液压传动的工作原理和组成,液压油及两个重要参数电子教案

关键词： 锻造 液压机 达到 性能

液压传动的工作原理和组成,液压油及两个重要参数电子教案（精选6篇）

篇1：液压传动的工作原理和组成,液压油及两个重要参数电子教案

油研油泵液压系统的工作原理及组成液压技术是以液体为工作介质，利用封闭系统中液体的静压能实现信息、运动和动力的传递及工程控制的技术。由于液压技术在功率质量比、结构组成，响应速度、调速范围、过载保护及电液整合等方面独特的技术优势，使其成为现代传动与控制的重要技术手段和不可替代的关键基础技术之一，其应用囊括了国民经济各领域。

一个完整的液压传动或控制系统（以下简称液压系统）通常都是由能源元件（液压泵）、执行器（液压缸、液压马达和摆动液压马达）、控制元件（各类液压控制阀）及辅助元件（油箱和管件等）四类液压元件和工作介质所组成的。液压传动与控制的机械设备或装置工作时，其液压系统以具有连续流动性的液压油或难燃液压液或水（多使用液压油）作为工作介质，通过液压泵将驱动泵的原动机（电动机或内燃机）的机械能转换成液体的压力能，然后经过封闭管路及控制阀，送至执行器中，转换为机械能驱动负载，实现工作机构所需的直线运动、回转运动或摆动。

篇2：液压传动的工作原理和组成,液压油及两个重要参数电子教案

1 舵机液压系统工作原理

下面以“长鲸6号”为例来介绍其液压舵机的组成和工作原理, 图1所示为它的液压系统图。 (长鲸6号为双舵机系统, 这里以其中一个为例)

舵机工作时单向定量泵按调整好的方向连续转动, 三位四通电液换向阀控制转舵油缸输入液压油的方向。

由驾驶台给出指令舵角信号, 当它与实际舵角信号偏离时, 根据偏差方向的不同, 相应一侧的线圈通电, 泵就向相应一侧液压油缸供油, 对侧油缸的液压油通过闭式液压系统流回泵的吸口, 柱塞移动, 然后推动舵柄转向和舵叶转动。

信号无偏差时, 换向阀电磁线圈断电, 阀芯在中位停止, 此时泵卸荷, 不用转舵。

2 潜在故障分析及预防措施

舵机操作系统主要靠由液压系统操控, 在实际工作中液压系统很可能会出现故障, 这里列举出可能出现的故障, 并阐述相应地预防措施。

2.1 系统故障

液压系统密封出现问题, 系统就会出现液压油供应不足的情况。液压系统管道内就可能进入空气。这些问题可能会使系统造成以下故障:

(1) 转舵速度慢。液压油供应不足, 操舵时船舵就会反应缓慢。原因可能是油箱油位较低;液压元件泄露严重。

(2) 一侧舵故障。由于单边液压油缸或单边安全阀泄露严重, 使单侧舵不能正常运转。

(3) 舵机温度过高。系统管路不干净或液压油粘度高, 导致管路阻力太大。节流阀造成功率损失过多。

(4) 应急反应不够灵敏。如果船上没有配备备用系统, 会导致有应急需要时, 系统无法很快响应或根本不能响应。

其实系统中所有的故障并非单独存在的, 都是有一定的联系的。

2.2 预防措施

上一节介绍了系统潜在故障, 通过分析看出, 出现故障的主要原因是密封不良, 阀组件安装不合适;系统中流入空气等引起的。可以采取以下预防措施:

(1) 船舵系统要满足各种国家的规范要求, 安装前所有资料图纸要送船检部门审批, 审批同意才能严格按图施工。

(2) 安装完成后要进行相关试验, 试验合格经验收后才能使用。

(3) 定时检查液压系统, 防止油位过低、油温过高等现象的出现。

(4) 平时注意对整个系统的维护保养, 定时清洗系统和更换系统油。

3 舵机的日常管理及注意事项

3.1 系统的清洗和充油

通过以上对舵机工作原理及可能出现故障和引起原因的分析, 可以看出液压系统对整个系统的正常工作起着很重要的作用。

船舶装舵机时, 首先要使用专门的清洗油清洗, 洗完后不易放干净, 油中要加入防锈剂和抗氧化剂, 预防舵机生锈。

液压油充油步骤:

(1) 开启液压油缸放气阀、旁通阀, 经过滤器向油缸加油, 当放气阀处流出连续的液压油时, 关闭放气阀、旁通阀。停止加油。

(2) 闭式系统向补油箱加油, 开式系统向主油箱加油, 达到油位计指示的高位为止。

(3) 采用应急操舵, 操纵主油泵, 用小流量分别向两侧转舵, 并反复开启柱塞伸出侧的放气阀。柱塞运动达到平稳时为止。

3.2 舵机日常管理, 注意事项

(1) 液压油箱油位要确定油位在规定的范围内, 油位增高表明系统中混入空气, 油位降低过快说明系统存在泄漏现象。

(2) 排出压力和吸入压力必须符合正常数值。压力表阀保持常闭, 用时打开。

(3) 过滤器要经常检查前后压差, 及时清洗或更换, 如发现杂质必须查找来源。

(4) 舵杆处不要渗水, 液压部件防止漏油。

(5) 舵机操作时保持运转平稳、安静。防止机械噪音、液体噪音等。

(6) 阀和螺帽要时常预紧, 防止松动、错位。

现代科技的发展, 人工智能越来越深入到生活的方方面面, 这就使得舵机液压系统的日常检查维护工作越来越方便。因为, 日常的管理工作中, 如果经常去舵机舱比较麻烦, 而且值班人员也不可能时时都到那里去, 因此现代的船舵系统都采取了自动控制监控系统, 如低油位报警系统、高油温报警、油压监测系统、监测滤器前后压差检测系统等等, 一旦出现故障, 系统就会自动报警。

4 结论

本文主要介绍了“长鲸6号”液压舵机的工作原理, 并对其潜在故障进行了分析, 根据故障的形成原因列出相应的预防措施, 最后讲述了船舶在使用过程中对舵机的日常管理与维护方法, 并阐述了需要注意的事项。

摘要：船舶航行方向的改变主要由船舵来实现, 因此舵机系统是船舶操纵性的有力保证。本文主要通过三个方面进行讲述, 首先以“长鲸6号”为例详细描述了其阀控型液压舵机的工作原理;然后根据舵机液压系统工作原理其特点分析了潜在故障和预防措施;最后又对舵机液压系统的日常管理和维护做了简要论述。希望能使船舶操纵人员有所借鉴, 防止船舵故障的发生, 维护好其液压系统, 确保船舶航行的安全。

关键词：液压舵机,故障分析,日常管理

参考文献

[1]费千.船舶辅机[M][第3版].大连:大连海事大学出版社, 2008.143-146.

[2]高小涛.船舶舵机的营运检验[J].广东造船, 2010 (01) .

篇3：液压传动的工作原理和组成,液压油及两个重要参数电子教案

【关键词】刮板输送机；液压耦合器；结构；装置

1.刮板输送机的结构

1.1机头部及传动装置

机头部是将电动机的动力传递给刮板链的装置，它主要包括机头架、传动装置、链轮组件、盲轴及电动机等部件。利用机头传动装置驱动的紧链器和链牵引采煤机牵引链的固定装置也安装在机头部。其中，机头架是支撑、安装链轮组件、减速器、过渡槽等部件的框架式焊接构件。为适应左右采煤工作面的需要，机头架两侧对称，可在两侧安装减速器[1]。

传动装置由电动机、联轴器和减速器等部分组成。当采用单速电动机驱动时，电动机与减速器一般用液力耦合器连接；当采用双速电动机驱动时，电动机与减速器一般用弹性联轴器连接。减速器输出轴与链轮的连接有的采用花键连接，有的采用齿轮联轴器连接。链轮组件由链轮和两个半滚筒组成，它带动刮板链移动。盲轴安装在无传动装置一侧的机头、机尾架侧板上，用以支撑链轮组件。

1.2机尾部

综采工作面刮板输送机一般功率较大，多采用机头和机尾双机传动方式。部分端卸式输送机的机头、机尾完全相同，并可以互换安装使用。因为机尾不卸载，不需要卸载高度，所以一般机尾部都比较低。为了减少刮板链对槽帮的磨损，在机尾架上槽两侧装有压链块。由于不在机尾紧链，机尾不设紧链装置。为了使下链带出的煤粉能自动接人上槽，在机尾安设回煤罩。机尾的传动装置都与机头相同。

1.3溜槽及附件

溜槽分为中部槽、调节溜槽和连接溜槽三种类型。中部溜槽是刮板输送机机身的主要部分；调节溜槽一般分为0.5m和lm两种，其作用是当采煤工作面长度有变化或输送机下滑时，可适当地调节输送机的长度和机头、机尾传动部的位置；连接溜槽，又称为过渡溜槽，主要作用是将机头传动部或机尾传动部分别与中部溜槽较好地连接起来”。

溜槽作为整个刮板输送机的机身，除承载货物外，在综采工作面，机身还将是采煤机的导轨，因而要求它有一定的强度和刚度，并具有较好的耐磨性能。

溜槽的附件主要是挡煤板和铲煤板。在溜槽上—般都装有挡煤板，其主要用途是增加溜槽的装煤量，加大刮板输送机的运载能力，防止煤炭溢出溜槽；其次考虑利用它敷设电缆、油管和水管等设施，并对这些设施起保护作用。有些挡煤板还附有采煤机导向管，对采煤机的运行起导向定位作用，防止采煤机掉道。

为了达到采煤机工作的全截深和避免刮板输送机倾斜，就必须在输送机推移时先清除机道上的浮煤，因此在溜槽靠煤壁侧帮上安装有铲煤板。需要特别指出的是，铲煤板只能清除浮煤，不能代替装煤，否则会引起铲煤板飘起、输送机倾斜，因而造成采煤机割不平底板，甚至出现割顶、割前探梁等事故。

1.4刮板链

刮板链是刮板输送机的重要部件，它在工作中拖动刮板沿着溜槽输送货物，要承受较大的静载荷和动载荷，而且在工作过程中还与溜槽发生摩擦，所以，要求刮板链具有较高的耐磨性、韧性和强度[2]。

1.5紧链装置

刮板链过松会发生刮板链堵塞在拨链器内，使链子跳出链轮和发生断链事故，还可能使链子在回空段出现刮板链掉道事故。为了保证刮板链能正常工作，必须通过紧链装置拉紧刮板链使其处于合适的张紧状态。常用的紧链装置有棘轮紧链装置、闸盘式紧链装置等。

1.6防滑及锚固装置

倾斜工作面铺设的刮板输送机，设有可靠的防止输送机下滑的装置，刮板输送机防滑装置主要有以下几种：千斤顶防滑装置、双柱锚固防滑装置、滑移梁锚固防滑装置。

2.液力耦合器的结构及原理

2.1液力耦合器的基本结构

液力耦合器是安装在电动机与负载（减速器）之间、应用液体传递能量的一种传动装置。它的主要元件是泵轮和涡轮，泵轮与电动机轴、外壳连接，涡轮与减速器轴连接。为了达到稳定的工作特性，实际结构上又增加了前、后辅助室。

2.2液力耦合器安全工作原理

当电动机带动泵轮旋转时，装在泵轮内的工作液也随之旋转。由于两个工作轮是在一个封闭的壳体内，因此，作用在液体上的离心力使液体沿径向叶片之间的通道向外流动到外缘后进入涡轮中。由于液体的连续性，在靠近旋转轴线的泵轮内缘，液体从涡轮又流向泵轮，于是工作液体循环地作环流运动，在泵轮中被加速增压后，将机械能转换为液体的动能。当液体将其动能传给涡轮，涡轮则以机械能的形式输出做功[4]。

当输送机负荷过载超过额定转矩的2倍左右时，在离心力作用下，工作腔内的工作液逐渐减少，传递力降低，涡轮的转速迅速降低，大量工作液则储存在辅助室内，电动机处于轻载运转，从而保护电动机不致过载。随着负荷继续增大，最后涡轮停止转动，起到过载保护作用。一旦外负荷减小，工作液逐渐在离心力作用下又进人工作腔，液力耦合器自动恢复正常工作状态。

当液力耦合器长时间过载运转时，由于泵轮与涡轮之间的转速相差较大，腔内的工作液因摩擦加剧而使工作液温度不断升高。当工作液为水时，水的蒸汽压力不断加大，当温度升高到允许极限或压力加大到允许极限时，易熔塞内易熔合金被熔化或易爆塞内的易爆片爆破，工作液即由此孔喷出，使涡轮停止转动，从而保护了整个传动装置。

易熔塞由外壳与易熔化塞两部分组成，这两部分均用黄铜制成，在易熔塞内铸有直径5mm的易熔合金。MT/T205-1995“刮板输送机用液力耦合器”规定：易熔塞易熔合金熔化温度为115±5°C。

易熔合金在液力耦合器上，当水温达到熔化温度后，它与易熔塞相接触的部分首先熔化，在耦合器内压力作用下呈柱状向外喷出，使电动机和其他传动元件得到保护。易熔合金喷出后，维修电钳工只需用螺丝刀将空心易熔塞拆出，重新更换新品即可。

易爆室由易爆塞座、压紧螺塞、爆破孔板、密封垫和爆破片等零件组成。当耦合器内压力达到（1.4：0.2）MPa时，爆破片破裂，水液喷出，电动机及传动元件得到保护。因此，维修电钳工必须携带备用易爆塞，以便更换。易爆塞应由指定的专门厂家生产，不得自行制作[5]。 [科]

【参考文献】

[1]于学谦.矿山运输机械[M].北京：煤炭工业出版社，1994.

[2]宁恩渐.采掘机械[M].北京：冶金工业出版社，1980.

[3]于仁灵.矿山机械构造[M].北京：机械工业出版社，1981.

[4]范维唐.跨世纪煤炭工业新技术[M].北京：煤炭工业出版社，1996.

篇4：液压传动的工作原理和组成,液压油及两个重要参数电子教案

我国在1960年之后, 机械的锻造不再呈现之前传统的大型化和重型化的发展模式, 而是呈现出了符合时代特性的科技化特点。锻造机械同科技产品一样向着多产、高效、科技化和专业化方向发展。近年陆续生产出了2000行程/min的高速压力机和60000千牛的三坐标多工位压力机, 25000千牛的精密冲裁压力机以及能冷镦直径为48毫米钢材的多工位自动冷镦机和多种自动机、自动生产线等。而且除了这些主流的锻造机械之外, 还伴生出了众多的辅助生产设备。有利于生产机械控制的统一平台也被研制出来, 还有各种一线机械化生产的机械装置等也相继面世。这些机械化的设备对于现代生产来说具有很强的时代意义, 在倡导自然与人的和谐的大背景下, 科技锻造对环境的影响比传统设备降低了很多, 同时也能更快更好的完成对产品的制作, 保证对产品精确的要求, 减少人力的投放。

液压锻造机械是以水或油作为高压液进行锻压操作的。而且它可以随意改变自己的操作位置和压力。由于操作的振动小、锻压深等特点适用于各类大型锻造零件的加工。但是在锻造频次上和国际水平差距较大, 特别是在快锻频次上存在着很大差距, 国内锻造液压机的快锻频次一般为45次/min, 国外锻造液压机的快锻频次一般为90次/min, 提高锻造液压机的锻造频次, 就显得很重要。

1 液压系统工作原理

按传递压强的液体种类来分, 有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大, 常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具, 而自由锻水压机不用模具。

径向柱塞式液压马达工作原理, 当压力油经固定的配油轴4的窗口进入缸体内柱塞的底部时, 柱塞向外伸出, 紧紧顶住定子的内壁, 由于定子与缸体存在一偏心距。金属剪切机既有电动机驱动油泵作为动力源的, 单柱液压机也有柴油机驱动机油泵作为动力源的, 柴油机驱动油泵型特别适用于在没有三相工业用电的废金属回收场所工作。

锻造液压机的结构形式大部分采用三梁四柱上推式, 液压缸活塞均为柱塞式, 3个大直径主缸安装在上梁上, 输出锻造压力;上梁两侧安装两个小直径的回升缸, 用于回程。快速锻造时, 主液压泵启动, 液压系统回路建立压力, 电磁换向阀8、l4得电, 压力油进入3个主液压缸;电磁换向阀2得电, 插装阀l7开启, 两个回升缸和主缸接通, 活动梁下行, 形成差动锻造;当锻造结束后, 电磁换向阀3、9得电, 3个主液压缸分别通过插装阀5、6、7和l1、12、13形成三级快速卸荷;当系统内压力下降到设定压力后, 电磁换向阀l、15、l6得电, 压力油进入回升缸, 3个主液压缸上的充液阀打开, 依靠回升缸内遗留压力能和主液压泵的供油, 使活动梁快速上行, 完成一个锻造循环。

2 液压系统分析

通过分析液压原理图, 当系统流量不变的情况下, 可以通过缩短载荷时间和换向时间提高锻造频次, 而且设定在适合的回程高度之下, 同时还要尽可能的减少回程的时间。

2.1 首现我们要对卸荷所用的时间进行有效的了解, 并对相应的液

压原理图应用三级卸荷, 想要有效的减短卸荷所用的时间, 就要把一级卸荷阀5、11进行所需的开口调整调到很大, 同时要把二级卸荷的控制压力进行有效的调高, 这样会在进行卸荷时引起振动较大, 容易引起机身和管路的振动, 相反, 如一级泄荷阀5、11的开口较小, 并且二级卸荷控制阀的控制压力4、10较低, 造成换向时机身晃动和管路振动。因此, 只有在较短的时间内使卸荷阀开口平缓的由小到大迅速开启, 才能保证卸荷平稳, 无振动。

2.2 换向时间的分析, 由于每个液压阀的换向响应时间是一定的

(一般为25-40ms) , 要想减短换向时间, 只有减少执行卸荷的液压元件和电气元件数量。

3 改进设计方案及分析

在对上面进行详细分析的同时, 也针对性的进行了相关液压阀性能的研究, 希望能够找出相应的解决办法, 在通过对其进行有效的分析和相关的实践, 最终得出一条结论, 结论认为能对其系统进行相应的改进措施, 应用比例溢流阀能较好的针对上述问题进行解决。

3.1 第一步要将连接3个主液压缸的两个三级卸荷回路改为两个

比例溢流阀5、7代替, 这样就把原来5个液压阀组成的三级卸荷回路减少为两个液压阀组成的比例卸荷回路。由于液压元件的减少, 一方面减少了阀的响应时间, 缩短了卸荷时间, 提高了锻造频次;另一方面, 由于比例溢流阀卸荷压力可随输入电气信号连续改变, 从而使系统的压力卸荷由大到小成线性的减小, 使系统卸荷快速平稳, 避免了原来靠人工调节而出现的调节不当造成振动和卸荷时间较长现象。

3.2 其次将回程管路上的差动阀和平衡阀改为由比例溢流阀2代

替, 回程缸下腔压力根据活动梁回程所需的压力由比例溢流阀2输入固定的电气信号控制, 保证每次回程时回程缸内存储的压力能都相同。在快锻工况时, 仅电磁阀4、6得电, 液压泵向主缸内供油, 活动梁下行锻造, 回升缸内压力随着活动梁下行逐渐升高, 当压力升高到超过比例溢流阀2设定的压力时, 比例溢流阀2打开卸荷, 保证缸内压力能恒定。

结语

随着科学技术的不断进步, 每个行业都在蓬勃有序的进行发展, 我国在锻造行业也在稳步发展。在技术方面我们通过对锻造液压机的液压系统的改进, 使其实用性得到了显著提升, 平均的快锻频次达提高到了每分钟八十五次的水平, 已经很接近国际标准水平;同时在环保方面也明显做到了比以前更加的环保, 噪音震动方面都得到了明显好转, 为我国锻造事业做出了巨大贡献。并在使用中达到了专业的作业水平, 在长期进行工作时实现了机身平整稳定, 大大的满足了进行快速作业的需要, 提高了生产效率。同时也大改了以前锻造机器的笨重、管路复杂等相关自身缺点, 在液压系统上也采用了简单实用的管路, 所以在锻造液压机中, 液压元件的液电合一的功能, 在很大程度上提升了设备的使用性能。

摘要：在我国随着改革开放的政策的实行, 我国进入了前所未有的发展时期, 科学技术不断的进行革新, 各个行业都在蓬勃有序的进行发展。当前在我国锻造设备行业当中, 锻造液压机代替了传统的锻造设备, 改变了传统的锻造设备在进行锻造的过程中出现的噪声大、锻造空间较小等相关的缺点, 实现了环保和功能性结合的技术提升, 同时更好的完成了锻造等相关任务。在历史的长河中, 新事物替代旧事物是历史发展的必然性。

关键词：锻造液压机,液压系统,液压阀

参考文献

[1]陈耀昌.外圆磨床液压系统冲击压力对进给系统的影响[J].制造技术与机床, 1980年02期.[1]陈耀昌.外圆磨床液压系统冲击压力对进给系统的影响[J].制造技术与机床, 1980年02期.

[2]杨尔庄.二十一世纪的液压技术将有哪些新突破[N].中国机电日报, 2000年.[2]杨尔庄.二十一世纪的液压技术将有哪些新突破[N].中国机电日报, 2000年.

[3]王国彪.国外工程机械新技术、新结构与发展趋势[J].中国机电日报, 2000年.[3]王国彪.国外工程机械新技术、新结构与发展趋势[J].中国机电日报, 2000年.

篇5：液压传动的工作原理和组成,液压油及两个重要参数电子教案

1 基本结构

4450型拖拉机上的径向柱塞式变量液压泵主要由两大部分组成, 其基本结构如图1所示。

注:1为油泵壳体, 2为驱动轴, 3为偏心轮, 4为供油柱塞, 5为柱塞弹簧, 6为环形进油道, 7为进油单向阀, 8为进油单向阀弹簧, 9为出油单向阀, 10为出油单向阀弹簧, 11为环形出油道, 12为排油阀壳体, 13为排油阀芯, 14为行程切断螺钉, 15为行程控制阀壳体, 16为行程控制阀芯17为行程控制阀回位弹簧, 18为行程控制阀调节螺钉, 19为滤油套, 20为排油阀回位弹簧, 21为节流孔, 22为偏心轮套轴承, 23为偏心轮套。

1.1 泵体部分

液压系统的主泵装置在发动机前端, 泵的驱动轴经特殊联轴节由发动机曲轴直接驱动。驱动轴上有偏心轮及偏心轮套, 泵的壳体1周均布8个柱塞套筒, 8个供油柱塞在偏心轮和柱塞弹簧的作用下, 分别在8个柱塞套筒内作往复直线运动。偏心轮旋转1周, 8个柱塞各供油1次。在不供油位置时, 柱塞弹簧使柱塞顶在偏心轮套的表面。偏心轮的偏心距即为柱塞的最大供油行程。柱塞可在高压油液作用下压缩柱塞弹簧远离偏心轮套表面, 使供油行程减小。当柱塞离开偏心轮套表面的距离超过偏心轮的偏心距时, 供油行程为0, 油泵完全停止供油[1,2]。

油泵壳体后端设有环形进油道, 前端设有环形出油道, 通过8个进油单向阀和8个出油单向阀使环形进、出油道分别和8个柱塞套筒内腔相通。液压油液经低压供油泵和压力调节阀以一定压力 (12.3~13.7 kg/cm2) 流入环形进油道。当柱塞受柱塞弹簧作用下行时, 柱塞套筒内腔形成真空, 进油单向阀打开, 环形进油道中的油液流入柱塞套筒内腔。当柱塞受偏心轮的作用上行时, 进油单向阀关闭, 出油单向阀打开, 高压油液经出油单向阀和环形出油道流入液压管路, 供给各支路用油。

1.2 控制部分

1.2.1 排油阀。

排油阀设置在泵的前盖中。排油阀壳体内分上、中、下3腔。阀芯的中心有油道孔, 其下端伸入下腔, 下腔内有阀芯回位弹簧, 回位弹簧外有一滤油套。环形出油道中的部分高压油液可经孔道流到滤油套外部, 经滤油套过滤后流入排油阀下腔。下腔内的油液可经阀芯中心油道流到上腔。其中, 腔两侧各设1个油道:右侧油道与偏心轮室相通, 左侧油道与环形进油道相通。

排油阀的上端面承受高压油液的压力作用, 下端面承受高压油液的压力和回位弹簧的弹力共同作用。阀芯的上端面积大于下端面积。当阀芯下端面的作用力大于上端面的作用力时, 阀芯上移开启中腔左右两侧油道, 使偏心轮室和环形进油道相通。当阀芯上端面的作用力大于下端面的作用力时, 阀芯下移关闭, 切断偏心轮室和环形进油道之间的通路。因此, 设置排油阀的作用就是控制偏心轮室内的高压油液能否流回环形进油道[3,4,5]。

1.2.2 行程控制阀。

行程控制阀设置在泵的前盖中, 阀的壳体内分上、下2个腔, 阀芯呈菌形。上腔经孔道与排油阀上腔相通, 下腔有一孔道与偏心轮室相通, 腔内有阀芯回位弹簧。

当由排油阀上腔流来的高压油液的压力升高到一定值时, 行程控制阀会被打开, 高压油液便会经此处流入偏心轮室, 推动柱塞远离偏心轮套, 减小供油行程。当由排油阀上腔流来的高压油液的压力降低到一定值时, 行程控制阀关闭, 切断通往偏心轮室的高压油路, 偏心轮室内的高压油液可经其排油阀流回或经节流孔泄回到环形进油道, 柱塞在柱塞弹簧的作用下增大供油行程。因此, 设置行程控制阀的作用就是与排油阀相互配合, 根据系统工作压力的变化来相应改变柱塞的供油行程, 从而达到改变泵的流量输出的目的。

在阀芯回位弹簧的下方设置1个调节螺钉, 用于调节行程控制阀的开启压力。在菌形阀杆的顶部设有1个行程切断螺钉, 拧入此螺钉, 即可压开行程控制阀, 使主泵停止供油。此螺钉在性能测试和故障排除时使用。在启动时为了减轻启动阻力, 也可将螺钉往里拧, 以切断供油。

1.2.3 节流孔。

在偏心轮室和环形进油道之间设置1个节流孔, 其作用如下:一是当排油阀处于关闭状态时, 行程控制阀打开以后, 利用此节流孔可以控制偏心轮室内油液的压力, 以便产生足够的压力来推动柱塞减小供油行程。在行程控制阀关闭以后, 偏心轮室内的高压油液可经节流孔泄回到环形进油道中, 以便于柱塞恢复供油行程。二是在偏心轮室排油阀和行程控制阀均处于关闭状态时, 利用节流孔来调节偏心轮室内油液的压力, 防止产生液锁和高压, 以保护机件和油封。同时, 少量的循环油流可以润滑和冷却供油柱塞、偏心轮以及驱动轴轴承等运动部件[6,7,8]。

2 工作原理

2.1 系统空载

在主泵工作之前, 环形出油道中的油液压力为0。排油阀处于开启而行程控制阀处于关闭状态, 供油柱塞顶靠在偏心轮套表面, 具有最大供油行程。此时偏心轮室和环形进油道相通, 所以偏心轮室内油液的压力等于低压供油泵的供油压力 (12.3~13.7 kg/cm2) 。

当主泵由发动机驱动旋转时, 8个柱塞均以最大行程开始向系统供油。环形出油道中的部分高压油液经孔道流到排油阀下腔的滤油套外部, 油液经过滤后进入排油阀下腔, 通过阀中心孔道流到上腔, 再经孔道流入行程控制阀上腔, 并作用到菌形阀上。

当系统压力 (即环形出油道中油液的压力) 低于某一定值 (31.9 kg/cm2) 时, 排油阀芯下端面的油液压力与回位弹簧弹力的合力大于阀芯上端面油液的压力。因此, 排油阀应仍保持在开启的状态, 则柱塞继续以最大行程向系统进行供油。

因此时系统为空载, 各操纵阀均处于关闭状态, 于是系统中油液的压力很快升高。当系统压力升高到高于某一定值 (31.9 kg/cm2) 时, 排油阀芯上端面的油液压力将大于下端面油液压力与回位弹簧弹力的合力, 排油阀下移关闭, 使偏心轮室和环形进油道之间的油路被切断。此时柱塞将维持一个近似不变的行程继续向系统供油, 于是系统压力继续升高。

当系统压力升高到超过极限安全压力 (154.7~161.8kg/cm2) 时, 高压油液的压力将打开行程控制阀, 使环形出油道中的高压油液经排油阀、行程控制阀流入偏心轮室, 推动柱塞减小供油行程一直到0, 使主泵供油停止。很显然, 空载时的“保持”压力即是系统的最高压力。这非常方便于多支路的液压操纵, 同时还可使操纵阀换位时执行机构反应灵敏迅速, 因此闭心恒压式液压系统对系统的密封性能要求非常高。

2.2 系统负载

若因实际作业需要打开1个或几个操纵阀时, 系统压力将迅速下降, 排油阀和行程控制阀腔内油液的压力也随之下降, 当压力降低到低于系统空载时的“保持”压力值时, 行程控制阀关闭, 于是柱塞将逐渐恢复供油行程。如果这时液压系统用油很多, 则系统压力将有可能降低到低于某一定值 (31.9 kg/cm2) 时, 促使排油阀打开, 使偏心轮室内的高压油液经排油阀中腔流回环形进油道中去, 柱塞将立即恢复全行程供油。于是系统压力又开始升高, 当压力升高到高于某一定值 (31.9 kg/cm2) 时, 排油阀关闭, 柱塞仍以全行程继续向系统供油, 使系统压力继续升高。

当系统中油液的压力升高到工作压力时, 液压油缸将悬挂重物顶起, 等悬挂重物被顶起到预定高度, 将操纵阀手柄及时地拉回到中立位置时, 则系统压力很快升高到系统的“保持”压力即最高压力值时, 使泵立刻恢复到空载时的准备状态。

如果悬挂重物被液压油缸顶起到预定高度, 而操纵阀手柄又没有及时地拉回到中立位置, 则液压油缸将悬挂重物继续升高, 并很快运行到行程的终点, 使系统压力在瞬间剧增到空载时的“保持”压力时, 促使泵也立刻恢复到空载时的准备状态[9,10,11]。

当液压系统的执行机构意外受阻或超载时, 系统压力也将剧增到空载时的“保持”压力, 促使泵很迅速地恢复到空载状态。因此, 该种泵具有自身保护能力, 无需另外专门设置安全保护装置。

参考文献

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[2]冯丹艳.液压传动中常见液压泵的工作原理及应用[J].广西轻工业, 2009 (6) :31-32, 37.

[3]胡新华, 裘信国, 李银海.径向柱塞式液压泵滚子运动学分析[J].机床与液压, 2010, 138 (12) :60-61, 39.

[4]李新, 周志鸿, 厉峰.K3V系列液压泵的结构与控制原理[J].工程机械, 2011, 42 (12) :41-44.

[5]肖爱玲, 王福林.一种柱塞式液压泵的改进设计[J].新疆农机化, 2004 (6) :40.

[6]张大千, 谢朝忠, 吕从双, 等.柱塞泵液压泵常见故障的诊断与监测[J].科技创新与应用, 2014 (24) :149.

[7]高佳腾, 张日红, 等.液压泵性能测试系统设计与实现[J].流体传动与控制, 2014 (3) :34-35.

[8]姚晶宇, 王庆丰.采用双联泵结构的新型液压动力转向泵研究[J].机床与液压, 2005 (10) :98-99, 127.

[9]李和平, 夏翔, 刘莹, 等.新型平衡式复合齿轮泵结构的优化设计[J].机械研究与应用, 2005 (4) :89-90.

[10]陈甫, 赵克定, 吴盛林.一种新型往复式原动液压泵的原理研究[J].机械与电子, 2004 (9) :16-18.

篇6：液压传动的工作原理和组成,液压油及两个重要参数电子教案

1.1 电控系统工作原理

系统得电启动以后, 制动系统软件通过采集系统连续不间断接受用户的控制命令、位置信号和各传感器信号, 经自动分析和不断修正后, 通过控制系统完成控制命令的功率输出。再经信号屏蔽线将命令传递至电气控制部分, 电气控制电路由固有的系列开关动作, 经输电线缆向各类负载 (电动机、电磁阀、电磁锁、指示灯、其他开关负载等) 供/失电。

1.2 液压控制系统工作原理

1) 油泵电机组、电磁溢流阀得电油泵启动, 系统高压。

2) 所有电磁液压锁、电磁换向阀、机电换向阀、报警装置D4得电处于接通状态, 应急蓄能器处于充压状态, 制动装置处于正常供油状态。在油压作用下所有制动装置弹簧被压缩收回, 滑车可以上升下落。

3) 所有电磁换向阀、机电换向阀失电, 所有制动装置在液压和机械力的双重作用下伸出, 将滑车牢牢地夹紧在某个高度位置上。滑车处于全程制动状态, 可完成定点弹射和滑行弹射的制动。

4) 当滑车释放下滑时, 所有电磁换向阀、机电换向阀被接通, 制动装置缩回, 滑车被释放下滑, 到达某高度弹射时, 滑车切割指令导线, 塔载制动系统随即发出制动指令, 控制制动装置迅速伸出, 所有电磁换向阀、机电换向阀断电, 触头伸出, 该高度段下的制动装置均处于制动准备状态, 随着滑车向下滑动, 电换向阀上的触头在滑车制动板前端楔形挤推作用下逐步被激发, 连续被打开, 这种多米诺式制动效应保证了滑车的有效制动。

5) 应急状态下, 在试验过程中, 如果制动装置发生了故障, 特别是液压系统发生了压力下降, 甚至没有压力时, 电控系统根据传感器采集的数据作出应急处理, 电磁液压锁失电, 主液压系统自行切除, 应急液压系统自行启动, 在应急压力作用下所有制动装置油缸伸出, 制动系统处于全制动状态, 保证滑车安全。

2 制动系统中的关键、重要件

制动系统中核心部件是液压式常闭制动装置, 该装置由制动油缸、刹车盘 (包括刹车片) 、机械常闭装置、液控单向阀、止回阀等组成, 其结构见图1。

制动装置有两个液压控制输入口, 主控口和应急控制口。主控口有液控单向阀, 应急控制口有止回阀。主控口和应急控制口可实现或门控制逻辑。

将液控单向阀、止回阀集成到制动装置里, 能减少外管路、减少漏油点, 提高系统的可靠性和维护性能。

3 技术关键与难点

1) 制动盘刹车片要求摩擦系数大, 高承载力, 耐磨性能好, 防潮防锈, 寿命长。

2) 安装空间小, 要求制动装置制动力大、外形尺寸小。

3) 动特性要求高, 响应时间为0.02s。油缸的加工精度高。

4) 液控单向阀和止回阀集成在缸体上, 增加了结构工艺难度。

4 关键技术解决方案

1) 滑车高速下落过程中, 为避免制动板与制动装置的直接撞击, 可采用楔形导引加机电换向阀, 将撞击变为摩擦和挤压。

2) 如何保证在40m/s的速度下机电换向阀与制动装置迅速响应即要在不到0.1s的时间内, 制动装置能迅速接触制动轨, 并能达到相应的力量。这就要求每对制动装置从输出力为0到输出力为设定值的响应时间要小于0.1s, 为安全起见, 本方案初步设定响应时间为0.02s, 也就是响应频率为50Hz。该要求远远高于军用飞机刹车系统的响应频率。

3) 漏油及维护性问题, 塔载制动装置数量多结构复杂, 油路管接头多, 可采用集成化油路设计, 尽可能不用接头、少用接头来减少泄漏点。我们采用快速连接结构, 尽可能不用管钳、少用管钳来改善维修性。

5 结论

1) 安全性与可靠性。安全性高, 对元、部件可靠性要求较低, 可用地面件保证。

2) 性能特点:

(1) 额定压力;21MPa, 最大工作流量;600L/min; (2) 可以实现紧急情况下的人工干预, 滑车安全有保障; (3) 电气系统交流供电方便; (4) 液压油源设计简单; (5) 实现常闭式制动容易, 系统的安全系数高; (6) 可实现长时间工作, 长时间保持滑车刹停位置。

3) 重量体积:滑车重量轻, 有利于制动;制动系统安装在塔体上, 不受重量体积的限制;元、部件可根据高压大流量要求做得足够强大。

4) 控制系统:可以提供很好的人机界面, 方便试验人员掌握了解试验系统的状况。

5) 维护与维修:仅需在刹车片磨损或刹车片损坏后更换刹车片。出现故障漏油时, 维护、维修方便。

6) 技术经济性:首次投入资金较多, 但使用维护成本较低, 安全牢靠。

摘要：国内外针对向下运动物体刹车制动方式有电磁制动、气体弹簧制动、变截面轨道制动等多种方式。电磁制动方案工程造价高;气体弹簧制动方案缸体加工难度大、制动起始点可控技术实施困难;变截面轨道制动方案对竖向高塔地基载荷冲击大、解锁困难, 且上述方案均无法有效解决高空试验要求的任意高度悬停难题, 而我们研制的“常闭式可控液压制动技术”较好地解决了上述问题, 国内外没有同类产品报道。该制动技术具有刹车效能高、成本相对较低、性能可靠、能够在竖向及水平等特殊工况使用等显著特点, 从而具有较高推广应用价值。

关键词：液压控制垂直制动系统,工作原理,设计要点

参考文献

[1]刘学军.电磁-液压复合制动系统防抱死控制技术研究[D].镇江:江苏大学, 2014.