液压控制阀

液压控制阀（共11篇）

液压控制阀 篇1

摘要：阐述了液压模锻锤的结构及工作原理。通过动量定理建立了全液压模锻锤液压缸的数学模型,为设定打击能量和打击次数的大小提供了依据,同时为实现模锻锤运行过程的精确控制提供了理论参考。并对锤头速度、位移、动能变化情况进行了试验仿真,通过仿真分析为其进一步实现模锻锤打击工序和打击能量的数控化和柔性化奠定了基础。

关键词：机床技术,液压系统,模锻锤,数值模拟,仿真

1 引言

模型锻造是金属在外力作用下产生塑性变形并充满模膛而获得锻件的方法。模锻件尺寸精度高,机械加工余量小,锻件的纤维组织分布更为合理,可进一步提高零件的使用寿命。模锻生产率高,操作简单,容易实现机械化和自动化。液压模锻锤作为蒸—空模锻锤的升级换代产品,具有能量利用率高、节约能源、节约投资、便于实现自动化等优点,是目前应用较多的一种模锻设备[1~4]。

但是液压模锻锤也存在故障率较高,可靠性较差,噪声严重等问题,其原因主要是打击能量不可控制。当工件变形所吸收的能量小于锤头打击能量时,锤头的多余能量造成了上下锤头的对击,引起锤体剧烈振动,造成连接部位松动,引发疲劳断裂。所以建立全液压模锻锤液压缸的数学模型,实现打击能量的精确控制,可提高液压模锻锤的可靠性和能量有效利用,具有十分重要的实际意义[5~6]。

2 液压模锻锤原理

液压模锻锤自动化程度高,打击不同的工件时,只需稍微改变设置即可实现。模锻锤液压缸上腔为无杆腔,下腔为有杆腔,是上下腔双作用的单活塞杆液压缸,通过控制上腔压强来实现锤头的运动。

2.1 模锻锤液压系统结构

液压模锻锤液压系统一般是由动力元件、执行元件、控制元件、工作介质和辅助装置组成的,系统各部分组成一个有机联系的整体。液压系统动力元件为液压泵,工作介质为油;执行元件为单杆双作用液压缸,其上下腔均采用油压驱动,油压由油泵和蓄能器及差动回路联合控制,液压缸下腔始终连通蓄能器,控制系统只对液压缸上腔控制;控制元件为液压阀;辅助装置包括蓄能器、滤油器、油箱、热交换器、油管、管接头、压力表等。液压模锻锤液压系统结构如图1所示。

打击时,打击阀使上下腔连通,靠液压缸有杆下腔和无杆上腔面积差实现锤头快速运动。通过对打击阀的控制实现锤头的提锤、悬锤、打击、放锤等机械动作。

溢流阀4是一种液体压力控制阀,在模锻锤液压系统中主要起定压溢流作用和安全保护作用;节流阀5是通过改变节流截面或节流长度以控制液压油流量,在对模时此阀可以实现锤头微动;蓄能器6是液压系统中的一种能量储蓄装置,与液压缸下腔相通,它上腔充高压氮气,下腔充液压油。在锤头向下快速打击时,液压系统瞬时压力增大,蓄能器可以吸收这部分的能量,转变为气体压缩能储存起来,当提锤和打击阀开启,上腔进油时,又将气体压缩能转变为油压能,实现系统能量的暂时储存及释放,保证整个系统压力正常。打击阀7采用二位三通一进一出常开式换向电磁阀,通电时油路开启向油缸上腔进油,准备打击,断电时出油用以卸荷,迅速提锤,通过控制其进油路开启时间来实现打击能量的精确控制[7~9]。

1.油箱2.液压泵3.电动机4.溢流阀5.节流阀6.蓄能器7.打击阀8.活塞9.活塞杆10.锤头11.上模具12.下模具13.基座

2.2 液压模锻锤的工作原理

液压模锻锤根据锻件生产工艺随时调整打击次数和打击能量,控制系统通过控制电磁阀的通断,可以实现提锤、打击、悬锤等各种动作循环,也可以实现重打和轻打、单打和连打。图2为液压模锻锤控制系统流程图。

由图2可以看出,液压模锻锤工作过程主要包括以下几方面:

(1)启动油泵

按启动按钮,电机带动油泵启动,溢流阀进入工作状态,主油路升压,液压油进入油缸下腔和蓄能器下腔,准备提锤。

(2)打击

打击阀通电,进油路开启,来自油泵、蓄能器以及通过差动回路引来的下腔油的高压油进入上腔,实现锤头的快速下行。

(3)提锤

打击阀断电,上腔接通油箱回油,上腔卸压,锤头立即快速回程。锤头升至一定位置即可进行打击或放锤,锤头升至最上位置,将触动限位开关,停止提锤。

(4)悬锤

打击工序完毕,装入下一工件时,打击阀不通电,靠下腔油和蓄能器平衡油压实现悬锤。同时锤头设有安全销,以防事故和意外打击的发生。

3 液压缸模型的试验分析

打击能量对于液压模锻锤来说是最重要的参数之一,不仅是机械设计要实现的主要性能参数,而且是数据控制的关键所在。所以建立正确的液压模锻锤打击能量的数学模型,对于该设备进行打击能量及打击次数的程序控制具有重要意义。

3.1 液压缸的模型建立

液压模锻锤液压缸是单杆双作用活塞缸,上下两腔的有效工作面积不相等。考虑模锻锤的实际工作环境,由能量守恒定律对活塞进行受力分析。液压缸活塞的总受力由液压缸上腔对活塞的力F1、下腔对活塞的力F2、油液对活塞的阻力f以及活塞杆上外加负载Fg组成。它们的计算式如下:

F1=A2P2

F2=A1P1

f=DxVp(其方向为锤头运动方向的反方向)

由动量定理得液压缸活塞的运动方程:

由式(1)、(2)得液压模锻锤的液压缸活塞运动模型:

式中:M——液压缸活塞及活塞杆质量,kg;

A1——液压缸有杆腔活塞面积,cm2;

A2——液压缸无杆腔活塞面积,cm2;

Dx——液压缸活塞粘性摩擦系数,Ns/m;

Fg——活塞杆上外加负载,N;

Xw——锤头位移,mm;

Vp——锤头速度,m/s;

3.2 试验仿真

利用MATLAB/Simulink仿真软件,根据式(3)建立了液压缸运动时的非线性模型,实现了图形化交互方式下锤头打击及回程仿真的参数化设计,如图3所示。

本文设定液压模锻锤上腔活塞面积100cm2,下腔活塞面积A1=80cm2。活塞杆上外加负载Fg=100N。活塞粘性摩擦系数Dx=2Ns/m。液压缸活塞、活塞杆及锤头质量M=300kg。采用ode45法进行200s的仿真,通过添加示波器可以方便的观察上下腔压强以及液压缸活塞位置和速度输出随时间的变化的情况。输入信号为一系列阶跃信号,液压缸上腔的压强P上变化如图4所示。液压缸下腔压强P下始终为10MPa,如图5所示。由上下腔压强的变化引起的锤头运动速度变化情况如图6所示,锤头位置移动情况如图7所示,锤头的动能如图8所示。设定锤头向下运动的位移和速度为正方向。

参见图4~图8所示试验结果,可以作如下分析:

(1)从0到20时刻上腔压强为9MPa,下腔压强为10MPa,P上A2-Fg=P下A1,这时活塞受力平衡,锤头速度为0,处于静止状态。图8可以看出此段时刻锤头的动能为0。

(2)从20到70时刻上腔压强变为3MPa,活塞受的合外力方向向上,锤头由平衡状态位置开始向上提锤,速度由0变为-4m/s,锤头向上移动了200mm。图8可看出此段时刻锤头的动能为2400J。

(3)90到120时刻上腔压强升为19MPa,活塞受的合外力方向向下,活塞加速向下运动,锤头速度由0变为6.7m/s,锤头向下移动了200mm,回到初始位置。图8可以看出此段时刻锤头的动能为6600J。

(4)在140到190时刻上油腔压强为3MPa,活塞受的合外力方向向上,活塞上升提锤200mm,速度为-4m/s。图8可以看出此段时刻锤头的动能为2400J。

(5)从70到90时刻,120到140时刻,190到200时刻,上油腔压强都为9MPa,活塞受力平衡,活塞静止,速度为0。图8可以看出此段时刻锤头的动能为0。

4 结束语

对液压模锻锤工作原理进行研究,建立了液压缸的运动模型。通过对液压模锻锤打击过程运行状态进行仿真分析,为模锻锤设计提供了参数依据,降低了开发成本,为实际运行中设定打击能量的大小和打击次数提供理论依据;同时打击能量的精确控制能避免多余打击的能量,节能降耗,从而有望大大提高工作效率,实现能源的有效利用。

参考文献

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[5]金文明,马文元,杨慎华.50kJ液压模锻锤打击能量仿真研究[J].锻压装备与制造技术,2008,43(5):90-92.

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[8]刘福海.精密模锻锤的特点及应用[J].锻造与冲压,2008,(4):50-54.

[9]张长龙.锻锤的全液压驱动及程序化控制—我国现代锻锤技术发展的必由之路[J].锻压技术,2005(,z1):20-24.

液压控制阀 篇2

根据滑阀阀芯在中位时阀口的预开口量不同，滑阀又分为负开口(正遮盖)、零开口(零遮盖)和正开口(负遮盖)三种形式，应用最广的是（）。

A：正开口

B：负开口

C：零开口

参考答案：C 2：[单选题]

当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp<（3～5）105Pa时，随着压力差Δp变小，通过节流阀的流量（）。

A：增加

B：减少

C：基本不变

D：无法判断

参考答案：B 3：[单选题]

已知单活塞杆液压缸两腔有效面积A1=2A2，液压泵供油流量为q，如果将液压缸差动连接，活塞实现差动快进，那么进入大腔的流量是（）。

A：0.5q

B：1.5 q

C：1.75 q

D：2 q

参考答案：D 4：[单选题] 对于双作用叶片泵，如果配油窗口的间距角小于两叶片间的夹角，会导致不能保证吸、压油腔之间的密封，使泵的容积效率太低；又（），配油窗口的间距角不可能等于两叶片间的夹角，所以配油窗口的间距夹角必须大于等于两叶片间的夹角。

A： 由于加工安装误差，难以在工艺上实现

B：不能保证吸、压油腔之间的密封，使泵的容积效率太低

C：不能保证泵连续平稳的运动

参考答案：A 5：[单选题]

双作用式叶片泵中，当配油窗口的间隔夹角>定子圆弧部分的夹角>两叶片的夹角时，存在（）。

A： 闭死容积大小在变化，有困油现象

B：虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象

C： 不会产生闭死容积，所以无困油现象

参考答案：A 6：[单选题]

液压放大器的常用结构有哪三种：滑阀、喷嘴挡板阀和（）。

A：射流管阀

B：转阀

C：节流阀

参考答案：A 7：[单选题]

当配油窗口的间隔夹角>两叶片的夹角时，单作用叶片泵（）。

A： 闭死容积大小在变化，有困油现象

B： 虽有闭死容积，但容积大小不变化，所以无困油现象

C：不会产生闭死容积，所以无困油现象

参考答案：A 8：[单选题]

已知单活塞杠液压缸的活塞直径D为活塞直径d的两倍，差动连接的快进速度等于非差动连接前进速度的（）。

A：1倍

B：2倍

C：3倍

D：4倍

参考答案：D 9：[单选题]

有两个调整压力分别为5MPa和10MPa的溢流阀串联在液压泵的出口，泵的出口压力为（）。

A：5Mpa

B：10MPa

C：15MPa

参考答案：C 10：[单选题]

用同样定量泵，节流阀，溢流阀和液压缸组成下列几种节流调速回路，（）能够承受负值负载。

A：进油节流调速回路

B：回油节流调速回路

C：旁路节流调速回路

参考答案：B 11：[单选题]

为保证负载变化时，节流阀的前后压力差不变，是通过节流阀的流量基本不变，往往将节流阀与（）串联组成调速阀。

A：减压阀

B：定差减压阀

C：溢流阀

D：差压式溢流阀

参考答案：B 12：[单选题]

当控制阀的开口一定，阀的进、出口压力差Δp>(3～5)105Pa时，随着压力差Δp增加，压力差的变化对节流阀流量变化的影响（）。

A： 越大

B：越小

C：基本不变

D：无法判断

参考答案：B 13：[单选题]

通常设置在气源装置与系统之间的所谓“气动三联件”是指组合在一起的分水滤气器、油雾器和（）。

A：减压阀

B：安全阀

C：溢流阀

参考答案：A 14：[单选题]

在调速阀旁路节流调速回路中，调速阀的节流开口一定，当负载从F1降到F2时，若考虑泵内泄漏变化因素时液压缸的运动速度v（）。

A：增加

B：减少

C：不变

D：无法判断

参考答案：A 15：[单选题]

在定量泵－变量马达的容积调速回路中，如果液压马达所驱动的负载转矩变小，若不考虑泄漏的影响，试判断马达转速（）。

A：增大

B：减小

C：基本不变

D：无法判断

参考答案：C 16：[单选题]

在限压式变量泵与调速阀组成的容积节流调速回路中，若负载从F1降到F2而调速阀开口不变时，泵的工作压力（）。

A： 增加

B：减小

C：不变

参考答案：C 17：[单选题]

计算机电液控制系统是由液压传动系统、（）、信号隔离和功率放大电路、驱动电路、电一机械转换器、主控制器(微型计算机或单片微机)及相关的键盘及显示器等组成。

A：数据采集装置

B：放大器

C：接收器

参考答案：A 18：[单选题]

在减压回路中，减压阀调定压力为pj，溢流阀调定压力为py，主油路暂不工作，二次回路的负载压力为pL。若py>pj>pL，减压阀进、出口压力关系为（）。

A：进口压力p1＝py，出口压力p2＝pj

B：进口压力p1＝py，出口压力p2＝pL

C：p1＝p2＝pj，减压阀的进口压力、出口压力、调定压力基本相等

D：p1＝p2＝pL，减压阀的进口压力、出口压力与负载压力基本相等

参考答案：D 1：[填空题]

1．液压系统中的压力取决于（），执行元件的运动速度取决于（）。2．液压传动装置由（）、（）、（）和（）四部分组成，其中（）和（）为能量转换装置。

3． 液体在管道中存在两种流动状态，（）时粘性力起主导作用，（）时惯性力起主导作用，液体的流动状态可用（）来判断。

4．在研究流动液体时，把假设既（）又（）的液体称为理想流体。

5．由于流体具有（），液流在管道中流动需要损耗一部分能量，它由（）损失和（）损失两部分组成。

6．液流流经薄壁小孔的流量与（）的一次方成正比，与（）的1/2次方成正比。通过小孔的流量对（）不敏感，因此薄壁小孔常用作可调节流阀。

7．通过固定平行平板缝隙的流量与（）一次方成正比，与（）的三次方成正比，这说明液压元件内的（）的大小对其泄漏量的影响非常大。

8． 变量泵是指（）可以改变的液压泵，常见的变量泵有()、()、()其中（）和（）是通过改变转子和定子的偏心距来实现变量，（）是通过改变斜盘倾角来实现变量。

9．液压泵的实际流量比理论流量（）；而液压马达实际流量比理论流量（）。

10．斜盘式轴向柱塞泵构成吸、压油密闭工作腔的三对运动摩擦副为（与）、（与）、（与）。

11．外啮合齿轮泵的排量与（）的平方成正比，与的（）一次方成正比。因此，在齿轮节圆直径一定时，增大（），减少（）可以增大泵的排量。

12．外啮合齿轮泵位于轮齿逐渐脱开啮合的一侧是（）腔，位于轮齿逐渐进入啮合的一侧是（）腔。

13．为了消除齿轮泵的困油现象，通常在两侧盖板上开（），使闭死容积由大变少时与（）腔相通，闭死容积由小变大时与（）腔相通。14．齿轮泵产生泄漏的间隙为（）间隙和（）间隙，此外还存在（）间隙，其中（）泄漏占总泄漏量的80%～85%。

15．双作用叶片泵的定子曲线由两段（）、两段（）及四段（）组成，吸、压油窗口位于（）段。

16．调节限压式变量叶片泵的压力调节螺钉，可以改变泵的压力流量特性曲线上（）的大小，调节最大流量调节螺钉，可以改变（）。

17．溢流阀的进口压力随流量变化而波动的性能称为（），性能的好坏用（）或（）、（）评价。显然（ps―pk）、（ps―pB）小好，nk和nb大好。

18．溢流阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油与阀的出口相通。定值减压阀为（）压力控制，阀口常（），先导阀弹簧腔的泄漏油必须（）。

19．调速阀是由（）和节流阀（）而成，旁通型调速阀是由（）和节流阀（）而成。

20．为了便于检修，蓄能器与管路之间应安装（），为了防止液压泵停车或泄载时蓄能器内的压力油倒流，蓄能器与液压泵之间应安装（）。

21．选用过滤器应考虑（）、（）、（）和其它功能，它在系统中可安装在（）、（）、（）和单独的过滤系统中。

22．两个液压马达主轴刚性连接在一起组成双速换接回路，两马达串联时，其转速为（）；两马达并联时，其转速为（），而输出转矩（）。串联和并联两种情况下回路的输出功率（）。

23．在变量泵―变量马达调速回路中，为了在低速时有较大的输出转矩、在高速时能提供较大功率，往往在低速段，先将（）调至最大，用（）

调速；在高速段，（）为最大，用（）调速。

24．限压式变量泵和调速阀的调速回路，泵的流量与液压缸所需流量（），泵的工作压力（）；而差压式变量泵和节流阀的调速回路，泵输出流量与负载流量（），泵的工作压力等于（）加节流阀前后压力差，故回路效率高。

25．顺序动作回路的功用在于使几个执行元件严格按预定顺序动作，按控制方式不同，分为（）控制和（）控制。同步回路的功用是使相同尺寸的执行元件在运动上同步，同步运动分为（）同步和（）同步两大类。

26.液压传动是以（）能来传递和转换能量的。

27.压力阀的共同特点是利用（）和（）相平衡的原理来进行工作的。

28.液压系统的最大工作压力为15MPa，安全阀的调定压力应为（）液压系统中的压力,即常说的表压力，指的是（）压力。

30.在液压系统中，由于某一元件的工作状态突变引起油压急剧上升,在一瞬间突然产生很高的压力峰值，同时发生急剧的压力升降交替的阻尼波动过程称为（）。

31.（）来判定液体在圆形管道中的流动状态的。

32．流量连续性方程是（）在流体力学中的表达形式。33．伯努利方程是（）在流体力学中的表达形式。34．工作时全开的压力阀是（）。35．液压传动的功率取决于（）。36．油箱属于（）元件。

37.一般由电动机带动，其吸气口装有空气过滤器的是（）。

参考答案：

1、负载 ；流量

2、动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件；动力元件、执行元件

3、层流；紊流；雷诺数

4、无粘性；不可压缩

5、粘性；沿程压力；局部压力

6、小孔通流面积；压力差；温度

7、压力差；缝隙值；间隙

8、排量；单作用叶片泵、径向柱塞泵、轴向柱塞泵；单作用叶片泵、径向柱塞泵；轴向柱塞泵

9、大；小

10、柱塞与缸体、缸体与配油盘、滑履与斜盘

11、模数、齿数；模数 齿数

12、吸油；压油

13、卸荷槽；压油；吸油

14、端面、径向；啮合；端面

15、大半径圆弧、小半径圆弧、过渡曲线；过渡曲线

16、拐点压力；泵的最大流量

17、压力流量特性；调压偏差；开启压力比、闭合压力比

18、进口；闭 ；出口；开； 单独引回油箱

19、定差减压阀，串联；差压式溢流阀，并联 20、截止阀；单向阀

21、过滤精度、通流能力、机械强度；泵的吸油口、泵的压油口、系统的回油路上

22、高速 低速 增加 相同

23、马达排量，变量泵；泵排量，变量马达

24、自动相适应，不变；相适应，负载压力

25、压力，行程；速度，位置

26.压力

27.液压力和弹簧力 28.大于15 MPa 29.相对压力 30.液压冲击 31.雷诺数 32.质量守恒定律 33.能量守恒定律 34.减压阀 35.流量和压力 36.辅助元件 37.空气压缩机 1：[论述题]

1.谈谈温度和压力对粘度的影响。

2.溢流阀的主要作用有哪些？

3.解释液压卡紧现象。4.简述泵控容积调速计算机控制系统的组成。

5.简述液压伺服系统的组成。

6.什么是困油现象？外啮合齿轮泵存在困油现象吗？它是如何消除困油现象的影响的？

参考答案：

1.谈谈温度和压力对粘度的影响。(1)温度对粘度的影响

液压油粘度对温度的变化是十分敏感的，当温度升高时，其分子之间的内聚力减小，粘度就随之降低。不同种类的液压油，它的粘度随温度变化的规律也不同。

(2)压力对粘度的影响

在一般情况下，压力对粘度的影响比较小，在工程中当压力低于5MPa时，粘度值的变化很小，可以不考虑。当液体所受的压力加大时，分子之间的距离缩小，内聚力增大，其粘度也随之增大。

2.溢流阀的主要作用有哪些？

答：调压溢流，安全保护，使泵卸荷，远程调压，形成背压，多级调压。

3.解释液压卡紧现象 答案：当液体流经圆锥环形间隙时，若阀芯在阀体孔内出现偏心，阀芯可能受到一个液压侧向力的作用。当液压侧向力足够大时，阀芯将紧贴在阀孔壁面上，产生卡紧现象。

4.简述泵控容积调速计算机控制系统的组成

答案：泵控容积调速计算机控制系统以单片微机MCS―51作为主控单元，对其输出量进行检测、控制。输入接口电路，经A／D转换后输人主控单元，主控单元按一定的控制程序对其进行运算后经输出接口和接口电路，送到步进电动机，由步进电动机驱动机械传动装置，控制伺服变量液压泵的斜盘位置，调整液压泵的输出参数。5.简述液压伺服系统的组成

答案：输入元件给出输入信号，与反馈测量元件给出的反馈信号进行比较得到控制信号，再将其输入放大转换元件 6.什么是困油现象？外啮合齿轮泵存在困油现象吗？它是如何消除困油现象的影响的？

答：液压泵的密闭工作容积在吸满油之后向压油腔转移的过程中，形成了一个闭死容积。如果这个闭死容积的大小发生变化，在闭死容积由大变小时，其中的油液受到挤压，压力急剧升高，使轴承受到周期性的压力冲击，而且导致油液发热；在闭死容积由小变大时，又因无油液补充产生真空，引起气蚀和噪声。这种因闭死容积大小发生变化导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象。困油现象将严重影响泵的使用寿命。原则上液压泵都会产生困油现象。

外啮合齿轮泵在啮合过程中，为了使齿轮运转平稳且连续不断吸、压油，齿轮的重合度ε必须大于1，即在前一对轮齿脱开啮合之前，后一对轮齿已进入啮合。在两对轮齿同时啮合时，它们之间就形成了闭死容积。此闭死容积随着齿轮的旋转，先由大变小，后由小变大。因此齿轮泵存在困油现象。为消除困油现象，常在泵的前后盖板或浮动轴套（浮动侧板）上开卸荷槽，使闭死容积限制为最小，容积由大变小时与压油腔相通，容积由小变大时与吸油腔相通。

1：[论述题] 计算题：

液压油污染与控制分析 篇3

【关键词】液压油；污染；控制；分析

【中图分类号】TH137

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10-0332-01

镜铁山矿桦树沟矿区所使用的采掘设备主要是进口液压设备，用于采矿作业的是8台LH409E、5台TOR0400E、3台EST-6C电动铲运机，用于深孔作业的是2台SimbaH252、3台SimbaHl354、2台SoLol009RA液压凿岩台车，用于平巷掘进作业的是2台BooMer282液压掘进台车。镜铁山矿的进口液压设备从二十世纪八十年代开始使用，经历了很多困难和挫折，积累了一定的实际经验。液压系统的工作是否正常，关系到整台设备的正常运行。液压油是液压设备的血液，主要功能是高效传递能量，能量经过传递后来实现某些动作，而且具有良好的润滑、冷却、防腐蚀能力。因此液压油是否清洁，不仅影响液压系统工作性能和液压元件使用寿命，而且直接关系设备能否正常运转。清洁的液压油在设备内循环流动是保证设备正常运行和润滑的重要条件。相关资料表明，作业现场70％左右液压系统工作不稳定和发生故障都与液压油污染有关。因此，保证液压油清洁、减少液压油消耗量，控制液压油的污染是十分重要的。

一、液压油污染的原因

1、内部原有污染：来源液压系统管路、液压元件，如油缸、油泵、阀、胶管、油箱等，在系统使用前就没有清洗干净，在系统工作时这些残留物随油液进入系统，所造成的液压油污染。

2、外部侵入污染：主要指周围环境中的污染物，如空气、粉尘、水等在液压系统工作过程中，通过油缸活塞杆、液压胶管接头、油箱、空滤等进入系统，所造成的液压油污染。

3、运行过程中内部生成的污染物：主要指系统在工作过程中执行元件摩擦产生的金属微粒，胶管、密封材料及滤芯内部脱落的纤维，混入的水气及油液变质后的胶状物等所造成的液压油污染。

4、维修、保养、检修过程中造成的污染：设备正常维护过程中在作业现场更换液压油、滤芯、液压胶管、清洗油箱时混入的水分、粉尘、杂质；在检修场所检修油缸、泵、阀时随装配过程混入的水分、空气、纤维等，所造成的液压油污染。

二、液压油污染的危害

通常液压设备所用的液压油，均由于使用与管理不当，使能够继续使用的油液变为废油，不但造成无谓的浪费，增加了维护成本，更会造成环境污染。液压油长期在高温高压中使用，本身会因为氧化作用产生积碳和油泥，并且因机械运转产生具有磨损性的颗粒杂质，再加上周围环境粉尘污染及水分的侵入等原因，使油质逐渐污染而劣化，而污染劣化的液压油在机械中运转，会使液压元件移动不顺畅，影响机械动作的精度、稳定性，发生故障，严重时造成阀芯堵塞使执行元件不能动作，长时间更磨损机械、活塞环、轴承、油路、泵、阀等液压元件，造成泄漏，减少机械使用寿命，从而增加维修费用及生产成本。

液压油液被污染后对液压传动系统所造成的主要危害是：

1、固体颗粒和胶状生成物堵塞过滤器，使液压泵吸油不畅、运转困难，产生噪声；堵塞阀类元件的小孔或缝隙，使阀类元件动作失灵；如SimbaH252液压台车在作业过程中卡钳器电磁阀阀芯被污染的油液卡死不能动作，无法实现卡钻功能，对电磁阀进行清洗后卡钳器动作正常。

2、微小固体颗粒会加速有相对滑动零件表面的磨损，使液压元件不能正常工作；同时，它也会划伤密封件，使泄漏流量增加；如SimbaHl354液压台车35#推进压力控制阀磨损后泄漏增加，导致推进油缸在推进过程中因压力不足而后退，台车无法继续作业，更换该阀后推进正常。

3、水分和空气的混入会降低液压油液的润滑能力，使其乳化变质，造成油泵气蚀、锈蚀，液压元件加速磨损，系统出现振动、爬行等现象。

三、液压油不是消耗品

以往大家都误以为液压油使用一段时间后因没有粘性而需要更换，事实则不然，它是由于受到污染而用手触感时没有了新油的润滑度所致。因此油只是用脏了而不是用坏了，只要能够把油中污染物除去，油完全可以继续使用，不需要更换。

从根本上解决液压油清洁度的问题，光靠换油解决不了的，因为即使换光油箱内的液压油，仍然有30％左右的旧油存在液压系统中，当新油加入后必然受到系统中残留旧油的污染，从而大大降低了液压油的清洁度。因此只有在液压系统增加过滤器，选择超微过滤装置，进行循环过滤，才能从根本上提高液压油的清洁度。

提高液压胶管质量，采购符合质量要求的胶管，根据胶管安装部位压力、使用时间制定合理的更换周期，避免作业时胶管爆裂油液浪费。

四、液压油污染的控制

由于液压油液被污染的原因比较复杂，液压传动系统在工作过程中液压油液又在不断地产生污染物，因此，要彻底防止污染是很困难的。为了延长液压元件的使用寿命，保证液压传动系统的正常工作，应将液压油液的污染程度控制在一定的范围内。一般通常采取如下措施来控制污染：

1、消除残留物污染：液压系统组装前后，必须对零件进行严格的清洗。

2、减少外来污染：减少液压系统的污染源，改善设备的运转环境，加强粉尘治理，减少工作现场的粉尘。油箱上的空气滤清器必须及时定期清理，油箱加油时必须通过过滤器，维修拆卸元件应在无尘区进行。

3、滤除系统产生的杂质：应根据需要，在系统的有关部位增加适当精度的过滤器，并且要定期检查、清洗或更换滤芯，保持液压油的清洁度。

4、控制液压油液的工作温度：液压油的工作温度是20-60℃，60℃以上，每增加10℃，液压油寿命会减少一半。根据设备实际空间位置，采用扩大油箱容量和通风自然冷却来缓解油温升高；另外有条件的还可以采用在油箱外部加冷却水。井下液压台车使用的水冲洗管路与油箱比较接近，接出一个分支对油箱进行冷却，或增加双冷却器对液压油进行强制冷却。

五、加强液压系统的维护保养和管理

1、选择合适的液压油。要根据液压系统的特点和使用环境，选择合适的液压油，具备合适的粘度、合适的固体颗粒污染等级；考虑液压油的抗氧化性、抗乳化性及是否有耐磨添加剂等。

2、加强油品管理。保证油品质量，必须定期对库存油料进行检查。作业现场的油桶放置必须保持清洁。

3、定期清洗滤芯、油箱、管道和元件内部的污垢，定期更换滤芯。

4、通过检查油质来确定是否该换油。因为不同的液压油的使用寿命不同，同一种液压油在不同的设备、不同的环境、不同的维护条件下，使用期限相差很大。可使用便携式污染测量仪来检测。没有条件的作业现场，可采用目测法和比色法进行检测。

试论液压模锻锤液压控制系统 篇4

模型锻造是金属在外力作用下产生塑性变形并出参数进行控制。这一控制可由软件控制或硬件控制。将高精度磁致伸缩线性位移检测装置和总线数据处理系统以及阀控信号等, 由硬件控制直接组合在一起, 对油缸采取线性位置检测, 并与电控系统、高频响比例阀控制系统、高频响插装阀系统相结合, 对设备进行控制, 以达到标准的工艺要求, 控制高频响液压功率放大与卸压缓冲回路的调节特征, 将有效降低变向冲击, 甚至可以完全避免变向冲击。同时, 该技术也提高了锻件精度和锻造频率。

数控全液压模锻锤是多功能、高精度、打击能量可用数字控制的模锻设备。其技术成熟, 在我国重工业中应用广泛, 这种新型数控液压模锻锤的优点及特点有以下几个方面:

1.1 智能化数控系统, 它可以实现打击能量的自由调整, 不仅可以节省能量, 而且还可以控制油温升高。

同时也提高了锤头、锤杆与模具等主要部件的使用寿命。

1.2 产品技术含量高, 整体系统由数字化系统控制。

对操作人员的技能没有特殊要求, 只要简单的操作技能与应变能力, 就可以保证批量产品质量与效率的稳定。

1.3 采用“X”型结构导轨, 能够避免模具错位现象, 打击出的锻件

飞边小, 而且均匀, 从而可以降低材料的报废率和提高了锻件的精度。

1.4 产品属于环保型产品, 在保证打击能量的情况下, 强大的振

动力被设备减振装置所吸收, 对周围的生活、行人和建筑物等无任何影响。真正体现不扰民、不污染、省能源的环保准则。

2 液压模锻锤原理

液压模锻锤的自动化程度高, 在打击不同类型的工件时, 只要稍微改变系统设置即可完成。模锻锤液压缸上腔为无杆腔, 下腔为有杆腔, 为上下腔双作用的单活塞杆液压缸, 通过控制上腔来完成锤头的运作。

2.1 模锻锤液压系统结构。

液压模锻锤液压系统一般是由控制元件、执行元件、动力元件、辅助装置和工作介质组合而成, 系统的各部分组成一个有机关联的整体。液压系统的动力元件为液压泵, 工作介质为油, 执行元件是单杆双作用液压缸, 设备的上下腔都采用油压驱动, 油压由蓄能器和油泵及差动回路联合进行控制, 液压缸下腔始终连通蓄能器, 控制系统只对液压缸上腔进行控制。控制元件是液压阀, 辅助装置包括压力表、油箱、蓄能器、滤油器、管接头、热交换器、油管等。

2.2 液压模锻锤的工作程序。

液压模锻锤根据锻件生产工艺, 随时调节打击能量和打击次数, 控制系统通过控制电磁阀的通断, 可以完成提锤、悬锤、打击等各种动作, 也可以实现轻打、重打、快打、慢打、单打与连打等操作。液压模锻锤工作过程序主要包括以下几方面:2.2.1启动油泵。按下设备启动按钮, 电机带动油泵启动, 溢流阀进入工作状态, 主油路逐渐升压, 液压油进入蓄能器下腔和油缸下腔, 准备提锤。2.2.2打击。打击阀通电, 油路开启, 来自蓄能器、油泵以及通过差动回路在下腔引来的高压油进入上腔, 实现锤头的快速垂落。2.2.3提锤。打开阀断电, 上腔接通油箱回油, 上腔卸压, 锤头立即快速返回, 锤头升至一定位置后即可进行打击和放锤, 在锤头升至最上位置时, 将触动定位开关, 设备停止提锤。2.2.4悬锤。打击工序完毕, 在装入下一工件时, 打击阀此时不通电, 靠蓄能和下腔油器平衡油压悬锤。同时锤头设有安全定位装置, 以防意外打击对人体造成伤害。

3 控制系统的特点

液压模锻锤装有程序控制系统, 具有独有的记忆功能。在控制柱中, 装有生产过程的操作、监控、调节和屏幕键盘操作终端。锻造人员即可程序化也可人工控制, 在程序控制时, 锻造流程和每次的打击能量以及节拍都可预选, 并通过脚踏板操作。其他的锻造参数可由操作者自行输入。数据管理系统中存储了产品的操作参数。当再次生产时这些产品就不必再行设置, 这就减少了停机时间和数据的准确性。液压模锻锤液压控制系统具有以下几个主要特点。其一:采用了泵直接传动式系统, 有利于系统中油液循环和散热。其二:主要控制阀都采用插装阀, 通油流量大, 充分保证了动作的灵敏性。其三:所有的阀都集成在一个到两个集成块上, 从而提高了系统的传动效率。其四:系统中采用小型蓄能器为主的控制油路, 即简化了系统, 节省投资, 又保证了控制油压的稳定。其五:通过对该液压系统进行动态建模与仿真实验, 证明该控制系统具有良好的动态性能与实用性。

4 液压模锻锤发展趋势

4.1 新工艺的应用。

锻件的精密化对锻造成形设备和工艺提出了较高要求。据研究成果显示, 对于工艺简单的锻件, 可采用冷模锻、温锻成形工艺, 既可提高材料利用率, 又可提高锻件的尺寸精度, 同时还可以省去产品成型后的切边工序。不仅提高了生产率, 而且降低了能耗, 对于工艺复杂的产品, 可采用粉末锻造成形工艺。近年来, 粉末锻造成形工艺已成功地在连杆、齿轮等零件的锻造成形中得到广泛的应用, 其产品不仅具有良好的平衡性能, 而且还具有均匀的材质分布、尺寸精度较高等优势。

4.2 新材料的应用。

随着铝、镁、钛合金在各种零件中的应用范围愈来愈广, 有色金属锻件需求愈来愈多, 有色金属锻造呈明显上升趋势。由于有色金属特别是铝合金的锻造温度低, 始、终锻温度区间较小。成形速度及与之成形设备相对钢质锻件要求很高。因此, 具有快速、灵活的特性适应有色金属锻造的锻锤将得到广泛应用。

4.3 新设备的应用。

我国锻造行业厂点不集中, 工艺水平落后, 锻造成形设备老旧, 精锻件水平生产能力明显不足, 与国外差距非常大。为适应国际市场需求, 一定要大力推行工艺改造, 积极采用新型科技设备。因此, 采用高精度、高效率、高可靠、低能耗的新型设备, 将会是我国锻造行业走出国门迎接世界同行挑战的必由之路。

5 结论

以上是笔者从实践出发对当今液压模锻锤液压控制系统等相关知识, 进行了粗略的分析和研究。程控全液压模锻锤在现代锻造工业中得到广泛应用, 它从根本上改变了传统的落后面貌。简化了动力设备, 消除了传统蒸汽锤严重的环境污染, 节约了大量水资源, 具有显著的社会效益与经济效益。锻锤的优势现已得到充分发挥, 锻锤的缺点也通过现代化液压驱动、电子控制和结构优化得到解决。可以说, 现代化的程控全液压模锻锤将使锻锤在锻造工业中的应用得到复兴。

参考文献

[1]郭明阳.液压模锻锤的概述与发展历程[M].成都:四川出版社, 2008 (4) .

液压控制阀 篇5

关键词：液压传动与控制 教学实践 教学质量 探讨

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0126-02

液压传动是以液体作为工作介质对能量进行传递和控制的一种传动形式，相对于机械传动来说，它是一门新技术。近几十年来，随着微电子和计算机技术的迅速发展，且渗透到液压传动与控制技术中，并与之密切结合，使其应用领域遍及到各个工业部门，已成为实现生产过程自动化、提高劳动生产率等必不可少的重要手段之一。

《液压传动与控制》是机械设计制造及其自动化专业学生必修的专业技术基础课，通过该课程的学习，学生应掌握液压系统的理论基础，液压系统元器件的结构、工作原理及性能特点，掌握液压系统的设计方法，熟悉液压系统的组成特点，了解液压系统的控制方法，为从事机械设计自动化及使用维护方面打下基础。同时通过开设对应的实验课，培养学生的实践动手能力和创新能力。

《液压传动与控制》课程具有综合性和工程性高的特点，要求学生将机械工程领域理论与实践相结合，从而提高学生创新精神和工程实践能力。随着液压技术和先进的制造工艺的飞速发展，电子技术与液压技术结合越来越紧密，授课内容落后于液压传动技术的快速发展，不利于对学生的创新精神和工程实践能力的培养和教育，再加上由于过去主要采取灌输式教学方法，教学效果并不理想。上述情况显然不能满足新时期国家对液压技术人才培养的要求，因此，对该课程进行教学改革，提高教学质量，势在必行。

1 明确培养目标，调整教学内容

《液压传动与控制》课程强调知识的应用与能力的培养；在内容的选取上应处理好理论与实际应用的关系，重点介绍理论知识，强调基本训练，加强分析、解决实际问题的能力及工程应用素质的培养，做到少而精，系统性强[1]。根据培养目标我们将课程的内容整合为三大单元，即流体力学理论单元，液压元件单元，应用单元。

在讲授课程的主要内容前，应安排一定时间介绍液压技术的发展动态、国内外液压元件的研制情况、国内液压技术存在的主要问题、与国外先进水平的差距、国内液压界所取得的成就及其在机械、冶金、交通运输、化工、电子以及军事等方面的应用、国内国际最新的科学技术及学术观点等等。使学生了解液压技术的进展及前沿，激发学生学习兴趣，明确今后的学习方向和目标。

学好液压传动与控制技术必须有流体力学理论作为支撑，例如薄壁孔、细长孔流量-压力特性理论等，是深入理解液压阀的结构特点和工作原理及设计制造液压元件的基础。只有培养出理论基础牢固的学生，才能使我国液压产品的品质性能得到质的飞跃。讲授流体力学理论单元时，因学时有限，再加上此部分内容枯燥难学，很多老师往往一带而过，使得学生运用理论知识解决实际问题的能力欠缺。因此，培养学生掌握好液压传动与控制技术，应在注重应用的同时，强调学好理论的重要性。

讲授液压元件及应用单元时，可适当减少液压元件的课堂讲授时间，增加典型的液压应用实例的讲解，同时通过液压实践教学将所学液压知识有机地联系起来，做到学以致用。

2 改善教学方法，提高教学质量

《液压传动与控制》是一门同生产实践紧密联系的专业基础课，学习过程中涉及的元件多、回路多，要想使学生全面理解和掌握相关知识，就要在教学过程中不断改善教学方法，培养学生的学习兴趣，从而提高教学质量。

在课堂教学中，充分发挥多媒体教学的优势，收集、制作大量的视频、动画资料，运用图文并茂的效果启发学生思维[2]。针对学生没有生产经验，工程实践少的特点，结合生活中通俗易懂的实例进行形象讲解。如用注射器，自来水龙头等举例说明液压的工作原理、阀的流量控制原理；运用木桶的短板效应讲解溢流阀的并联问题；结合液压阀的工作原理及构成记忆相应的液压阀符号等，这些讲授有效地加深了学生对液压传动的理解，激发了学生的学习热情。

课堂教学除了形象的讲解，还加入了一些启发式的问答，通过教师的提问，引导学生独立思考，帮助学生复习、深化学过的知识，同时鼓励学生多提问题，一问一答，不仅使学生对所学知识留下深刻印象，也引导着他们进一步深入思考去获取新的知识[3]。“授人以鱼不如授人以渔”，学校课堂上的讲授时间毕竟有限，通过提出问题，鼓励学生充分利用图书馆和网络资源查找资料，自己总结出一定的原理和结论，从而为学生今后进一步深造和从事科研工作打下良好的基础。

3 重视实践教学，培养学生综合能力

《液压传动与控制》是一门实践性很强的专业基础课。实践教学是理论教学的巩固、补充、深化和提高，实践教学既培养了学生的动手能力，也培养了学生观察、分析、判断、推理、比较、综合等实践能力[4]。

在理论教学后，我们设置了实验教学。原来的实验设备较简单，实验题目仅涉及压力控制回路、方向控制回路、速度控制回路、多缸控制回路等简单的基本回路的演示。现在，通过实验室建设，增加实验室经费投入，引进了新的实验设备，更新了实验内容。购置的液压安装调试试验台用于培养学生液压管路和液压元件的拆装与替换、硬管制作、液压回路系统调试等基本技能；购置的液压挖掘机实训台能够真实地体现挖掘机机械的实际工况，使学生能够在实验中深刻了解挖掘机机构的各部件结构与工作原理，使学生在学习基本回路的基础上，学会分析典型液压传动系统的工作原理。上述实验设备不仅可进行液压传动各元部件结构及工作原理观摩、拆装实验、液压挖掘机械演示控制实验，还可进行PLC软件仿真演示及控制实验、可编程序控制器（PLC）电气控制实验，即机-电-液一体控制实验。

在重视实验室建设，完善液压传动实验内容的同时，我们每年都安排部分学生选择液压传动与控制领域的课题作为毕业设计题目，培养学生树立正确的设计思想，掌握现代设计方法，综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，提高分析解决实际问题的能力。实践证明，这些学生都得到了综合训练并取得了较好的成绩。

4 结语

《液压传动与控制》是一门发展的应用学科，在培养学生专业知识的综合应用能力、动手能力和创新能力中占有重要地位。随着科学技术的进步和新型液压元件的出现和发展，要求我们与时俱进，只有不断改善教学方法，调整教学内容，重视实践教学，提高教学质量，才能培养出适应社会需求的高素质人才。

参考文献

[1]朱新才，周小鹛，丁又青.液压传动技术课程教学的改革与实践[J].教育与职业，2009（14）：126-127.

[2]陈淑梅，陈元贵，陈明.多媒体技术在《液压传动与控制》教学软件设计中的应用实例（之一）[J].机床与液压，2001（2）：88—90.

[3]夏忠华.《液压传动》教学中启发性原则的运用[J].中国轻工教育，2002（2）：37-38.

分析液压绞车液压油的污染与控制 篇6

1 分析液压油污染的主要原因

1.1 外部原因

1.1.1 液压元件及系统加工、装配造成的污染

在液压元件及液压系统的加工、装配过程中残留的切削、毛刺、绣片、漆片、棉絮、灰尘等污染物进入油液。

1.1.2 装油容器和过滤器不洁

因所使用的容器、油箱、过滤器、注油软管、注油器等注油器皿不干净, 即使是新油, 也含有少量杂质, 在过流后造成液压油的污染。

1.2 内部原因

1.2.1 磨损颗粒

在液压系统运行过程中零件磨损的脱落和油液因理化作用而生成氧化物、胶状物。过滤材料脱落的颗粒或纤维, 剥落的油漆碎片等。

1.2.2 液压油变质

当液压油中混入水分或在高温下通过元件的节流孔和节流隙缝时, 产生局部高温, 使液压油变质, 产生乳白色和黑褐色胶状悬浮物。

2 液压油污染造成的危害

2.1 工作性能下降

由于液压油中的污染物部分和全部堵塞了元件的节流孔和节流隙缝卡住阀组元件, 造成元件动作失灵甚至损坏。同时污染物加速液压元件相对运动表面磨损, 擦伤密封件, 影响元件及系统的性能和使用寿命。根据有关资料统计, 在液压系统中油质污染物故障率, 金属颗粒约占75%, 尘埃占15%, 其他杂质约占10%。

2.2 加速液压油的变质

油液污染后, 更加速了液压油的变质变质后的油液如不及时更换, 则对传动的机械故障率、容积效率等性能产生很大的影响。造成换油频繁, 浪费很多液压油。这种污染物大多结存在油箱底部, 当油箱内油面较低时, 容易被泵吸入系统, 使滤油器虑芯或滤网突然堵塞, 导致滤油器前后压力差突然增大, 当拆下过滤器清洗时, 发现滤网有2~3个小孔, 后经分析是由于变质油液中的污染物堵塞了滤油眼, 使泵吸油困难。初期由于吸入阻力增大而起起泵吸室, 产生气蚀、振动和噪声;后期会因为阻力过大而将滤网吸破, 完全丧失过滤作用造成液压系统的恶性循环。

3 液压油污染的控制

3.1 重视新液压油的污染检测

根据测试和研究液压油质发现, 没有使用过的新液压油的污染度往往超过规定要求, 这主要因为在生产、提炼、储存过程中的化学物质及渗入的杂质所致。并且这些固体颗粒在运输和储存过程中, 由于颗粒间的相互碰撞而聚结成团和长大的趋势。所以, 在新油购进及加注前, 应对新油主要理化指标进行检测, 对污染超标的液压油应进行充分的沉淀、过滤和脱水, 通过过滤器过滤后, 可以保证液压油使用的可靠性。

3.2 重视注入的过程

调查发现, 液压油因为加注方法不正确而造成的污染, 约占总污染的55%, 所以加注前, 必须彻底清洗油箱及液压系统管路, 以清除由于材料的不相容、公差配合不当、运动表面摩擦、磨损以及表面疲劳和划伤等原因产生的污染物;同时, 加注时加油口处应放置滤网, 新油从滤网注入, 加注应选在污染小的地点, 以防止尘埃、水、空气等其他污染物侵入。

3.3 重视所使用过滤器

在液压系统中使用过滤器是污染控制的主要措施, 过滤器是液压系统的关键元件, 影响系统的工作性能和使用寿命。如果所使用的过滤器精度过高, 会造成成本过高, 过滤器的精度过低, 则使液压元件的使用寿命缩短而报废。

4 液压油污染的处理

4.1 定期检测液压油质

(1) 发现油质变质, 必须将所变质的液压油全部清理掉, 在油箱内全部更换为检测合格的新液压油。

(2) 发现油质内含有大量超标的杂质必须将所有的液压油全部放到干净的容器内, 然后通过精过滤器将液压油重新过滤一遍, 然后再检测油质, 直至合格。

4.2 加强对精粗滤油器的检查

(1) 定期对粗滤油器的检查, 将粗滤油器滤油芯上悬浮物清理干净, 并清洗粗虑芯, 若粗虑芯有损坏的迹象, 必须立即更换粗滤油芯, 以免大量的杂质进入到精滤油器内。

(2) 定期对精滤油器的检查, 实行每月对精滤油芯进行一次清洗, 三月更换一次精虑芯, 确保通过精滤油器的液压油符合液压绞车的标准。

通过分析液压绞车液压油污染, 采取对液压油污染的控制与处理, 降低液压油油质的超标问题, 由于液压故障引起液压绞车无法运行明显降低, 由原来每月影响36个小时, 降低到每月影响2个小时。维修人员的维修强度也大大降低, 由原来组织维修人员连夜查找液压绞车故障, 变为现在定期对液压绞车的保养、维护。

摘要：针对我矿使用的液压绞车, 存在液压油引起液压绞车无法正常运转, 通过对液压绞车液压油的污染进行系统分析, 并采取一系列控制手段, 降低液压绞车因液压油出现的故障。

关键词：液压绞车,液压油,污染与控制

参考文献

[1]刘延俊.液压系统使用与维修/液压系统设计丛书[M].化学工业出版社, 2006.

[2]邢鸿雁.实用液压技术300题[M].机械工业出版社, 2005.

液压控制阀 篇7

建造高层楼房、公路和铁路桥梁、港口码头、水库大坝、重型厂房等工程实施中需要大量桩工机械。与传统使用的空压锤、蒸汽锤、柴油锤相比,应用液压冲击技术的液压锤,适用于各类土层和桩型。具有打直桩与斜桩的能力;工作无废气污染危害,噪音与振动均较小[2]。由于液压锤冲击体的重量比柴油锤重,因而使桩面获得较大的贯入度,打桩效率高(一般比汽锤和柴油锤工效高40%～50%)。根据土质情况及桩材料的强度随意调节(控制)桩锤的锤击能量与频率,打桩的精度高;还能在打桩过程中获得桩锤冲击力以适应地层的变化和取得贯入阻力指标。既能保证冲击能量的发挥又不损害桩体,还可按贯入阻力确定桩是否打到预定的土层。具备噪音低、无污染公害、自动化程度高等优点,液压锤代表了世界当代锤击类产品发展方向,称为绿色锤[3]。

国外,如荷兰、芬兰、德国、日本等少数发达国家,己有的液压桩锤产品,采用液压活塞差动原理,其工作部分是一个密闭的冲击缸体,缸体内的上部充满液压油,中间充满氮气,油与氮气之间用一浮动活塞隔开,结构复杂[6]。随着现代液压冲击技术朝高压,小流量发展,要求对其缸体内壁进行超级精加工,制造技术难度相当大,同时油、气间的密封要求很高,导致耗费成本高,设备价格昂贵。目前国内部分厂家通过引进国外技术制造的液压桩锤产品也存在类似问题。

而本文提出的双柱塞液压锤是属于双作用式冲击液锤,采用液压双柱塞面积差动原理,锤通过液压装置提升到给定高度后,在压力油的差动作用下,锤体以大于一个g(g=9.8米/秒2)的加速度向下冲击,冲击的动能很大。而其结构紧凑简单,缸体内壁不加工,只对柱塞外径进行超精加工,对制造技术要求大大降低,由于无活塞,密封要求易解决,耗费成本低。本文主要从工程桩工机械—液压锤的总体布局、液压系统方面来进行说明。

1液压锤的总体布局

液压桩锤总体布局分为移动与固定(相对)两大部份,如图1所示。

其移动部分安装在悬吊总成座(以下简称”悬座)12上的主要零部件有:下冲双柱塞缸10(2只)、高压蓄能器8A、上升(回程)双柱塞缸11(2只)、低压蓄能器9A、锤头14、跟踪信号(JN2)24、连接体13、液压系统A(如图2所示)25、锤击下限信号(JN1)26、随动电缆(含动力线、控制线)/滑架27、悬座导向轮32(2只)、桩22、桩帽(含消声装置)23(2只)、桩帽导向轮34(4只)。锤体由连接体13与上面的二根双柱塞10和二根双柱塞11连接再与下面的锤头14连接,三者固为一整体的总称。三者质量之和即为锤体的总质量。

其固定部分安装在机座38上,主要部件有:卷扬液压马达17、桩定位油缸21(2只)、定滑轮组28(卷扬、配重各2组)、多段组合机架顶置段29、多段组合机架中间段30、悬座升降钢丝绳31、配重钢丝绳33、调斜度撑35(用于打斜桩调斜度角)、配重36、多段组合机架下置段37、液压系统B(如图3所示)39、电控41、组合机架支承铰座42(2件)、导轨43(悬座、桩帽导向轮共用)、行走机构40。

2液压系统设计

本设计应用于液压桩锤的液压系统由液压系统A(如图2所示)与液压系统B(如图3所示)两个独立液压系统组成。液压系统A置于随动的悬座上;液压系统B置于固定机座上。两系统均有独立的液压泵站,液压执行元件,液压控制元件及辅助装置。电气控置则采用两系统共用,实现集中控制;电控置于固定的机座上。两系统均设独立的液压泵站。各泵站分别由电动机驱动恒功率变量泵为各自系统提供液压源。随动的悬座内腔为液压系统A的油箱;固定的机座内腔为液压系统B的油箱。

2.1液压执行元件功能

如图2所示,在液压系统A中双柱塞液压锤的核心部件是由10与11共四只双柱塞油缸构成的执行元件;其四只柱塞缸的中心均与锤头14的中心一一对称(见图1俯视)。其中,下冲缸10共二只,其作用面积为:

式中:

d1—上端柱塞外径;

d0—下端柱塞外径。

上升缸11(回程)共二只,其作用面积为:

式中:

d0—上端柱塞外径;

d—下端柱塞外径。

设d0>d>d1,且d与d1相差值很小;故A10>A11。

当缸10与缸11构成差动回路时(图2),其差动面积为:

显然,ΔA值很小。在下冲缸10压力油作用下,锤体将以大于一个g(g=9.8米/秒2)的加速度向下冲击,又由于ΔA的差动面积很小,此时泵供给的流量虽然不大,但锤的冲击末速度却很大,若锤的总质量较大,则冲击的动能非常大。

如图3所示液压系统B中液压油缸21共两只用于桩定位,其中一只缸活塞稍大作为桩的定位基准。卷扬液压马达17有两种用途:

第一,用于悬座与桩帽保持距离跟踪。在打桩工作循环中,当锤冲击桩帽时,桩即沉入土层h深,悬座12与桩帽23之间原定距离即相差h值;如果不自动消除这一差值,将给下一轮工作自动循环给定的冲击行程减h值,锤头14就无法锤击到桩帽23。本文采用的跟踪技术,能解决桩沉入土层h深时,实现液压马达顺转,悬座即自动快速下移h值,从而自动消除这一差值,确保悬座与桩帽在自动工作循环中保持定距离。

第二,用于快速提升悬座及桩帽到预定高度,为打桩准备。

2.2液压控制元件功能

如图2所示,在液压系统A中,电磁溢流阀2A的作用在于,当1DT断电,溢流阀开启,来自泵的液压油经该阀直接流回箱;1DT通电时,溢流阀起作用,可实现系统回路的压力调节与元件保护。单向阀3A用于防止液压油从单向阀右端流向其左端。电磁阀4A为卸荷阀,在2DT断电,该阀开启,油路接通油箱,释放系统回路中液压油;系统加载,2DT通电该阀关闭,系统处于加载状态。液控单向阀D0与D1二阀并联,分流通过短路阀6的流量。单向阀D2,用于所有电磁阀的电磁铁均断电状态下,上升双柱塞缸11内腔处于密闭状态,锁往锤因自重下滑,实现锤可靠停止在任一位置。电磁换向阀5为先导控制阀,用来控制短路阀6实现快速换向[2]。3DT断电(锤体下冲),短路阀6的阀芯处上位,其上端与高压回路接通,下端与低压回路接通;当短路阀6处于平衡状态时,高压油一路经短路阀6直接进入下冲缸10,另一路经单向阀D2进入上升缸11,下冲缸10与上冲缸11构成差动回路;在压力油作用下,由于A10>A11,上升缸11的油通过液控单向阀D1快速汇流于下冲缸10,使锤以大于一个g的加速度向下冲击。当3DT通电时(锤体上升),短路阀6换向,阀芯处下位,泵与高压蓄能器8A的压力油经单向阀D2给上升缸11提供压力油;下冲缸10的油则由短路阀6和液控单向阀D0的两条通道与低压回油路相连回油箱;回油路中低压蓄能器9A吸收部分回油压力油。

如图3所示,在液压系统B中,电磁溢流阀2B电磁卸荷阀4B,当11DT、12DT通电,系统加载;断电系统卸载。电磁换向阀19为先导控制电液换向阀主要用于实现悬座与桩帽保持定距离的跟踪.当4DT通电时,卷扬液压马达17高速顺转,悬座即高速下移跟踪桩帽,直至悬座与桩帽达到给定距离时即4DT断电,制动器16刹车悬座即停在给定位置。当5 D T通电时,卷扬液压马达17快速逆转,悬座及桩帽被快速提升到预定高度时使5DT断电,制动器16刹车,悬座及桩帽即停留在预定高度,为打桩做准备。

电磁换向阀20,用于控制油缸21对桩的定位(定中心)。6DT断电,定位器原位(退回松开状态);6DT通电时,两个定位器相向快速接近实现对桩夹持定位(定心)状态。

2.3液压检测元件功能

锤下限信号JN1——电感式接近开关,感应头置冲击头上,感应物为桩帽;锤停留在桩帽上时JN1有信号,离开桩帽无信号。

悬座跟踪信号JN2——电感式接近开关,感应头置悬座上,感应物为桩帽;二只JN2分别置于两根下伸的空心钢管内的下端;其两根空心钢管上端分别与悬座固结,JN2的感应物体即是桩帽(金属),桩帽顶面至空心钢管下端面JN2感应头的距离称跟踪距离。

2.4主要辅助装置功能

如图2所示,在双柱塞液压锤的工作循环中,所需的流量(液压系统A)变化较大,系统产生的冲击也较大;因此,须采用蓄能器进行调节[1]。锤向下冲击是以大于一个g的加速度运动的,需供的流量由小到大,高压蓄能器8A储存来自液压泵多余的压力油,即存多余能量。在锤上升(回程)的过程中,需要大量的压力油;此时,不仅来自液压泵的液压油供给上升缸11,高压蓄能器8A也同时释放储存的压力油给上升缸11,提高了锤的上升(回程)速度,节省了能量。当短路阀6快速换向后,锤开始上升的同时,大量的液压油从下冲缸10流回油箱,系统产生冲击压力,利用低压蓄能器9A吸收回路中压力波动,降低压力峰值。低压蓄能器9A在锤上升过程中吸收来自下冲缸10的部分压力油;当锤向下冲击过程中则释放其储存的能量。

3液压控制原理

如图2与图3所示,泵启动是在溢流阀的电磁铁1DT、11DT均断电状态下,分别启动液压系统A、B液压泵的驱动电机,使泵在溢流压力为零的状态下启动运行。

系统最高工作压力调定及安全保护:在1DT、11DT通电状态下,分别调定A、B两系统的电磁溢流阀2A与2B的最高工作压力。

桩定位(定心)指桩贯入土层后,工况要求桩中心线与地水平面垂直或与地水平面倾斜某一角度值的定位。当桩打入土层一定深度后,所要求的角度值已趋稳定,其桩定位器即可松开退回原位;因此,桩定位只设置手动,不列入打桩自动工作循环周期。

双柱塞液压锤打桩自动工作循环周期分为:锤上升(回程)、锤下冲和保压/跟踪三个阶段。

3.1锤上升(回程)

1DT、2DT通电,当JN1、JN2同时均有信号,换向阀5的3DT通电,使短路阀6(阀芯上移)换向,泵和高压蓄能器8A的压力油经单向阀D2为上升缸11提供压力油;下冲缸10则由短路阀6与低压回路相连回油,回油路中的低压蓄能器9A吸收部分回油压力油。

3.2打桩运动(锤下冲)

当锤上升到设定高度(计时器控制)时,换向阀5的3DT断电,短路阀6(阀芯下移)换向,高压油一路经短路阀6直接进入下冲缸10,另一路经单向阀D2进入上升缸11;下冲缸10与上冲缸11构成差动回路,在压力油的作用下,上升缸11的油经过液控单向阀D1(开启)快速汇流于下冲缸10,使锤体以大于一个g的加速度向下冲击,进行打桩运动。此时,液压泵除给下冲缸10供给差动所需部分压力油外,还给高压蓄能器8A储存多余的压力油;在下冲过程,四只缸与回油油路都是断开的,低压蓄能器9A则逐渐释放锤上升过程中吸收(下冲缸10)的能量。

3.3保压/跟踪阶段

锤体冲击桩帽时,使桩沉入土层一定深度h;桩沉h距离的过程,也是悬座(JN2)与桩帽产生h距离的过程,即悬座对桩帽进行跟踪h距离的过程。只要(悬座JN2离开桩帽)跟踪信号JN2无信号,其电液换向阀19的4DT通电,卷扬液压马达17顺转,悬座高速下移跟踪桩帽,至跟踪h距离消失,误差信号JN2有信号时即4DT断电,制动器17刹车,悬座对桩帽跟踪停止。为防止桩的回跳,锤头在桩帽上须停留一段时间进行保压。根据保压时间指令结束,JN1、JN2同时均有信号,换向阀5的3DT通电,使短路阀6换向,锤体开始上升(上升高度由计时器控制);系统又开始新一轮自动工作循环。

4结论

本文提出的双柱塞液压锤和国外现代液压锤均属冲击式液压锤,输入参数是液流的工作压力与工作流量,输出参数是末速度、冲击幅、冲击频率和冲击能量。与国外现代液压锤的区别在于:国外采用的是活塞(油缸)液压差动原理,本产品采用的是双柱塞(缸筒)液压差动原理与定距离跟踪技术,并具备制造工艺难度低、造价低、维护成本少等优点。

摘要：本文提出的新型双柱塞液压锤采用双柱塞面积差的液压差动原理。与国外发达国家同类液压锤相比,本文提供的液压锤具备桩定位、定距跟踪、消声等功能,而且原理新颖,结构简单紧凑,制造技术难度不大、成本相对低廉。

关键词：双柱塞,桩定位,定距跟踪,消声

参考文献

[1]雷天觉,李寿刚,等.液压工程手册[Z].北京机械工业出版社,1990.

[2]李世华.现代施工机械实用手册[Z].广州华南理工大学出版社,1999.

[3]宁波中意液压马达有限公司.液压马达样本,2008.

[4]榆次液压有限公司.榆次液压产品,2006.

[5]SICK德国施克光电公司.电感应式接近开关1M12.样本,2007.

[6]胡均平,等.新型气液联合液压打桩锤的仿真研究[J].计算机仿真,2009.

液压控制阀 篇8

液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要,液压挖掘机可以配装多种工作装置,如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。回转与行走装置是液压挖掘机的机体,转台上部设有动力装置和传动系统。液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件,推动工作装置动作,从而完成各种作业。

优越的操纵控制性及作业性能是大型矿用液压挖掘机的显著特点。超大型液压挖掘机采用发动机—油泵电气控制系统,可以最大限度地发挥发动机的性能、降低油耗,使机械高效地工作。大部分超大型挖掘机采用故障检测系统,利用装设在驾驶室的显示器为驾驶员提供各主要部件、系统及整机的工作状况,机械操作的自动化程度及适应性大大提高。

2 大型矿用液压挖掘机铲斗及开斗液压控制

2.1 铲斗及开斗工作流程

底卸式铲土是大型矿用液压挖掘机铲斗进行卸土的基本方式,其工作模式是利用开斗液压缸打开斗底卸土,铲斗的后壁内安装开斗液压缸装置,活塞杆在液压缸内伸缩,启动杠杆机构翘起铲斗,从底部把料物进行卸载。这种流程的优势为卸载速度快,铲斗可以靠近自卸车,对车辆的冲击力很小。

2.2 铲斗及开斗液压控制设计

在设计中,有4台主工作泵对矿用挖掘机的行走装置、动臂、铲斗、开斗以及斗杆的液压机构进行液压供油。各液压执行机构均有1台主工作泵通过多路阀进行控制。在四组多路阀中,并联与顺序单动组合控制有两组,供油顺序单动控制的有两组。其流量控制是利用阀外合流对液压执行机构控制。这样,4台主工作泵均可以分别对执行机构组合进行供油。

在设计中,矿用挖掘机液压系统都是通过正流量控制进行工作,先导阀输出的先导压力是利用操纵手柄进行控制。同时对先导阀进行优化,用单独的先导泵进行供油。为达到实流量匹配与降低液压系统的能耗,各个主泵的排量与控制多路阀的开度同时受先导控制压力控制。

液压泵排量为正流量泵,与先导压力值是正比例关系。与此同时,液压泵通过恒功率进行控制,这样可以通过外部控制调整恒功率值的大小。恒功率值大小的调整能够根据施工现场的状况进行控制,这样挖掘机在挖掘中可以通过设置液压泵不同的恒功率值,灵活机动地工作。

在设计中,挖掘机的铲斗和开斗装置由相同型号的液压缸进行控制,工作中,3台主泵可以对铲斗液压缸进行供油,最多可以由1台主泵对开斗液压缸进行供油,液压系统中采用电磁阀和多路阀组合控制。

图中的电液多路阀是系统中主控阀,能够把多路阀简化成三支可变节流口,并且能够进行联动,当驾驶员操作工作装置时,多路阀的A、B口逐渐打开,T口逐渐关闭,阀芯处于中位时,A、B口关闭,T口全开,液压油通过T口卸荷回油箱。其主控阀调速原理如图1所示。

开斗液压缸在缩回(打开斗底)时控制原理与铲斗液压缸相同,开斗液压缸在伸出(关闭斗底)时,控制原理不同,区别在于控制开斗液压缸的主控阀与控制铲斗的不同,开斗液压缸在伸出(关闭斗底)时,主控阀P口与A、B口在内部接通,口封堵,开斗液压缸靠自重伸出,这样液压缸运动速度得到提高,系统的效能大大提升。

3 结语

总之,大型矿用挖掘机液压传动紧密地联系在一起,其发展主要以液压技术的应用为基础。由于挖掘机的工作条件恶劣,要求实现的动作很复杂,对液压系统的设计提出了很高的要求,因此,对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机进步的重要一环。本文提出的铲斗及开斗液压控制设计为今后设计和制造更大型的液压挖掘机提供技术参考。

参考文献

[1]陈世教,荣洪均,冀满忠,等.液压挖掘机反铲工作装置整机理论复合挖掘力的计算及应用[J].工程机械,2007(4).

[2]刘鹏虎,张勇,张强.液压挖掘机工作装置的动力学分析及控制[J].中国工程机械学报,2007(1).

液压油维护质量控制 篇9

关键词：污染,发热,泄露,液压油,预防

1、概论

随着现代液压技术的发展, 液压系统在矿山关键设备中得到广泛应用。一旦由于液压系统出现故障而被迫停机检修, 则必然造成比较大的经济损失。根据几年来的工作实践, 我们总结出关键设备液压系统失效的主要原因是“污染”、“发热”、“泄漏”和“泡沫”的产生, 而这4种原因的产生与液压油质量的好坏有着直接的原因。因为液压油在液压系统中不仅起动力传递、润滑和冷却作用, 同时还对腐蚀和锈蚀起抑制作用。

2、污染、发热、泄漏和泡沫的防治

2.1 污染的防治

在以上这四个原因中, 由于污染物的原因引起故障所造成的结果是最坏的。一般情况下, 液压油可能遭受到两种类型的污染:一种是来自外部的污染, 如灰尘、铢锈、布屑、纤维和水垢等。对于这一种污染可以采取措施将污染物阻挡在系统之外。另一种污染是由于油液添加剂变质所形成的可溶解的和不可溶解的成分造成的, 尤其是当系统油温过热时, 会加速这种污染物的形成。

2.2 油温过热的防治

油温过热会加速油液的变质, 过热也会影响密封圈和防尘圈的寿命, 形成油液和空气的泄漏, 降低系统的效率。在损坏的密封圈和防尘圈处, 污染物也会进入系统, 迸一步缩短了系统的寿命。要有效防止油温过热的产生, 可以采取以下措施。

(1) 使用黏度合适的液压油;

(2) 避免使用长度尺寸不够的软管, 并确保所安装的软管没有突然的急弯,

(3) 当泵、液压缸和其它液压元件磨损时, 应及时更换,

(4) 保持液压系统外部和内部清洁, 经常检查油箱的液位, 定期更换过滤器滤芯, 定时检查冷却器和定期对冷却器除垢等措施。

2.3 泄漏的防治

液压系统的泄漏是液压系统故障的主要症状之一, 其可分为内部泄漏和外部泄漏两种类型。

(1) 内部泄漏。液压系统中元件的磨损, 随着时间的推移, 在元件内部产生的泄漏会起来越明显, 轻微的内部泄漏可能察觉不到, 但是, 随着内漏的增加, 系统过热将成为问题。当这种情况发生时, 系统的其他元件将开始失效。判断内部泄漏的简单办法是测试系统满载和空载时的工作周期, 假如花了比空载时长很多的时间才完成有载时的动作, 那么可以怀疑泵可能失效。

(2) 外部泄漏。压力管道的泄漏可能很容易发现, 但发生在泵的吸油口时则很难检测到, 当出现以下五种现象之一时, 可怀疑系统吸油管泄漏: (1) 液压油中有空气气泡; (2) 液压系统动作不稳定, 有爬行现象; (3) 液压系统过热; (4) 油箱压力增高; (5) 泵噪声增大。

2.4 泡沫的形成原因和防治

形成泡沫的条件是空气和油液的混合, 形成的很小气泡会积聚在系统的各个部分。当油液形成泡沫还会产生过热现象, 这是因为当油被压缩时, 由于气泡的存在增加了系统的温度。也就是说, 当空气被压缩时, 就像在发动机气缸中一样使温度升高, 热的空气气泡依次加热周围的油液, 因此应当防止空气进人系统和引起泡沫。泡沫还是一种可压缩性高的物质, 它的存在会影响泵的输出特性, 可能产生不规则的运动和造成系统过早的失效。要防止泡沫的产生, 可采取以下措施:

(1) 经常性检查油箱油位, 避免因油位太低而使泵将空气吸人系统中;

(2) 必要时, 检查并更换防尘圈和密封圈, 因为如果没有采取措施及时地更换, 将会导致空气泄漏;

(3) 安装软管时, 要保证它们被牢固地支撑, 振动的软管可能造成管接头松驰, 使空气进入系统, 所以应定期检查软管的连接处和固定部位;

(4) 当维修和重装液压元件时, 工作一定要仔细, 以免因密封不合适而导致泄漏;

(5) 要选取黏度合适的液压油, 油的黏度太高, 对控制的反应有减慢的趋向, 也会造成流体摩擦增加使系统的油温升高, 或者造成液压泵吸尘, 从而增加泡沫的形成。

3、液压油的质量要求和质量变化

(1) 液压油质量的好坏与否不仅影响液压系统的工作性能和液压元件使用寿命, 而且直接关系到液压系统的可靠性或能否正常工作。因此液压油的质量应该满足如下要求:

(1) 适宜的黏度。当液压油黏度过大时, 将引起液压系统的管压损失增大, 从而导致液压系统发热, 此外, 液压油的流动性能下降, 导致液压系统的灵敏度降低;当液压油黏度过低时, 将引起液压系统的漏损量增大, 容积效率降低, 此外还会影响液压元件在大负载下润滑, 加剧这些元件的磨损。因为液压油黏度系数随温度的升高而降低, 因此, 保证液压系统中液压油有良好的低温流动性和在高温时一定的黏度, 这对于高寒、炎热和冬夏温差较大的地区, 尤其显得重要。

(2) 较好的氧化安定性。液压油工作时, 将受到机件的高速搅拌, 并且与空气、水及机械杂质的接触中发生氧化变质, 导致其黏度增加, 并生成胶质和炭化颗粒, 会使高精度的液压元件失效而造成故障, 而生成的酸会加速金属元件的腐蚀。因此, 要求液压油要有较好的氧化安定性。

(3) 良好的破乳性。当液压系统中浸入少量水时, 如果液压油没有良好的油水分离性能, 将会导致水分长期混在液压油中, 不仅加速液压油的氧化变质, 而且会加快金属液压元件的腐蚀, 因此, 要求液压油具有良好破乳性。

(4) 良好的消泡性。液压油在常温下会含少量的空气, 而高速回油冲击和液压泵高速运转时又产生泡沫, 这既加剧了液压油的氧化, 又增大了液压油的可压缩性和液压元件的气蚀, 使液压系统产生爬行、振动、噪声和压力不稳等故障, 严重时还会破坏液压泵的正常润滑。因此, 要求液压油不易产生泡沫, 或者产生泡沫后能迅速消除。

(5) 较好的润滑性和一定的难燃性。为了保证液压元件的正常润滑, 要求液压油具较强的油膜强度。

(6) 较好的流动性。液压系统是利用液压油的流动来实现各种动作, 因此, 要求液压油有较好的流动性能, 严寒地区冬季使用的液压油凝点应低于使用温度12.5℃以上。

(7) 密封材料的相容性。液压系统中的密封多采用橡胶、塑料和尼龙等材料, 因此, 要求液压油对这些密封元件不产生溶胀和腐蚀。

(2) 液压油的劣化是一个渐变过程, 液压油经过一段时间使用后, 由于以下原因影响, 其性能逐渐劣化, 主要表现为酸值上升、黏度变化、颜色变化、防锈性、抗氧化性和消泡性能下降, 产生油渣和树脂的溶解成分。

4、液压油的更换及预防措施

如果继续使用已经劣化的液压油, 将缩短液压装置的寿命, 同时将引发事故。据统计, 液压设备80%的故障与液压油使用有关。因此, 为了液压油能够正常工作, 必须把液压油劣化程度控制在一定的范围内。当发现液压油显著劣化, 水份混人引起白浊现象、金属粉或者灰尘杂物大量侵入, 与异种油混合等现象时, 应立即更换, 若车辆长期停放后再使用, 也必须更换液压油。

除了定时检查更换液压油, 平常应采取相应措施预防减少液压油的劣化:

(1) 在液压油的储运、发送过程中, 防止水分和机械杂质混入到液压油中, 以及避免混油和液压油蒸发, 是维护好液压油品质的前提条件。

(2) 要防止固体异物混入, 取决于空气滤清器的正常工作、液压油箱的密闭性和通气装置的作用, 要尽量减少灰尘和异物的进入, 液压油箱要定期清洗。

(3) 在洗车或者在雨天行驶时, 要特别注意避免水分混入液压油中。

(4) 为了避免空气混入液压油中, 首先要保证从液压油箱到液压泵的进口有良好的密封, 其次, 工作以后压力油返回油箱时油中不能含有气泡。

(5) 对于刚维修过的车辆液压系统, 由于装配过程中不可避免地带人一些尘埃、纤维、铁屑等杂质, 这就需要在液压系统使用前必须要用冲洗油冲洗干净后方可运行。

5、结论

随着现代液压技术的发展和应用, 液压系统向高压、高速、大功率和大容量方向发展, 使得液压元件的精密度和液压泵、液压马达容积效率大大提高, 从而给液压油提出了更高的质量要求。因此, 使用合格、安全的液压油, 是保证液压系统正常运行, 延长使用寿命和降低使用成本的关键之一。

参考文献

液压控制阀 篇10

【关键词】煤矿液压支架；电液控制系统

随着科学技术的发展，液压支架电液控制系统正逐步应用到我国煤矿企业中。电液控制系统的推广，使煤矿生产由机械化生产向自动化控制生产迈进。不仅提高了煤矿生产效率，而且改善了煤矿生产的工作环境及安全条件。

1.电液控制系统的发展概况

1.1国外电液控制系统发展

为了便于井下开采实现自动化，改善工作环境，美国、德国等国家于20世纪70年代最先开始研制、开发液压支架电液控制系统。电液控制系统在国外，80年代进入试运行阶段，90年代技术基本成熟，逐步应用于煤矿综采。国外应用电液控制系统较多的有德国、美国、英国、澳大利亚、波兰等。其中尤以德国、美国应用最为普及化，其各项技术指标也属领先地位。德国采矿技术有限公司(DBT)生产的PM4控制器，德国玛坷公司(MARCO)生产的PM31、PM32控制器，美国JOY公司的RS20控制器装配了故障诊断预警装置，通过刮板输送机、采煤机等进行联动、实现远程操控。

1.2国内电液控制系统发展

在我国，1991年北京煤机厂和郑州煤机厂首次研发液压支架电液控制系统，在井下工作面进行工业试验，但由于各种原因未能大批量生产。

1996年，煤炭科学研究总院太原分院试制电液控制系统，进行了我国首家整套工作面生产实验。

2001年7月，北京天地玛珂电液控制系统有限公司成立，北京天地玛珂电液控制系统有限公司注册于北京市中关村科技园区昌平科技园，由央企中国煤炭科工集团下属上市公司天地科技股份有限公司与德国玛珂系统分析与开发有限公司合资成立。公司专业从事液压支架电液控制系统、智能集成供液系统、综采自动化控制系统等技术和装备的研究开发、生产、销售和技术服务等业务。致力于提高中国煤矿综采自动化水平，改善煤矿开采安全生产环境，降低煤矿一线工人的劳动强度。公司自成立以来，一直保持着较快的发展速度，年均复合增长速度保持在43%，2010年实现销售收入3.15亿元。截至2011年6月30日，成功推广应用电液控制系统172套，占国产液压支架配套电液控制系统市场份额的62.8%;其中天玛公司自主研发的SAC型液压支架电液控制系统成功推广应用71套，占国产液压支架电液控制系统市场的69.6%，处于市场领先地位。

2005年，航天科技研制出液压支架电液控制系统的控制器，达到了设计标准，但未进行大批量生产。

虽然我国已有多家企业研制成功电液控制系统，但由于价格、可靠性、软件设计等原因，国外企业生产的电液控制系统仍在我国占有重要市场。

2.电液控制系统组成、功能及特点

2.1组成

液压支架电液控制系统由地面主控计算机、数据传输网路、液压支架电液控制器组成。地面主控计算机采用可靠性高、抗干扰能力强的计算机作为主控计算机。数据传输网络包括井下交换机、数据转换器、数据传输线缆、耦合器、电源箱等。液压支架本体上安装有支架控制器、行程传感器、压力传感器、红外传感器、角度傳感器、电磁换向阀组等，电液控制系统的最终执行机构为电液阀。

2.2功能

液压支架电液控制系统可实现地面主控机对井下工作面液压支架的自动控制，完成液压支架的推溜、自动移动、放煤、喷雾等动作。在工作面，通过在液压支架上安装的行程传感器、压力传感器等将工作环境等信息传输给计算机，通过数据分析、运算，计算机根据生产工艺要求，对控制器、电液控制阀进行控制，实现液压支架的自动推溜、自动放煤、自动移架、自动喷雾等多架或单台控制。多个支架控制器通过数据总线组成一个通信网络，各种动作的管理以及实时调度由系统软件中的内嵌操作系统来完成，通过检测装置定位采煤机、掘进机，使工作面的液压支架动态跟进，形成高效、安全的自动化生产控制系统。

2.3特点

液压支架电液控制系统采用计算机作为控制核心，运算速度快、处理信息量大，能够方便地监控、查看井下工作面的液压支架、采煤机及输送机等相关设备的运转情况。在显示器上直观的显示各种井下实时数据，可根据生产实际情况设定、修改控制参数，通过远程操作，控制液压支架各种动作以及紧急停止。

传统的液压支架控制方式为人工操作控制阀，控制液压支架的动作，当液压支架立柱密封圈等存在安全隐患时，极易造成人员伤害事故。而电液控制系统以计算机为控制核心、电液阀为执行机构，大大降低人员劳动强度，同时提高了人员的安全系数。

3.结束语

液压支架是采煤工作面的关键支护设备。电液控制系统的发展及应用，降低了工人的劳动强度，改善了煤矿开采的安全生产条件。然而，我国的电液控制系统尚未完全成熟，部分元部件仍依赖于进口，总体来说我国的液压支架电液控制系统的可靠性需要提高，打破控制器长期以来被国际大公司垄断的局面，对煤炭生产及煤机制造行业具有显著的社会效益和经济效益。

液压管道在线酸洗质量控制 篇11

关键词：液压管道,在线酸洗,压力,温度,流速

本工程为青海平安高精铝板带工程, 主要酸洗部位为已安装1号、2号轧机低压液压系统、中央油润滑系统;重卷机组、1号拉弯矫直机组、2号拉弯矫直机组、薄带剪切机、纵切机组的液压系统, 9个系统共计3万多米管道。系统所使用的管材在制造、运输、贮存及安装中都会不可避免的产生轧制鳞片、油污泥沙、锈层及各种氧化物等污垢, 尤其在设备安装不到位的情况下, 会导致长期安装完毕的管道内部发生锈蚀。在这种情况下, 根据设计和工艺性能要求, 我们就需要对安装的管道进行在线酸洗。

1) 管道内部清洁若达不到要求, 将直接破坏设备的阀门等精密部件, 最终破坏整个工艺过程, 影响正常的生产。因此, 在管道安装完成后, 需对系统进行彻底的清洗, 将管道内部的污垢和杂质清除, 使管道的内表面达到合乎要求的清洁度, 为安全正常生产创造良好的条件。2) 对于管道施工, 酸洗和油冲洗一直是困扰施工单位的难题。而在线酸洗过程具有不可见性, 难度更大, 若采用方法不当, 冲洗数月都达不到清洁度的要求, 影响工程正常的调试及生产。因此, 为保证管道安装及酸洗的质量, 根据实际情况对不合格的管道进行分析, 液压管道在线酸洗质量控制主要因素有:管道脱脂的质量、水冲洗的质量, 酸洗液的配制, 酸洗的时间, 酸洗温度的控制, 酸洗液在管道中的流速, 酸洗泵的压力, 短接管和酸洗机连接管的材质与连接方法, 酸洗后管道钝化和吹扫的质量, 成品保护措施。

项目施工人员就产生质量问题的原因, 组织成员开展了多次活动, 从各个方面进行了评判和确认, 分析产生的机理, 找出以上影响因素发生的原因和解决的办法, 并从人、机、料、法、环等五个方面进行了深入研讨, 严格控制管道酸洗的各个过程, 确保避免液压管道在线酸洗的质量缺陷。提高酸洗一次合格率, 达到本工程设定的质量目标, 并降低成本。具体如下:

1) 首先要完成液压管道酸洗、油冲洗的工艺评定, 有能力进行此项工作, 并有信心做好该项工作。2) 所有成员参与了本项目液压管道酸洗、油冲洗工艺评定及制定的全过程, 能够胜任液压管道在线酸洗工作。在正式酸洗前进行具体的现场模拟练习, 熟悉酸洗工艺, 能够确保管道酸洗的质量。3) 公司对本工程从人力和物力上都给予了大力的支持, 为项目部创造了良好的施工条件。4) 项目成员采用“头脑风暴法”对酸洗质量缺陷产生的原因进行了分析, 采取了以下措施:加强施工人员的责任心教育, 制定奖惩措施;上岗人员加强练习, 深入学习工艺要求, 严格按照工艺要求执行;加强施工人员的质量意识, 制定措施, 设专人进行督察和检查, 确保成品保护措施落到实处;酸洗结束, 把管道中残留液体必须吹扫干净, 保证不留死角和盲点;在本工程中为了保证酸洗的质量, 新购置了一台酸洗机, 其性能均能满足使用要求;各种计量表都经过表计专业校验部门校验, 且都在有效期内, 从而有效地保证了压力能调至施工要求的需要;管道酸洗过程中对温度有比较严格的要求, 一般必须保证在40℃左右。加热系统设有恒温自控元件, 保证温度在许可的范围;在本工程中我项目购买知名企业生产的原材料, 每种原材料都有可信的实验数据和证明性材料;本工程施工用水来自城市水网, 水质可以得到保证;脱脂液和酸洗液根据现场实验的方法可得出相关参数;根据管道锈蚀的程度, 决定酸洗的时间;酸洗顺序要和油冲洗的顺序一致。可根据情况正冲, 反冲, 确保每根管子, 每个死角都能够酸洗干净;管道中酸液的流速可根据酸洗机出口处管道上连通阀的开口大小调节;管线回路的连接方式和方法直接影响管线内酸洗液体的流动速度和形态, 最终影响酸洗质量。

通过要因确认, 现场试验我们得出以下结论:

1) 脱脂液的配制质量见表1。

2) 酸洗液配制质量见表2。

3) 临时回路的连接方式见图1。