起重机液压系统知识

起重机液压系统知识目录一、液压系统基础知识二、起升机构液压回路三、回转机构液压回路四、变幅机构液压回路五、伸缩机构液压回路六、支腿机构液压回路七、起重机液压系统的检验液压传动的定义液压=液体(液压油)+压力传递介质传递方式液压油是以石油为原料，添加各种添加剂，如消泡剂、抗磨剂、增粘剂、抗氧化剂制成的特殊油料。液压系统的优缺点输出功率大、装置体积小。惯性小，启动、制动迅速。传动平稳，可以做到无极调速。可以设置各种保护装置，如超压、限速、恒功率等功能机械装置可以自润滑液压系统的各种元件可随设备需要任意安排因系统存在内泄漏，不容易做到精确定位和长时间制动。不宜在很高和很低的温度下使用。容易产生外泄漏，污染环境液压元件制造精度要求高，造价较贵故障排查困难。优点缺点液压系统的组成及其作用节流阀油缸换向阀溢流阀油泵单向阀一个典型的液压系统油箱节流阀液压系统的组成及其作用动力元件:油泵作用：将液压油从油箱内抽出，并最终输送到各个执行机构去，产生力(转矩)和运动。是将机械能转换成液压能的装置。分类：齿轮泵、柱塞泵(定量、变量)等基本参数：排量(cm3/r),容积效率(ηv),额定压力(Mpa）常用公式：）输入转速（）输出流量（min/min/rnLQVnQv液压系统的组成及其作用执行元件:液压缸、液压马达作用：将压力和流量转化为输出的力/力矩和速度/转速。分类：液压油缸、液压马达(定量、变量)基本参数：①液压缸:缸径(mm),杆径(mm),行程(mm)②液压马达:排量(cm/r),容积效率(ηv),机械效率（ηm）液压系统的组成及其作用控制元件:液压阀作用：控制系统输出压力、分配进入到执行元件的流量，改变执行元件的运动方向，分类：压力控制阀：溢流阀、减压阀、平衡阀等流量控制阀：节流阀、调速阀等方向控制阀：电磁换向阀、电液换向阀，单向阀等。液压系统的组成及其作用辅助元件:提供存储、传输、过滤、散热、检测等辅助功能的液压元件。分类：液压油箱、液压管道、过滤器、油冷器、压力传感器等常用液压符号液压系统在起重机上的应用在起重机械中，液压系统主要应用在汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机、门座起重机和塔式起重机上，其中由以汽车起重机最具代表性。主要应用的机构：起升机构、回转机构、变幅机构、支腿机构等。二、起升机构液压传动回路右图是最基本的起升机构液压回路。在图示状态下，液压泵的来油经换向阀中位卸荷回油箱；常闭式制动器在弹簧作用下提供制动力矩，用以平衡起升载荷的悬停。1.换向阀；2.平衡阀；3.液压马达；4.制动液压缸；5.单向节流阀二、起升机构液压传动回路当手动换向阀离开中位拨到Ⅰ位时，泵的来油经换向阀进入机构的起升分支，并经过单向节流阀进入制动器。这以后，泵的泵油压力很快上升。压力升到一定程度，便会克服制动器的弹簧力，使制动器开启。同时，进入起升分支的压力油经平衡阀中的单向阀进入液压马达。若这时系统压力足以克服作用在液压马达上的阻力矩，机构就会在液压马达驱动下以一定的速度起升载荷，液压马达的排油经换向阀流回油箱。二、起升机构液压传动回路若手动换向阀回到中位，则系统压力迅速下降，液压马达停止转动；制动器在弹簧作用下，经单向节流阀中的单向阀排出制动器动作缸中的液压油，实现制动二、起升机构液压传动回路要下降载荷时，可将换向阀拨到Ⅱ位。这时泵的来油经换向阀进入回路的下降分支，同时经单向节流阀进入制动器。当压力增大到一定程度时，制动器将开启，下降分支的压力将同时使平衡阀中顺序阀有一定的开度。这样，液压马达在起升载荷和下降分支压力的共同作用下旋转，使载荷下降，液压马达的排油经顺序阀、换向阀流回油箱。三、回转机构液压传动回路右图是一种最基本的回转机构液压回路。机构的启动、制动及调速均依赖于手动换向阀的节流作用。常闭式制动器由梭阀经单向节流阀流过来的压力油开启。右图中单向节流阀的安装方向与起升机构中的相反，其作用是使制动器在机构启动时，压力油很快通过单向节流阀中的单向阀开启；而在机构制动过程中，制动器的弹簧上闸时，从制动器中排出的油必须经过单向节流阀，从而使制动器上闸较慢以免产生大的冲击。但在换向阀的动作较快时，机构启动、制动的冲击还是很大的。因此，这种回路多用于中小吨位的起重机上。单向节流阀梭阀三、回转机构液压传动回路梭阀的作用是将马达两个油口中压力较高的一个与单向节流阀相通，而马达的两个油口之间却不会通过梭阀。单向节流阀的作用使得制动器在机构开启时，压力油会很快通过单向节流阀中的单向阀而使制动器打开。在机构制动过程中，排出的压力油会通过单向节流阀中的节流阀，从而使制动器以较慢的速度上闸。此处的单向节流阀的安装恰好与起升机构相反。单向节流阀梭阀三、回转机构液压传动回路右图是一个具有双向缓冲、补油和制动功能的回转机构液压回路。这一回路，可以保证在任何操作条件下回油压力均不超过缓冲阀2的调定压力。当机构利用缓冲阀2制动时，缓冲阀排出的油及因马达内泄流出回路的油均可通过由背压阀4和补油单向阀3组成的补油回路得到补充。但这种回路的最大启动压力和制动压力均由一个缓冲阀来限制，从而使机构的最大启动、制动力矩相同，这对于要求有较大启动力矩的回转机构是不适合的。1、3单向阀；2.缓冲阀；4.背压阀四、变幅机构液压传动回路右图是刚性变幅机构的液压回路图。当操纵阀5的手柄向后拉时，压力油通过平衡阀4中右侧油路，进入油缸3的底部，通过活塞使起重臂2抬起。油缸上部可以回油。当操纵手柄向前推时，压力油通过左侧油路进入变幅油缸3顶部，活塞收缩，起重臂2落下。当油压达到一定压力时，油缸底部的油液可通过平衡阀4回油。1.油泵2.起重臂3.变幅油缸4.平衡阀5.操纵阀6.溢流阀7.油箱四、变幅机构液压传动回路1.油泵2.起重臂3.变幅油缸4.平衡阀5.操纵阀6.溢流阀7.油箱手柄向后拉（向右）抬臂阻力过大四、变幅机构液压传动回路1.油泵2.起重臂3.变幅油缸4.平衡阀5.操纵阀6.溢流阀7.油箱手柄向前拉（向左）压力变大四、变幅机构液压传动回路变幅回路中的平衡阀的限速作用与在起升回路中的作用是一致的，但在换向阀中位时两个回路的平衡阀作用则完全不同。在起升机构回路中，当换向阀处于中位时，起升载荷在机构上产生的转矩完全由制动器来承受，平衡阀上并无油压作用。所以，其反向的密封性与起升机构的重物下沉没有关系。但在变幅机构中，平衡阀除了有限速作用，还在机构不动时起到封闭变幅缸无杆腔的作用。因此，其反向密封性能的好坏将直接影响变幅缸受载以后的回缩量。变幅缸的有杆腔面积和无杆腔有效面积是不相等的，所以对于定量泵供油系统，起重臂由最大幅度变至最小幅度（仰角由小到大）的时间，要大于由小幅度变至最大幅度（仰角由大到小）的时间。四、变幅机构液压传动回路对于大吨位的流动式起重机，因单个变幅液压缸的推力往往不能满足要求，而采用并列的双变幅缸形式。右上图是一双缸变幅机构液压原理图。两个变幅缸的同步是靠起重臂的扭转约束来实现的。在有些条件下，单一平衡阀的通径并不能满足双液压缸的大流量要求，这时可采用两平衡阀并联的方式来实现大的通过能力，见右下图。四、变幅机构液压传动回路但必须注意，按图中回路的接法，当两个平衡阀性能有差异时（一般不可避免），将导致两个变幅缸不同步而使起重臂受扭。为了防止这种现象的发生，可采用右图所示的处理方法，即将两变幅缸无杆腔连通。五、伸缩机构液压传动回路伸缩机构是采用伸缩式起重臂的流动式起重机所特有的机构。其作用是改变伸缩式起重臂的长度，并承受由起升质量和伸缩臂质量所引起的轴向载荷。按伸缩臂伸缩过程，伸缩机构可分为顺序伸缩和同步伸缩两种形式。所谓“顺序伸缩”：伸缩机构在工作时，各节臂按一定顺序逐节伸出或缩回，以四节臂为例，二节臂B在基本臂A中伸缩，三节臂C在二节臂B中伸缩，四节臂D在三节臂C中伸缩，通常顺序伸缩时，首先伸出二节臂B（同时带动三节臂C和四节臂D），待二节臂B完全伸出后，再伸三节臂C（同时带动四节臂D），以此类推，缩回时顺序相反，首先缩四节臂D，完全缩回后，再缩三节臂C（此时带着四节臂D），以此类推。所谓“同步伸缩”：机构在工作时，所有臂同步伸出或缩回。同步的实现可以利用液压元件（如分集流阀、分流马达等），也可采用机械装置（如钢丝绳、滑轮）五、伸缩机构液压传动回路Ⅰ换向阀处于Ⅰ位油缸1全部伸出后，压力升高油缸3全部伸出后，压力升高Ⅰ换向阀处于Ⅱ位三个平衡阀将同时打开。所以，不能保证顺序动作五、伸缩机构液压传动回路同步伸缩液压回路，右图为使用分流马达保持起重机伸缩臂同步伸缩的回路。所谓分流马达，实质上就是两只完全相同的液压马达，彼此的轴机械连接同速旋转，起等量分流作用。泵输出的压力油经换向阀并联地进入分流马达1和2，再分别供入伸缩缸3和4，由于排量相同和转速一致，两马达输油的流量也就相等，因此两缸保持速度同步。六、支腿机构液压传动回路对于带有支腿的流动式起重机，支腿机构是下车主要工作机构之一。支腿机构主要功能是架起整车，不使载荷压在轮胎上。目前几乎所有的支腿机构均采用液压传动。为了保证起重机可靠工作，支腿回路应满足以下要求：1.满足支腿收放的动作要求。2.保证支腿安全可靠，有良好的闭锁性能。3.为了能够调整起重机水平，4个支腿应既能同时动作，又能单独动作。六、支腿机构液压传动回路双向液压锁的工作原理为了保证支腿液压缸加载后不回缩和起重机行驶时支腿不因自重作用而下沉，在每个液压缸上都装有双向液压锁。这种元件是起重机支腿回路中特有的。右上图是双向液压锁的结构图。从图上可以看出，双向液压锁是由两个并联在一起的液控单向阀组成的。两个液控单向阀的通道互不相通，但液控部分的控制活塞4是公用的。双向液压锁共有四个通道A、B、A′、B′，其中B′和A′分别与支腿液压缸的有杆腔和无杆腔相连（右下图）。当没有压力油进入A或B口，控制活塞4处于自由状态，阀芯2和阀芯6在弹簧1和弹簧7的作用下，其圆锥面与阀套3形成对A和B口的反向密封。这时，不论液压缸的有杆腔还是无杆腔压力多大，都不能从A′口进入到A口或从B′口进入到B口。所以。当起重机工作时，支腿的液压缸无杆腔压力将上升。但由于双向液压锁的作用，无杆腔的液压油无法流出，支腿不会回缩。同理，因有杆腔的油无法排出，支腿在起重机行驶时也不会因自重而下沉。A’B’ABBA’’七、起重机械液压系统检验（一）监督检验C2产品出厂资料审查审查产品以下出厂技术资料是否齐全：(1)产品设计文件，包括总图、主要受力结构件图、电气原理图、液压或者气动系统原理图；检验方法：资料审查七、起重机械液压系统检验2、C9液压系统检查(1)检查平衡阀和液压锁与执行机构是否是刚性连接；(2)检查液压回路是否无漏油现象；(3)检查液压缸安全限位装置、防爆阀(或者截止阀)是否无损坏。检验方法：实物检查平衡阀和液压锁与执行机构刚性连接液压锁钢管（刚性连接）钢管（刚性连接）液压锁七、起重机械液压系统检验C11.25.4铁路起重机专项安全保护和防护装置检查以下保护装置是否有效：(1)支腿回缩锁定装置(指在回送状态时，伸腿油缸和支撑油缸设置的机械锁定装置)；(2)……；(3)……；(4)液压油滤清器堵塞报警装置；检验方法：实物检查七、起重机械液压系统检验C11.27简易升降机专项安全保护和防护装置C11.27.9液压管路限流或者切断装置直接作用液压式简易升降机是否设置限流或者切断装置(措施)，当液压管路发生爆裂、严重泄漏时，是否能够有效防止货厢超速和坠落；限流或者切断装置是否与油缸刚性连接。检验方法：现场监督七、起重机械液压系统检验C13.1空载试验(1)……；(2)……；(3)液压系统无泄漏油现象，润滑系统工作正常。检验方法：现场监督，必要时进行检查和测量七、起重机械液压系统检验C13.7流动式起重机液压系统密封性能试验以基本臂和最长主臂分别在相应的工作幅度下，起重机械起吊相应的额定总起重量，起升到某一高度后，回转到某一支腿压力最大的位置，试验载荷在空中停