1、2012年6月,第七章 典型液壓傳動系統(tǒng),第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng) 第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng) 第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng) 第五節(jié) 液壓系統(tǒng)常見故障及排除 第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng) 第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng) 第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng) 第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng) 第五節(jié) 液壓系統(tǒng)常見故障及排除 第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,第七章 典型液壓傳動系統(tǒng),液壓系統(tǒng)在機床、工程機械、冶金、石化、航空、船舶等各行業(yè)均有廣泛的應(yīng)用。液壓系統(tǒng)是根據(jù)液壓設(shè)備的工作要求，選用各種不同功能的基本回路構(gòu)成的。 本章介紹幾個典型液壓系統(tǒng)，通過對它們的分析，了解典

2、型液壓系統(tǒng)的基本組成和工作原理，加深對各種液壓元件和基本回路的理解，增強綜合應(yīng)用能力。,第七章 典型液壓傳動系統(tǒng),液壓系統(tǒng)分析的方法與步驟 了解機械設(shè)備的功用、工況對液壓系統(tǒng)的要求以及液壓設(shè)備的工作循環(huán)。 初步閱讀液壓系統(tǒng)圖，了解系統(tǒng)中包含哪些元件，根據(jù)設(shè)備的工況及工作循環(huán)，將系統(tǒng)分解為若干個子系統(tǒng)。 逐步分析各子系統(tǒng)，了解系統(tǒng)中基本回路的組成情況和各個元件的功用以及各元件之間的相互關(guān)系。根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)的動作要求，參照電磁鐵動作順序表，搞清楚各個行程的動作原理及油路的流動路線。,第七章 典型液壓傳動系統(tǒng),液壓系統(tǒng)分析的方法與步驟,根據(jù)系統(tǒng)中對各執(zhí)行元件間的互鎖、同步、防干擾等要求，分析各個子系統(tǒng)

3、之間的聯(lián)系以及如何實現(xiàn)這些要求。 在全面讀懂液壓系統(tǒng)圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)所使用的基本回路的性能，對系統(tǒng)做出綜合分析歸納總結(jié)出整個液壓系統(tǒng)的特點，以加深對液壓系統(tǒng)的理解，為液壓系統(tǒng)的調(diào)整、維護、使用打下基礎(chǔ)。,第七章 典型液壓傳動系統(tǒng),第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),組合機床是一種高效專供機床，它由具有一定功能的通用部件和專用部件組成，加工范圍較廣，自動化程度較高，多用于大批量生產(chǎn)。 液壓動力滑臺由液壓缸驅(qū)動，根據(jù)加工需要可在滑臺上配置動力頭、主軸箱或各種專用的切削頭等工作部件，以完成鉆、擴、鉸、銑、鏜、刮端面、倒角、攻絲等加工工序，并可實現(xiàn)多種進給工作循環(huán)。,一.概述,組合機床液壓動力滑臺的

4、組成,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),動力滑臺液壓系統(tǒng)應(yīng)具備的性能： 1)在變負(fù)載或斷續(xù)負(fù)載的條件下工作，能保證動力滑臺的進給速度，特別是最小進給速度的穩(wěn)定性。 2)能承受規(guī)定的最大負(fù)載，并具有較大的工進調(diào)速范圍以適應(yīng)不同工序的要求。 3)能實現(xiàn)快速進給和快速退回。 4)效率高，發(fā)熱少，并能合理利用能量以解決工進速度和快進速度之間的矛盾。 5)在其它元件的配合下可方便的實現(xiàn)多種工作循環(huán)。,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),二.YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理,液壓系統(tǒng)原理圖,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),技術(shù)參數(shù)及工作特性 進給速度范圍(0.1111)10-3m/s，快速移動速度0

5、.11m/s，最大進給力4.5104N。 動力元件為限壓式變量泵，執(zhí)行元件為單桿活塞式液壓缸 。 系統(tǒng)中有換向回路、調(diào)速回路、快速運動回路、速度換接回路、卸荷回路等基本回路。 回路的換向由電液換向閥完成，同時其中位機能具有卸荷功能，快速進給由液壓缸的差動連接來實現(xiàn)。,用限壓式變量泵和串聯(lián)調(diào)速閥實現(xiàn)二次進給速度的調(diào)節(jié)，用行程閥和電磁閥實現(xiàn)速度換接。 為了保證進給精度，采用了死檔鐵停留來限位。 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的工作循環(huán)為：快進一工進二工進死檔鐵停留快退原位停止。,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),電磁鐵和行程閥動作順序表,注：表中“+”表示電磁鐵得電或行程閥被壓下，“-”表示電磁鐵失電或行程閥抬起。

6、,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),（1）快進,動作過程: 按下啟動按鈕，液壓缸差動快進。,油路走向,進油路:,左腔,變量泵1,單向閥2,換向閥6,左位,行程閥11 下位,液壓缸14,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),（2）一工進,動作過程 快進終了， 油路切換，液壓缸無桿腔進油，由限壓式變量泵和調(diào)速閥8 實現(xiàn)一工進。 油路走向,進油路:,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),（3）二工進,動作過程 一工進結(jié)束，速度切換，由限壓式變量泵和調(diào)速閥9實現(xiàn)二工進。 油路走向,進油路:,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),（）死擋鐵停留,動作過程,二工進結(jié)束時，動力滑臺碰上死檔鐵，液壓缸停止不動。停留時間由

7、時間繼電器體調(diào)定。停留期間系統(tǒng)的工作狀態(tài)不變。設(shè)置死檔鐵可以提高動力滑臺行程的位置精度。,進油路:,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),（）快退,動作過程 停留時間結(jié)束， 油路切換，液壓缸有桿腔進油，限壓式變量泵低壓大流量供油，滑臺實現(xiàn)快速退回。,油路走向,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),（6）原位停止,動作過程 動力滑臺快退到原始位置，檔塊壓下行程開關(guān)，所有電磁鐵失電，液壓缸兩腔封閉，動力滑臺停止運動。變量泵通過主閥中位卸荷。 油路走向,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),三. YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的特點,該系統(tǒng)具有如下特點:,1)系統(tǒng)采用了限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的進油路容積節(jié)流調(diào)

8、速回路，這種回路能使滑臺得到穩(wěn)定的低速運動和較好的速度負(fù)載特性，而且由于系統(tǒng)無溢流損失，系統(tǒng)效率較高。另外回路中設(shè)置了背壓閥，改善了滑臺運動的平穩(wěn)性，并能使滑臺承受一定的反向負(fù)載。 2)采用限壓式變量泵和液壓缸的差動連接回路來實現(xiàn)快速運動，使能量的利用比較經(jīng)濟合理?；_停止運動時，換向閥使液壓泵在低壓下卸荷，減少了能量損失。,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),3)采用行程閥和液控順序閥實現(xiàn)快進與工進的速度換接，動作可靠，速度換接平穩(wěn)。同時調(diào)速閥可起到加載的作用，可在刀具與工件接觸之前就能可靠的轉(zhuǎn)入工作進給，因此不會引起刀具和工件的突然碰撞。 4)在行程終點采用了死檔鐵停留，不僅提高了進給位置精

9、度，還擴大了滑臺的工藝范圍，更適合于鏜削階梯孔、锪孔和锪端面等工序。 5)由于采用了調(diào)速閥串聯(lián)的二次進油路節(jié)流調(diào)速方式，可使啟動和速度換接時的前沖量較小，并便于利用壓力繼電器發(fā)信號進行控制。,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),四. YT4543型動力滑臺液壓系統(tǒng)的調(diào)整,1.限壓式變量泵的調(diào)整 2.電液換向閥換向速度的調(diào)整 3.壓力繼電器的調(diào)整 4.液控順序閥的調(diào)整,1.限壓式變量泵的調(diào)整,限壓式變量泵有兩種調(diào)整方法,試驗臺上調(diào)整,機床上調(diào)整,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),（1）在試驗臺上調(diào)整,1)準(zhǔn)備工作 將被調(diào)整的液壓泵連接在實驗臺上如圖。 做出被調(diào)整液壓泵的壓力流量(p-q)特性曲線A

10、BC，如圖。 確定系統(tǒng)快進和工進時的壓力、流量值，即p快、q快和p工、q工，這些數(shù)值可根據(jù)系統(tǒng)的工藝要求計算得到或按同類工況類比確定。,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),2)確定泵的實際p-q特性曲線: 根據(jù)得到的p快、q快和p工、q工值，在前述p-q特性曲線圖上確定出k點和g點，通過k點和g點分別作出AB的平行線AB和BC的平行線BC，兩線交于B點，曲線ABC即為泵的實際p-q特性曲線。 3)系統(tǒng)的調(diào)整: 將圖8-3中的安全閥2調(diào)至高于泵的額定壓力的15，作為系統(tǒng)的安全壓力。 將限壓式變量泵的限壓彈簧調(diào)松，打開節(jié)流閥3的閥口至最大，啟動限壓式變量泵，然后調(diào)節(jié)泵的輸出流量，使之等于q快。 將節(jié)

11、流閥3關(guān)閉，然后調(diào)緊泵的限壓彈簧，直至泵的工作壓力達(dá)到pmax為止。,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),逐步打開節(jié)流閥3，使泵的壓力降低為p工，然后側(cè)量泵的流量看是否等于q工，若不滿足要求，可反復(fù)微調(diào)泵的限壓彈簧，直至流量符合要求為止。,（2）在機床上調(diào)整,1)快進流量q快的調(diào)節(jié)。啟動液壓泵，并使動力滑臺處于快進狀態(tài)，適當(dāng)調(diào)緊泵的限壓彈簧以保證系統(tǒng)具有足夠的推力，然后調(diào)節(jié)泵的流量以使快進速度符合工藝要求。 2)最大工作壓力pmax的調(diào)節(jié)。使動力滑臺處于停止?fàn)顟B(tài)，啟動液壓泵，調(diào)緊泵的限壓彈簧，直至泵的工作壓力達(dá)到pmax為止。,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),3)工進流量q工的調(diào)節(jié)。使動力滑臺

12、處于工進狀態(tài)，調(diào)節(jié)調(diào)速閥的開度，直至達(dá)到工進所要求的速度。若在調(diào)速閥的調(diào)整范圍內(nèi)無法達(dá)到工進速度，可通過適當(dāng)調(diào)緊泵的限壓彈簧來配合調(diào)速閥的調(diào)整，直至達(dá)到所要求的穩(wěn)定的工進速度為止。,2.電液換向閥換向速度的調(diào)整,為了減小換向回路換向時的沖擊，提高換向的平穩(wěn)性，可通過調(diào)整換向閥兩端的單向節(jié)流閥開口的大小，使換向速度降低來達(dá)到。節(jié)流閥口開得越小，換向速度越低，換向越平穩(wěn)。,3.壓力繼電器的調(diào)整,壓力繼電器的作用,當(dāng)工作行程結(jié)束時利用液壓缸工作壓力的變化來控制動力滑臺反向,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),因此，壓力繼電器的調(diào)定壓力應(yīng)高于液壓缸工作時的最高壓力。為了防止壓力繼電器誤動作，其調(diào)定壓力一

13、般應(yīng)高于液壓缸最高工作壓力0.30.5MPa。另外，為了能可靠的發(fā)出信號，其調(diào)定壓力應(yīng)比變量泵的最大壓力pmax低0.30.5MPa。,注意,4.液控順序閥的調(diào)整,液控順序閥的調(diào)定壓力應(yīng)高于快進時的系統(tǒng)壓力，低于工進時的系統(tǒng)壓力，以保證快進時順序閥關(guān)閉，而工進時順序閥打開。,第一節(jié) 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng),第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),一.概述,液壓機常用于可塑性材料的壓制加工，如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等，也可從事校正、壓裝、塑料及粉末制品的壓制成型工藝。液壓機可以任意改變加壓的壓力及各行程的速度，因而能很好的滿足各種壓力加工工藝的要求。 液壓機液壓系統(tǒng)是以壓力變換為主,流量較大的中、高壓系統(tǒng)

14、，一般工作壓力為1040MPa，有些高達(dá)100150MPa。因此，要求其功率利用合理，工作平穩(wěn)，安全可靠。,液壓機的組成及工作循環(huán) 液壓機的種類很多，其中四柱式最為典型，如圖所示 。,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),鄭州鑫和公司四柱液壓機實驗視頻（視頻）.hlv,這種液壓機由四個導(dǎo)向立柱、上、下橫梁和滑塊組成，在上、下橫梁中安置著上、下兩個液壓缸，上液壓缸為主缸，下液壓缸為頂出缸。一般要求液壓機應(yīng)能完成如下動作：,1)上液壓缸驅(qū)動滑塊實現(xiàn)“快速下行慢速加壓保壓延時快速返回原位停止”的工作循環(huán)。 2)下液壓缸實現(xiàn)“向上頂出停留向下退回原位停止”的工作循環(huán)。 3)在作薄板拉深時，則還需要利用頂出缸將坯料壓

15、緊，實現(xiàn)浮動壓邊。,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),二.YB32-200型液壓機液壓系統(tǒng)工作原理,液壓系統(tǒng)原理圖,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),電磁鐵及預(yù)泄閥動作順序表,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),該系統(tǒng)由一個高壓泵供油，控制油路的壓力油經(jīng)主油路由減壓閥4減壓后得到。其工作分為以下幾個過程：,（1）快速下行,（2）慢速加壓,（3）保壓延時,（4）泄壓快速返回,（5）原位停止,（6）下滑塊頂出缸的頂出和返回,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),（1）快速下行,電磁鐵1YA得電，上缸先導(dǎo)閥5和上缸主換向閥6左位接入系統(tǒng)，液控單向閥11被打開，液壓泵輸出的油液通過順序閥7和換向閥6左位進入上液壓缸上腔，上液壓缸下腔的油液則經(jīng)液控

16、單向閥11、上缸主換向閥6左位和下缸換向閥14中位流回油箱，這時上滑塊在自重作用下快速下行。 其油路為,回油路:,上液壓缸下腔,液控單向閥11,上缸主換向閥6 左位,下缸換向閥14 中位,油箱,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),因上滑塊在自重的作用下快速下滑，而液壓泵的流量較小，所以液壓機頂部充液筒中的油液經(jīng)液控單向閥12也進入上液壓缸上腔。,（2）慢速加壓,上滑塊在運行過程中接觸到工件，這時上液壓缸上腔壓力升高，液控單向閥12關(guān)閉，加壓速度便由液壓泵的流量來決定，主油路的油液流動路線與快速下行時相同。,（3）保壓延時,當(dāng)系統(tǒng)中的壓力升高到壓力繼電器9的調(diào)定壓力時壓力繼電器動作，使電磁鐵1YA失電，上缸

17、先導(dǎo)閥5和上缸主換向閥6處于中位，這時，上液壓缸上腔中的油液被封死并保持高壓狀態(tài)，實現(xiàn)保壓。,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),保壓時間由時間繼電器（圖中未畫出）控制，可在024min內(nèi)調(diào)節(jié)。在保壓過程中液壓泵處于低壓卸荷狀態(tài)。 其油路為,（4）泄壓快速返回,保壓時間結(jié)束后，時間繼電器發(fā)出信號，使電磁鐵2YA得電。為防止系統(tǒng)由保壓狀態(tài)快速向快速返回狀態(tài)切換而產(chǎn)生壓力沖擊并使上滑塊動作不平穩(wěn)，系統(tǒng)中設(shè)置了預(yù)泄換向閥8，它的功用是在電磁鐵2YA得電后，控制油液通過上缸先導(dǎo)閥5右位后只能在上液壓缸上腔泄壓后才能通過預(yù)泄換向閥8進入上缸主換向閥6右腔，使上缸主換向閥6換向。,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),進油路：,液

18、壓泵1,順序閥7,上缸主換向閥6 右位,液控單向閥11,上液壓缸下腔,回油路：,上液壓缸下腔,液控單向閥12,充液筒,（5）原位停止,當(dāng)上滑塊上升到預(yù)定高度時，擋塊壓下行程開關(guān)，電磁鐵2YA失電，上缸先導(dǎo)閥5和上缸主換向閥6均處于中位，上液壓缸停止運動，并在液控單向閥11和上缸安全閥13的支承作用下處于平衡狀態(tài)，此時液壓泵在較低的壓力下卸荷。,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),（6）下滑塊頂出缸的頂出和返回,電磁鐵4YA得電，下缸換向閥14右位接入系統(tǒng)，泵輸出的油液經(jīng)順序閥7、上缸主換向閥6中位和下缸換向閥14右位進入頂出缸下腔，其上腔油液則經(jīng)下缸換向閥14右位流回油箱。 其油路為,進油路：,當(dāng)頂出缸頂

19、出到行程終點時，下滑塊便處于停留狀態(tài)。,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),電磁鐵4YA失電，3YA得電，下缸換向閥14左位接入系統(tǒng)，泵輸出的油液經(jīng)順序閥7、上缸主換向閥6中位和下缸換向閥14左位進入頂出缸上腔，其下腔油液則經(jīng)下缸換向閥14左位流回油箱。 其油路為,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),當(dāng)頂出缸退回到終點時，電磁鐵3YA、4YA均失電，下缸換向閥14處于中位狀態(tài)，下滑快原位停止，液壓泵低壓卸荷。,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),三. YB32-200型液壓機液壓系統(tǒng)的特點,YB32200型液壓機液壓系統(tǒng)有以下特點:,1)系統(tǒng)中使用一臺軸向柱塞式恒功率變量泵供油，最高工作壓力由泵站溢流閥調(diào)定。 2)系統(tǒng)中順序閥的

20、調(diào)定壓力為2.5MPa，從而使液壓泵必須在2.5MPa的壓力下卸荷，也使控制油路具有一定的工作壓力（由減壓閥調(diào)定為2.0MPa）。 3)系統(tǒng)中采用了專用的預(yù)泄閥來實現(xiàn)上滑塊快速返回前的泄壓，保證動作平穩(wěn)，防止換向時的液壓沖擊和噪聲。 4)系統(tǒng)利用管道和油液的彈性變形來保壓，方法簡單，但對液控單向閥和液壓缸等元件的密封性能要求較高。,第二節(jié) 液壓機液壓系統(tǒng),5)系統(tǒng)中上、下兩液壓缸的動作協(xié)調(diào)由上、下兩缸換向閥的互鎖來保證，一個缸必須在另一個缸靜止時才能動作。但在薄板拉伸時，為了實現(xiàn)“壓邊”工步，上液壓缸活塞必須推著下液壓缸活塞移動（下液壓缸頂出到預(yù)定位置后使下缸換向閥處于中位，上液壓缸下壓時，下

21、液壓缸活塞隨之被壓下），這時下液壓缸下腔中的油液只能經(jīng)下缸溢流閥流回油箱，從而建立起所需要的“壓邊”力，而其上腔經(jīng)下缸換向閥的中位或吸收上液壓缸下腔中的回油或由油箱補油。 6)系統(tǒng)利用管道和油液的彈性變形來保壓，方法簡單，但對液控單向閥和液壓缸等元件的密封性能要求較高。,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),一.概述,汽車起重機是將起重機安裝在汽車底盤上的一種起重運輸設(shè)備， 其組成如下：,起升機構(gòu),回轉(zhuǎn)機構(gòu),變幅機構(gòu),伸縮機構(gòu),支腿機構(gòu),這些工作機構(gòu)動作的完成由液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)。一般要求輸出力大，動作平穩(wěn)，耐沖擊，操作靈活、方便、安全、可靠。,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),Q2-8型汽車起重機外形,第三節(jié)

22、汽車起重機液壓系統(tǒng),Q2-8型汽車起重機的工作特性,1)采用液壓傳動，最大起重量為80kN，最大起重高度為11.5m，起重裝置可連續(xù)回轉(zhuǎn)。 2)具有較高的行走速度和較大的承載能力，調(diào)動、使用靈活，機動性能好，并可在有沖擊、振動、溫度變化較大和環(huán)境較差的條件下工作。 3)采用中高壓手動控制系統(tǒng)。,對于汽車起重機來說，無論在機械方面或是液壓方面，對工作系統(tǒng)的安全性和可靠性要求都是特別重要的。,安全第一,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),二.Q28型汽車起重機液壓系統(tǒng)的工作原理,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),Q2-8型汽車起重機液壓系統(tǒng)原理如圖8-8所示。該系統(tǒng)為中高壓系統(tǒng)，動力源采用軸向柱塞泵，由汽車發(fā)動

23、機通過汽車底盤變速箱上的取力箱驅(qū)動。液壓泵工作壓力為21MPa，排量為40ml，轉(zhuǎn)速為1500r/min。液壓泵通過中心回轉(zhuǎn)接頭（圖中未畫出）從油箱中吸油，輸出的壓力油經(jīng)手動閥組A和B輸送到各個執(zhí)行元件。 整個系統(tǒng)由支腿收放、吊臂變幅、吊臂伸縮、轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)和吊重起升五個工作支路所組成，且各部分都具有一定的獨立性。整個系統(tǒng)分為上下兩部分布置，除液壓泵、過濾器、溢流閥、閥組A及支腿部分外，其余元件全部裝在可回轉(zhuǎn)的上車部分。油箱裝在上車部分，兼作配重。上下兩部分油路通過中心回轉(zhuǎn)接頭連通。支腿收放回路和其它動作回路采用一個二位三通手動換向閥3進行切換。,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),（1）支腿收放回路,由

24、于汽車輪胎支承能力有限，且為彈性變形體，作業(yè)時很不安全，故在起重作業(yè)前必須放下前、后支腿，用支腿承重使汽車輪胎架空。在行駛時又必須將支腿收起，輪胎著地。為此在汽車的前、后兩端各設(shè)置兩條支腿，每條支腿均配置有液壓缸。 當(dāng)三位四通手動換向閥6工作在左位時，前支腿放下，其油路為,回油路：,前支腿液壓缸下腔,液控單向閥,手動換向閥6左位,手動換向閥5中位,油箱,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),當(dāng)三位四通手動換向閥6工作在右位時，前支腿收回，其油路為,進油路：,液壓泵1過濾器2手動換向閥3左位手動換向閥6右位前支腿液壓缸下腔,回油路：,前支腿液壓缸上腔液控單向閥手動換向閥6右位手動換向閥5中位油箱,后支腿液

25、壓缸用三位四通手動換向閥5控制，其油路流動情況與前支腿油路類似。,（2）吊臂變幅回路,吊臂變幅是用來改變吊臂的起落角度以改變作業(yè)高度。為防止吊臂在停止階段因自重而減幅，在油路中設(shè)置了平衡閥14,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),提高了變幅運動的穩(wěn)定性和可靠性。吊臂變幅運動由三位四通手動換向閥13控制，工作中，改變手動換向閥13的開口大小和工作位，即可調(diào)節(jié)變幅速度和變幅方向。,吊臂增幅時，三位四通手動換向閥13左位工作，其油路為,進油路：液壓泵1過濾器2手動換向閥3右位手動換向 閥13左位平衡閥14中的單向閥變幅液壓缸下腔,回油路：變幅液壓缸上腔手動換向閥13左位手動換向閥16 中位手動換向閥17中位

26、手動換向閥18中位油箱,吊臂減幅時，三位四通手動換向閥13右位工作，其油路為,進油路：液壓泵1過濾器2手動換向閥3右位手動換向閥 13右位變幅液壓缸上腔,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),回油路：變幅液壓缸下腔平衡閥14手動換向閥13右位 手動換向閥16中位手動換向閥17中位手動換向閥 18中位油箱,（3）吊臂伸縮回路,吊臂由基本臂和伸縮臂組成，伸縮臂套裝在基本臂內(nèi)，由吊臂伸縮液壓缸驅(qū)動作伸縮運動。為防止在停止時因自重而下滑，在油路中也設(shè)置了平衡閥15。吊臂伸縮運動由三位四通手動換向閥16控制。當(dāng)三位四通手動換向閥16工作在左位或右位時，分別驅(qū)動伸縮液壓缸伸出或縮回。,吊臂伸出時的油路為,進油路：液

27、壓泵1過濾器2手動換向閥3右位手動換向閥13中位手動換向閥16左位平衡閥15中的單向閥伸縮液壓缸下腔,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),回油路：伸縮液壓缸上腔手動換向閥16左位手動換向閥17 中位手動換向閥18中位油箱,吊臂縮回時的油路為,進油路：液壓泵1過濾器2手動換向閥3右位手動換向閥 13中位手動換向閥16右位伸縮液壓缸上腔,回油路：伸縮液壓缸下腔平衡閥15手動換向閥16右位 手動換向閥17中位手動換向閥18中位油箱,（4）轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)回路,轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)由一個大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)驅(qū)動。通過齒輪、蝸桿機構(gòu)減速，轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)速度為13r/min。由于速度較低，慣性較小，一般不設(shè)緩沖裝置。,第三節(jié) 汽車起重機液壓

28、系統(tǒng),回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的回轉(zhuǎn)由三位四通手動換向閥17控制，當(dāng)三位四通手動換向閥17工作在左位或右位時，分別驅(qū)動回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)正向或反向回轉(zhuǎn)。其油路為,進油路：液壓泵1過濾器2手動換向閥3右位手動換向閥 13中位手動換向閥16中位手動換向閥17左（右） 位回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá),回油路：回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)手動換向閥17左（右）位手動 換向閥18中位油箱,（5）吊重起升回路,吊重起升是系統(tǒng)的主要工作回路。吊重的起吊和落下作業(yè)由一個大轉(zhuǎn)矩液壓馬達(dá)驅(qū)動卷揚機來完成。,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),起升液壓馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)由三位四通手動換向閥18控制，馬達(dá)轉(zhuǎn)速，即起吊速度可通過改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速及手動換向閥18的開口來調(diào)節(jié)?；芈吩O(shè)有

29、平衡閥19，用以防止重物因自重而下滑。 由于液壓馬達(dá)的內(nèi)泄漏比較大，當(dāng)重物吊在空中時，盡管回路中設(shè)有平衡閥，重物仍會向下緩慢滑落，為此，在液壓馬達(dá)的驅(qū)動軸上設(shè)置了制動器。 當(dāng)重物在空中停留的過程中重新起升時，有可能出現(xiàn)在液壓馬達(dá)的進油路還未建立起足夠的壓力以支承重物時，制動器便解除了制動，造成重物短時間失控而向下滑落。為避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在制動器油路中設(shè)置了單向節(jié)流閥20。通過調(diào)節(jié)該節(jié)流閥開口的大小，能使制動器抱閘迅速，而松閘則能緩慢地進行。,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),三. Q2-8型汽車起重機液壓系統(tǒng)的特點,Q2-8型汽車起重機的液壓系統(tǒng)有如下特點:,1)該系統(tǒng)為單泵、開式、串聯(lián)系統(tǒng)，采

30、用了換向閥串聯(lián)組合，不僅各機構(gòu)的動作可以獨立進行，而且在輕載作業(yè)時，可實現(xiàn)起升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動作，以提高工作效率。 2)系統(tǒng)中采用了平衡回路、縮緊回路和制動回路，保證了起重機的工作可靠，操作安全。,3)采用了三位四通手動換向閥換向，不僅可以靈活方便地控制換向動作，還可通過手柄操縱來控制流量，實現(xiàn)節(jié)流調(diào)速。在起升工作中，將此節(jié)流調(diào)速方法與控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速的方法結(jié)合使用，可以實現(xiàn)各工作部件微速動作。,第三節(jié) 汽車起重機液壓系統(tǒng),4)各三位四通手動換向閥均采用了M型中位機能，使換向閥處于中位時能使系統(tǒng)卸荷，可減少系統(tǒng)的功率損失，適宜于起重機間歇性工作。,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),一.概述,裝載機主要用來對散

31、裝物料進行鏟運、搬運、卸載及平整場地等作業(yè)，也可用來進行輕度的鏟掘工作，生產(chǎn)率高，機動性好，是一種應(yīng)用十分廣泛的工程機械。 按行走系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同，裝載機分為輪式裝載機和履帶式裝載機。,ZL50型輪式裝載機液壓系統(tǒng) 該裝載機要求液壓系統(tǒng)能實現(xiàn)工作裝置鏟裝、提升、保持、傾卸和轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向等動作。其液壓系統(tǒng)原理如圖,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),鼎盛天工ZL50輪式裝載機,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),ZL50型輪式裝載機液壓系統(tǒng) 系統(tǒng)中采用齒輪泵作為動力元件，其中，齒輪泵3為工作主泵，齒輪泵2為輔助泵，這兩個液壓泵為兩個并聯(lián)的GB-C型齒輪泵。泵1為轉(zhuǎn)向泵，采用GB-46型齒輪泵。三

32、個泵均由柴油機驅(qū)動。執(zhí)行元件分別是一對動臂升降液壓缸、一對轉(zhuǎn)斗液壓缸和一對轉(zhuǎn)向液壓缸。動臂升降液壓缸和轉(zhuǎn)斗液壓缸采用一組手動多位多通換向閥控制，其中，四位六通換向閥6控制動臂升降，三位六通換向閥5控制鏟斗傾卸。系統(tǒng)中采用了三個安全閥，安全閥11控制工作裝置系統(tǒng)的工作壓力，防止過載，其調(diào)定壓力為15MPa。雙作用安全閥12防止轉(zhuǎn)斗液壓缸過載或產(chǎn)生真空，起緩沖補油作用，其調(diào)定壓力為8MPa。安全閥10控制轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的工作壓力，其調(diào)定壓力為10MPa。,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),二. ZL50型裝載機液壓系統(tǒng)的工作原理,ZL50型裝載機液壓系統(tǒng),工作裝置系統(tǒng),轉(zhuǎn)向系統(tǒng),動臂升降液壓缸工作回路,轉(zhuǎn)斗液壓缸

33、工作回路,兩者構(gòu)成串并聯(lián)回路（互鎖回路）。當(dāng)轉(zhuǎn)斗液壓缸換向閥5一離開中位，即切斷了通往動臂升降液壓缸換向閥6的油路。欲使動臂升降液壓缸動作必須使轉(zhuǎn)斗液壓缸換向閥5回到中位。,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),因此，動臂與鏟斗不能進行復(fù)合動作，所以各液壓缸的推力較大，這是裝載機廣泛采用的液壓系統(tǒng)形式。,根據(jù)裝載機作業(yè)要求，液壓系統(tǒng)應(yīng)完成下述工作循環(huán)：鏟斗翻轉(zhuǎn)收起（鏟裝），動臂提升鎖緊（轉(zhuǎn)運），鏟斗前傾（卸載），動臂下降。,（1）鏟斗收起與前傾,鏟斗的收起與前傾由轉(zhuǎn)斗液壓缸工作回路實現(xiàn)。,當(dāng)操縱手動換向閥5使其右位工作時，鏟斗液壓缸活塞桿伸出，并通過搖臂斗桿帶動鏟斗翻轉(zhuǎn)收起進行鏟裝。其油路為,進油路：液壓泵

34、3（液壓泵2）手動換向閥5右位轉(zhuǎn)斗液壓缸 無桿腔,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),回油路：轉(zhuǎn)斗液壓缸有桿腔手動換向閥5右位精過濾器17 油箱,當(dāng)操縱手動換向閥5使其左位工作時，鏟斗液壓缸活塞桿縮回，并通過搖臂斗桿帶動鏟斗前傾進行卸載。其油路為,進油路：液壓泵3（液壓泵2）手動換向閥5左位轉(zhuǎn)斗液壓缸 有桿腔,回油路：轉(zhuǎn)斗液壓缸無桿腔手動換向閥5左位精過濾器17油箱,當(dāng)鏟斗在收起與前傾的過程中，若轉(zhuǎn)向液壓泵1輸出流量正常，則流量轉(zhuǎn)換閥4中的流量分配閥工作在左位，使輔助液壓泵2與主液壓泵3形成并聯(lián)供油（動臂升降回路也是如此）。,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),當(dāng)操縱手動換向閥5使其處于中位時，轉(zhuǎn)斗液壓缸進、出油口被

35、封閉，依靠換向閥的鎖緊作用，鏟斗在某一位置處于停留狀態(tài)。,（2）動臂升降,動臂的升降由動臂升降液壓缸工作回路實現(xiàn)。,當(dāng)操縱手動換向閥6使其工作在d位時，動臂升降液壓缸的活塞桿伸出，推動動臂上升，完成動臂提升動作。其油路為,進油路：液壓泵3（液壓泵2）手動換向閥5中位手動換向閥 6d位動臂升降液壓缸無桿腔,回油路：動臂升降液壓缸有桿腔手動換向閥6d位精過濾器17 油箱,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),當(dāng)動臂提升到轉(zhuǎn)運位置時，操縱手動換向閥6使其工作在c位，此時動臂升降液壓缸的進、出油口被封閉，依靠換向閥的鎖緊作用使動臂固定以便轉(zhuǎn)運。 鏟斗前傾卸載后，操縱手動換向閥6使其工作在b位時，動臂升降液壓缸的活塞

36、桿縮回，帶動動臂下降。其油路為,進油路：液壓泵3（液壓泵2）手動換向閥5中位手動換向閥 6b位動臂升降液壓缸有桿腔,回油路：動臂升降液壓缸無桿腔手動換向閥6b位精過濾器17 油箱,當(dāng)操縱手動換向閥6使其工作在a位時，動臂升降液壓缸處于浮動狀態(tài)，以便在堅硬的地面上鏟取物料或進行鏟推作業(yè)。,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),此時動臂能隨地面狀態(tài)自由浮動，提高作業(yè)技能。另外，還能實現(xiàn)空斗迅速下降，并且在發(fā)動機熄火的情況下亦能降下鏟斗。,（3）自動限位裝置,為了提高生產(chǎn)率和避免液壓缸的行程達(dá)到極限位置而造成安全閥的頻繁啟閉，在工作裝置和換向閥上裝有自動限位裝置，以實現(xiàn)工作中鏟斗自動放平。在動臂后鉸點和轉(zhuǎn)斗液壓缸

37、處裝有自動限位行程開關(guān)。當(dāng)動臂舉升到最高位置或鏟斗隨動臂下降到與停機面正好水平的位置時，觸點碰到行程開關(guān)，發(fā)出信號使電磁換向閥7或8動作，使其右位工作。這時，氣動系統(tǒng)接通氣路，貯氣筒內(nèi)的壓縮空氣進入換向閥6或5的端部松開彈跳定位鋼球。,閥芯便在彈簧的作用下回到中位，液壓缸停止動作。當(dāng)行程開關(guān)脫開觸點時，電磁換向閥斷電而使其回到常位，這時進氣通道被關(guān)閉，閥體內(nèi)的壓縮空氣從放氣孔排出。,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),（4）裝載機鉸接車架折腰轉(zhuǎn)向,輪式裝載機的車架采用前后車架鉸接結(jié)構(gòu)，因此其轉(zhuǎn)向機構(gòu)采用鉸接車架折腰轉(zhuǎn)向。 裝載機鉸接車架折腰轉(zhuǎn)向由轉(zhuǎn)向液壓缸工作回路實現(xiàn)。并要求具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)向速度，即要求進入

38、轉(zhuǎn)向液壓缸的油液流量恒定。 轉(zhuǎn)向液壓缸的油液主要來自轉(zhuǎn)向液壓泵1，在發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速（1600r/min）下轉(zhuǎn)向泵的流量為77L/min。,當(dāng)發(fā)動機受其他負(fù)荷影響使轉(zhuǎn)速下降時，就會影響轉(zhuǎn)向速度的穩(wěn)定性。這時就需要從輔助液壓泵2通過流量轉(zhuǎn)換閥4補入轉(zhuǎn)向泵1所減少的流量，以保證轉(zhuǎn)向油路的流量穩(wěn)定。 當(dāng)流量轉(zhuǎn)換閥4在相應(yīng)位置時，也可將輔助液壓泵多余的或全部壓力油供給工作裝置油路，以加快動臂升降液壓缸和轉(zhuǎn)斗液壓缸的動作速度，縮短作業(yè)循環(huán)時間和提高生產(chǎn)率。,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),裝載機轉(zhuǎn)向機構(gòu)要求轉(zhuǎn)向靈活，因此，轉(zhuǎn)向隨動閥13采取負(fù)封閉式的換向過渡形式，這樣還能防止突然換向時使系統(tǒng)壓力突然升高。同時還設(shè)

39、置了一個鎖緊閥14來防止轉(zhuǎn)向液壓缸竄動。當(dāng)轉(zhuǎn)向隨動閥13處于圖示位置時，液壓泵卸荷，油液直接流回油箱。 當(dāng)操縱轉(zhuǎn)向盤使轉(zhuǎn)向隨動閥13工作與左位或右位時，系統(tǒng)的壓力升高，從而立刻打開鎖緊閥14.,第四節(jié) 裝載機液壓系統(tǒng),使油液進入轉(zhuǎn)向液壓缸驅(qū)動活塞伸縮，使車輛轉(zhuǎn)向。同時，前車架上的反饋桿隨著前后車架的相對偏轉(zhuǎn)而通過齒輪齒條傳動使轉(zhuǎn)向隨動閥的閥體同時移動并關(guān)閉閥口，使轉(zhuǎn)向動作停止。 當(dāng)轉(zhuǎn)向盤停止在某一轉(zhuǎn)動角度上時，轉(zhuǎn)向液壓缸也停止在相應(yīng)位置上，裝載機便沿著相應(yīng)的轉(zhuǎn)向半徑運動。若繼續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤，隨動閥的閥口將始終打開，轉(zhuǎn)向也將繼續(xù)。因此，前后車架的相對轉(zhuǎn)角始終追隨著轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)角。,鎖緊閥14的作用是

40、在裝載機直線行駛時防止轉(zhuǎn)向液壓缸竄動而產(chǎn)生液壓沖擊，造成管路系統(tǒng)損壞。另外，當(dāng)轉(zhuǎn)向液壓泵1和輔助液壓泵2出現(xiàn)故障或管路發(fā)生破損時，鎖緊閥14將復(fù)位并關(guān)閉轉(zhuǎn)向液壓缸的油路，從而保證裝載機不擺頭。,單向節(jié)流閥15的作用是使鎖緊閥14快開慢鎖，以保證轉(zhuǎn)向靈活。,第五節(jié) 液壓系統(tǒng)常見故障及排除,液壓系統(tǒng)在工作中不可避免地會出現(xiàn)一些故障，這就需要對故障進行分析，找出故障出現(xiàn)的原因和部位，并將故障排除。,一.液壓系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因,液壓設(shè)備故障的分布,第五節(jié) 液壓系統(tǒng)常見故障及排除,故障率(t)與工作時間的關(guān)系為一浴盆曲線，大致可分為三個階段。,A段為早期故障期，其故障稱為早發(fā)性液壓故障。這期間故障率高，

41、但持續(xù)時間不長，多為設(shè)計、加工存在問題及安裝、調(diào)整不當(dāng)所致。隨著液壓系統(tǒng)運行時間的延長和對出現(xiàn)的故障不斷進行排除、改造和維修，故障率便會逐漸降低,B段為有效壽命故障期，其故障稱為隨機性液壓故障。這期間故障偶有發(fā)生，故障率很低且大致趨于穩(wěn)定，是液壓系統(tǒng)工作的最佳時期。若堅持嚴(yán)格的維護制度以及控制油液的污染度，可使這一時期進一步延長。,C段為磨損故障期，其故障是漸發(fā)性故障。這類故障的產(chǎn)生是由于元件的磨損、腐蝕、疲勞及老化等原因而引起的，其故障率隨時間的延伸而升高。,這期間需要不斷的對液壓系統(tǒng)和元件進行檢修和維護，并及時更換嚴(yán)重磨損的元件。,第五節(jié) 液壓系統(tǒng)常見故障及排除,液壓系統(tǒng)故障產(chǎn)生的原因,1

42、)由于液壓油和液壓元件使用和維護不當(dāng)，使液壓元件的性能變壞、損壞、失靈而引起的故障。 2)裝配、調(diào)整不當(dāng)而引起的故障。 3)由于設(shè)備年久失修、零件磨損、精度超差或元件制造不當(dāng)而引起的故障。 4)元件選用和回路設(shè)計不當(dāng)而引起的故障。 前幾種故障可以用修理或調(diào)整的方法解決，而后一種必須根據(jù)實際情況，弄清原因后進行改進。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,液壓系統(tǒng)的設(shè)計是整機設(shè)計的一部分。設(shè)計過程中，除了要滿足主機在動作和性能等方面的要求外，還必須滿足體積小、重量輕、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用和維修方便等要求。,液壓系統(tǒng)設(shè)計的步驟如下 ：,明確設(shè)計要求,分析工況，確定執(zhí)行元件的主要參數(shù),擬定

43、液壓系統(tǒng)原理圖,液壓元件的計算和選擇,液壓系統(tǒng)性能驗算,繪制工作圖，編寫技術(shù)文件,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,一.明確設(shè)計要求,1)液壓系統(tǒng)的動作要求 液壓系統(tǒng)的運動方式、行程大小、速度范圍、工作循環(huán)和動作周期、以及同步、互鎖和配合要求等。 2)液壓系統(tǒng)的性能要求 負(fù)載條件、運動平穩(wěn)性和精度、工作可靠性等。 3)液壓系統(tǒng)工作環(huán)境要求 環(huán)境溫度、濕度、塵埃、通風(fēng)情況、以及易燃易爆、振動、安裝空間等。,二.進行工況分析,確定執(zhí)行元件的主要參數(shù),1.運動分析,按工作要求和執(zhí)行元件的運動規(guī)律，繪制出執(zhí)行元件的工作循環(huán)圖和速度位移（或時間）曲線圖，即速度圖。如圖所示為某組合機床動力滑臺的運動分析圖。,第

44、六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,2.負(fù)載分析,根據(jù)執(zhí)行元件在運動過程中負(fù)載的變化情況，做出其負(fù)載位移（或時間）曲線圖，即負(fù)載圖。如圖所示為某組合機床動力滑臺的負(fù)載圖。,工作負(fù)載FL與設(shè)備的工作情況有關(guān)，對切削機床來說，工作負(fù)載為沿執(zhí)行機構(gòu)運動方向上的切削分力，當(dāng)切削力與運動方向相反時為正值，相同時為負(fù)值。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,當(dāng)執(zhí)行元件為液壓缸時，在往復(fù)直線運動時所受負(fù)載包括工作負(fù)載FL、摩擦阻力負(fù)載Ff、慣性負(fù)載Fa、重力負(fù)載FG、密封阻力負(fù)載Fm、背壓負(fù)載Fb等，其總負(fù)載為所有負(fù)載之和，即,（1）工作負(fù)載FL,（2）摩擦阻力負(fù)載Ff,摩擦阻力負(fù)載Ff 是指運動

45、部件與支承面間的摩擦力。對于平導(dǎo)軌,慣性負(fù)載Fa是由運動部件的速度變化所引起的，可根據(jù)牛頓第二定律確定，即,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,對于V形導(dǎo)軌,（3）慣性負(fù)載Fa,（4）重力負(fù)載FG,重力負(fù)載FG為垂直放置的移動部件本身的重力，當(dāng)執(zhí)行機構(gòu)向上運動時重力負(fù)載為正值，向下則為負(fù)值，移動部件水平放置時重力負(fù)載為零。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,（5）密封阻力負(fù)載Fm,密封阻力負(fù)載Fm為液壓缸密封裝置所產(chǎn)生的摩擦阻力。在未完成液壓系統(tǒng)設(shè)計之前，不知道密封裝置的參數(shù)，其值無法計算，一般通過液壓缸的機械效率加以考慮，常取液壓缸的機械效率為cm=0.900.95。,（6）背壓負(fù)載Fb,背壓負(fù)載Fb為液

46、壓缸回油腔的背壓所產(chǎn)生阻力，在系統(tǒng)方案及液壓缸結(jié)構(gòu)尚未確定之前也無法計算，因此在負(fù)載計算時可暫不考慮。,液壓缸在不同的工作階段，應(yīng)根據(jù)液壓缸的具體工作情況來確定液壓缸負(fù)載大小。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,啟動時 加速時 快進時 工進時 快退時,若執(zhí)行元件為液壓馬達(dá)，其負(fù)載力矩的計算方法與液壓缸類似。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,3.執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定,（1）選定工作壓力,當(dāng)負(fù)載確定后，工作壓力就決定了系統(tǒng)的經(jīng)濟性和合理性。工作壓力低，則執(zhí)行元件的尺寸和體積都較大，完成給定的速度所需流量也大。若壓力過高，則密封要求就高，元件的制造精度也高，成本也高。所以應(yīng)根據(jù)實際情況選取適當(dāng)?shù)墓ぷ鲏毫Α?zhí)

47、行元件的工作壓力可根據(jù)總負(fù)載或主機設(shè)備類型選取 ，見下表：,按負(fù)載選擇執(zhí)行元件的工作壓力,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,各類液壓設(shè)備常用工作壓力,（2）確定執(zhí)行元件的幾何參數(shù),當(dāng)執(zhí)行元件為液壓缸時，它的幾何參數(shù)為活塞的有效工作面積A，可由下式計算,若執(zhí)行元件為液壓馬達(dá)，它的幾何參數(shù)為排量V。其排量可按下式計算,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,計算出來的工作面積還必須按液壓缸所要求的最低穩(wěn)定速度vmin來驗算，即,根據(jù)計算的液壓缸有效工作面積A，可以確定液壓缸的鋼筒內(nèi)經(jīng)D和活塞桿直徑d。,液壓執(zhí)行元件的工況圖指的是壓力圖、流量圖和功率圖。如圖所示為組合機床執(zhí)行元件工況圖。圖a為壓力圖，圖b為流量圖，圖

48、c為功率圖。,同樣，上式所求排量也必須滿足液壓馬達(dá)的最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速nmin要求，即,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,4.繪制液壓執(zhí)行元件工況圖,采用工況圖可以直觀、方便地找出最大工作壓力、最大流量和最大功率，根據(jù)這些參數(shù)即可選擇液壓泵及其驅(qū)動電動機，同時對系統(tǒng)中所有液壓元件的選擇也具有指導(dǎo)意義。另外，通過分析工況圖，有助于設(shè)計者選擇合理的基本回路，還可以對各階段的參數(shù)進行鑒定，分析其合理性，在必要時可進行調(diào)整。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,三.擬定液壓系統(tǒng)原理圖,擬定液壓系統(tǒng)原理圖是設(shè)計液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵一步，它對系統(tǒng)的性能及設(shè)計方案的合理性、經(jīng)濟性具有決定性的影響。,（1）確定回路的類型,一般有較大空

49、間可以存放油箱的系統(tǒng)，都采用開式回路；相反，可采用閉式回路。通常節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)采用開式回路，容積調(diào)速系統(tǒng)采用閉式回路。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,（2）選擇基本回路,在擬定液壓系統(tǒng)原理圖時，應(yīng)根據(jù)各類主機的工作特點和性能要求，首先確定對主機主要性能起決定性影響的主要回路。例如機床液壓系統(tǒng)的調(diào)速和速度換接回路、液壓壓力機系統(tǒng)的調(diào)壓回路。然后再考慮其它輔助回路，例如有垂直運動部件的系統(tǒng)要考慮平衡回路，有多個執(zhí)行元件的系統(tǒng)要考慮順序動作、同步或互不干擾回路，有空載運行要求的系統(tǒng)要考慮卸荷回路等。,（3）液壓回路的綜合,將選擇的回路綜合起來，構(gòu)成一個完整的液壓系統(tǒng)。,在綜合基本回路時，在滿足工作機構(gòu)運

50、動要求及生產(chǎn)率的前提下，應(yīng)力求系統(tǒng)簡單，工作安全可靠，動作平穩(wěn)、效率高，調(diào)整和維護保養(yǎng)方便。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,四.液壓元件的計算和選擇,初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖后，便可進行液壓元件的計算和選擇，也就是通過計算各液壓元件在工作中承受的壓力和通過的流量，來確定各元件的規(guī)格和型號。,1.液壓泵的選擇,確定,液壓泵的類型,選擇,液壓泵的規(guī)格,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,（1）確定液壓泵的最高工作壓力pp,液壓泵的最高工作壓力就是在系統(tǒng)正常工作時泵所能提供的最高壓力，對于定量泵系統(tǒng)來說這個壓力是由溢流閥調(diào)定的，對于變量泵系統(tǒng)來說這個壓力是與泵的特性曲線上的流量相對應(yīng)的。液壓泵的最高工作壓力是選

51、擇液壓泵型號的重要依據(jù)。液壓泵最高工作壓力的出現(xiàn)分為兩種情況，其一是執(zhí)行元件在運動行程終了，停止運動時（如液壓機，加緊缸）出現(xiàn)，其二是執(zhí)行元件在運動行程中（如機床、提升機）出現(xiàn)。對于第一種情況，泵的最高工作壓力也就是執(zhí)行機構(gòu)所需的最大工作壓力pmax，即,（2）確定液壓泵的最大供油量qp,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,對于第二種情況，除了考慮執(zhí)行機構(gòu)的壓力外還要考慮油液在管路系統(tǒng)中流動時產(chǎn)生的總的壓力損失p，即,初步估算時，一般節(jié)流調(diào)速和管路簡單的系統(tǒng)取p=0.20.5MPa，有調(diào)速閥和管路較復(fù)雜的系統(tǒng)取p=0.51.5MPa。,液壓泵的最大供油量qp按執(zhí)行元件工況圖上的最大工作流量及回路系統(tǒng)中

52、的泄漏量來確定，即,K為泄漏系數(shù)，一般取K=1.11.3，小流量取大值，大流量取小值。,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,若系統(tǒng)中采用了蓄能器，泵的流量按一個工作循環(huán)中的平均流量來選取，即,（3）選擇液壓泵的規(guī)格,根據(jù)泵的最高工作壓力pp和泵的最大供油量qp值，從產(chǎn)品樣本中選擇液壓泵的型號和規(guī)格。 為了使液壓泵工作安全可靠，液壓泵應(yīng)有一定的壓力儲備量。通常泵的額定壓力pn應(yīng)比泵的最高工作壓力pp高25%60%，泵的額定流量qn則宜與qp相當(dāng)。,（4）確定液壓泵的驅(qū)動功率P,在整個工作循環(huán)中，液壓泵的功率變化較大，且在功率循環(huán)中最高功率的持續(xù)時間很短，則可按上式分別計算出工作循環(huán)各個階段的功率Pi，然后用下式計算其所需的平均驅(qū)動功率,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,系統(tǒng)使用定量泵時，工況不同其驅(qū)動功率的計算也不同。,在整個工作循環(huán)中，液壓泵的功率變化較小時，可按下式計算液壓泵所需的驅(qū)動功率,第六節(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算,求出了平均功率后，要驗算每一個階段電動機的超載量是否在允許范圍內(nèi)，一般電動機允許短時超載量為25%。如果在允許超載范圍內(nèi)，即可根據(jù)平均功率P與泵的轉(zhuǎn)速n從產(chǎn)品樣本中選取電動機。,使用限壓式變量泵時，可按前述系統(tǒng)使用定量泵時的計算式分別計算快進與工進兩種工況時所需驅(qū)動功率，取兩者較大值作為選擇電動機規(guī)格的