液壓與氣液傳動教案任務八 典型液壓系統(tǒng)控制

1、 液壓與氣動控制任務八 典型液壓系統(tǒng)控制課程名稱液壓與氣動控制 班級學習任務典型液壓系統(tǒng)控制計劃學時6教學目標知識目標能力目標素質(zhì)目標1. 通過學習，掌握分析液壓系統(tǒng)的方法和步驟； 2. 能夠掌握液壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、使用和維護；3. 能對簡單的液壓故障進行分析、檢測。1. 能夠根據(jù)液壓系統(tǒng)圖進行液壓系統(tǒng)的分析、維護、安裝與調(diào)試； 2. 能對簡單的液壓系統(tǒng)進行故障分析、檢測與維修。培養(yǎng)學生的動手能力教學重點分析液壓系統(tǒng)的方法和步驟簡單的液壓故障進行分析、檢測教學過程環(huán)節(jié)教學內(nèi)容方式參考時間任務導入能正確而迅速地閱讀液壓系統(tǒng)圖是機械進行液壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護和故障診斷的必經(jīng)之路，是設計液壓系

2、統(tǒng)的基礎，因此快速而準確的分析閱讀液壓系統(tǒng)圖是設計、操作現(xiàn)代化設備的重要手段。分析、演示任務分析本任務主要通過Q2-8型汽車起重機液壓系統(tǒng)、液壓機液壓系統(tǒng)的組成、工作原理和特點學習分析液壓系統(tǒng)的方法和步驟。小組討論任務實施介紹液壓系統(tǒng)圖的閱讀和分析方法，Q2-8型汽車起重機液壓系統(tǒng)的工作原理教師講解，學生自主實施，教師進行指導任務總結(jié)與考核總結(jié)所學知識點、技能點，小組互評任務完成情況小組互評，進行分析，完成課后題，總結(jié)本次課所學內(nèi)容。拓展任務組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)分析學生自主訓練工作任務導入：能正確而迅速地閱讀液壓系統(tǒng)圖是機械進行液壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試、維護和故障診斷的必經(jīng)之路，是設計液壓系統(tǒng)

3、的基礎，因此快速而準確的分析閱讀液壓系統(tǒng)圖是設計、操作現(xiàn)代化設備的重要手段。 工作任務分析：本任務主要通過Q2-8型汽車起重機液壓系統(tǒng)、液壓機液壓系統(tǒng)的組成、工作原理和特點學習分析液壓系統(tǒng)的方法和步驟。 工作任務實施：一、概述汽車起重機是一種使用廣泛的工程機械，這種機械能以較快速度行走，機動性好、適應性強、自備動力不需要配備電源、能在野外作業(yè)、操作簡便靈活，因此在交通運輸、城建、消防、大型物料場、基建、急救等領域得到了廣泛的使用。在汽車起重機上采用液壓起重技術，具有承載能力大，可在有沖擊、振動和環(huán)境較差的條件下工作。由于系統(tǒng)執(zhí)行元件需要完成的動作較為簡單，位置精度要求較低，所以，系統(tǒng)以手動操縱

4、為主，對于起重機械液壓系統(tǒng)，設計中確保工作可靠與安全最為重要。圖8-1為Q2-8型汽車起重機外型簡圖。一般的汽車起重機在功能上有以下要求：（1）整機能方便的隨汽車轉(zhuǎn)移，滿足其野外作業(yè)機動、靈活、不需要配備電源的要求。（2）當進行起重作業(yè)時支腿機構(gòu)能將整車抬起，使汽車所有輪胎離地，免受起重載荷的直接作用，且液壓支腿的支撐狀態(tài)能長時間保持位置不變，防止起吊重物時出現(xiàn)軟腿現(xiàn)象。（3）在一定范圍內(nèi)能任意調(diào)整、平衡鎖定起重臂長度和俯角，以滿足不同起重作業(yè)要求。（4）使起重臂在以內(nèi)能任意轉(zhuǎn)動與鎖定。（5）使起吊重物在一定速度范圍內(nèi)任意升降，并能在任意位置上能夠負重停止，負重啟動時不出現(xiàn)溜車現(xiàn)象。圖8-1

5、Q2-8型汽車起重機外型簡圖1-汽車；2-轉(zhuǎn)臺；3-支腿；4-吊臂變幅液壓缸5-基本臂；6-吊臂伸縮液壓缸；7-起升機構(gòu)圖8-1所示為汽車起重機的結(jié)構(gòu)原理圖，它主要由如下五個部分構(gòu)成（1）支腿裝置 起重作業(yè)時使汽車輪胎離開地面，架起整車，不使載荷壓在輪胎上，并可調(diào)節(jié)整車的水平度，一般為四腿結(jié)構(gòu)。（2）吊臂回轉(zhuǎn)機構(gòu) 使吊臂實現(xiàn)任意回轉(zhuǎn)，在任何位置能夠鎖定停止。（3）吊臂伸縮機構(gòu) 使吊臂在一定尺寸范圍內(nèi)可調(diào)，并能夠定位，用以改變吊臂的工作長度。一般為3節(jié)或4節(jié)套筒伸縮結(jié)構(gòu)。（4）吊臂變幅機構(gòu) 使吊臂在之間角度任意可調(diào)，用以改變吊臂的傾角。（5）吊鉤起降機構(gòu) 使重物在起吊范圍內(nèi)任意升降，并在任意位置

6、負重停止，起吊和下降速度在一定范圍內(nèi)無級可調(diào)。圖8-2 Q2-8型汽車起重機液壓系統(tǒng)圖1、2-手動閥組；3-安全閥；4-雙響液壓鎖；5、6、8-平衡閥；7-節(jié)流閥；9-中心回轉(zhuǎn)接頭；10-開關； 11-過濾器；12-壓力表二、工作原理Q2-8型汽車起重機是一種中小型起重機（最大起重能力8噸），該起重機液壓系統(tǒng)如圖8-2所示。這種起重機的作業(yè)操作，主要通過手動操縱來實現(xiàn)多缸各自動作。起重作業(yè)時一般為單個動作，少數(shù)情況下有兩個缸的復合動作，為簡化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用一個液壓泵給各執(zhí)行元件串聯(lián)供油方式。在輕載情況下，各串聯(lián)的執(zhí)行元件可任意組合，使幾個執(zhí)行元件同時動作，如伸縮和回轉(zhuǎn)，或伸縮和變幅同時進行等。

7、汽車起重機液壓系統(tǒng)中液壓泵的動力，都是由汽車發(fā)動機通過裝在底盤變速箱上的取力箱提供。液壓泵為高壓定量齒輪泵，由于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速可以通過油門人為調(diào)節(jié)控制，因此盡管是定排量泵，但其輸出的流量可以在一定的范圍內(nèi)通過控制汽車油門開度的大小來人為控制，從而實現(xiàn)無級調(diào)速；該泵的額定壓力為21MPa，排量為40，額定轉(zhuǎn)速為1500 ；液壓泵通過中心回轉(zhuǎn)接頭9、開關10和過濾器11從油箱吸油；輸出的壓力油經(jīng)回轉(zhuǎn)接頭9、多路換向閥手動閥組l和2的操作，將壓力油串聯(lián)地輸送到各執(zhí)行元件，當起重機不工作時，液壓系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)。液壓系統(tǒng)各部分工作的具體情況如下：（1）支腿缸收放回路 該汽車起重機的底盤前后各有兩條支腿，

8、通過機械機構(gòu)可以使每一條支腿收起和放下。在每一條支腿上都裝著一個液壓缸，支腿的動作由液壓缸驅(qū)動。兩條前支腿和兩條后支腿分別由多路換向閥1中的三位四通手動換向閥A和B控制其伸出或縮回。換向閥均采用M型中位機能，且油路采用串聯(lián)方式。確保每條支腿伸出去的可靠性至關重要，因此每個液壓缸均設有雙向鎖緊回路，以保證支腿被可靠地鎖住，防止在起重作業(yè)時發(fā)生“軟腿”現(xiàn)象或行車過程中支腿自行滑落。前支腿：進油路：取力箱液壓泵多路換向閥1中的閥A兩個前支腿缸進油腔；回油路：兩個前支腿缸回油腔多路換向閥1中的閥A閥B中位旋轉(zhuǎn)接頭9多路換向閥2中閥C、D、E、F的中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。后支腿：進油路：取力箱液壓泵多路換向

9、閥1中的閥A的中位閥B兩個后支腿缸進油腔；回油路：兩個后支腿缸回油腔多路換向閥1中的閥A的中位閥B旋轉(zhuǎn)接頭9多路換向閥2中閥C、D、E、F的中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。（2）吊臂回轉(zhuǎn)回路 吊臂回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用液壓馬達作為執(zhí)行元件。液壓馬達通過蝸輪蝸桿減速箱和一對內(nèi)嚙合的齒輪傳動來驅(qū)動轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，每分鐘僅為1-3轉(zhuǎn)，故液壓馬達的轉(zhuǎn)速也不高，因此沒有必要設置液壓馬達制動回路。系統(tǒng)中用多路換向閥2中的一個三位四通手動換向閥C來控制轉(zhuǎn)盤正、反轉(zhuǎn)和鎖定不動三種工況。進油路：取力箱液壓泵多路換向閥1中的閥A、閥B中位旋轉(zhuǎn)接頭9多路換向閥2中的閥C回轉(zhuǎn)液壓馬達進油腔；回油路：回轉(zhuǎn)液壓馬達回油腔多路換向閥

10、2中的閥C多路換向閥2中的閥D、E、F的中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。（3）伸縮回路 起重機的吊臂由基本臂和伸縮臂組成，伸縮臂套在基本臂之中，用一個由三位四通手動換向閥D控制的伸縮液壓缸來驅(qū)動吊臂的伸出和縮回。為防止因自重而使吊臂下落，油路中設有平衡回路。進油路：取力箱液壓泵多路換向閥1中的閥A、閥B中位旋轉(zhuǎn)接頭9多路換向閥2中的閥C中位換向閥D伸縮缸進油腔；回油路：伸縮缸回油腔多路換向閥2中的閥D多路換向閥2中的閥E、F的中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。（4）變幅回路吊臂變幅是用一個液壓缸來改變起重臂的俯角角度。變幅液壓缸由三位四通手動換向閥E控制。同樣，為防止在變幅作業(yè)時因自重而使吊臂下落，在油路中設有平衡回路

11、。進油路：取力箱液壓泵閥A中位閥B中位旋轉(zhuǎn)接頭9閥C中位閥D中位閥E變幅缸進油腔；回油路：變幅缸回油腔閥E閥F中位旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。（5）起降回路 起降機構(gòu)是汽車起動機的主要工作機構(gòu)，它由一個低速大轉(zhuǎn)矩定量液壓馬達來帶動卷揚機工作。液壓馬達的正、反轉(zhuǎn)由三位四通手動換向閥F控制。起重機起升速度的調(diào)節(jié)是通過改變汽車發(fā)動機的轉(zhuǎn)速從而改變液壓泵的輸出流量和液壓馬達的輸入流量來實現(xiàn)的。在液壓馬達的回油路上設有平衡回路，以防止重物自由落下；在液壓馬達上還設有單向節(jié)流閥的平衡回路，設有單作用閘缸組成的制動回路，當系統(tǒng)不工作時通過閘缸中的彈簧力實現(xiàn)對卷揚機的制動，防止起吊重物下滑；當?shù)踯囏撝仄鸬鯐r，利用制動器延

12、時張開的特性，可以避免卷揚機起吊時發(fā)生溜車下滑現(xiàn)象。進油路：取力箱液壓泵閥A中位閥B中位旋轉(zhuǎn)接頭9閥C中位閥D中位閥E中位閥F卷揚機馬達進油腔；回油路：卷揚機馬達回油腔閥F旋轉(zhuǎn)接頭9油箱。三、液壓系統(tǒng)的主要特點性能分析該液壓系統(tǒng)由調(diào)壓、調(diào)速、換向、鎖緊、平衡、制動、多缸卸荷等基本回路組成，其性能特點是：（1）在調(diào)壓回路中，采用安全閥來限制系統(tǒng)最高工作壓力，防止系統(tǒng)過載，對起重機實現(xiàn)超重起吊安全保護作用。（2）在調(diào)速回路中，采用手動調(diào)節(jié)換向閥的開度大小來調(diào)整工件機構(gòu)(起降機構(gòu)除外)的速度，方便靈活，充分體現(xiàn)以人為本，用人來直接操縱設備的思想。（3）在鎖緊回路中，采用由液控單向閥構(gòu)成的雙向液壓鎖將

13、前后支腿鎖定在一定位置上，工作可靠，安全，確保整個起吊過程中，每條支腿都不會出現(xiàn)軟腿的現(xiàn)象，即使出現(xiàn)發(fā)動機死火或液壓管道破裂的情況，雙向液壓鎖仍能正常工作，且有效時間長。（4）在平衡回路中，采用經(jīng)過改進的單向液控順序閥作平衡閥，以防止在起升、吊臂伸縮和變幅作業(yè)過程中因重物自重而下降，且工作穩(wěn)定、可靠，但在一個方向有背壓，會對系統(tǒng)造成一定的功率損耗。（5）在多缸卸荷回路中，采用多路換向閥結(jié)構(gòu)，其中的每一個三位四通手動換向閥的中位機能都為M型中位機能，并且將閥在油路中串聯(lián)起來使用，這樣可以使任何一個工作機構(gòu)單獨動作；這種串連結(jié)構(gòu)也可在輕載下使機構(gòu)任意組合地同時動作；但采用6個換向閥串連連接，會使液壓泵的卸荷壓力加大，系統(tǒng)效率降低，但由于起重機不是頻繁作業(yè)機械，這些損失對系統(tǒng)的影響不大。（6）在制動回路中，采用由單向節(jié)流閥和單作用閘缸構(gòu)成的制動器，利用調(diào)整好的彈簧力進行制動，制動可靠、動作快，由于要用液壓缸壓縮彈簧來松開剎車，因此剎車松開的動作慢，可防止負重起重時的溜車現(xiàn)象發(fā)生，能夠確保起吊安全，并且在汽車發(fā)動機死火或液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠迅速實現(xiàn)制動，防止被起吊的重物下落。 工作任務小結(jié)：1.流量控制閥是根據(jù)縫隙小孔流量特性、孔口形式改變節(jié)流口大小控制油液流量形