液压原理幻灯片.ppt

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1、液压原理液压原理第1页，共73页，编辑于2022年，星期一一、液压传动基础一、液压传动基础一、液压传动基础一、液压传动基础二、液压动力元件二、液压动力元件二、液压动力元件二、液压动力元件三、液压执行机构三、液压执行机构三、液压执行机构三、液压执行机构四、液压控制元件四、液压控制元件四、液压控制元件四、液压控制元件五、液压基本回路五、液压基本回路五、液压基本回路五、液压基本回路六、典型吊机液压系统六、典型吊机液压系统六、典型吊机液压系统六、典型吊机液压系统七、吊机液压系统常见故障分析及排除七、吊机液压系统常见故障分析及排除七、吊机液压系统常见故障分析及排除七、吊机液压系统常见故障分析及排除主主

2、要要 内内 容容第2页，共73页，编辑于2022年，星期一一、液压传动基础 液压传动优点液压传动所用的工作介质是液体（主要是矿物油），工作压力高（一般可液压传动所用的工作介质是液体（主要是矿物油），工作压力高（一般可以达到以达到a a，个别场合更高），因此液压传动传递的动力大，运动平稳，个别场合更高），因此液压传动传递的动力大，运动平稳，但由于液体粘性较大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜作远距离的传动和但由于液体粘性较大，在流动过程中阻力损失大，因而不宜作远距离的传动和控制控制气压传动所用的工作介质为压缩空气，由于空气可压缩性大，工作压力低气压传动所用的工作介质为压缩空气，由于空气可压缩性大

3、，工作压力低（一般在（一般在.0.0a a以下），因此传动动力较小，传动也不如液压传动平以下），因此传动动力较小，传动也不如液压传动平稳，但空气粘性小，流动过程中阻力小，速度快，反应灵敏，因而适稳，但空气粘性小，流动过程中阻力小，速度快，反应灵敏，因而适合较远距离的传动和控制合较远距离的传动和控制第3页，共73页，编辑于2022年，星期一一、液压传动基础 液压系统组成 、能源装置：液压泵，其功能是将原动机输出的机械能转化成流体的压力能，、能源装置：液压泵，其功能是将原动机输出的机械能转化成流体的压力能，为系统提供动力。为系统提供动力。、执行机构：将流体的压力能转化成机械能。实现这种转化的装置是

4、液压缸、执行机构：将流体的压力能转化成机械能。实现这种转化的装置是液压缸、液压马达，它们的功用是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或是转液压马达，它们的功用是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度（或是转矩和转速），驱动工作机构做功，实现直线运动或旋转运动。矩和转速），驱动工作机构做功，实现直线运动或旋转运动。、控制元件：包括各种阀类元件，其功用是控制和调节系统中流体的压力、控制元件：包括各种阀类元件，其功用是控制和调节系统中流体的压力、流量、流动方向及系统执行机构的动作程序，以保证执行机构按要求工作。流量、流动方向及系统执行机构的动作程序，以保证执行机构按要求工作。4 4、辅助元件

5、：保证系统能正常工作所需的各种辅助装置，如管路、管接头、油箱或储、辅助元件：保证系统能正常工作所需的各种辅助装置，如管路、管接头、油箱或储气罐、过滤器、消声器、压力表等。气罐、过滤器、消声器、压力表等。5 5、工作介质：传递能量的流体，即液压传动中的液压油。、工作介质：传递能量的流体，即液压传动中的液压油。液压系统中的能量转换过程是：机械能（电动机）液压系统中的能量转换过程是：机械能（电动机）流体压力能（液压泵）机械能（液压缸、液压马达）流体压力能（液压泵）机械能（液压缸、液压马达）第4页，共73页，编辑于2022年，星期一一、液压传动基础 力学关系、运动关系、功率关系5、力学关系：在液压传动

6、中，工作压力取决于负载，而与流入的流体多少无关：F1A1A2，(A1/A2=F1/WA1/A2=F1/W)、运动关系：活塞的运动速度V取决于进入液压缸（马达）的流量Q，而与流体压力大小无关：A1.H1A2.H2A1.H1/T=A2.H2/T（单位时间内液体流过截面积为A的某一截面体积称为流量）A1.V1=A2.V2=Q(A1/A2=V2/V1A1/A2=V2/V1)V=Q/Q/A（液压系统进行无级调速的基本原理）3、功率关系：功率是压力和流量的乘积F1.V1=W.V2功率功率P.A1.V1=P.A2.V2=P.QP.Q液压千斤顶工作原理液压千斤顶工作原理第5页，共73页，编辑于2022年，星期

7、一一、液压传动基础 液压冲击与空穴现象液压冲击现象液压冲击现象：在液压系统中，由于某种原因引起液体压力在某一瞬间突然急剧上升，在液压系统中，由于某种原因引起液体压力在某一瞬间突然急剧上升，而形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。而形成很高的压力峰值，这种现象称为液压冲击。主要危害：主要危害：1 1、损害液压元件，尤其是密封件、损害液压元件，尤其是密封件 2 2、系统产生强烈振动及噪音，并使油温升高、系统产生强烈振动及噪音，并使油温升高 3 3、使压力元件产生误动作（如顺序阀、溢流阀）造成故障及事故、使压力元件产生误动作（如顺序阀、溢流阀）造成故障及事故措施：延长措施：延长阀门关闭时间阀门关

8、闭时间阀门关闭时间阀门关闭时间、适当加大管径、采用橡胶软管、冲击源附近设置、适当加大管径、采用橡胶软管、冲击源附近设置 蓄能器蓄能器空穴现象：空穴现象：在液压系统中，如果某处压力低于油液工作温度下的空气分离压时，在液压系统中，如果某处压力低于油液工作温度下的空气分离压时，油液中的空气就会分离出来而形成大量气泡；当压力进一步降低到油液工作温度下的油液中的空气就会分离出来而形成大量气泡；当压力进一步降低到油液工作温度下的饱和蒸汽压力时，油液会迅速气化产生大量气泡，使原来充满管道或液压元件中的油饱和蒸汽压力时，油液会迅速气化产生大量气泡，使原来充满管道或液压元件中的油液成为不连续状态，这种现象一般称

9、为空穴现象。一般发生在阀门和液压泵进口处液成为不连续状态，这种现象一般称为空穴现象。一般发生在阀门和液压泵进口处（通过狭窄通道，流速增加，压力降低）。（通过狭窄通道，流速增加，压力降低）。主要危害：主要危害：1 1、迅速爆破，使局部产生高压和温度急剧升高，产生强烈振动和、迅速爆破，使局部产生高压和温度急剧升高，产生强烈振动和 噪音。噪音。2 2、管壁和元件表面因长期承受液压冲击及高温作用后，表面固体、管壁和元件表面因长期承受液压冲击及高温作用后，表面固体 颗粒剥落，产生腐蚀。颗粒剥落，产生腐蚀。措施：限制流速、确定适当的管径、降低液压泵的吸油高度、减少压力损失、措施：限制流速、确定适当的管径、

10、降低液压泵的吸油高度、减少压力损失、系统管道尽可系统管道尽可能直、提高元件抗气蚀能力能直、提高元件抗气蚀能力第6页，共73页，编辑于2022年，星期一二、液压动力元件 液压泵7 液压泵工作原理液压泵工作原理：依靠密封容积变化的原理来进行工作，故一般均称为容积式液压泵，它是液压系统中核心元件。液压泵性能参数：液压泵性能参数：1、工作压力：实际输出油液的压力为工作压力。（取决于外负载的大小，与流量无关）2、额定压力：按实验标准规定能连续运转的最高压力称为泵的额定压力，当工作压力超过额定压力，液压泵就过载。3、排量V(定量变量)、理论流量 、实际流量液压泵工作原理泵的泄漏量、流量与压力的关系 第7页

11、，共73页，编辑于2022年，星期一二、液压动力元件 液压泵按照结构分按照结构分：齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式等类型。按照油液的流量可否调节分按照油液的流量可否调节分：定量式和变量式第8页，共73页，编辑于2022年，星期一二、液压动力元件 液压泵9齿轮泵：1、径向作用力不平衡（开油槽，抵消不平衡力）2、困油现象（设计和加工上开卸荷槽）两个齿轮的齿面接触线将左右腔隔开，形成吸、压油腔。当按图示方向旋转时，左侧相互啮合的轮齿相继脱开，容积逐渐增大，形成局部真空，油液在大气作用下，进入吸油腔，并随着旋转的轮齿进入右侧，右侧油腔在齿轮不断啮合下容积减小，油液被挤出.优缺点:结构简单,体积小,重量轻

12、,自吸性能好,对油液不敏感,便于维修;噪音大，效率低,排量不可调.第9页，共73页，编辑于2022年，星期一10二、液压动力元件 液压泵叶片泵：双作用叶片泵、单作用叶片泵叶片泵：双作用叶片泵、单作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵单作用叶片泵单作用叶片泵双作用与单作用是由吸压油的次数定义的双作用与单作用是由吸压油的次数定义的.吸压油发生两次吸压油发生两次,故称双作用故称双作用;叶片由小半径叶片由小半径r r向向大半径大半径R R运动时运动时,相邻两叶片密封腔容积增大相邻两叶片密封腔容积增大,形成局部真空而吸油形成局部真空而吸油,相反相反,减小而压油减小而压油;双作用与单作用叶片泵比双作用与单作用

13、叶片泵比,其流量均匀性好其流量均匀性好,工作压力高工作压力高,应用广应用广,但只能作成定量泵但只能作成定量泵,而单而单作用叶片泵可以作成多种变量形式作用叶片泵可以作成多种变量形式.配流盘配流盘第10页，共73页，编辑于2022年，星期一二、液压动力元件 液压泵柱塞泵柱塞泵:斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵（斜盘与缸体倾斜了一个角度斜盘与缸体倾斜了一个角度）结构图结构图第11页，共73页，编辑于2022年，星期一二、液压动力元件 液压泵12柱塞泵柱塞泵:与斜盘式泵相比较与斜盘式泵相比较,斜轴式泵转速较高斜轴式泵转速较高,自吸性能好自吸性能好,结构强度高结构强度高,允许的倾角允许的倾角r r较大较

14、大,变变量范围较大量范围较大,一般斜盘式泵的最大斜盘角度为一般斜盘式泵的最大斜盘角度为2020度度,而斜轴式可达而斜轴式可达4040度度.斜轴式轴向柱塞泵（传动轴与缸体倾斜了一个角度）斜轴式轴向柱塞泵（传动轴与缸体倾斜了一个角度）第12页，共73页，编辑于2022年，星期一二、液压动力元件 液压泵项目齿轮泵双作用叶片泵单作用叶片泵柱塞泵螺杆泵工作压力（MPa）256.33216 402.510流量调节不能不能能能不能对油液污染敏感性不敏感敏感敏感敏感不敏感自吸特性好较差较差较差好噪声大小较大大小应用范围机床、工程机械、航空、船舶起重运输机械、工程机械、飞机机床、注塑机锻压机械、起重机械、矿山机

15、械、航空、船舶化工、石油、纺织、精密机械第13页，共73页，编辑于2022年，星期一三、液压执行元件 液压马达液压马达：是液压系统中的执行元件，将液压泵提供的液压能转化为机械能的能量转换装置。按结构分为：齿轮式、叶片式、柱塞式等相似点：从能量转换观点来看，液压泵和液压马达是可逆的工作液压元件 输入端变为流体 液压泵 液压马达 输入端变为外力矩驱动旋转差别：1、液压马达应能够正、反转，因此要求内部结构对称 2、液压马达转速范围需要足够大 3、液压马达是在输入压力油条件下工作，因而不必具备自吸能力结论：液压泵和液压马达不能可逆工作。第14页，共73页，编辑于2022年，星期一三、液压执行元件 液压

16、泵和液压马达符号第15页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀液压控制阀液压控制阀是液压传动系统中的控制调节元件，它控制调节油液流动方向、压力或者流量。工作介质是液体，因此统称阀。分类：分类：根据结构形式分为：滑阀式、锥阀式、球阀式、膜片式、喷嘴挡板式根据用途分为：方向控制阀单向阀、换向阀 压力控制阀溢流 阀、减压阀、顺序阀 流量控制阀节流阀、调速阀根据安装方式分：螺纹式连接阀、法兰式连接阀、板式连接阀、叠加式 连接阀、插装式连接阀根据控制方式分：定直或开关控制阀、比例控制阀、伺服控制阀第16页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀方向控制

17、阀：通过阀芯和阀体间相对位置改变，来实现油路连通状态的改变。1、单向阀：又称止回阀或逆止阀，只能一个方向通，反向则不通。普通单向阀普通单向阀液控单向阀液控单向阀第17页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀如果出油口压力较高，顶开阀芯的压力需要很高，怎么办？带卸荷阀芯的液控单向阀带卸荷阀芯的液控单向阀第18页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀2 2、换向阀换向阀：利用阀芯在阀体内相对位置的改变，控制阀体上各油口：利用阀芯在阀体内相对位置的改变，控制阀体上各油口的连通情况，从而使油路连通、断开或改变方向的阀的连通情况，从而使油路

18、连通、断开或改变方向的阀第19页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀换向阀的分类：换向阀的分类：按操纵方式不同，换按操纵方式不同，换向阀分为：手动、机向阀分为：手动、机动、电磁动、液动、动、电磁动、液动、电液动换向阀电液动换向阀第20页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀按阀芯位置不同，按阀芯位置不同，分为两位、三位、分为两位、三位、多位换向阀；按多位换向阀；按阀体上主油路进、阀体上主油路进、出口数目不同，出口数目不同，又可分为两通、又可分为两通、三通、四通、五三通、四通、五通等。通等。(两位两两位两通通、两位四通两位四通、)

19、第21页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀(两位五通两位五通、三三位四通位四通)第22页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀中位机能：三位换向阀中位时各油口的连通方式称为它的中位机能，一般用大写字母“形象”表示。第23页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀几种常用的换向阀：几种常用的换向阀：机动换向阀机动换向阀、电磁换向阀、液动换向阀、电磁换向阀、液动换向阀、电液换向阀电液换向阀第24页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀电磁换向阀电磁换向阀第25页，共73

20、页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀液动换向阀液动换向阀第26页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀电液换向阀电液换向阀第27页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀方向控制阀以吊车多路阀为例以吊车多路阀为例:吊车多路阀是多个三位四通换向阀的组合。除了具吊车多路阀是多个三位四通换向阀的组合。除了具有换向功能外，还具有比例流量调节功能。有换向功能外，还具有比例流量调节功能。第28页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀压力控制阀：控制液体工作压力的阀和利用压力信号控制执行元件或电气元

21、件压力控制阀：控制液体工作压力的阀和利用压力信号控制执行元件或电气元件等使其产生动作的阀，统称为压力控制阀。等使其产生动作的阀，统称为压力控制阀。其基本工作原理是：利用阀芯上液体压力与弹簧力相平衡的原理来控制阀的开其基本工作原理是：利用阀芯上液体压力与弹簧力相平衡的原理来控制阀的开口度大小，调节压力或产生动作。口度大小，调节压力或产生动作。按功能分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器按功能分为溢流阀、减压阀、顺序阀、压力继电器第29页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀溢流阀溢流阀：溢流定压作用，调节和稳定系统中的最大工作压力。：溢流定压作用，调节和稳定系统中

22、的最大工作压力。根据结构分为根据结构分为 直动式直动式（低压小系统中使用）和先导式（中压（低压小系统中使用）和先导式（中压 高压系统中使用）两类。高压系统中使用）两类。左图示压力油由左图示压力油由P P口口经阻尼口进入下腔，经阻尼口进入下腔，当压力较小时，阀当压力较小时，阀芯在弹簧力作用下芯在弹簧力作用下处于下位，即不溢处于下位，即不溢流；流；当压力增大，油压当压力增大，油压超过弹簧力作用力超过弹簧力作用力时，阀芯抬起，实时，阀芯抬起，实现溢流。孔现溢流。孔a a的作的作用是减小油压的脉用是减小油压的脉动，提高阀工作的动，提高阀工作的平稳性平稳性第30页，共73页，编辑于2022年，星期一四、

23、液压控制元件 液压阀压力控制阀先导式先导式溢流阀溢流阀左图示左图示 当系统压力低当系统压力低于先导阀调定定值时，于先导阀调定定值时，先导阀关闭，阀内关闭，先导阀关闭，阀内关闭，阀内无油液流动，主阀阀内无油液流动，主阀芯上、下腔油压力相等，芯上、下腔油压力相等，因而它在主阀弹簧作用因而它在主阀弹簧作用下使阀口关闭，阀不溢下使阀口关闭，阀不溢流。当进油口流。当进油口P P的压力的压力升高，直到达到先导升高，直到达到先导阀弹簧调定压力时，阀弹簧调定压力时，先导阀被打开，主阀先导阀被打开，主阀芯上腔油液经先导阀芯上腔油液经先导阀口留回油箱，使主阀口留回油箱，使主阀芯两端产生压力差，芯两端产生压力差，当

24、压力差大于主阀芯当压力差大于主阀芯弹簧弹簧4 4的作用力时，主阀的作用力时，主阀芯抬起，实现溢流。芯抬起，实现溢流。第31页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀溢流阀应用溢流阀应用溢流稳压作用：采用定量泵供油，一部分油通过溢流稳压作用：采用定量泵供油，一部分油通过可调节流阀进入液压缸工作，多余的油经溢流阀可调节流阀进入液压缸工作，多余的油经溢流阀流回油箱。流回油箱。安全保护作用：采油变量泵供油，液压泵供油量安全保护作用：采油变量泵供油，液压泵供油量随负载大小自动调节至需要值，工作压力由负载随负载大小自动调节至需要值，工作压力由负载决定，溢流阀只有在过载时才打开

25、，起到了安全决定，溢流阀只有在过载时才打开，起到了安全保护作用保护作用 。第32页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀溢流阀应用溢流阀应用使泵卸荷的作用：当电磁铁通电，先导式溢流阀的远使泵卸荷的作用：当电磁铁通电，先导式溢流阀的远程控制口与油箱连通，相当于先导阀调定值为零，此程控制口与油箱连通，相当于先导阀调定值为零，此时主阀芯在进油口压力很低时可迅速抬起，使泵卸荷，时主阀芯在进油口压力很低时可迅速抬起，使泵卸荷，以减少能量损耗与泵的磨损。以减少能量损耗与泵的磨损。远程调控作用：当换向阀电磁铁不通电时，先导式远程调控作用：当换向阀电磁铁不通电时，先导式溢流阀的

26、外控口与低压调压阀连通，当溢流阀主阀溢流阀的外控口与低压调压阀连通，当溢流阀主阀芯上腔的油压达到低压阀的调整压力时，主阀芯即芯上腔的油压达到低压阀的调整压力时，主阀芯即可抬起溢流（其先导阀不在起作用）即实现远程调可抬起溢流（其先导阀不在起作用）即实现远程调压。压。第33页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀溢流阀应用溢流阀应用多级调压作用：先导式溢流多级调压作用：先导式溢流阀阀1 1与溢流阀与溢流阀2 2、3 3、4 4的调定压的调定压力都不相同，阀力都不相同，阀1 1的调压最高。的调压最高。仅仅1YA1YA通电，则阀通电，则阀1 1获得最高获得最高工作压力；

27、工作压力；仅仅1YA1YA、2YA2YA通电，则获得阀通电，则获得阀2 2调定的工作压力；调定的工作压力；仅仅1YA1YA、3YA3YA通电则获得阀通电则获得阀3 3调调定的压力；定的压力；仅仅 1YA1YA、4YA4YA通电，则获得阀通电，则获得阀4 4调定的工作压力；调定的工作压力；若若1YA1YA不通电，则阀不通电，则阀1 1的外控的外控口与油箱连通，使泵卸荷口与油箱连通，使泵卸荷第34页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀减压阀减压阀作用：可以用来减压、稳压，将较高的作用：可以用来减压、稳压，将较高的 进口油压降为较低而稳定的出口进口油压降为较低而稳定

28、的出口 油压。油压。原理：依靠压力油通过缝隙降压，使出原理：依靠压力油通过缝隙降压，使出 口压力低于进口压力口压力低于进口压力 ，并保持出，并保持出 口压力为一定值。缝隙越小，压口压力为一定值。缝隙越小，压 力损失越大，减压作用就越强。力损失越大，减压作用就越强。分类：根据结构不同，也可以分为直动分类：根据结构不同，也可以分为直动 式和先导式两类，常用先导式减式和先导式两类，常用先导式减 压阀。压阀。压力为压力为P1P1的压力油从的压力油从A A口流入，经过缝隙口流入，经过缝隙 减减压后，压力降为压后，压力降为P2P2，从，从B B口流出。当口流出。当P2P2大于调整压大于调整压力时，经力时，

29、经R R通道，锥阀被顶开，油经通道，锥阀被顶开，油经Y Y口泄入油箱。口泄入油箱。第35页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀减压阀应用减压阀应用 左图是驱动夹紧机构的减左图是驱动夹紧机构的减压回路。液压泵供给主系压回路。液压泵供给主系统的油压由溢流阀来控制，统的油压由溢流阀来控制，同时经过减压阀、单向阀、同时经过减压阀、单向阀、换向阀向夹紧缸供油。夹换向阀向夹紧缸供油。夹紧缸的压力由减压阀调节，紧缸的压力由减压阀调节，并稳定在调定值得上。并稳定在调定值得上。第36页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀顺序阀顺序阀(直动式直动

30、式、外控式外控式、先导式先导式)原原 理：利用油路中压力的变化控制阀口启闭，实现执行元件顺序动作。理：利用油路中压力的变化控制阀口启闭，实现执行元件顺序动作。特别提示：其结构与溢流阀类同，区别在于顺序阀的出口不接油箱，而特别提示：其结构与溢流阀类同，区别在于顺序阀的出口不接油箱，而 是接后续的液压元件是接后续的液压元件溢流阀溢流阀顺序阀顺序阀减压阀减压阀先导式溢流阀先导式溢流阀先导式顺序阀先导式顺序阀先导式减压阀先导式减压阀第37页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀压力控制阀顺序阀应用：顺序阀应用：作顺序阀用作顺序阀用 作平衡阀用作平衡阀用先是电磁阀不动作。整个过程先

31、是电磁阀不动作。整个过程实现先定位，后夹紧的功能。实现先定位，后夹紧的功能。换向阀中位时，工件不会自动掉下；左位换向阀中位时，工件不会自动掉下；左位时，工件下腔背压大于顺序阀调定压力，时，工件下腔背压大于顺序阀调定压力，则开启下行，由于自重得到平衡，故不会则开启下行，由于自重得到平衡，故不会产生超速现象，实现缓缓下降产生超速现象，实现缓缓下降第38页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀流量控制阀在液压系统中，当执行元件的有效面积一定时，执行元件的运动在液压系统中，当执行元件的有效面积一定时，执行元件的运动速度取决于输入执行元件的流量，因此，用来控制油液流量的液速度取决于

32、输入执行元件的流量，因此，用来控制油液流量的液压阀，称为流量控制阀，简称流量阀压阀，称为流量控制阀，简称流量阀原理：改变阀口通流截面积来调节通过阀的流量，从而控制执行原理：改变阀口通流截面积来调节通过阀的流量，从而控制执行元件的运动速度。常用的有节流阀、调速阀。元件的运动速度。常用的有节流阀、调速阀。节流阀节流阀节流阀工作原理节流阀工作原理第39页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀流量控制阀调速阀调速阀左图示减压阀与节流阀串连，减压阀进口左图示减压阀与节流阀串连，减压阀进口压力压力P1,P1,出口压力出口压力P2P2，节流阀出口压力，节流阀出口压力P3.P3.减压阀减

33、压阀a,b,ca,b,c腔有效工作面积分别腔有效工作面积分别为为A1,A2,A,A1,A2,A,则则A=A1+A2.A=A1+A2.当减压阀阀芯在其弹簧力当减压阀阀芯在其弹簧力FsFs、油液压力、油液压力P2P2、P3P3作用下处于某一平衡位置时，则有：作用下处于某一平衡位置时，则有：P2.A1+P2.A2=P3.A+FsP2.A1+P2.A2=P3.A+Fs即：即：P2-P3=Fs/AP2-P3=Fs/A由于减压阀阀芯位移很小，可以认为由于减压阀阀芯位移很小，可以认为FsFs基本不变，故压差基本不变，故压差 P P也基本保持不也基本保持不变。因此，当节流阀通流面积变。因此，当节流阀通流面积A

34、xAx不变不变时，通过它的流量为定值时，通过它的流量为定值Q=K.Ax.PQ=K.Ax.P即无论负载如何变化，只要节流阀通即无论负载如何变化，只要节流阀通流面积不变，液压缸速度就会保持恒流面积不变，液压缸速度就会保持恒定。定。第40页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀流量控制阀41流量控制阀的应用：主要是根据需要，起速度调节控制的作用，稳定了系统的速度。负载较高或变化较大时，应将节流阀换为调速阀。这两种油路在使用中有各自的特点，一般主要从速度稳定和工作效率这两方面进行比较。进油节流调速 回油节流调速 第41页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀

35、与吊车相关的其他液压阀与吊车相关的液压阀，还有:或门梭阀溢流减压阀(截流减压,溢流稳压)插装阀第42页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀与吊车相关的其他液压阀与吊车相关的液压元件，还有:压力继电器利用系统压力达到设定值而驱使机构触动开关，实现接通或断开某一电路蓄能器是液压系统中的储能元件,它储存多余的压力油液,并在需要时释放出来供给系统补充流量和压力第43页，共73页，编辑于2022年，星期一四、液压控制元件 液压阀与吊车相关的其他液压阀平衡阀第44页，共73页，编辑于2022年，星期一231起升货物时平衡阀的状态起升货物时平衡阀的状态第45页，共73页，编辑于202

36、2年，星期一231货物停在半空时平衡阀的状态货物停在半空时平衡阀的状态第46页，共73页，编辑于2022年，星期一231货物下降时平衡阀的状态（货物下降时平衡阀的状态（1 1）第47页，共73页，编辑于2022年，星期一231货物下降时平衡阀的状态（货物下降时平衡阀的状态（2 2）第48页，共73页，编辑于2022年，星期一231货物下降时平衡阀的状态（货物下降时平衡阀的状态（3 3）第49页，共73页，编辑于2022年，星期一五、液压基本回路方向控制回路方向控制回路 压力控制回路压力控制回路 调速控制回路调速控制回路换向回路换向回路锁紧回路锁紧回路调压回路调压回路卸荷回路卸荷回路保压回路保压

37、回路减压回路减压回路增压回路增压回路平衡回路平衡回路调速控制回路调速控制回路快速运动回路快速运动回路第50页，共73页，编辑于2022年，星期一五、液压基本回路 方向控制回路方向控制回路换向回路换向回路1 1、先是活塞右移，、先是活塞右移，拨杆带动机动先导阀拨杆带动机动先导阀C C左移，油液经左移，油液经7 7、I2I2口，主阀左移，口，主阀左移，3 3、4 4开口减小，活塞速度开口减小，活塞速度减小，完成制动、停减小，完成制动、停止。止。2 2、经、经5 5、3 3口完成换口完成换向。向。第51页，共73页，编辑于2022年，星期一五、液压基本回路 方向控制回路方向控制回路锁紧回路锁紧回路利

38、用三位四通利用三位四通阀的阀的Y Y型中位机型中位机能封闭液压缸能封闭液压缸两腔，活塞能两腔，活塞能在其行程任意在其行程任意位置上锁紧位置上锁紧第52页，共73页，编辑于2022年，星期一五、液压基本回路 压力控制回路压力控制回路 调压回路调压回路卸荷回路卸荷回路第53页，共73页，编辑于2022年，星期一五、液压基本回路 压力控制回路压力控制回路 保压回路保压回路减压回路减压回路当右位机能工作时，活塞触及物体，上腔压当右位机能工作时，活塞触及物体，上腔压力上升，达到电接触式压力表力上升，达到电接触式压力表5 5发出信号，将发出信号，将阀阀3 3恢复中位，泵卸荷，单向阀实现保压；恢复中位，泵卸

39、荷，单向阀实现保压；下降到某一值后，下降到某一值后，5 5发出信号，使阀发出信号，使阀3 3起作用，起作用，泵重新供油。泵重新供油。减压阀的遥控口通过阀减压阀的遥控口通过阀4 4、阀、阀5 5相连，获相连，获得两种预定二次压力。为使减压回路上调出得两种预定二次压力。为使减压回路上调出两级压力来，阀两级压力来，阀5 5调压值必须小于阀调压值必须小于阀3 3第54页，共73页，编辑于2022年，星期一五、液压基本回路 压力控制回路压力控制回路 增压回路增压回路平衡回路平衡回路当左位机能工作时，油液经单向阀入当左位机能工作时，油液经单向阀入5 5的上的上腔，使活塞触及下端物体，上腔压力上升腔，使活塞

40、触及下端物体，上腔压力上升后，打开顺序阀后，打开顺序阀6 6，压力油经减压阀，压力油经减压阀7 7稳压后进稳压后进入连续增压器，将油压增加入连续增压器，将油压增加n n倍后进入上腔；倍后进入上腔；右位工作时，液控阀打开，油流回油箱。右位工作时，液控阀打开，油流回油箱。第55页，共73页，编辑于2022年，星期一五、液压基本回路 速度控制回路速度控制回路快速运动回路快速运动回路调速控制回路调速控制回路利用液压缸的差动利用液压缸的差动连接实现快速运动连接实现快速运动,即当电磁阀动作时即当电磁阀动作时,如果如果A1=2A2,A1=2A2,那么差那么差动连接比非差动连动连接比非差动连接使活塞向右运动接

41、使活塞向右运动速度快一倍（流量速度快一倍（流量增加一倍）增加一倍）.改变变量泵改变变量泵1 1的排的排量可实现对缸的无级量可实现对缸的无级调速调速.2 2是安全阀是安全阀,6,6是背压是背压阀阀第56页，共73页，编辑于2022年，星期一六、吊车液压原理吊机液压回路吊机液压回路:1 1、大小钩起降绞车原理、大小钩起降绞车原理2 2、吊臂起降绞车原理、吊臂起降绞车原理3 3、回转工作原理、回转工作原理4 4、平衡阀调整、平衡阀调整5 5、应急操作、应急操作第57页，共73页，编辑于2022年，星期一七、吊机液压系统常见故障分析及排除系统故障的排除是建立在对系统原理充分了解的基础上的。系统故障的排

42、除是建立在对系统原理充分了解的基础上的。海洋平台吊机液压系统是一个有机整体。系统中的每一个元海洋平台吊机液压系统是一个有机整体。系统中的每一个元件都是为了实现特定的功能而存在的。当某个元件没能实现设计件都是为了实现特定的功能而存在的。当某个元件没能实现设计功能的时候，吊机必然会表现出相应的故障现象。只有找到引发功能的时候，吊机必然会表现出相应的故障现象。只有找到引发故障的元件，才能根据它的损坏程度对其进行维修或更换，恢复故障的元件，才能根据它的损坏程度对其进行维修或更换，恢复其应有的功能，从而解除吊机故障。因此，从系统的角度来说，其应有的功能，从而解除吊机故障。因此，从系统的角度来说，排除故障

43、的过程就是找出这个排除故障的过程就是找出这个“某元件某元件”的过程。的过程。对具体的某个故障元件的修复，则建立在对各种液压元件结构充对具体的某个故障元件的修复，则建立在对各种液压元件结构充分了解的基础上。分了解的基础上。第58页，共73页，编辑于2022年，星期一七、吊机液压系统常见故障分析及排除 在吊机出现故障后，应先初步判断是属于机械故障、电气故障还在吊机出现故障后，应先初步判断是属于机械故障、电气故障还是液压故障。是液压故障。【案例：风吹回转溜车问题案例：风吹回转溜车问题】如果确认是液压系统故障，还需要了解以下情况：如果确认是液压系统故障，还需要了解以下情况：是整机故障和还是个别动作故障

44、？是整机故障和还是个别动作故障？如果只是个别动作出故障，是不是该动作的两个方向都有故障？如果只是个别动作出故障，是不是该动作的两个方向都有故障？故障发生在轻载还是重载故障发生在轻载还是重载?（和压力有关）（和压力有关）故障发生在高速还是低速状态？（和流量有关）故障发生在高速还是低速状态？（和流量有关）弄清这些问题后，可以缩小排查范更快的找到故障原因。弄清这些问题后，可以缩小排查范更快的找到故障原因。第59页，共73页，编辑于2022年，星期一七、吊机液压系统常见故障分析及排除常见故障一：吊机无动作或者动作无力常见故障一：吊机无动作或者动作无力1、在主机（电机、柴油机）正常、各电气控制功能（低油

45、位、高油在主机（电机、柴油机）正常、各电气控制功能（低油位、高油温、滤器堵塞、限位等）都正常的前提下，整台机都无法做动作。温、滤器堵塞、限位等）都正常的前提下，整台机都无法做动作。则应从几个动作的共用部分查找原因。则应从几个动作的共用部分查找原因。主油泵机械故障：主油泵是否正常（是否存在异常响声、振动）、主油泵机械故障：主油泵是否正常（是否存在异常响声、振动）、系统主压力表读数情况。系统主压力表读数情况。诊断：如果油泵存在严重的噪音、振动等情况，且系统主无法起压，诊断：如果油泵存在严重的噪音、振动等情况，且系统主无法起压，则可能是油泵内部损坏。则可能是油泵内部损坏。油泵损坏是液压系统的终极故障

46、。所以，吊机采购合同中都会对油泵损坏是液压系统的终极故障。所以，吊机采购合同中都会对油泵的生产厂家提出要求。从吊机制造厂的角度来说，因油泵的油泵的生产厂家提出要求。从吊机制造厂的角度来说，因油泵的重要地位，设计时也会优先考虑品质有保证的国外大厂的油泵。重要地位，设计时也会优先考虑品质有保证的国外大厂的油泵。第60页，共73页，编辑于2022年，星期一七、吊机液压系统常见故障分析及排除常见故障一：吊机无动作或者动作无力常见故障一：吊机无动作或者动作无力控制压力源故障：如果控制系统无法起压，则是控制油泵的问题（没有单独的控制油泵时，控制压力源故障：如果控制系统无法起压，则是控制油泵的问题（没有单独

47、的控制油泵时，则可能是减压阀问题）。则可能是减压阀问题）。电磁阀故障：如果油泵正常，控制压力也正常。还可能是多路阀控制管路上的限位电电磁阀故障：如果油泵正常，控制压力也正常。还可能是多路阀控制管路上的限位电磁阀组未得电，导致手柄输出的控制压力无法到达多路阀。磁阀组未得电，导致手柄输出的控制压力无法到达多路阀。【案例：中海油文昌项目案例：中海油文昌项目15T吊机吊机】负载反馈回路不畅：使手柄离开中间位置，测量油泵反馈口（负载反馈回路不畅：使手柄离开中间位置，测量油泵反馈口（X口）压力，口）压力，如果多路阀发如果多路阀发出的反馈信号无法到达油泵，则油泵仍处在卸荷状态，系统无法起压。可能是多路阀出的

48、反馈信号无法到达油泵，则油泵仍处在卸荷状态，系统无法起压。可能是多路阀LS反馈输出口堵塞或者反馈油压安全阀跑油，应拆检。这个故障通常出现在反馈输出口堵塞或者反馈油压安全阀跑油，应拆检。这个故障通常出现在单个动作无法动，单个单个动作无法动，单个LS反馈油路堵塞。总反馈油道堵塞时，则造成整机无反馈油路堵塞。总反馈油道堵塞时，则造成整机无动作或速度慢。动作或速度慢。紧急应对：油泵反馈输入口（紧急应对：油泵反馈输入口（X口）接入一个压力，确保油泵有输出。口）接入一个压力，确保油泵有输出。第61页，共73页，编辑于2022年，星期一七、吊机液压系统常见故障分析及排除常见故障一：吊机无动作或者动作无力常见

49、故障一：吊机无动作或者动作无力 2、只是某个动作（起升、只是某个动作（起升/下降两个方向）无法做动作。下降两个方向）无法做动作。扳动手柄后，主压力起压，但没有动作。扳动手柄后，主压力起压，但没有动作。测量该动作的刹车油压，测量该动作的刹车油压，46MPa为正常。如果不正常，则可能是为正常。如果不正常，则可能是液控换向阀卡死；如果主压力，刹车压力都正常，则有可能是减液控换向阀卡死；如果主压力，刹车压力都正常，则有可能是减速箱内部故障。速箱内部故障。第62页，共73页，编辑于2022年，星期一七、吊机液压系统常见故障分析及排除常见故障一：吊机无动作或者动作无力常见故障一：吊机无动作或者动作无力扳动

50、手柄后，主压力不起压，没有动作。扳动手柄后，主压力不起压，没有动作。跟主油泵跟主油泵/控制油泵等共用元件无关，仅跟该动作自身的控制元件有关。控制油泵等共用元件无关，仅跟该动作自身的控制元件有关。以下问题都可能造成单个动作无法起压：以下问题都可能造成单个动作无法起压：1.如果故障表现跟负载大小有关，如，轻载正常，吊重后速度变慢或无法起升。如果故障表现跟负载大小有关，如，轻载正常，吊重后速度变慢或无法起升。则可能是主系统里某个压力阀（多路阀上的安全阀）故障所致。则可能是主系统里某个压力阀（多路阀上的安全阀）故障所致。排查重排查重点是多路阀上的安全阀。点是多路阀上的安全阀。2.如果无论轻载重载都出现