、主泵：用发动机的动力驱动，从液压油箱吸进油，作为压力油输送出去，从而把发动机的机械能转化为液压能。2、主泵控制阀组：根据驾驶员的需要和外界工况的变化自动改变泵的流量。3、主控制阀：可以改变送往液压油缸、液压马达中的压力油的流量、方向，从而改变工作装置的速度、方向。4、工作装置：把油压的力转换成做功，即把液压能转换成机械能，使之运动。大臂油缸小臂油缸铲斗油缸旋转马达——使上部车体可做360°旋转。左行走马达右行走马达仿照人的手臂进行设计并完成相似的动作——使机器前进、后退、转弯。•使大臂、小臂、铲斗全体上、下动作。•使铲斗前伸、后拉、对挖掘性能有很大影响。•直接接触土砂，所以应视作业对象来选定。5、减压阀：把主泵压力减压变换成33kg/cm2的控制油压，类似先导泵的作用。6、操纵杆（PPC阀）：根据驾驶员的意愿（即操纵杆行程的大小，输出不同的控制油压。7、液压油箱：贮存液压油，向液压泵输送油的同时，还起着散热，沉淀杂质的作用。8、油冷却器、滤油器：起着清除液压油中杂质及冷却的作用。主泵（概述）1、挖掘机工作装置的所有动力都是由主泵产生压力油，通过液压装置转换而成的，挖掘机的力大不是由于发动机的力大，而是由于液压产生的动力非常强大。2、主泵的流量是可变的，PC200-6的主泵可以根据驾驶员的需要或根据外界工况的变化而自动改变泵的流量。*在低于140kg/cm2压力时（旋转、空行程、轻操作），主泵的流量随驾驶员的操纵杆大小而变化，操作量大，流量大；操作量小，流量小；操纵杆中立，流量最小（节省能源）。*在高于140kg/cm2压力时，主泵的流量根据外载负荷的大小，即油缸压力的大小来调节相应的泵流量，油缸压力变高，泵流量变小；油缸压力变低，泵流量增大。3、主泵的流量控制是由二组（前/后泵分开）泵控制阀组来完成的。(1)在低于140kg/cm2压力时，主要由LS阀来完成。(2)在高于140kg/cm2时，主要由PC阀来完成。(3)为了更精确地控制高于140kg/cm2时，泵的流量输出，由PC-EPC电磁阀进行辅助控制。4、泵流量的机械控制泵流量控制除了一套LS、PC、PC-EPC阀以外，还必须要有一套执行的机械机构——伺服机构与斜盘*伺服活塞的运动带动斜盘的角度变化，斜盘的角度变化可改变柱塞的运动行程，从而泵的流量也变化。*当P大头压力上升时，伺服活塞往左移动（往小头方向移动）。此时，伺服活塞拉动斜盘，泵流量变小。*当P大头压力下降时，伺服活塞往右移动。此时，伺服活塞拉动斜盘使斜盘角度变大，泵流量变大。伺服活塞泵压LS阀、PC阀PE-EPC阀P大头大头斜盘柱塞吸油压油角度小头LS阀减压阀)(P1大臂PPC大臂主控阀阀芯大臂泵压PLS泵压大臂PPC阀P大头速度V伺服活塞5、主泵流量的液压控制——LS阀液压回路操作量L——流量QLS阀功能：大臂操纵杆变大→大臂PPC出口压力P1变大→大臂主控阀阀芯右移→→LS阀阀芯右移→P大头压力减小→伺服活塞右移→斜板角度变大→泵流量变大。大臂上升速度加快PLS变大大臂操纵杆变小→大臂PPC出口压力P1变小→大臂主控阀阀芯左移→→LS阀阀芯左移→P大头压力减大→伺服活塞左移→斜板角度变小→泵流量变小。大臂上升速度变慢PLS变小LS功能操纵杆大Q大工作速度快操纵杆小Q小工作速度慢工作压力≤140kg/cm26、主泵流量的液压控制——PC阀液压回路（以挖石头为例）P2↑——泵流量Q↓P2↓——泵流量Q↑PC阀减压阀)(P1最大P2大臂主控阀阀芯最右边大臂泵压1PP1P4PLS最大PC-EPC阀大臂PPC阀最大P0=34±2kg/cm2P3泵压2PP2P3石头LS阀泵压7、PC-EPC电磁阀功能（参见PC阀液压回路）（1）PC阀输出压力还与PC-EPC电磁阀输出压力有关。PC-EPC输出压力高时，PC阀输出压力增加。PC-EPC输出压力低时，PC阀输出压力减少。（2）PC-EPC电磁阀输出压力受泵控制器来的电流控制，该电流的大小取决于发动机的转速。电流值与发动机转速成反比。而PC-EPC输出压力与电流值成正比。当负荷↑→发动机转速↓→电流↑→PC-EPC电磁阀输出压力↑→PC阀输出压力↑→流量Q↓(3)当泵控制器出故障时，可将PC冗长开关拔到ON，机器照常工作。8、小结：主泵工作原理基本*：一切有关泵的构造的理解，故障诊断分析都应基于以上2点。9、主泵故障原因：容积变化→流量Q变化密封→形成压力脏东西混入油中1）磨擦与磨损加剧2）阀芯卡住3）节流孔堵住4）油温升高5）内漏增加→1、马达的作用:2、一般液压马达转速较高，输出扭矩较小，故大部分都加上减速机构。马达经过减速后，转变成低速大扭矩。（事实上工程机械也无需高速旋转）3、液压马达的构造：液压马达将液压能转变为机械能输入：压力油；输出；扭矩类似液压泵，只是动力源不一样制动部分（斜盘角可变）→输出速度可变制动油压制动活塞制动片制动弹簧4、液压马达故障诊断：转不动或无力输入油压低安全阀、吸油阀漏油制动未开（压力油未到，未通电）液压马达内漏机械变速机构故障回转机构——回转马达/减速机构1、回转马达液压回路图2、回转马达的几个主要方面(1)回转马达VCD(2)回转锁怎么打开——电/液控制③④⑤①②回转电磁阀回转开关自压减压阀①回转开关OFF(回转开)→②回转电磁阀右移→③压力经自减压阀流到回转制动活塞→制动活塞左移→回转可。ON(回转闭)左回转电磁阀开闭右不可3、故障诊断：①回转开关不灵——转不动；②回转电磁阀不动作——转不动；③制动密封圈损坏——转不动/转速慢；④摩擦片咬死——转不动/转速慢；⑤减速齿轮损坏——响声/转不动/回转震动/回转慢。终传动——行走马达/减速机构1、行走马达液压回路图。2、行走马达的几个主要方面。(1)行走制动如何打开——看VCD高压油——经过平衡阀小孔——进行平衡阀背面——推动平衡阀移动——油经过平不能堵孔不能卡死衡阀进入制动器活塞——松开制动器(压缩制动弹簧)——车辆开始行走。密封圈不能损坏不能半松半开(2)浮动油封——浮动油封漏油问题←世界性难题△1.安装时，浮动油封二个相对运动的端面要擦干净。△2.橡胶圈要压在安装槽内，不可滑出来,且不准涂机油,否则，浮动油封压不紧就会漏油。△3.每天下班后，要铲干净沾在浮动油封外面的泥土，以免堵塞撑开浮动油封导致漏油。(3)减速机构按时更换齿轮油，若油太脏或变质，变速齿轮会加速磨损或冷却性能下降，造成变速机构损坏。中心回转接头1、作用：防止通到行走马达的液压软管，由于上部件车体的旋转而产生扭曲。2、故障诊断：(1)内部密封圈损坏，导致左、右走偏；(2)内部密封圈损坏，导致行走不动或太慢；(3)内部密封圈损坏，导致动一个行走操纵杆，结果两个马达都动。3、更换密封圈：△回转接头不可避免地会因密封圈损坏而引起泄漏。重新更换密封圈可使接头恢复到最初的封油状态。△在安装新的密封圈之前，应注意除掉回转接头上的转子和筒体滑动表面上的毛刺、刻痕、磨粒或其它可能划伤密封圈封面的物质。在将筒体装到转子上之前，应在滑动表面和密封圈上涂黄油。PPC阀(1)PPC阀VCD(2)故障：1.所有工作装置降低←控制油压力低(33±2kg/cm2)←自压减压阀问题2.单个工作装置速度低←PPC阀出口压力低，导致主控阀芯动作不了或移动量不够←PPC漏油3.发动机起动不了←自动接通←PPC阀阀芯卡死控制油来自减压阀去主控阀1、作用：当主系统压力达到或高于设定压力325kg/cm2时，主溢流阀打开，释放超过设定的压力，使系统压力保持常数。换言之，主溢流阀的作用：（1）是保证在设定压力工作（2）是保护系统免遭大于系统设定压力的损害。即保持整机压力/保护主泵/保护油管/保护油缸。主溢流阀2、符号3、机能：如：（1）油缸处于末端时压力不断升高，当升到设定压力325kg/cm2，主溢流阀打开，释放此高压。（2）当挖掘机挖到大石头挖不动时，油缸无运动，压力不断升高，此时，主溢流阀打开，释放此高压。设定压力：325kg/cm2P0=泵压△1、当P0≤325kg/cm2:P1=P0=泵压此时，弹簧3的压力大于液压P1作用在锥形阀芯上的力，故锥形阀2锁闭。当P0升高，P1亦升高。△2、当P0＞325kg/cm2时，锥阀2开启（右移）压力流经锥阀芯流回油箱，P0＞P1由于阀1二边面积一样，故阀1右移，泵多余的液压油经阀1从D口流回油箱（溢流）。△3、当P0≤325kg/cm2:阀2关闭，P1=P0，在弹簧4作用下，阀1返回，锁闭回油箱油路。1234P0P14、结构与功能D3、故障与调节：(1)当所有的工作机构都不动作或动作慢时，请考虑主溢流阀的问题。(2)主溢流阀内的锥阀芯异常磨损，造成内漏。(3)主溢流阀内部弹簧断裂或弹性不足，抵挡不足高压产生的力，使阀芯打开，形成内漏。(4)O型圈损坏/老化/漏装，造成漏油。(5)当整车无力(速度慢时)——边调节主溢流阀(往里拧紧)，边测量主泵出口压力——若半圈后无效果，则停止——检查其它地方的故障。1、作用：全部操纵杆处于中立位置时，卸去主泵多余的油量。2、符号：3、功能：（1）全部操纵杆中立→PLS=0→主泵压力达到卸荷阀设定压力→打开卸荷阀泄压。（2）操纵杆动作→PLS≠0→此时卸荷阀打不开即操纵杆动作时，靠主溢流阀泄去主泵多余的油量，此时卸荷阀动作。而当操纵杆中立时，靠卸荷阀泄去主泵多余的油量，此时主溢流阀不动作。4、故障：若操纵杆动作，而PLS压力没有达到卸荷阀，则整个系统压力直接从卸荷阀泄掉，导致整机无力。卸荷阀设定压力：30kg/cm2PLS压力1、作用：如果工作装置，比如液压油缸受到任何异常冲击，并且产生不正常的压力，油便从安全阀中释放出去。（在这种情况下此阀起着安全阀的作用，防止损坏液压油缸或液压管道。在另一方面，如果在液压油缸端部产生负压力，此阀便起着吸油阀的作用，以防止形成负压，而负压容易产生气泡，引起气蚀现象。2、符号：安全阀吸油阀安全吸油阀3、应用举例：当挖掘时，若上方一块大石头砸在大臂上，在油缸处就会有一突然的冲击载荷F，P1会突然升高，此时安全阀1打开，卸去异常高压；而油缸右腔产生负压，结果把吸油阀2打开，从油箱里补油，使油缸右端不产生负压，避免产生气蚀现象。大石头大臂油缸安全阀1安全阀2吸油阀1吸油阀2P1P2*、从上图可知，安全吸油阀高压端总是与工作装置（如油缸）接通，回油端总是和油箱接通。象上面图中的结构在工作机械所有的油路中都可以找到，由于有了此保护回路，使工程机械的安全性大大增加，同时也由于在回路中增加了安全吸油阀，而增加了油路故障。4、故障：1）故障现象同主溢流阀，主要是由于该阀的故障导致主油路压力下降，由于该阀和油缸连通，故埋接影响油缸的工作压力。因此，当某一单个油缸无力时，可首先考虑与该油缸连通的安全阀是否有问题？2）若怀疑某一个安全吸油阀有问题，只需将安与其它的安全吸油阀换一下就可以判断了。3）一般地，若全车无力，首先考虑主溢流阀有无问题，若整车有力，某一个油缸无力，则考虑安全吸油阀的问题。4）判断主溢流阀、安全吸油阀是否内漏的最简单方法——用手摸摸该阀温度是否比其它阀温度高，若高于其它阀的温度，则说明该阀内漏。5、安全吸油阀的调节：同主溢流阀。（大臂/小臂）再生回路1、作用：加快大臂、小臂工作速度。2、符号：3、故障：小臂再生单向阀卡死/再生单向阀上小孔堵死→小臂再生单向阀漏油→小臂挖掘无力大臂再生单向阀小臂再生单向阀大臂油缸小臂油缸大臂液压回路LS阀自减压阀)(P4大臂上升PPC压力P3大臂主阀芯大臂油缸泵压1PP1P5泵压大臂PPC阀PC阀泵压2PP2大头泵压PP1P2=33±2kg/cm2（325kg/cm2）主溢流阀（30kg/cm2）卸荷阀小头Q最小Q最大）伺服活塞大臂保持阀PLS大臂再生单向阀PC-EPC阀安全吸油阀小臂液压回路