液压原理图

液压原理图（精选8篇）

液压原理图 篇1

一、引言

现代数控机床的全自动化控制需借助液压传动辅助机床实现整机的自动运行, 如自动换刀、制动、工作台自动交换等。但液压传动在密闭管道内进行, 难以观察和测量, 故障诊断比较困难。目前较普遍的方法是根据液压系统原理图进行故障诊断, 所以本文着重分析数控机床液压系统原理图的识读方法。

二、“浏览—分解—倒推—整合”数控机床液压系统原理图读图法

1.“浏览—分解—倒推—整合”读图法基本原理。

液压系统一般是一个主动力源同时为多个执行元件供油。按一般读系统图的方法, 从动力源开始, 到执行元件结束。将遇到多个分支油路, 若逆向考虑:油液从执行元件开始流动, 到液压泵结束, 则能避免这个难题。因此, “浏览—分割—倒推—整合”读图法基本原理为: (1) 浏览:快速浏览系统图, 了解系统动作循环、执行元件的功能、执行元件数目等, 大概把握系统图的复杂程度。 (2) 分解:以执行元件为中心, 将系统进行分解, 分解为若干个分支油路。 (3) 倒推:假定起点是执行元件, 终点是液压泵, 所有液压元件处于连通状态, 分析油液流经的液压元件。然后按油液实际流向, 详细分析该回路。 (4) 整合:根据数控机床液压系统的动作要求, 以信号为纽带, 整合所有分支油路, 归纳出整个液压系统的工作原理和特点。

2.“浏览—分解—倒推—整合”读图法基本步骤。

(1) 了解:了解数控机床及其液压系统的功能以及对液压系统的要求。 (2) 浏览:了解液压系统的动作循环、执行元件数目与功能、液压泵数目等。 (3) 系统分解:按执行元件数目将系统分解为若干个子系统。 (4) 子系统分析:分析每个子系统的运动和原理。根据倒推原理, 将每个子系统划分成各分支回路, 并对各分支回路的工作原理进行分析。首先分析各分支回路由哪些基本回路组成。第二分析基本回路中液压元件的功能和相互连接关系。第三根据运动循环, 分析每步动作的进、回油路线。最后根据进、回油路线, 分析每个分支回路的原理, 并分析各子系统之间的联系。 (5) 整合:包括子系统整合和系统整合。子系统整合主要依据关键液压元件, 如换向阀、压力阀等的不同状态;系统整合主要依据各子系统间顺序、同步、互锁等要求。信号是纽带, 并做出信号控制元件的动作顺序图或状态图。 (6) 归纳:全面分析液压系统的工作原理后, 归纳出设备液压系统的特点。

三、实例分析

以MJ-50型数控车床液压系统原理图为例, 应用“浏览—分解—倒推—整合”读图法进行读图, 液压系统原理图如图1所示。

第一步了解MJ-50型数控车及其液压系统。MJ-50型数控车床主要用来加工轴类零件的内外圆柱面、圆锥面、螺纹表面、成形回转体表面等。液压系统实现零件加工所需的辅助运动:主轴卡盘的夹紧与松开、卡盘夹紧力高低压转换、刀架夹紧与松开、刀架转位、尾座套筒的伸出与缩回。液压系统所需力及流量变化较小, 主要负载是提供加工零件的夹紧力、预紧力以及刀盘的锁紧力和一些油缸换位动作的平衡。一般采用中低压系统即可。

第二步浏览液压系统原理图。可知, 非循环动作, 有四个执行元件, 分别实现上述辅助功能, 一个液压泵供油, 图中已指明执行元件的运动方向。

第三步系统分解。图1中有四个执行元件, 故将该系统分解为:主轴卡盘、刀架的夹紧与松开、刀架转位和尾座套筒4个子系统。

第四步子系统分析。根据油液倒推原理, 理出分支回路。以卡盘子系统为例, 经倒推可知此子系统有两个分支回路, 由换向、锁紧和减压三种基本回路组成。是主换向阀, 实现主轴卡盘的夹紧与松开:1YA通电, 卡盘实现正卡夹紧, 2YA通电, 卡盘实现反卡夹紧;电磁换向阀4实现卡盘高、低压夹紧力切换:图示状态时, 减压阀8接入系统, 高压夹紧, 电磁铁3YA通电, 4右位工作, 减压阀9接入系统, 低压夹紧;液压泵1提供能源, 单向阀2保证液压泵出口的油不倒流。各元件的连接关系见图1。经分析, 这两个分支回路的进、回油路线为。进油路线:高压回路:1→2→8→4→3→卡盘液压缸;低压回路:1→2→9→4→3→卡盘液压缸。回油路线都为:卡盘液压缸→3→油箱。正卡夹紧与松开工作原理:当1YA通电时, 阀3左位工作, 泵出口压力油经阀8、阀4、阀3到液压缸右腔, 液压缸左腔的油液经阀3直接回油箱, 活塞左移, 卡盘正卡高压夹紧。当2YA通电时, 活塞右移, 卡盘松开。

第五步系统整合。根据设备对各子系统动作的要求, 以信号为纽带, 将各子系统整合成一个整体。系统工作原理如下:按下油泵启动按钮时, 卡盘和刀架都必须处于夹紧状态, 如图1所示。数控系统发出换刀指令后, 首先刀架松开:4YA通电阀6右位工作, 液压油进入刀架液压缸下腔, 上腔油液经阀6右位回油箱, 该液压缸活塞上移, 刀架松开;然后, 刀架转位:若8YA通电, 阀5左位接入系统, 油液经阀5左位进入液压马达, 液压马达带动刀架正转, 若7YA通电, 则刀架反转, 转速分别由单向调速阀11和12控制;最后刀架复位夹紧:刀架转位到指定位置后7YA或8YA断电, 液压马达停转, 同时4YA断电, 刀架夹紧, 换刀过程结束。加工长轴类零件时需使用尾座, 当6YA通电时, 阀7左位工作, 泵出口油液经减压阀10、换向阀7左位进入尾座套筒液压缸左腔, 液压缸右腔油液经单向调速阀13、阀7左位回油箱, 缸筒带动尾座套筒伸出, 压力计16显示伸出时的预紧力大小。当5YA通电时, 缸筒带动尾座套筒缩回。

第六步归纳液压系统的特点: (1) 采用单向变量液压泵向系统供油, 能量损失小。 (2) 用换向阀控制卡盘, 实现高、低压夹紧的转换, 并且分别调节高、低压夹紧压力的大小, 因此可根据工件情况调节夹紧力, 操作方便简单。 (3) 用液压马达实现刀架转位, 可实现无级调速, 并能控制刀架正、反转。 (4) 用换向阀控制尾座套筒的伸出或缩回, 并能调节尾座套筒伸出工作时的预紧力大小, 能适应不同工件的需要。 (5) 压力计14、15、16可分别显示系统相应处压力, 便于故障诊断和调试。

四、结论

“浏览—分解—倒推—整合”是分析复杂液压系统原理图最基本的方法, 实质是通过分解将复杂的系统简化为简单的液压回路, 通过对简单回路的分析整合出复杂系统的原理。化繁为简、化整为零、各个击破、归纳整合是这种方法的突出特征。但这种方法要灵活运用, 上述的六个基本步骤也要灵活进行。

摘要：本文提出了“浏览—分解—倒推—整合”的数控机床液压系统图识读方法。该方法根据执行元件数目将系统分解为若干子系统, 用油液倒推法将每个子系统划分成若干个分支回路, 在分支回路原理分析的基础上整合出子系统原理, 进而整合出系统原理。有效解决了识图中分支油路多的困难, 并以实例说明该方法的实用性和有效性。

关键词：液压系统图,分解,倒推,整合,识读方法

参考文献

[1]王美姣.一种新的液压传动系统图识读方法[J].液压与气动, 2009.

[2]肖龙.液压与气压传动技术[M].北京:高等教育出版社, 2011.

[3]曹智军.数控机床与维修[M].北京:机械工业出版社, 2011.

[4]王凤平.金属切削机床与数控机床[M].北京:清华大学出版社, 2009.

液压原理图 篇2

液压机简介:

也压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。动力机构在电气装置的控制下,通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种工艺动作的循环。液压缸:将液压能转化为机械能液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式.液压装置是由液压泵,液压缸,液压控制阀和液压辅助元件。

辅助元件:

1、油箱:用来储油,散热.分离油中空气和杂质作用

2、油管及油管接头

3、滤油器

4、压力表

5、密封元件

液压机工作原理

液压机辅件保养液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式.液压装置是由液压泵,液压缸(液压马达等执行机构),液压控制阀和液压辅助元件

液压泵:将机械能转换成液压能的转化装置.液压缸(液压马达等执行机构):将液压能转化为机械能.控制阀:控制液压油的流量,流向,压力,液压执行机构的工作顺序等及保护液压回路油压机,ktc-g系列-液压产品作用.讲的通俗一点就是控制和调节液压介质的流向,压力和流量.从而控制执行机构的运动方向,输出的力或力矩.运动速度.动作顺序,以及限制和调节液压系统的工作压力,防止过载等作用(如单向阀,换向阀,溢流阀,减压阀,顺序阀,节流阀.调速阀等)

我公司生产的液压机特点:

1、采用内置式快速缸,空行程速度快、生产效率高;

2、方便的手动调整机构可调整压头或上工作台在行程中任意位置压制,也可在设计行程内任意调整快进和工进行程的长短;

3、压力可按工艺需要无级调整;

4、整体焊接的坚固开式结构可使机身保持足够刚性的同时拥有最方便的操作空间。

油压机工作原理

液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式.液压装置是由液压泵,液压缸(液压马达等执行机构),液压控制阀和液压辅助元件液压泵:将机械能转换成液压能的转化装置.液压缸(液压马达等执行机构):将液压能转化为机械能.控制阀:控制液压油的流量,流向,压力,液压执行机构的工作顺序等及保护液压回路 作用.讲的通俗一点就是控制和调节液压介质的流向,压力和流量.从而控制执行机构的运动方向,输出的力或力矩.运动速度.动作顺序,以及限制和调节液压系统的工作压力,防止过载等作用(如单向阀,换向阀,溢流阀,减压阀,顺序阀,节流阀.调速阀等)辅助元件:

1、油箱:用来储油,散热.分离油中空气和杂质作用

2、油管及油管接头

3、滤油器

4、压力表

5、密封元件

液压系统将动力从一种形式转变成另一种形式。这一过程通过利用密闭液体作为媒介而完成。通过密闭液体处理传递力或传递运动的科学叫做“液压学”，液压学一词源于希腊语“hydros”，它的意思为水。

液压学科学是一门年轻的科学—仅有数百年历史。它开始于一位名叫布莱斯·帕斯卡的人发现的液压杠杆传动原理。这一原理后来被称为帕斯卡定律。

虽然帕斯卡作出了这一发现，但却是另一位名叫约瑟·布拉姆的人，在他于1795 年制造的水压机中首次使液压得到了实际使用。在这一水压机中作为媒介利用的液体就是水。

第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是1920年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁•尼斯克(G•Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;1910年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。

第二次世界大战(1941-1945)期间,在美国机床中有30%应用了液压传动。应该指出,日本液压传动的发展较

欧美等国家晚了近20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动,1956 年成立了“液压工业会”。近20~30 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。

液压原理图 篇3

《液压与气压传动》是机械类专业的一门重要的专业基础课程,无论对学生的创新能力、科学精神以及在工作中解决实际问题的能力的培养,还是对后继课程的学习,都十分重要。但是液压与气动的原件结构复杂,系统抽象,如何让学生能更好地学习这门课程,掌握知识,始终是这门课程的难题。近年来,随着计算机技术的飞速发展,仿真技术被广泛应用到液压与气压传动行业[1]。

对于液压或气压机械来说,系统的设计是重要的一环,原理图则是必不可少的一步,实现原理图的计算机辅助设计,既能减轻了设计人员的工作量,又可以保证设计质量,所以国内许多高校、企业及研究所都有这方面的研究,开发了许多关于液压与气压的软件。这其中有许多是都是利用自行开发的关于液压与气压的软件,这些软件的开发一般都采用建立一个液压与气压元件库,在绘制液压与气压原理图时都是把所需的元件从液压与气压元件库中调用出来,通过复制或鼠标拖拽的方式放入绘图的窗体[2,3]。则是针对文献3所开发的面向对象的液压与气压回路工作原理仿真软件进行二次开发,介绍了在绘制完一个原理图后进行相关检测的方法,如何在自制的液压与气压模拟软件中加入一个检验功能,用以检测所调用的各种液压或气压元件的名称、分类以及所绘制原理图的相关特征。

2 检测功能的实现

Visual Basic 6.0是微软公司推出的Windows开发工具,是一种应用比较广泛、易学易用的面向对象的开发工具,具有智能化的操作界面、执行效率高、控件(Control)制作能力强等特点。

设计目标是在液压与气压模拟仿真软件中加入一个检测的功能,它的功能是可以对用户所绘制的液压与气压的仿真原理图进行识别,检测出在原理图中调用的各个元件,并进行简单的识别,最终呈现给用户。

由于在本软件中各个液压元件是基于VB事先编好的控件,使用时进行调用就好了,各个液压元件都有各自的名称,检测方式是编写一个判断语句,在进行检测时对相应的元件进行一一判断,当满足判断条件时,返回一个值。通过返回值得到检测结果。

首先在VB中建立一个窗体,标题设计为“液压与气压仿真软件回路检测系统”,然后使用“Label”按钮在窗体内添加以下标题“液压与气压仿真回路检测系统”、“能源元件”、“控制元件”、“执行元件”、“辅助元件”、“提示”;然后在各个“Label”控件后的相应位置添加同样5个“Label”控件,调整适当的大小,做为识别结果的显示窗口;最后添加3个“Command Button”,分别为“检测”、“清空”、“退出”用来作为功能按钮。效果如图1所示。

众所周知,虽然液压与气压传动的系统十分复杂,但是无论多复杂的液压原理图,其组成元件都可分为“能源元件”、“控制元件”、“执行元件”、“辅助元件”。所以在进行检测时,将元件库中的元件分类进行判断可以更加简单清楚。

为了是判断程序更加方便,将4种元件分别定义为“d”、“a”、“c”、“e”,给这4个字符赋值,令a=2、c=2、d=2、e=2,表示在识别程序中相对性的各种液压元件都不存在,当进行识别时,通过返回值就可以得到想要的识别结果。然后将液压与气压仿真软件元件库中的元件按相对应的类别给予编号,如控制元件中的各类阀,“三位四通手动换向阀”为“a1”,“单向阀”为“a2”,“液控单向阀”为“a3”,依次类推。当这些基本设定都完成后,可以进行相关识别程序的设定。

以“液压源”为例,以下是对应的识别程序:

当检测程序运行时,程序对“液压源”这个控件进行识别,当绘图窗口(Form2)中有“液压源”这个控件,其“Visible”属性为“Ture”,则表明这个控件被选用,返回一个对应的值(d=1),如果识别到“液压源”不存在,则返回d=2。其中“w12”代表元件库中“液压源”这个控件。

其他的各个元件都使用相似的识别语句,当程序进行识别时,按照循环语句的顺序对元件库内的所有元件进行识别。当一个元件确定被选用,那么就会有一个相对应的返回值,例如“液压源”,会返回d1=“液压源”、d=1;当循环语句会对元件库内的所有元件识别后,每个元件都会得到相应的返回值,然后就是对这些返回值进行整理。将相应类别的返回值整合到一起,如将“能源元件”类别下的“液压源”、“气压源”、“定量泵”、“变量泵”的对应参数d1、d2、d3、d4都添加到能源元件的类目下,就能将所检测的原理图中使用的相关能源元件的识别结果呈现给用户。

对于原理图内使用的各种液压与气压元件的检测识别的方法如上,然后要对原理图进行简单的识别,增强检测程序能人性化,前面在对各个元件的识别时,对应类别也有一个相应的返回值,既a、c、d、e,对着4个值初始设定为2,当对应类别的元件在原理图中存在是,那么返回值会是1,表示在所检测的原理图中有这一类元件的存在,那么对4个值进行统计就能对所绘制的原理图进行简单的判断。

例如当4个值都是2,表示绘图窗口内没有对象,

上面几个Label是各个元件的对应显示控件。

当其中有一个或几个值为1,就表示存在相应元件,缺少其他的元件,可以给予用户一定的帮助,

这样检测程序的大体就完成了,可以对在液压与气压传动仿真软件内所绘制的原理图进行检测识别。

最后补充完成清空按钮的清空功能,当按下清空按钮后,将清空所有显示框内的显示结果,前面检测识别的返回值都将初始化;然后设定好退出按钮的功能,这个检测程序就完成了。

将本个检测识别程序加入到液压与气压传动仿真软件内,设定一个检测按钮指向这个检测程序,就可以在仿真软件内使用检测功能了;例如我们在液压与气压传动仿真软件中模拟一个原理图如图2所示,在图2中模拟了一个简单的液压传动原理图,其使用的液压元件有“单向式柱塞缸缸”、“三位四通电液换向阀”、“变量泵”、“油箱”;然后对该原理图进行检测识别,所编程序对原理图的各个元件进行的了识别判断,并显示在相应的结果栏中,如图3所示。

3 结语

液压与气压仿真回路检测程序能对用户所绘制的原理图进行简单的检测识别,能帮助用户更加方便快捷地了解所绘制的原理图,也可以帮助用户找到自己所绘制原理图的不足,能很好地帮助用户对液压与气压传动相关知识的学习。

摘要：介绍了基于VB的液压与气压传动模拟仿真软件的原理图检测识别功能的实现方法,并介绍了其具体的编程方法及所具有的功能。

关键词：液压与气压传动,原理图,检测识别

参考文献

[1]苏丹娅.浅谈液压仿真技术在教学中的应用.价值工程[J],2011,(18).

[2]曹坚.基于VB的液压与气压原理图快速连线的实现.机床与液压[M],2003,(01).

[3]曹坚,周庆华,许锦泓.面向对象的液压与气压回路工作原理仿真软件开发[J].机床与液压,2005,(8).

[4]杜玉红.液压气压传动辅助教学软件设计[J].成功(教育),2008,(12).

四柱液压机液压系统原理分析 篇4

该液压机采用二通插装阀集成液压系统, 系统采用恒功率变量柱塞泵, 可由一个或多个集成块组成,压机吨位1000~5000k N,还可根据实际工作要求选择单泵或双泵系统。 液压机主缸能实现的动作包括:快速下行→慢速下行、加压→保压→释压→快速返回→原位停止的动作循环。 顶出缸能实现的动作有:向上顶出→向下退回→原位停止的动作循环。现结合各自工况分析如下。

1.1主缸工作情况

( 1) 快速下行。 如图1所示为四柱压机插装阀集成系统液压原理图。 当液压泵启动后,C2盖板上的电磁阀处于中位状态, 油液克服弹簧力插装阀C2被打开,液压油直接回油箱,系统无压力,系统处于卸荷状态 。 当接到快 速下行的 指令后 , 电磁阀1YAb、2YA、3YAa、7YA、8YA得电, 此时阀1下位, 阀2上位,阀3上位,阀7右位,阀8左位分别接入系统。 此时插装阀C1、C4、C11的控制腔都与油箱相通,插装阀C1、C4、C11克服弹簧力后都开启,系统处于低压状态。 液压泵通过C1向主缸上腔输油,主缸下腔的液压油则经由C11、C4流回油箱。 为达到主缸快速下行的目的,电磁阀8得电后,控制油将充液阀打开, 副油箱液压油经充液阀快速流进主缸上腔进行补油实现了主缸的快速下行。

( 2) 慢速下行。 当主缸下行到一定位置后 ,滑块上的挡块盖住行程开关SQ2时,3YAa断电,3YAb得电,阀3上位接入系统,主缸下腔的液压油流经插装阀C4在弹簧力的调定下溢流, 因而主缸下腔产生一定背压,主缸上腔的压力随之升高,此时8YA断电,充液阀关闭。进入主缸上腔的油液仅为液压泵的流量,主缸慢速下行。

( 3) 主缸加压、保压。 当主缸慢速下行到接触工件以后,1YAa得电,阀1的上位接入系统,系统压力升高。主缸上腔的压力不断升高,恒功率变量柱塞泵输出流量不断减小, 压力不断升高, 对工件进行加压。 当滑块上的挡块盖住行程开关SQ3时,加压完成, 电接点压力表BP2发出信号, 使1YAa,3YAb、 2YA全部断电,阀1、阀3处于中位,插装阀C2的控制腔接油箱。 所以插装阀C2打开,C4关闭,主缸上下腔闭锁, 对工件实施保压, 液压泵输出的油液经C2回油箱,液压泵卸荷。

( 4) 释压 。 主液压缸保压一段时间后 , 电磁阀8YA得电 ,充液阀打开 ,主缸上腔的高压油经过充液阀与副油箱相通,主缸上腔进行预卸,高压得以慢慢释放,避免系统出现压力冲击。

( 5) 快速返回及停止。 主缸上腔的压力降到某一个值后, 电接点压力表BP2发出信号,1YAb、4YA、 8YA得电 ,阀1的下位 、阀4的上位和阀8的左位分别接入系统,插装阀C3的控制腔通油箱,充液阀的控制腔通压力油。 因而插装阀C3及充液阀全部开启,液压泵输出的压力油全部进入主缸下腔,主缸快速返回,主缸上腔的液压油全部进入充液阀。当主缸快速到达终点时,滑块上挡块盖住行程开关SQ1, 发出讯号使所有的电磁铁全部断电,液压泵卸荷,此时插装阀C11关闭,封住主缸下腔的压力油,主缸处于原位停止状态。

1.2顶出缸工作情况

( 1) 向上顶出。 工件压制完成后,顶出缸动作,将工件顶出。 电磁阀6YA、1YAb得电,阀6和阀1的下位接入系统,插装阀C7的控制腔接油箱,因此插装阀C7打开,液压油进入顶出缸的下腔,将工件顶出。 顶出缸上腔的油液经由插装阀C6回油箱。

( 2) 顶出缸退回 。 工件被顶出模具后 ,5YA和1YAb得电 ,6YA断电 ,阀5的下位接入系统 , 插装阀C5的控制腔接油箱, 插装阀C5被打开,C7关闭。 液压泵输出的液压油经C5进入顶出缸上腔,下腔油液经由C8返回油箱。 实际下落时,由于缸的自重,下降速度较快,可能造成顶出缸上腔出现真空, 故在插装阀C6回路并联一吸入阀,出现真空时,可以快速实现经由吸入阀向上腔快速补充油液。

( 3) 原位停止。 顶出缸下降到终点后 ,使所有的电磁铁都断电,各电磁阀都处于中位状态,此时插装阀C2处于打开状态, 插装阀C6和C8处于关闭状态,顶出缸上、下腔油路被关闭,实现原位停止。液压泵经阀C2卸荷。

2液压系统安全保护装置

( 1) 主缸在对工件进行加压时 , 电接点压力表BP2调定的压力小于25MPa,同时盖板F2内的高压调压阀设定为25MPa,,起到双重保护的作用。

( 2) 主缸上行到顶位后,设有支撑功能。 有利于安全取出被压制的工件,减轻了作业强度,提高了工作效率。

( 3) 系统具有预卸功能 ,当保压完成后 ,主缸未向上运动时,经过预卸功能,可使主缸上腔的压力得以提前释放,有效减小压力冲击,避免噪声污染。

( 4) 当顶出缸将工件顶出下行时 ,由于缸自重的因素,下行速度较快,可能造成缸的上腔出现真空现象,这时可通过吸入阀进行快速补油。

( 5) 系统配置了过滤装置和油温过高报警装置 , 可以及时检测油液的质量和温度, 防止工作时出现异常情况。

3液压系统的特点

( 1) 系统采用通流能力大、密封性能好和压力损失小的插装阀式集成系统,具有油路结构简单,结构紧凑、动作可靠等优势。

( 2) 具有多级调压功能,针对液压机实际工况特点,使泵具有卸荷、低压和高压三种工作状态,符合液压机的工艺要求,同时节约能量,减少了油液的发热。

( 3) 系统利用主缸的自重实现快速下行 ,同时利用充液阀进行快速补油,使快动回路结构简单。同时具有预卸功能,减小了压力冲击,使液压机工作平稳。

根据液压系统图排查故障的方法 篇5

一.回转液压回路组成及原理

NK-300型汽车起重机回转液压系统如附图所示,由液压泵1、回转马达2、制动阀3、手制动阀4、制动器5、方向控制阀6、增压器7、溢流阀8与10、过载溢流阀9、液控滑阀11和单向阀12等组成。

其回转液压回路工作原理如下:从液压泵1来的液压油通过增压器7,经回转方向控制阀6和制动阀3驱动回转马达2,回转马达2产生的扭矩经减速器,通过回转小齿轮与回转支承的大齿圈啮合使回转台转动。

制动阀3由液控滑阀11、过载溢流阀9和单向阀12组成。液控滑阀11是个液压转换阀,它可自动截断或节流从回转马达2排出的油液,对回转马达2起到保护和平衡作用。当回转马达2的进油侧或排油侧的压力油达到设定值时,过载溢流阀9使压力油旁流到低压通路侧,对回转马达2起到安全保护作用。从液压泵1到回转马达2的压力油通过单向阀12截断,从回转马达2排出,对回转马达2起到吸入阀和保持阀作用。

二.判断故障

当该起重机回转液压系统出现故障时,可根据回转液压系统原理图,按照“抓两头、连中间”的思路,对回转系统液压原件和工作压力逐一进行排查,其方法和步骤如下所述。

1.“抓两头”判断故障

(1)判断液压泵有无故障

液压泵1是回转系统的动力源,为回转系统提供充足的流量和压力。一旦压力不足,将造成回转无力,主要表现为回转操作时,加大油门才能缓慢回转。

液压泵内漏过多或轴颈油封漏油,均可造成油压不足。该故障可用触摸法判断,即用手触摸液压泵壳体,在正常情况下应感到比油箱温度稍高,如果温差显著,则可断定液压泵内泄漏过大。

判断回转系统工作压力是否正常的步骤如下:先将测压口螺塞拧开,装上压力表;然后启动机器并使其回转,此时压力表显示出来的压力就是回转系统压力。若测出的压力和标准数值接近,说明系统压力基本正常;若测出的压力太小,则说明故障点在液压泵。

(2)判断回转马达有无故障

若回转马达2磨损严重或局部损坏,可引起功率下降,造成回转无力等故障。

回转马达故障也可通过触摸法来判定。正常情况下,回转液压马达表面温度应与其他液压件温度基本一致。当用手触摸时,若感觉回转马达表面温度比其他液压马达高,则可判定回转马达存在故障。

2.“连中间”判断故障

(1)判断回转方向控制阀有无故障

回转方向控制阀6的主阀体是一个单联控制阀,其作用是控制系统流量保持恒定,以保证转向的稳定可靠。若回转方向控制阀阀芯被杂质卡住或弹簧失效,会使油液部分或全部处于回油状态,使系统压力下降,产生回转无力等故障。

(2)判断溢流阀是否正常

回转系统溢流阀8和10的主要作用是控制系统压力。在判定液压泵工作压力正常的前提下,亦可采用压力测量方法判断其是否正常。首先在回转系统中找到测压口,将测压口螺塞拧开,装上压力表;然后启动机器并使其回转,此时压力表显示出来的压力就是回转系统压力。若测出的压力与标准数值接近,说明溢流阀基本正常;若测出的压力太小,说明溢流阀存在故障,应进行调整或更换。

(3)判断辅助元件是否有故障

液压原理图 篇6

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.

液压启闭机原理及日常维护 篇7

关键词：液压启闭机,液压缸,维护

1 前言

启闭机是水利、电力工程专用的永久设备, 其能实现闸门的开启和关闭、拦污栅的起吊与安放。启闭机可分为固定卷扬式启闭机、螺杆启闭机、液压启闭机、移动式启闭机。其中液压启闭机又称液压缸, 其有着广泛的应用[1]。本文从原理、常见故障以及维修维护3方面对液压启闭机进行了介绍。

2 液压启闭机的原理及简介

液压启闭机是将液压系统的压力能转换成直线往复运动形式的机械能。它结构简单, 工作可靠, 在各种机械的液压系统中得到广泛应用。按结构形式分为活塞式、柱塞式和摆动式;按作用方式可分为单作用液压启闭机和双作用液压启闭机。对于单作用液压启闭机, 可以是活塞单相作用, 由弹簧使活塞复位, 也可以是柱塞单向作用, 由外力使柱塞返回;对于双作用液压启闭机, 可以是活塞双作用或双柱塞双作用, 各有不同。液压启闭机尽管型式不同, 但其原理均是利用液体的压强以及受力面的不同, 产生强大的拉力。典型液压启闭机主要由缸体组件 (缸体、前后端盖) 、活塞组件 (活塞、活塞杆) 、密封装置 (密封环、密封圈) 、缓冲装置以及排气装置组成。以单活塞单向作用液压启闭机为例, 缸体和密封装置构成密闭空间, 保证了不同侧液体的压强, 活塞组件作为动能传递的媒介。

3 液压启闭机的常见故障

液压系统的工作是在封闭的管道和壳体中进行的, 无法从外部观察, 因此安装和测量都不够方便, 同时其对故障敏感, 因此液压传动系统的故障率较高, 且出现故障难以查找原因。此外, 液压启闭机作为液压系统的组成部分之一, 其故障往往与整个系统有关。作为动力元件, 液压启闭机产生故障往往对生产的影响较大。本文首先介绍液压启闭机的常见故障及其原因, 之后再介绍其解决和日常维护的方法。从故障现象分, 液压启闭机故障主要表现为[2]:

3.1 动作不灵

液压启闭机动作不灵表现为不能动作, 动作速度达不到规定值, 爬行、运行中不正常响动和缓冲作用不好等。对于不能动作和速度达不到规定值, 如果缸内压力不达标, 则原因为内泄漏过大或液压回路存在故障, 若压力符合规定, 则原因主要是设计结构的问题。爬行现象是液压启闭机最常见的故障之一。爬行现象即液压启闭机运动时出现跳跃式的时停时走的运动状态, 这种现象在低速运动时最容易发生。产生爬行的主要原因是缸内存有空气, 液压启闭机工作前必须充分排除缸内空气。不正常响声主要是由于相对运动的表面摩擦产生, 金属面的润滑油面破坏或者接触压力过高都会产生摩擦声。此外, 缓冲作用不好也会在缓冲过程中产生爬行。缓冲作用不好还表现为缓冲过度和缓冲失效。

3.2 液压启闭机泄露

液压启闭机泄露分为内泄漏和外泄露, 其中内泄漏主要影响液压启闭机的技术性能, 使其无法达到设计的压强, 从而影响工作压力、运动速度以及工作平衡性;外泄漏不仅会污染环境, 还容易导致火灾。泄漏都是由密封特性不好产生的, 根据泄露部位是否运动, 可分为固定部分和滑动部分2种泄漏以及液压启闭机破损所产生的泄漏。

(1) 固定部位的泄漏主要是指密封件、焊接点等。如由于密封槽具有毛刺或倒角不合要求, 进而在安装时密封件损伤造成泄漏或因密封件散热性能较差、老化导致磨损, 都会导致内泄漏的发生;焊接不良导致焊缝出现气孔、假焊等现象, 也有可能导致外泄漏的发生。

(2) 滑动部分的泄漏是指活塞与缸筒内孔、活塞杆与缸盖密封处发生的泄漏。如果完全控制这些部分的泄漏, 会加快摩擦发热, 并且使密封件的使用寿命缩短;如果泄漏严重, 则会影响液压启闭机的使用性能。滑动部分泄漏的主要原因是由于密封件的磨损。

(3) 液压启闭机破损多发生在作用力或压力超出设计值的情况下, 其原因包括重载或高速的活塞运动中突然停止、缓冲作用过度或不起作用, 其主要表现为缸筒内孔壁拉伤、缸筒胀大和裂纹破漏、活塞杆产生纵向弯曲、沟槽拉断和螺纹剪切破坏、焊接部位破漏、螺栓断裂等。

应当指出, 内泄漏是无法绝对避免的, 因此我国要求内泄漏试验中, 在额定压力下, 将活塞停于油缸的一端, 保压10 min, 每分钟内泄漏量不应超过D2◆-d2◆200 ml (D为缸径, 单位为cm;d为活塞杆直径, 单位为cm) 。而对于外泄漏露试验, 则应要求在额定压力下, 将活塞停于油缸的一端, 保压30 min, 不得有泄漏现象[1]。

4 液压启闭机的故障处理与日常维护

在说明液压启闭机的常见故障后, 介绍液压启闭机的故障处理与日常维护工作。首先应当说明, 事故处理永远是被动措施, 在安装过程中应细致认真, 强调检查试验对于设备运行状况的重要性, 重视日常维护, 其效果远远好于事故后处理。很多故障是难以修复或者需要大量的时间和金钱才能修复的, 而产生的原因却是由于安装过程中的疏忽或者试验不到位、对试验结果中的疑问没有及时得到解决引起的。

由于液压启闭机的故障处理往往是拆卸、修复、重新安装、试验检验这一步骤, 且大量故障往往发生在刚安装完毕的液压启闭机上, 故本文将故障处理与日常维护、试验检验工作统一考虑, 同时应当注意以下几点:

4.1 液压启闭机的选择和匹配

液压启闭机的参数是否符合现场实际使用要求, 特别是额定负载, 即启门力、闭门力、持住力均应符合现场实际要求。油缸、活塞是否符合文献[1]的要求, 密闭材料的性能应有足够的抗撕裂强度、耐高压, 并注意其摩擦阻力、有无粘着、老化状况。应检验各电器元件是否有产品合格证, 且有无损坏现象[3]。

4.2 液压启闭机运转前的检查

门槽及油缸运行区域内的清洁, 以保证闸门及油缸运行不受外界阻碍;液压系统的滤油芯应及时清洗或更换;保证环境温度不低于设计工况的最低温度;充油时应排除空气, 管路充满油后, 应调整油泵溢流阀, 使油泵在其工作压力的50%、75%、100%情况下分别连续运行5 min, 检查有无震动、杂音、油温过高以及阀门和管路漏油情况。

4.3 液压启闭机的实际应用检验

手动操作试验合格, 方可进行自动操作试验。启闭和快速关闭闸门试验时, 准备记录闸门提升、快速关闭、缓冲的时间和当时库水位及系统压力值, 其快速关闭时间应符合设计规定。快速关闭闸门试验时, 应做好切断油路的应急准备, 以防闸门过速下降。闸门沉降试验:将闸门提起, 在48 h内, 闸门因液压启闭机的内部漏油而产生的沉降量应不大于200 mm。闸门的沉降量超过200 mm时, 应有警示信号提示, 液压系统应具备自动复位的功能。

4.4 液压启闭机故障的排查处理

液压系统的故障并不像电气系统的故障, 可通过实时的监测记录检出, 故障往往是通过一些现象反映, 但故障原因的查找则极为困难。本文从故障现象出发, 设定排查思路。参照之前对故障原因的分析, 排查思路如下:

(1) 对于不能动作的现象, 首先应从液压启闭机的外部查找原因, 排除了外部因素后, 进一步检查内部原因。执行运动部件的阻力是否过大, 是否有卡死或顶住其他部件的情况, 油液是否进入液压启闭机, 特别是油路接头是否阻塞, 油压是否达到了规定值;滑动部件的配合过紧、密封摩擦力过大;设计制造是否存在不当。

(2) 动作不灵敏是指动作指令发出后液压启闭机不能立即动作, 经短暂延时后才能动作, 或时动时不动, 且很不规则。此时应重点检查缸内是否有空气, 液压泵运转有无不规则现象。

(3) 对于爬行现象, 应排查液压系统中有无空气, 充分排除空气、密封摩擦力过大、滑动部分严重磨损等内部原因;并排查运动机构刚度是否过小、安装精度差如何、相对运动件间的静摩擦系数与动摩擦系统差别是否超标等情况。

5 结语

液压启闭机作为水利电力工程的专用设备在现场有大量应用。本文对液压启闭机的原理进行了简要介绍, 并详尽地分析了主要的故障现象及其原因, 以及提出了故障处理、日常维护、试验检验应统一认识, 从安全运行角度将这些工作作为同一工作对待。结合工作经验, 本文对设备的选择、设备投入前的检查、新装设备及检修后设备的试验以及故障排查都提出了自己的看法。应当说, 对于液压启闭机的故障处理、日常维护工作, 在严格执行已有的规程规范外, 更应结合实际运行中的经验, 吸取以往出现过的教训, 才能将工作更好的完成, 保证液压启闭机的安全有效运行。

参考文献

[1]SL381—2007水利水电工程启闭机制造安装及验收规范

[2]张建新, 赵明海.液压缸的故障分析[J].陕西机械, 2001

[3]何存兴.液压元件[M].北京:机械工业出版社, 1982

电子液压式力矩保护器工作原理 篇8

关键词：随车起重机,力学模型,工作原理

1 引言

直臂卷扬式随车起重机原使用的电子式力矩保护器, 当力矩达到额定力矩的100%~110%时, 切断主油路, 起到安全保护作用, 但是不符合GB6067.1-2010《起重机械安全规程》中应允许向安全方向操作的规定;而起重量10t以上的随车起重机, 由于变幅油缸三角形几何关系, 液压式力矩保护阀误差较大, 不符合“当力矩达到额定力矩的100%~110%时应切断力矩增大方向的油路”的规定。本文仅就一种新型的电子液压式力矩保护器的工作原理进行探讨。

2 随车起重机的力学模型

直臂卷扬式随车起重机最大额定起重量时的力学模型和几何关系分别见图1、图2。

随车起重机起升力矩为非等力矩原则, 不同的臂长和不同的起升仰角所需的起升力矩是不相同的, 根据图1中的受力关系, 得出下式:

根据图2几何关系推导, 得出如下力矩关系:

式中:P-变幅油缸无活塞杆腔工作压力, MPa;k-起升载荷动载系数;k1-起重臂自重动载系数;Q-额定起重量, kg;R-工作幅度, mm;r-回转中心到起重臂回转中心的距离, mm;Gb-起重臂质量, kg;Rb-起重臂重心到起重臂回转中心的距离, mm;D-变幅油缸直径, mm;D0-变幅油缸活塞杆直径, mm;P0-变幅油缸活塞杆腔工作压力, MPa;g-重力加速度, 9.81m/s2;α-伸缩臂仰角, (°) ;β-变幅油缸与伸缩臂交点和伸缩臂回转中心连线与水平线的夹角, (°) ;θ-变幅油缸与立柱交点和伸缩臂回转中心连线与水平线的夹角, (°) ;L1-变幅油缸与立柱交点到伸缩臂回转中心的距离, mm;L2-变幅油缸与伸缩臂交点到伸缩臂回转中心的距离, mm。

由式 (2) 知, 与起升力矩相关的各参数除了P、P0、α外均为已知量, 只要测量三个参数即可与额定值进行比较。

3 工作原理

电子液压式力矩保护器工作原理有两种方式: (1) 动力液压油分流控制方式; (2) 动力液压油截止控制方式, 分别见图3和图4。

1.多路阀2.吊臂伸缩油缸3.卷扬机构4.变幅油缸

1.多路阀2.吊臂伸缩油缸3.卷扬机构4.变幅油缸

3.1 动力液压油分流控制方式工作原理

吊臂长度传感器、吊臂仰角传感器、变幅有杆腔压力传感器和变幅无杆腔压力传感器将检测信号传递给CPU, CPU经过逻辑运算, 当计算起升力矩达到额定起升力矩的95%时, 将信号传输给报警器, 发出报警声;当计算起升力矩达到额定起升力矩的100%~110%时, 接通电磁换向阀Z电路, 电磁阀换向, P和T口直接接通;当操作吊臂伸缩油缸2伸出、卷扬机构3起升、变幅油缸4回缩时, 动力油直接通油箱, 该方向无法动作, 而可以实现反方向的动作;当吊臂伸缩油缸2回缩、卷扬机构3下降、变幅油缸4伸出后, 起升力矩值减小, 当起升力矩值小于额定起升力矩100%后, CPU发出信号, 切断电磁换向阀Z电路, 电磁阀换向, 切断P1和T, 系统恢复正常。

该系统利用电磁换向阀Z分流, 由于单向阀和电磁换向阀以及回油管路的压力损失, 在分流处会存在一定的背压, 对变幅和伸缩动作没有影响, 但对空载卷扬过卷报警会有一定的影响, 如果分流油路压力损失大, 过卷报警装置失灵, 此时可以采取以下措施: (1) 尽量采用流量大、压力损失小的单向阀和电磁换向阀及较大管径的油路, 压力损失控制在1MPa以下。 (2) 在卷扬下降油路上加装减压阀或卷扬起升油路上加装顺序阀, 提高空载卷扬工作压力。

3.2 动力液压油截止控制方式工作原理

吊臂长度传感器、吊臂仰角传感器、变幅有杆腔压力传感器和变幅无杆腔压力传感器将检测信号传递给CPU, CPU经过逻辑运算, 当计算起升力矩达到额定起升力矩的95%时, 将信号传输给报警器, 发出报警声;当计算起升力矩达到额定起升力矩的100%~110%时, 接通电磁换向阀Z1、Z2、Z3电路, 电磁阀换向, P1截止;当操作吊臂伸缩油缸2伸出、卷扬机构3起升、变幅油缸4回缩时, 动力油截止, 该方向无法动作, 而可以实现反方向的动作;当进行吊臂伸缩油缸2回缩、卷扬机构3下降、变幅油缸4伸出后, 起升力矩值减小, 当起升力矩值小于额定起升力矩100%后, CPU发出信号, 切断电磁换向阀Z1、Z2、Z3电路, 电磁阀换向, 系统恢复正常。

该系统为利用电磁换向阀换向截止液压油通向执行机构, 该系统安全可靠, 需要利用3个电磁阀, 成本较高, 需要较大的安装空间。

4 结论