第八章 液压系统分析 - 华北水利水电学院.ppt

第八章液压系统分析,,液压系统分析,阅读一个较复杂的液压系统图可以按照以下步骤（1）明确主机的功用、动作以及对于液压系统的要求；（2）确定系统的类型；（3）对于一定的操作，分析油流循环路线和执行元件产生的动作；（4）分析各个元件的作用，并搞清在什么时候起作用；（5）对系统进行评价，找出系统的特点。,第一节液压系统分类,,开式循环系统和闭式循环系统,,单泵系统和多泵系统,,定量系统和变量系统,,串联、并联、单连和复联系统,,调速方式,,,换向阀的操作方式,,开式循环系统、闭式循环系统,,单泵系统和多泵系统,单泵系统中主机使用一台液压泵驱动多个工作机构，其特点是结构简单、成本低，但由于各个执行元件要求的压力和流量不同，原动机的功率难以得到充分的利用。多泵系统是液压系统中有两台以上的液压泵，各泵可以单独驱动一个执行机构，又可以多泵合流驱动一个执行机构，以提高执行机构的速度，还可以实现复合动作（主机同时有两个以上的动作），以提高生产率。多泵系统比单泵系统功率利用率高，但造价也高。,定量系统和变量系统,系统中采用了定量元件被称为定量系统。定量系统特点是结构简单、成本低，但在功率利用率方面不太合理，特别是单泵定量系统，功率利用率比较差。系统中采用了变量元件就叫变量系统。变量系统，特别是恒功率变量系统使原动机的功率利用充分，得到较为理想的特性。,,串联系统、并联系统,,,单联系统、复联系统,,调速方式,液压系统中调速方式可以分为有级调速和无级调速，无级调速又可以分为节流调速、容积调速、容积－节流调速3种形式。有级调速用在多泵或多马达的系统中，特点是效率高，比容积调速造价要低，调速特性比较差。节流调速的特点是结构简单、造价低廉、维护方便、调速范围大，微调性能好，缺点是由于节流损失和溢流损失造成效率低，发热高。节流调速适合小功率或不常调速的的场合。容积调速回路是通过改变液压泵或液压马达的排量来实现无级调速的，它不需要节流和溢流，所以效率高发热少，功率利用合理，但调速范围比节流调速小，微调性能不如节流调速好，且结构复杂，造价高。容积调速适用大功率液压系统。,换向阀的操作方式,换向阀的操作方式有直动式和先导操作两大类，直动式的有电磁阀、行程阀、手动换向阀等；先导操作中又分为节流式先导操作和减压式先导操作。小功率的液压系统一般都采用直动操作，大功率的液压系统往往采用先导操作。,第二节组合机床动力滑台液压系统,组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较高的机床。它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻丝等工序以及工作台转位、定位、卡紧、输送等辅助动作，可用来组成自动线。这里只介绍组合机床动力滑台液压系统。动力滑台上一般安装着各种旋转着的刀具，其液压系统的功能是使这些刀具作轴向进给运动，并完成一定的动作循环。,YT4543型动力滑台液压系统工作原理,,,该液压系统特点,限压式变量泵和进油调速回路组成的容积节流调速回路差动连接快速运动回路电液换向阀的换向回路由行程阀、电磁阀和液控行程阀联合控制的速度切换回路用中位为M型机能的电液换向阀的卸荷回路等。,动力滑台液压系统特点,1.采用了限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路。它既满足系统调速范围大，低速稳定性好的要求，又提高了系统的效率。进给时，回油路上增加了一个背压阀，这样作一方面是为了改善速度稳定性（避免空气渗入系统，提高传动刚度），另一方面是为了使滑台能承受一定的和运动方向一致的切削力。,动力滑台液压系统,2.采用限压式变量泵和差动连接两个措施实现快进，这样既能得到较高的快进速度，又不致使系统效率过低。动力滑台快进和快退速度都是最大进给速度的10倍，泵的流量自动变化，即在快速行程时输入最大流量，工进时只输出与液压缸需要相适应的流量，死挡块停留时只输出补偿泄漏所需的流量。系统无溢流损失，效率高。,动力滑台液压系统,3.采用行程阀和液控顺序阀使快进转换为工进，动作平稳可靠，转换的位置精度比较高，两个工进之间的换接则由于两者速度都较低，采用电磁阀完全能保证换接精度。,动力滑台液压系统动作循环表,第三节液压压力机液压系统,明确主机对于液压系统的要求从执行元件开始，逐个认定系统图中所用的各个液压元件依动作循环的各个工况，列写出油的流动路线在分析液压系统时，总结该系统的特点,该主机对液压系统的要求,,,,,1,为完成一般的压制工艺，要求主缸上液压缸驱动上滑块能实现“快速下行→慢速加压→保压延时→卸压→快速返回→原位停止”的工作循环；要求顶出缸驱动下滑块实现“向上顶出→停留→向下退回→原位停止”的动作循环。,,,,,3,压力机在工作过程中，空行程和加压行程的速度差异非常大，则需要的流量差异也就比较大，而且在空行程和加压行程中压力也相差悬殊。因此要求功率利用合理，工作平稳，安全可靠。,,,,,,,,,,2,液压系统中的压力要能保证产生较大的压制力，并能方便调节。,YA32-200型四柱万能液压机液压系统特点,采用高压大流量恒功率变量泵供油，既符合工艺要求，又节省能量利用活塞滑块自重的作用实现快速下行，并用充液阀对主缸充液。这种快速运动回路结构简单，使用元件少。采用单向阀13保压。为了减少由保压转换为快速回路时的液压冲击，采用卸荷阀11和带卸载小阀芯的液控单向阀14组成的泄压回路顶出缸与主缸运动互锁。只有换向阀6处于中位，主缸不运动时，压力油才能进入阀21，使顶出缸运动。这是一种安全措施。,第四节汽车起重机液压系统,,起升机构要求能调速且微调性能好，以适应安装就位作业的需要，此外还有下降限速、定位锁紧的要求,,支腿在起重作业中和行驶过程中防止出现“软腿”、行驶过程中自行下落，在起重作业中要防止出现对支腿的误操作,,,,,对液压系统有以下要求,,变幅机构和动臂伸缩机构有下降限速和定位锁紧的要求,,,Q2-8汽车起重机液压系统特点,该起重机是小型起重机，马达的驱动部件制动问题不突出，故没有设置缓冲补油回路，这样使系统结构简单、造价低廉起升机构没有设置有级调速回路，起升机构的调速主要是通过调节发动机的油门来实现，微调性可利用换向阀节流调速来保证，同样也是为了降低造价,Q2-8汽车起重机液压系统特点,工作机构采用统一的专用平衡阀，将锁紧与限速的功能合用一个元件来完成系统采用了锁紧回路和制动器，不仅满足了工作要求，还提高了安全性系统中六个换向阀串联，油路循环路线比较长，压力损失比较大,第五节轮式装载机液压系统,1轮式装载机采用液压转向，转向油路要求流量稳定；2为了卸土卸得干净，铲斗要能自由落体运动，以便产生振斗动作，卸土开始翻斗时油缸小腔压力比较高，应防止过载，自动翻斗后小腔应能够补油；3为了满足装卸作业，在换向阀处于中位时应能使动臂停留在任意位置，另一方面为了满足平整作业，动臂应能够浮动；4装载机的工装在工作中要防止点头现象的发生;5为了减少能量损失，减少系统发热，应尽量减少溢流时间。,,,,ZL50轮式装载机液压系统的特点,1.两个工装换向阀为串并联，适合各种作业方式；2.采用三泵系统，用双泵单路稳流阀，不仅保证了转向流量的稳定，在发动机高速时，工作油泵的流量大，可以提高生产率；3.工装换向阀配有单向阀，有效地解决了“点头”问题；4.系统装有自动复位装置，使安全阀很少溢流，大大降低了能量损失。,YW-60履带式挖掘机液压系统,1动臂、斗杆、铲斗要能单独动作,又能复合动作；2在挖掘机的作业过程中，工作装置的动作和回转机构的动作既能单独进行又能复合动作；3为保证生产率，单独动作速度比复合动作速度高一倍；4挖掘机的左右行走要求独立驱动，以便能够转向；同时也要能够复合动作（同步动作）以保证行走的直线性能；5挖掘机的挖掘阻力多变，且无法事先确定，故需要自动无级调速，以保证充分利用发动机的功率；6要求液压系统安全可靠，各个作业油缸具有良好的过载保护，回转机构和行走机构要有可靠的制动和限速措施7为使系统持续工作，要求油温低于85℃，温升低于45℃8为了减轻司机的操作疲劳，最好采用先导操作或电液伺服操作,,,,三、YW-60履带式挖掘机液压系统系统的特点,①系统采用了液压联系的总功率变量泵，能够充分利用发动机的功率；②采用了减压阀式先导操作，在操作时既轻便又有操作力和位置的感觉；③系统采用了各种调速方式，如有级（单泵供油、双泵合流）调速和无级（总功率变量容积调速、也可以利用换向阀节流调速）调速；④各个机构能够单独动作，相关的机构也能复合动作，工作装置单独动作由双泵合流供油，速度理论上比复合动作高一倍；,YW-60履带式挖掘机液压系统系统的特点,⑤行走机构采用了等量泵-等量马达供油同步回路，能够保证挖掘机行驶的直线性；⑥系统除了安全阀之外，工作装置的油缸设置了双向过载补油阀，马达设置了缓冲补油限速阀，提高了系统工作安全性；⑦系统设置了背压阀，不仅使系统能够承受一定负值负载，还防止系统进入空气，减少执行机构的爬行，提高执行机构工作的稳定性，还可以在执行元件制动时充分地补油，同时还为马达的预热提供了油源；,YW-60履带式挖掘机液压系统系统的特点,⑧系统操作油源由独立的油泵供油，同时还有蓄能器作为应急油源，保证了操作的可靠性；⑨系统设置自动温控装置，保证液压油在一定的温度范围之内。,,SeeYou,