起重機(jī)液壓系統(tǒng)ppt

1、1,起重機(jī)液壓系統(tǒng),2,目 錄,3.液壓缸變幅機(jī)構(gòu)傳動(dòng)回路,2.起升機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)回路,4. 支腿油缸所應(yīng)用的雙向液壓鎖原理,1.汽車(chē)起重機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)述,3,一 汽車(chē)起重機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)述,4,1 汽車(chē)起重機(jī)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)述,5,圖1 汽車(chē)起重機(jī)液壓傳動(dòng)示意圖 1.內(nèi)燃機(jī) 2.分動(dòng)箱 3.傳動(dòng)軸 4.液壓泵 5.中心回轉(zhuǎn)接頭 6.控制閥 7.制動(dòng)器油缸 8.離合器油缸 9.蓄能器 10.起升油馬達(dá) 11.伸縮臂油缸 12.變幅油缸 13.分流閥 14.回轉(zhuǎn)油馬達(dá) 15.垂直支腿油缸 16.水平支腿油缸 17.過(guò)濾器 18.油箱,6,二 起升機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)回路,7,起升機(jī)構(gòu)的液壓傳動(dòng)回路，除了要

2、保證機(jī)構(gòu)有足夠的輸出力矩、起升速度和制動(dòng)能力，還應(yīng)具有良好的調(diào)速性能和下降限速能力。設(shè)有快速落鉤裝置的起升機(jī)構(gòu)，還應(yīng)提供方便可靠的制動(dòng)器、離合器控制回路。 圖2是最基本的起升機(jī)構(gòu)液壓回路。在圖示狀態(tài)下，液壓泵的來(lái)油經(jīng)換向閥中位卸荷回油箱，常閉式制動(dòng)器在彈簧作用下提供制動(dòng)力矩，用以平衡起升載荷的懸停。當(dāng)手動(dòng)換向閥離開(kāi)中位進(jìn)入工作位置時(shí)，泵的來(lái)油經(jīng)換向閥進(jìn)入機(jī)構(gòu)的起升分支，并經(jīng)過(guò)單向節(jié)流閥中的節(jié)流閥進(jìn)入制動(dòng)器。這以后，泵的泵油壓力很快上升。壓力升到一定程度，便會(huì)克服制動(dòng)器的彈簧力，使制動(dòng)器開(kāi)啟。同時(shí)，進(jìn)入起升分支的壓力油經(jīng)平衡閥中的單向閥進(jìn)入馬達(dá)。若這時(shí)系統(tǒng)壓力足以克服作用在馬達(dá)上的阻力矩，機(jī)構(gòu)就

3、會(huì)在馬達(dá)驅(qū)動(dòng)下以一定的速度起升載荷，馬達(dá)的排油經(jīng)換向閥流回油箱。,2 起升機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)回路,8,1.換向閥 2.平衡閥 3.液壓馬達(dá) 4.制動(dòng)液壓缸 5.單向節(jié)流閥 圖2 起升機(jī)構(gòu)液壓回路,9,若手動(dòng)換向閥回到中位，則系統(tǒng)壓力迅速下降，馬達(dá)停止轉(zhuǎn)動(dòng)；制動(dòng)器在彈簧作用下，經(jīng)單向節(jié)流閥中的單向閥排出制動(dòng)器動(dòng)作缸中的液壓油，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。要下降載荷時(shí)，可將換向閥拔到位。這時(shí)，泵的來(lái)油經(jīng)換向閥進(jìn)入回路的下降分支，同時(shí)經(jīng)單向節(jié)流閥進(jìn)入制動(dòng)器。當(dāng)壓力增大到一定程度時(shí)，制動(dòng)器將開(kāi)啟，下降分支的壓力將同時(shí)使平衡閥中順序閥有一定的開(kāi)度。這樣，馬達(dá)在起升載荷和下降分支壓力的一同作用下旋轉(zhuǎn)，使載荷下降，馬達(dá)的排油經(jīng)順序

4、閥、換向閥流回油箱。 平衡閥中的順序閥的作用，是當(dāng)下降時(shí)在馬達(dá)的排油口產(chǎn)生足夠的節(jié)流阻力，以平衡起升載荷對(duì)馬達(dá)的作用，從而限制機(jī)構(gòu)的下降速度。順序閥所產(chǎn)生阻力的大小，取決于下降分支液壓油的壓力。壓力越大，閥的開(kāi)度越大，阻力越小。因此，可通過(guò)控制手動(dòng)換閥的開(kāi)度來(lái)改變機(jī)構(gòu)下降分支的壓力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)載荷下降速度的控制。 制動(dòng)器油路上單向節(jié)流閥的作用，是在不影響制動(dòng)器上閘時(shí)間的條件下，減緩制動(dòng)器的開(kāi)啟速度。所以這樣設(shè)置，是因?yàn)楫?dāng)起升載荷較大時(shí)馬達(dá)所需要的啟動(dòng)壓力也較高，而制動(dòng)器的開(kāi)啟壓力通常較低,2起升機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)回路,10,在提升已懸掛在吊鉤上的載荷時(shí)，隨著供油壓力逐漸上升，制動(dòng)器首先開(kāi)啟，使載荷力

5、矩作用在馬達(dá)上。而這時(shí)馬達(dá)進(jìn)口壓力還不足以使馬達(dá)啟動(dòng);相反，在載荷作用下馬達(dá)會(huì)逆轉(zhuǎn)而使載荷下降，這就是所謂的二次提升下滑。 單向節(jié)流閥對(duì)制動(dòng)器開(kāi)啟的延時(shí)作用，將使馬達(dá)進(jìn)口壓力在制動(dòng)器開(kāi)啟時(shí)有一定的提高，從而減小二次提升下滑量。但是，單向節(jié)流閥的作用將加劇空鉤起升時(shí)機(jī)構(gòu)的抖動(dòng)。因?yàn)榭浙^起升所需的馬達(dá)啟動(dòng)壓力較低，而制動(dòng)器開(kāi)啟壓力不變，在制動(dòng)器開(kāi)啟時(shí)馬達(dá)進(jìn)口壓力超過(guò)空鉤起升所需壓力，制動(dòng)器打開(kāi)時(shí)馬達(dá)會(huì)很快轉(zhuǎn)動(dòng);這樣所導(dǎo)致的系統(tǒng)壓力下降將使制動(dòng)器又關(guān)閉，機(jī)構(gòu)停止，壓力又開(kāi)始上升;當(dāng)制動(dòng)器再度開(kāi)啟時(shí)，馬達(dá)又會(huì)很快轉(zhuǎn)動(dòng)。就這樣不斷重復(fù)。單向節(jié)流閥正是加大了制動(dòng)器開(kāi)啟時(shí)馬達(dá)進(jìn)口處的壓力，所以空鉤時(shí)的抖動(dòng)現(xiàn)

6、象也會(huì)加劇。當(dāng)然，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很高而使油路阻力加大從而使馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)壓力升高時(shí)，這種現(xiàn)象可得到一定的緩解。,2起升機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)回路,11,三 液壓缸變幅機(jī)構(gòu)傳動(dòng)回路,12,對(duì)于采用鋼絲繩變幅的機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)部分的液壓原理與起升機(jī)構(gòu)的液壓原理相同，這里不再重復(fù)。下面主要介紹液壓缸變幅機(jī)構(gòu)的液壓傳動(dòng)原理。 圖3a是一變幅機(jī)構(gòu)的液壓原理圖。當(dāng)手動(dòng)換向閥中位時(shí)，液壓泵的來(lái)油經(jīng)換向閥中位直接回油箱，平衡閥處于關(guān)閉狀態(tài)，使變幅液壓缸無(wú)桿腔中的壓力油無(wú)法流出，保證了液壓缸不回縮。當(dāng)手動(dòng)換向閥處于位時(shí)(圖3b)，泵的來(lái)油經(jīng)過(guò)換向閥和平衡閥中的單向閥3進(jìn)入變幅液壓缸的無(wú)桿腔，推動(dòng)活塞桿外伸。有桿腔的排油經(jīng)換向閥流回油

7、箱。當(dāng)手動(dòng)換向閥處于位時(shí)，泵的來(lái)油經(jīng)過(guò)換向閥同時(shí)進(jìn)人變幅缸的有桿腔和平衡閥的遠(yuǎn)控口C(圖3c)。當(dāng)壓力達(dá)到平衡閥的開(kāi)啟值時(shí)，平衡閥閥蕊1在活塞2的推動(dòng)下克服彈簧力向右移動(dòng)，打開(kāi)平衡閥，從而使進(jìn)入平衡閥B口的壓力油經(jīng)過(guò)平衡閥，從A口流進(jìn)手動(dòng)換向閥，回到油箱。變幅液壓缸的活塞桿回縮。,3 液壓缸變幅機(jī)構(gòu)傳動(dòng)回路,13,圖3 變幅機(jī)構(gòu)液壓原理圖,3 液壓缸變幅機(jī)構(gòu)傳動(dòng)回路,14,平衡閥遠(yuǎn)控口的壓力Pa，是由通過(guò)換向閥進(jìn)人回路的流量決定的，這一壓力直接決定了平衡閥的開(kāi)度。當(dāng)變幅液壓缸作用的推力不變時(shí)，平衡閥的開(kāi)度也就決定了通過(guò)平衡閥流量的大小，以及變幅液壓缸的回縮速度。因此，不論變幅缸受的壓力有多大，

8、只要適當(dāng)控制進(jìn)入回路的流量，就可以完全控制變幅液壓缸的回縮速度。所以平衡閥也稱(chēng)限速閥。 變幅回路中的平衡閥的限速作用與在起升回路中的作用是一致的，但在換向閥中位時(shí)兩個(gè)回路的平衡閥作用則完全不同。在起升機(jī)構(gòu)回路中，當(dāng)換向閥處于中位時(shí)，起升載荷在機(jī)構(gòu)上產(chǎn)生的扭矩完全由制動(dòng)器來(lái)承受，平衡閥上并無(wú)油壓作用。所以，其反向的密封性與起升機(jī)構(gòu)的重物下沉沒(méi)有關(guān)系。但在變幅機(jī)構(gòu)中，平衡閥除了有限速作用，還在機(jī)構(gòu)不動(dòng)時(shí)起到封閉變幅缸無(wú)桿腔的作用。因此，其反向密封性能的好壞將直接影響變幅缸受載以后的回縮量。,3 液壓缸變幅機(jī)構(gòu)傳動(dòng)回路,15,在圖示的回路中，若變幅缸中活塞上的密封失效，也會(huì)導(dǎo)致平衡閥失去反向密封作用

9、。這是因?yàn)楫?dāng)活塞密封失效后，無(wú)桿腔的壓力將傳到有桿腔。當(dāng)有桿腔的壓力增大到平衡閥開(kāi)啟壓力后，變幅缸將發(fā)生回縮。這一回縮會(huì)使有桿腔壓力降低，平衡閥又關(guān)閉。再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，有桿腔壓力又會(huì)升高，平衡閥又開(kāi)啟。就這樣，變幅缸會(huì)呈脈動(dòng)狀態(tài)逐漸回縮。 變幅缸的有桿腔面積和無(wú)桿腔有效面積是不相等的，所以對(duì)于定量泵供油系統(tǒng)，起重臂由最大幅度變至最小幅度(仰角由小到大)的時(shí)間，要大于由小幅度變至最大幅度(仰角由大到小)的時(shí)間。 對(duì)于大噸位的流動(dòng)式起重機(jī)，因單個(gè)變幅液壓缸的推力往往不能滿(mǎn)足要求，而采用并列的雙變幅缸形式。圖4a是一雙缸變幅機(jī)構(gòu)液壓原理圖。兩個(gè)變幅缸的同步是靠起重臂的扭轉(zhuǎn)約束來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在有些條件下，

10、單一平衡閥的通徑并不能滿(mǎn)足雙液壓缸的大流量要求，這時(shí)可采用兩平衡閥并聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)大的通過(guò)能力(圖4b)。但必須注意，按圖中回路的接法，當(dāng)兩個(gè)平衡閥性能有差異時(shí)(一般不可避免)，將導(dǎo)致兩個(gè)變幅缸不同步而使起重臂受扭。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，可采用圖4c所示的處理方法，即將兩變幅缸無(wú)桿腔連通。,3 液壓缸變幅機(jī)構(gòu)傳動(dòng)回路,16,圖4 雙缸變幅機(jī)構(gòu)液壓原理 平衡閥的安裝應(yīng)盡可能靠近變幅缸，以縮短無(wú)桿腔中高壓油對(duì)油管的作用長(zhǎng)度。平衡閥與變幅缸無(wú)桿腔之間也不允許采用軟管聯(lián)接。,3 液壓缸變幅機(jī)構(gòu)傳動(dòng)回路,17,四 起升機(jī)構(gòu)液壓傳動(dòng)回路,18,起重機(jī)液壓系統(tǒng)中廣泛使用的是液控單向閥.圖5就是液控單向閥的

11、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖和職能符號(hào)。當(dāng)液控口K不通壓力油時(shí)，油只可以從進(jìn)油口P1進(jìn)去，頂開(kāi)單向閥從P2流出。若油液從P2進(jìn)入時(shí)，單向閥3閉死，油不能通到P1這時(shí)和普通單向閥的作用沒(méi)有什么不同。當(dāng)控制油口K接通壓力油時(shí)，則活塞1左部受油壓作用，因活塞的右腔a是和泄油口相通的(圖中未畫(huà))，所以活塞1向右運(yùn)動(dòng)，通過(guò)頂桿2將單向閥向右頂開(kāi)，這時(shí)P1和P2兩腔接通，油可以逆向流動(dòng)。這種液控單向閥在不通控制油壓時(shí)，能在一個(gè)方向鎖緊油路，故常稱(chēng)單向液壓鎖。,4 支腿油缸所應(yīng)用的雙向液壓鎖原理,19,如將兩個(gè)方向相反的液控單向閥裝到一個(gè)殼體內(nèi)，便構(gòu)成雙向液壓鎖，常用與工程起重機(jī)的液壓支腿油缸的控制回路上。圖6是長(zhǎng)江起重機(jī)廠生

12、產(chǎn)的雙向液壓鎖結(jié)構(gòu)圖和表示符號(hào)。A、B口分別與主油路的進(jìn)回油管路相通，C、D分別與油缸的兩腔相通。當(dāng)壓力油從A口進(jìn)入時(shí)，能自動(dòng)向右推開(kāi)閥芯工，經(jīng)D口流向油缸的高壓腔。與此同時(shí)，A口壓力油還同對(duì)向左推移控制閥芯3，將閥芯2頂開(kāi)，于是油缸排油從C口。進(jìn)入閥內(nèi)，通過(guò)左側(cè)單向閥的通道，從B口進(jìn)入系統(tǒng)的回油路。反之，如果B口通壓力油，則上述動(dòng)作反向進(jìn)行。如果A、B口均不通壓力油，則兩個(gè)單向閥均處于關(guān)閉狀態(tài)，C或D口的壓力再高，也不能打開(kāi)單向閥，反而使單向閥的閥芯緊壓在閥座上，從而防止了由它控制的油缸活塞在兩個(gè)方向因外力作用而移動(dòng)。,4 支腿油缸所應(yīng)用的雙向液壓鎖原理,20,圖6,4 支腿油缸所應(yīng)用的雙向

13、液壓鎖原理,21,圖7是穩(wěn)定器油缸利用液控單向閥的回路。當(dāng)壓力油從管路a進(jìn)入時(shí)，可以幾乎無(wú)阻礙地通過(guò)兩個(gè)液控單向閥1和2進(jìn)入兩個(gè)油缸的有桿腔，將活塞桿縮回。油缸排油經(jīng)管路b返回油箱。當(dāng)管路a和b都不進(jìn)壓力油時(shí)，單向閥關(guān)閉，油缸有桿腔的油液不能通過(guò)單向閥流出，因此活塞桿不會(huì)因自重作用下移，這就避免了汽車(chē)吊在行駛狀態(tài)穩(wěn)定器油缸活塞下溜的問(wèn)題。單向閥閥芯是錐形的 密封良好，可以長(zhǎng)時(shí)間保持活基桿處于收縮狀態(tài)不動(dòng)。要使活塞桿向下移動(dòng)以便將穩(wěn)定器鎖緊時(shí)，必須從b管進(jìn)壓力油，a管通回油。這時(shí)，壓力油在進(jìn)入油缸無(wú)桿腔的同時(shí)，通過(guò)控制管路將液控單向閥1和2打開(kāi)，有桿腔的排油經(jīng)單向閥和a管回油箱，活塞下移，穩(wěn)定器鎖緊。 圖8是液壓支腿油缸利用雙向液壓鎖的回路。當(dāng)壓力油從A管進(jìn)入時(shí)，油液可以自由地通過(guò)下面的單向閥進(jìn)入油缸下腔，同時(shí)又將上面的單向閥打開(kāi)，于是油缸上腔油液通過(guò)