卢光胜——装载机液压系统

装载机液压系统介绍2•液压传动的基础知识•转向液压系统•工作装置液压系统装载机液压系统介绍3帕斯卡原理——液体不可压缩处于密闭容器内的液体对施加于它表面的压力向各个方向等值传递。速度的传递按“容积变化相等”的原则。液体的压力由外载荷建立。认为泵一出油就有压力是错误的。能量守恒。重物充满油面积小面积大力＝压力×面积速度＝流量÷面积功率＝速度×力4液压系统原理图常用线型和符号1.粗实线：主管路和主油道。2.虚线：控制管路和控制油道。3.双点划线：部件组成，它一般是封闭的。4.油路接通与否：有3种方式表达。⑴圆点与交叉；⑵交叉与小圆弧；⑶圆点与小圆弧5.符号：P——泵压力油A、B——油缸或马达的工作油口O、T、Dr——油箱5液压系统的基本组成液压泵：将机械能转换为液体压力能。执行元件：将液体压力能转换为机械能。例如油缸、油马达等。控制调节装置：各种阀。大致有压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等。辅助装置：油箱、过滤器、管路、接头、密封、冷却器、蓄能器等等。6液压传动基础知识液压系统原理简图7液压传动基础知识元件符号：泵与马达：溢流阀与减压阀:8压力P（单位Mpa，兆帕）泵的输出压力由负载决定。负载↑压力↑，负载↓压力↓。安全阀限制最高压力。排量q（单位ml/r，毫升/转）泵每转一周所排出的液压油的体积。排量不可变的泵叫定量泵；排量可变的泵叫变量泵。液压泵的基本性能参数两个主参数：9流量Q（单位L/min，升/分钟）单位时间内输出液压油的体积。Q=q×n（不考虑单位转换系数，下同）其中n是泵的转速，单位rpm，转/分钟泵的功率N（单位Kw，千瓦）N=P×Q液压泵的基本性能参数10液压泵——齿轮泵吸油：封闭的容积总是处于不断增大的状态排油：封闭的容积总是处于不断减小的状态液压泵与液压马达原理上是可逆的，但结构略有不同。11液压控制阀1.流量控制阀2.压力控制阀3.方向控制阀12滑阀的“位”和“通”“位”——阀芯相对于阀体的不同位置，表示阀的不同工作状态。“通”——阀和系统中的油路连接口。滑阀的中位机能：O型、M型、H型…13流量控制阀主要控制流过管路的流量，通过对流量的控制还可以对回路的压力产生一定影响。注意节流会产生损失。1.节流阀（阻尼孔）14节流阀使液压油通过小孔、缝隙、窄槽等结构元素后流量减小并产生压力降△P（阻尼）。注意流动的液压油才具有上述性质。如果液压油是静止状态，则根据连通器原理，前后的压力是相等的。P前P后△P=P前－P后15压力控制阀安全阀——限制系统最高压力，保护系统元件不被高压损坏。1.直动式：中低压系统2.先导式：高压系统过载阀：限制封闭管路最高压力。减压阀——一个泵同时供给两个以上压力不同的回路。1.直动式：中低压系统2.先导式：高压系统16直动式安全阀弹簧比较硬17先导式安全阀液压油通过节流孔时，在节流孔的前后产生压力差△P△P=P－P′弹簧很软弹簧比较硬18差动原理差动阀杆差动油缸双作用油缸S1S2F弹簧PP阀杆受力平衡方程：P×S1＝P×S2＋F弹簧P×（S1－S2）＝F弹簧19直动式减压阀液压油通过缝隙产生压力降△PPC=PA－△P保持出口压力稳定的措施20先导式减压阀原理与先导式安全阀类似，用于高压系统。缝隙21方向控制阀主要控制方向，还可以利用阀的开度适度控制回路的流量和压力。1.单向阀：只允许液压油单方向通过。2.选择阀：根据回路中压力的高低自动选择液压油通过的方向。3.截止阀：一个位置封闭，另一个位置通过。4.液压控制换向（液压先导控制）5.电磁阀控制换向6.二通插装阀22单向阀23选择阀（梭阀）A1A224截止阀PATPAT25液控换向阀先导泵来油先导泵回油回位弹簧26电磁阀27电磁阀控制换向阀控制符号28二通插装阀方向控制回路29换向阀开口量与液压冲击K＞F：正开口，较多采用。无换向冲击，但是会造成“点头”现象。K＜F：负开口，有换向冲击。开口量封闭量30三位四通换向阀正开口换向的“点头”现象目的：动臂油缸大腔进油。结果：在重力作用下,换向瞬间大腔的油流回油箱，造成油缸先缩回后伸出。31“点头”现象的解决方案1.采用三位六通换向阀；2.在进油道设置单向阀。注：1.管路5和12都是进油道；2.管路是回油。5121032液压蓄能器膜片充满氮气原理：气体被压缩后储存能量。作用：吸收液压振动和冲击并且可以作为应急能源使用。33液压回路的串联串联：多路换向阀中上一个阀的回油为下一个阀的进油。液压泵的工作压力是同时工作的执行元件的总和，这种油路可以做复合动作，但是克服外载荷的能力比较差。34液压回路的并联并联：多路换向阀中各换向阀的进油口都与泵的出油路相连，各回油口都与油箱相连。这种油路克服外载荷的能力比较强，但是几个执行元件同时工作时负载小的先动，负载大的后动，复合动作不协调。35液压回路的合流合流：一般用于双泵和多泵系统中。用合流阀或者使两个回路中相应的换向阀同时动作，让两个泵同时向一个执行元件供油以提高该执行元件的运动速度。主控阀杆合流阀杆泵1泵2转向液压系统XXZL40以上装载机转向液压系统都采用流量放大系统。即以一个较小的流量控制一个较大的流量。37转向液压系统转向液压系统原理图1.转向泵+先导双联齿轮泵2.全液压转向器3.流量放大阀4.转向缸5.散热器6.回油滤油器(油箱内)7.液压油箱38转向液压系统转向系统安装示意图1.转向泵2.制动组合阀（制动系统）3.组合阀（工作液压系统）4.转向器5.流量放大阀6.右转向缸7.左转向缸8.液压油散热器9.液压油箱39转向液压系统——转向操纵转向操纵——见液压操作手册.doc可调方向机40转向液压系统元件介绍——转向器常用的转向器有：BZZ3-125：闭心无反应型，流量放大转向系统BZZ1-315：开心无反应型，普通全液压转向系统（ZL15机型）BZZ1-500：开心无反应型，普通全液压转向系统（ZL30机型）型号：BZZ3-125，闭心无反应型主要技术参数：理论排量125ml/r进口压力4.0MPa41转向液压系统元件介绍——转向器转向器的结构1.连接块2.前盖3.阀体4.弹簧片5.拨销6.阀套7.阀芯8.联动轴9.转子10.后盖11.隔板12.钢球13.定子42转向液压系统元件介绍——转向器转向器的结构：主要由随动转阀和计量马达两部分组成。随动转阀：包括阀芯7，阀套6，阀体3，控制油流方向。计量马达：由定子13,转子9实现计量马达的功能，以保证出口油量与方向盘的转速成正比43转向液压系统元件介绍——转向器工作原理：转动方向盘，当有油通过计量机构时，通过转子9，联动轴8，拔销5，带动阀套6与阀芯7同向转动，将油送到流量放大阀的先导油进出口，控制流量放大阀的主阀芯动作，油量得到放大，控制整机转向。该转向器为闭芯无反应型，随动转阀处于中间位置（既方向盘不动）时，进油、回油及工作油口封闭，互不相连。转动方向盘，从组合阀来油经随动转阀到计量机构，推动转子随方向盘同步转动，将先导油送到流量放大阀阀杆一端，使其阀杆动作，实现转向，阀杆另一端的油经随动转阀回油箱，当方向盘转得较快时，通过计量马达到流量放大阀阀杆一端的先导油多，阀杆位移量增大，转向快。方向盘与阀芯连接在一起，当方向盘转动时，阀芯转过一个小角度，直到弹簧片被压，阀套才跟着旋转，这时阀芯与阀套分开一个角度，将油路接通。与此同时，与阀套相联的联动轴一起转动，带动定子内转子的旋转，把与方向盘转角成一定比例的先导油由工作口送至流量放大阀阀杆的一端，同时流量放大阀阀杆另一端的先导油通过转向器另一工作口回油箱。方向盘停止转动，弹簧片使得阀套、阀芯回到中间位置，将油路关闭。44转向液压系统元件介绍——转向器转向器外形及油口连接45转向液压系统元件介绍——转向器拆装要求——见拆装文件：转向器.doc46转向液压系统元件介绍——转向器装配要点：将拨销1的方向对准转子2的凹槽。拨销的方向在联动轴底部花键上做有标记，因此只要将标记对准转子的凹槽即可。47转向液压系统——流量放大阀流量放大阀主要技术参数主油路工作压力(即安全阀调定压力)16MPa理论流量：152L/min48转向液压系统——流量放大阀结构与工作原理流量放大阀是一个液控换向阀，包括：换向阀杆、流量控制阀、安全阀、梭阀。49转向液压系统——流量放大阀流量放大阀（中位）1．计量节流孔2．通道3．通道4．出口（至左转向缸）5．出口（至油箱）6．出口（至右转向缸）7．计量节流孔8．复位弹簧9．先导进出油口10．先导进出油口11．节流孔12．阀杆13．回油通道14．通道15．进口（至转向泵）16．梭阀17．通道18．流量控制阀19．安全阀50转向液压系统——流量放大阀中间位置方向盘不转动时，阀杆12在复位弹簧8的作用下保持在中间位置。当不转向或转向完成时，转向器停止向流量放大阀提供先导控制油。此时，没有先导油作用于阀杆12的两端，阀杆12的两端的油通过通道2和通道3相连，阀杆12在复位弹簧8的作用下保持在中间位置。当阀杆12在中间位置时，从转向泵的来油被阀杆12封住，使得进口腔15中的压力增加，推动流量控制阀18右移直至油能通过出口5回油箱。在中位时，与转向缸相连的阀体出口4、6处于封闭状态，以保持方向盘停止转向时装载机的位置。封闭腔内4、6的油压通过梭阀16作用于先导安全阀19，如果外力使得内部压力超过先导安全阀的调定压力，将打开安全阀19，以保证系统压力不超过调定压力。51转向液压系统——流量放大阀流量放大阀（右转向）1．计量节流孔2．通道3．通道4．出口（至左转向缸）5．出口（至油箱）6．出口（至右转向缸）7．计量节流孔8．复位弹簧9．先导进出油口10．先导进出油口11．节流孔12．阀杆13．回油通道14．通道15．进口（至转向泵）16．梭阀17．通道18．流量控制阀19．安全阀52转向液压系统——流量放大阀拆装要求——见拆装文件：流量放大阀装配说明书.doc53转向液压系统——转向油缸转向油缸1.防尘圈2.Y形圈3.缸盖4.支承环5.O形圈6.斯特封7.活塞杆8.缸体9.活塞10.O形圈11.格来圈12.支承环13.尼龙锁紧螺母14.螺栓15.垫圈16.挡块17.关节轴承54转向液压系统——转向油缸拆装要求——见拆装文件：转向油缸装配.doc55转向液压系统调整警告：在测试和调整转向系统时，必须把机子放在平整的水平地面上并远离正在作业的人群和机械。在操作机子时，只能是一个人单独操作，其他人员跟机子保持一定的距离以防意外事故发生。注意：在进行软管及接头的拆卸时，应先确认里面的残余压力已经完全消除，方可进行操作。56拆检及注意事项液压转向系统各总成(元件),在出厂时均由厂里调整合适,用户不应随意拆卸.但若发生故障,必须拆检时,要遵守操作规程,顺序拆装.在拆装时,必须认真细致,不能碰伤,划伤零件的工作表面,以免影响元件的工作性能。液压元件在拆装时,如对转向器、转向油缸、转向泵及流量放大阀等进行拆装,须注意保护密封件,如”O”形橡胶密封圈、矩形橡胶密封环、防尘圈、活塞环等,特别是橡胶密封圈,在拆装时不允许划伤或挤伤橡胶表面,如果发现有划伤、挤伤或变形,则须更换新件。管路及阀、泵、缸等液压元件拆装时,必须用堵塞随时将各油孔堵住,以免泥砂、铁屑等落入造成元件损坏。在各元件装配时,应绝对注意清洁,不允许金属屑、泥沙、纱头等混入配合件内部,装配前一定要仔细的用煤油清洗,用压缩空气吹净,并涂上工作油液进行装配。57转向液压系统调整在液压系统的检查和操作过程当中，必须了解该液压系统正确的流量及压力值。泵的输出流量与发动机的转速有关，发动机转速越高，泵的输出流量也就越大，反之亦然。液压系统压力值的大小与液压系统的所受负载有关。各子系统的最高压力由各个溢流阀调定。过低的调定压力可以导致转向的无力，过高的调定压力可导致元件或密封的损坏。转向系统中的泄露与油缸活塞的密封、各个阀内的间隙及密封、单向阀等锥阀与阀座的配合有关。转向时间与系统泄露量、泵的磨损、泵的转速有关58