采煤機液壓系統(tǒng)培訓(xùn)教案資料課件

采煤機液壓系統(tǒng)

簡介7/29/20232組成：動力元件：液壓泵或氣源裝置，其功能是將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能，為系統(tǒng)提供動力執(zhí)行元件：液壓缸或氣缸、液壓馬達(dá)或氣馬達(dá)，功能是將流體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能，輸出力和速度或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速），以帶動負(fù)載進(jìn)行直線運動或旋轉(zhuǎn)運動控制元件：壓力、流量和方向控制閥，作用是控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)中流體的壓力、流量和流動方向，以保證執(zhí)行元件達(dá)到所要求的輸出力（或力矩）、運動速度和運動方向輔助元件：保證系統(tǒng)正常工作所需要的輔助裝置，包括管道、管接頭、油箱或儲氣罐、過濾器和壓力計工作介質(zhì):液壓油。典型液壓系統(tǒng)組成概述7/29/20233?無級調(diào)速。?體積小、重量輕。?運動平穩(wěn)。?過載保護。?較長的使用壽命。?便于設(shè)計、制造。?

效率低,不宜作遠(yuǎn)距離傳動。?

不能保證定比傳動。?

對溫度變化較敏感。?

造價高。?

故障難查找。優(yōu)點缺點液壓傳動的優(yōu)缺點7/29/20234液壓泵是液壓系統(tǒng)的動力元件，其作用是把原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，向系統(tǒng)提供一定壓力和流量的液流。液壓馬達(dá)、液壓缸則是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它把輸入油液的壓力能轉(zhuǎn)換為輸出軸轉(zhuǎn)動的機械能，用來推動負(fù)載作功。液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/20235一、液壓泵1.工作原理及類型容積式泵:利用密封容積的變化來實現(xiàn)吸油和壓油的，其排油量的大小取決于密封腔的容積變化值。液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/20236類型液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/20237液壓泵的圖形符號單向定量泵雙向定量泵雙向變量泵單向變量泵液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/20238外嚙合齒輪泵實物結(jié)構(gòu)2.泵的結(jié)構(gòu)（1）齒輪泵液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/20239齒輪泵原理吸油區(qū)和壓油區(qū)特點：結(jié)構(gòu)簡單，抗污染能力強，價格便宜。但工作壓力不高。一般機械的潤滑泵以及輔助泵采用齒輪泵。液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/2023102.柱塞泵優(yōu)點:加工比較方便，精度易保證。能達(dá)到較高的工作壓力和容積效率，變量方便。缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格高，對油液的污染敏感。應(yīng)用:高壓大流量的綜采機械設(shè)備中。

類型軸向柱塞泵徑向柱塞泵斜軸式斜盤式液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/202311軸向柱塞泵（斜盤式）液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/202312軸向柱塞泵（斜軸式）液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/202313軸向柱塞泵工作原理

改變斜盤（斜軸）傾角γ的大小，就能改變柱塞的行程長度，也就改變了泵的排量。改變斜盤（斜軸）傾角的方向，就能改變吸、壓油方向(雙向變量軸向柱塞泵)。液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/202314二、液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)是液壓系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，它將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，推動負(fù)載作功。從能量轉(zhuǎn)換的觀點看，液壓馬達(dá)和液壓泵是相互可逆工作的液壓元件。但由于液壓泵和液壓馬達(dá)的功能不同，工作條件不同，它們的實際結(jié)構(gòu)有差別。所以，二者不可以互逆使用。

液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/2023151.類型及圖形符號馬達(dá)齒輪式馬達(dá)柱塞式馬達(dá)葉片式馬達(dá)定量馬達(dá)徑向柱塞馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)定量馬達(dá)變量馬達(dá)液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸二、液壓馬達(dá)7/29/202316馬達(dá)高速小扭矩馬達(dá)低速大扭矩馬達(dá)齒輪馬達(dá)徑向柱塞馬達(dá)葉片馬達(dá)軸向柱塞馬達(dá)M<l500Nm、n>150~200r/min

M>l500N?m、n<150~200r/min

液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/202317液壓馬達(dá)的圖形符號單向定量馬達(dá)雙向定量馬達(dá)單向變量馬達(dá)雙向變量馬達(dá)液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/202318三、液壓缸——將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，帶動工作機構(gòu)作往復(fù)直線（或擺動）運動的液壓執(zhí)行元件。（1）類型：活塞式柱塞式單活塞桿式雙活塞桿式擺動缸組合缸按結(jié)構(gòu)形式分液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/202319按作用方式分單作用式雙作用式兩腔均能進(jìn)出壓力油，活塞（缸體）能作正、反兩個方向的移動只有一腔能進(jìn)出壓力油，活塞（缸體）只能依靠液壓力作單向運動，回程需借助自重/外力的液壓缸應(yīng)用：采煤機調(diào)高油缸、移溜器油缸

液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/2023202.常用液壓缸的結(jié)構(gòu)1）雙活塞桿液壓缸因活塞桿直徑相等，當(dāng)輸入液壓缸兩腔的流量、壓力相等時，則活塞往復(fù)移動的速度、推力相等液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/2023212）單桿活塞液壓缸組成:缸筒、活塞、活塞桿、密封件、缸蓋等。有桿腔、無桿腔液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/2023223）柱塞缸柱塞缸是單作用液壓缸，為了得到雙向運動，柱塞缸需成對使用。液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/2023234）組合式液壓缸伸縮缸——伸縮缸是由兩級或多級活塞缸套裝而成，又稱多級缸。c.齒輪齒條缸——活塞往復(fù)移動帶動齒輪軸轉(zhuǎn)動。液壓泵、液壓馬達(dá)和液壓缸7/29/202324方向控制閥壓力控制閥流量控制閥液壓閥的類型液壓控制閥液壓控制閥用于控制油液壓力,以滿足執(zhí)行機構(gòu)的力或力矩的需要?？刂埔簤合到y(tǒng)中油液流動的方向或液流的通與斷?？刂屏黧w流量的閥。7/29/202325一、方向控制閥

——控制液壓系統(tǒng)中油液流動的方向或液流的通與斷。1.單向閥單向閥的作用是控制油液只能向一個方向流動，而不允許反向流動。普通單向閥

液壓控制閥7/29/202326液控單向閥下部有一控制油口X，當(dāng)控制口不通壓力油時，此閥的作用與單向閥相同；但當(dāng)控制口通以壓力油時，閥就保持開啟狀態(tài)，液流雙向都能自由通過。液控單向閥（液壓鎖）液壓控制閥7/29/2023277/29/202328液控單向閥鎖緊回路液壓控制閥7/29/2023292.換向閥

——作用是利用閥芯和閥體間的相對運動，來變換油液的流動方向，接通或關(guān)閉油路。1）工作原理液壓控制閥7/29/2023302）換向閥的圖形符號方格表示閥的位置，方格數(shù)即“位”數(shù)，三格即三位。箭頭表示兩油路連通，但不表示流向?！啊汀北硎居吐凡煌āＴ谝粋€方格內(nèi)，箭頭或“⊥”符號與方格的交點數(shù)為油路的通路數(shù)，即“通”數(shù)。P表示壓力油的進(jìn)口；T表示與油箱連通的回油口；A、B表示連接閥與執(zhí)行元件的工作油口?？刂品绞胶蛷?fù)位彈簧的符號應(yīng)畫在方格的兩端。在液壓系統(tǒng)圖中，換向閥的符號與油路的連接一般應(yīng)畫在常態(tài)位（即閥芯在未受到外力作用時的位置）上。液壓控制閥7/29/2023313）類型（1）按操作方式分：手動換向閥、機動換向閥（亦稱行程閥）、電磁換向閥、液動換向閥和電液換向閥等。手動機動電磁動彈簧復(fù)位液動液壓先導(dǎo)控制電-液先導(dǎo)控制液壓控制閥7/29/202332（2）按閥芯工作時在閥體中所處的位置和換向閥所控制的通路數(shù)不同分：二位二通換向閥、二位三通換向閥、二位四通換向閥、三位四通換向閥等。二位二通二位三通二位四通二位五通三位四通三位五通液壓控制閥7/29/202333二、壓力控制閥

——用于控制油液壓力,以滿足執(zhí)行機構(gòu)的力或力矩的需要。溢流閥減壓閥順序閥壓力控制閥壓力繼電器共同特點：利用作用于閥芯上的液體壓力和彈簧力相平衡的原理進(jìn)行工作液壓控制閥7/29/202334溢流閥實物液壓控制閥1.溢流閥7/29/2023351）直動式溢流閥的工作原理依靠系統(tǒng)中的壓力油直接作用在閥芯上與彈簧力相平衡，以控制閥芯的啟閉動作。用于低壓小流量液壓控制閥7/29/202336

2）先導(dǎo)式溢流閥由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成.主閥：控制主油路溢流的開口先導(dǎo)閥：控制主閥的開啟壓力用于高壓大流量系統(tǒng)液壓控制閥7/29/2023377/29/2023387/29/2023393）溢流閥的應(yīng)用溢流穩(wěn)壓

在采用定量泵節(jié)流調(diào)速中，調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口大小可調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量。溢流閥常開，保持泵出口壓力恒定，并將多余油液溢回油箱。液壓控制閥7/29/202340限壓安全作用（安全閥）變量泵時用溢流閥限制系統(tǒng)壓力。此時閥是常閉的。只有當(dāng)系統(tǒng)壓力超過溢流閥調(diào)整壓力時，閥才打開，油液經(jīng)閥流回油箱，系統(tǒng)壓力不再增高，因而可以防止系統(tǒng)過載，起安全作用。液壓控制閥7/29/2023412.減壓閥減壓閥：使出口壓力（二次壓力）低于進(jìn)口壓力（一次壓力）的一種壓力控制閥。作用：1）用來減低液壓系統(tǒng)中某一回路的油液壓力，從而用一個油源就能同時提供兩個或幾個不同壓力的輸出；2）用在回路中串接一減壓閥來保證回路壓力穩(wěn)定。液壓控制閥7/29/2023423.順序閥

——控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件的先后動作順序。

直動順序閥先導(dǎo)式順序閥液控（外控）順序閥液壓控制閥7/29/2023434.壓力繼電器

——它是一種將油液壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的電液控制元件。液壓控制閥7/29/202344工作原理:利用改變節(jié)流口的大小來控制流體流量，從而控制執(zhí)行元件的運動速度。類型：節(jié)流閥、調(diào)速閥。調(diào)速方法:節(jié)流調(diào)速：用定量泵供油，采用流量控制閥調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行元件的流量實現(xiàn)調(diào)速。容積調(diào)速:改變變量泵的排量或改變變量馬達(dá)的排量實現(xiàn)調(diào)速容積節(jié)流調(diào)速:用自動改變排量的變量泵與流量控制閥聯(lián)合調(diào)速。液壓控制閥流量控制閥7/29/2023451.節(jié)流閥2.調(diào)速閥液壓控制閥7/29/202346流量閥的應(yīng)用裝在進(jìn)油路上，回油路上或旁油路上都可達(dá)到改善速度負(fù)載特性使速度穩(wěn)定性提高的目的。液壓控制閥7/29/202347一、蓄能器蓄能器是一能量儲存裝置。作用：作輔助動力源作緊急動力源補償泄漏和保持恒壓消除脈動和降低噪音吸收液壓沖擊類型重錘式彈簧式充氣式符號液壓輔助元件7/29/202348二、濾油器功用——維護油液的清潔。液壓系統(tǒng)的油液中的各種污染物外部污染物:切屑、銹垢、橡膠顆粒、漆片、棉絲內(nèi)部污染物：零件磨損的脫落物、油液因理化作用的生成物液壓系統(tǒng)的故障中75%以上是由于液壓油中混入雜質(zhì)造成的液壓輔助元件7/29/202349機械式濾油器網(wǎng)式濾油器；線隙式濾油器；片式濾油器；紙芯式濾油器；燒結(jié)式濾油器；磁性濾油器濾油器的類型圖形符號：粗濾油器精濾油器液壓輔助元件7/29/202350三、油箱作用：儲油、散熱，分離油液中的空氣和沉淀污物。油箱的類型：開式油箱：油液的液面與大氣相通。整體式開式油箱分離式閉式油箱：油箱中油液的液面與大氣隔絕。符號液壓輔助元件7/29/202351 SL300采煤機簡介功率參數(shù)功率

[kW]電壓

[V]截割電機2x4803300牽引電機2x80460泵電機(液壓)2x9600裝機總功率1138泵電機型號直流防爆水冷電機功率

9 kW頻率

50 Hz轉(zhuǎn)速

1420 r.p.m.電壓

600 V電流

13 A最小冷卻水流量

8 l/min最大工作壓力35bar重量

100 kg種類齒輪泵每轉(zhuǎn)排量

16 cm3/rev流量

22.5 l/min轉(zhuǎn)速

1420 r.p.m.最大壓力

250 bar（25Mpa）重量

15 kg液壓油缸型號D190/115差動缸行程

645 mm工作壓力

250 bar限壓壓力活塞缸

300 bar油缸腔

400 bar重量

350 kg7/29/202352 MG500/1130-WD采煤機簡介功率參數(shù)功率

[kW]電壓

[V]截割電機2x5003300牽引電機2x55380泵電機(液壓)203300裝機總功率1130泵電機型號交流防爆水冷電機功率

30 kW頻率

50 Hz轉(zhuǎn)速

1470 r.p.m.電壓

3300 V

最小冷卻水流量

10L/min最大工作壓力1.5Mpa種類雙聯(lián)齒輪泵每轉(zhuǎn)排量

25ml/rev+10ml/rev轉(zhuǎn)速

1470 r.p.m.壓力 主泵23Mpa付泵2Mpa7/29/202353采煤機液壓系統(tǒng)組成圖7/29/202354SL300采煤機液壓系統(tǒng)原理圖序號說明技術(shù)參數(shù)1吸油過濾器(1.1),(1.2)100μm2透氣塞(2.1),(2.2)3液壓泵(3.1),(3.2)22,5l/min4解壓閥(4.1),(4.2)280bar5過濾器(5.1),(5.2)17μm6壓力開關(guān)(6.1),(6.2)7bar7壓力表(7.1),(7.2)0-400bar8雙聯(lián)控制閥板(8.1),(8.2)9液壓油缸(9.1),(9.2)10下降閉鎖閥(10.1),(10.2),(10.3),(10.4)11單向閥(11.1),(11.2),(11.3),(11.4)12二級壓力安全閥(12.1),(12.2)300/400bar7/29/202355搖臂調(diào)高油缸元件介紹搖臂調(diào)高油缸通過接點A和B與可調(diào)控制塊相連。

單向閥C打開后壓力油進(jìn)入A端，油液經(jīng)R進(jìn)入油缸的活塞桿腔，這時油缸收縮。同時，通過控制管D使節(jié)流單向閥開啟，于是活塞腔的油液經(jīng)閥E節(jié)流，通過B點流回油箱。相反，壓力油由B端進(jìn)入，相對位置的元件動作使油缸伸長。

一旦控制過程結(jié)束或萬一油管迸裂，油缸立即被閥C和E鎖住。假如難以承受的巨大外力作用在油缸上，安全閥F將通過控制管道D使閥E開啟，且使油液由閥E和接點A流回油箱。7/29/202356控制閥塊元件介紹S*=控制供油量U*=系統(tǒng)閥用戶所需要的功能是由一個四位三通主閥(1)來實現(xiàn)。根據(jù)設(shè)定方向，主油液經(jīng)過壓力管路

(P-1)，由(1)到(H3)或(H4)，之后到達(dá)工作點，然后再從(1)流回到(T)。該主閥(1)由電磁閥(2)來控制。電磁閥(2)通過計算機從遙控器或手動指令發(fā)射器獲得指令。

閥塊（A）給電磁閥（2）提供15bar的控制油壓。此壓力是在系統(tǒng)安全閥（3）上設(shè)定的，最小值為15bar。工作狀態(tài)壓力超過35bar時，減壓閥（6）動作以保護電磁閥。這是因為控制油壓和工作油壓都來自（P）管。一旦減壓閥（6）損壞，壓力值超過45bar時，安全閥（5）就對電磁閥進(jìn)行附加保護。在工作狀態(tài)下，所要求的工作壓力油通過載荷油管（7）作用在系統(tǒng)安全閥上，并且封閉以后部分。安全閥（4）把工作壓力限制在250bar以內(nèi)。7/29/202357西安1130采煤機液壓原理圖7/29/2023587/29/2023597/29/2023607/29/2023617/29/2023627/29/2023637/29/2023647/29/2023657/29/202366一、幾種常有的國產(chǎn)工作液體1.普通液壓油（機床液壓油）

——在精制的礦物油中加入適量抗氧化、抗磨、抗泡、防銹等添加劑制成的。性能：氧化安定性、抗泡性、防銹性和粘溫性均較好，具有中等程度的耐磨性，但凝點較高，只能在環(huán)境溫度0°C以上的條件使用。用途：一般適用于要求較高的中、低壓（p≤8MPa)機床液壓系統(tǒng)和壓力為8~16MPa的高壓設(shè)備。工作液體（液壓油）7/29/2023672.抗磨液壓油

——在普通液壓油中加入高效抗磨添加劑制成的。它的顯著特點就是有特別高的抗磨性。我國抗磨液壓油的牌號：N22、N32、N4O、N68、NlOO和Nl50等6個。用途：用于壓力16MPa以上的高壓系統(tǒng)。如采煤機的截割臂升降液壓系統(tǒng)中就采用該油品。工作液體（液壓油）7/29/202368液壓油分類產(chǎn)品名稱HL抗氧防銹型HM抗磨型HG液壓導(dǎo)軌HV低溫抗磨HS合成烴型抗磨68工作液體（液壓油）7/29/202369二、工作液體的使用維護1.污染物種類及其危害(1)固體顆粒——會加速元件磨損，堵塞縫隙及過濾器，使液壓泵和閥性能下降，產(chǎn)生噪聲。(2)水——液壓油會加速工作液體的氧化，并與添加劑起作用產(chǎn)生粘性膠質(zhì)，堵塞濾心。(3)空氣——會降低工作液體的體積模量，引起氣蝕，降低潤滑性能。(4)溶劑、表面活性化合物等化學(xué)物質(zhì)——使金屬腐蝕。(5)生成的微生物——使工作液體變質(zhì)，降低潤滑性能，加速元件腐蝕。工作液體（液壓油）7/29/202370

2.污染原因工作液體遭受污染的原因是多方面的:一是在液壓裝置組裝時殘留下來的污染物，主要是指切屑、毛刺、型砂、磨粒、焊渣、鐵銹等；二是從周圍環(huán)境混入的污染物，主要是指空氣、