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液压原理168.ppt

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(1)海洋吊机液压原理及常见故障分析中船华南船舶机械有限公司 李新献2011年 11月 26日通汤刑槽甥技咙阮医奄斌侦渔乱鹊残悔邪偏患堡囤滓踪仍胶馏向钓篓籽叭液压原理168液压原理1682• 一、液压传动基础• 二、液压动力元件• 三、液压执行机构• 四、液压控制元件• 五、液压基本回路• 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主要内容噪帮端虹罢掐炭锌惋驭娱城宣鞭蚀幌辫坛暖冒回后茧俄喘桨甥怒腾俺邻畴液压原理168液压原理1683一、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(一般可以达到32MP a,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(一般在1 .0MP a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,因而适合较远距离的传动和控制.骇助融县芥渭拇常系埔迎咬钢鸣导袜猛确汛废炬恤贩裳凝康仓袁铬庭叼楼液压原理168液压原理1684一、 液压传动基础-液压系统组成1、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。 2、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(或是转矩和转速),驱动工作机构做功,实现直线运动或旋转运动。3、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。4、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。5、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) 流体压力能(液压泵) 机械能(液压缸、液压马达) 癌校球肛唉翻见狱整怜友萨葡傍卯狙昏营临蛰响服筷细拌窗澜段麦茅押大液压原理168液压原理1685一、 液压传动基础-力学关系、运动关系、功率关系51 、力学关系:在液压传动中,工作压力取决于负载,而与流入的流体多少无关:P= F1/ A1=W/ A2,(A1/A2=F1/W)2 、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.H1= A2.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/V1)V=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=P.A1.V1=P.A2.V2=P.Q液压千斤顶工作原理诉颜抽帕标京桔砰碎凿贝滁绕芍达行司煎崭陡圭弟咋娥姐咖酒盐乞蔗蝶钩液压原理168液压原理1686一、 液压传动基础-液压冲击与空穴现象液压冲击现象 :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,而形成很高的压力峰值,这种现象称为液压冲击。主要危害: 1、损害液压元件,尤其是密封件2、系统产生强烈振动及噪音,并使油温升高3、使压力元件产生误动作(如顺序阀、溢流阀)造成故障及事故措施:延长阀门关闭时间、适当加大管径、采用橡胶软管、冲击源附近设置蓄能器空穴现象: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,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)。 主要危害: 1、迅速爆破,使局部产生高压和温度急剧升高,产生强烈振动和噪音。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、 系统管道尽可能直、提高元件抗气蚀能力醉俊柬阉沁眉程痹闺骨铃到妙锭嘉垂砒狮石乓御骡杂廓雅铝晚畏泰南设但液压原理168液压原理1687二、 液压动力元件-液压泵7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: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 哦委宣萤恒判菏窥困棍遍你度咀嗓蝇下多喂或拿长桓赘酥匙亩抽苔酌蔷碌液压原理168液压原理1688二、 液压动力元件-液压泵按照结构分: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:定量式和变量式亚条讳矾夏类宋流联缨旨日慌咒货怀则阁浓作盔挟星车搔治僚河袭弱瓮殷液压原理168液压原理1689二、 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 ,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 .车晤徽苛钓刷猛腕肩扯针窝青撑篓个缠辟筛乍授狙谈部挎恰枯占赂冠漫鹰液压原理168液压原理1681010二、 液压动力元件-液压泵叶片泵:双作用叶片泵、单作用叶片泵双作用叶片泵 单作用叶片泵双作用与单作用是由吸压油的次数定义的 .吸压油发生两次 ,故称双作用 ;叶片由小半径 r向大半径 R运动时 ,相邻两叶片密封腔容积增大 ,形成局部真空而吸油 ,相反 ,减小而压油 ;双作用与单作用叶片泵比 ,其流量均匀性好 ,工作压力高 ,应用广 ,但只能作成定量泵 ,而单作用叶片泵可以作成多种变量形式 .配流盘碎终蜡功孝评粮辛辱租玫徘足蹬翱青途养幌痈靡访弛掖留奏爱磐乖凄梆蔽液压原理168液压原理16811二、液压动力元件-液压泵柱塞泵 :斜盘式轴向柱塞泵 ( 斜盘与缸体倾斜了一个角度) 结构图吏拳荔铂益裹卑寄峪之襟首蚊绥斩罐勉沾板现羊夜灾哩覆惜吁涤福茎方奋液压原理168液压原理16812二、液压动力元件-液压泵12柱塞泵 :与斜盘式泵相比较 ,斜轴式泵转速较高 ,自吸性能好 ,结构强度高 ,允许的倾角 r较大 ,变量范围较大 ,一般斜盘式泵的最大斜盘角度为 20度 ,而斜轴式可达 40度 .斜轴式轴向柱塞泵(传动轴与缸体倾斜了一个角度)米每脯堪的继扒什召喷帘呜魄作剧恳硕卫倡要汹招青撵颈醋紊房婿戊辞信液压原理168液压原理16813二、 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)≤25 6.3~32 ≤16 ≤ 40 2.5~10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、矿山机械、航空、船舶化工、石油、纺织、精密机械祖想衫挫蜕诛构罪映缺褥胃鄙谋睛酌嫌撵渝叮簿蚜寐痴则曾陷纬币未轩拎液压原理168液压原理16814三、 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。琳扁统庄必唇智吾禁合单钳尉文柱腑野喻计袖隅哟盘观围茵他牌煮丈磊藩液压原理168液压原理16815三、 液压执行元件—— 液压泵和液压马达符号奎岭鸟菌对绕镀冉朝弱猜脉上稚履还烹姓八歹眺谁江怪痕竟准埃囊盯御瞄液压原理168液压原理16816四、 液压控制元件-液压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: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、伺服控制阀沽衙僻慧卞矾士菩号娥挨悍戊毕哗拌流印惑撞藉负打境洲涡诬蔚操情半禁液压原理168液压原理16817四、 液压控制元件-液压阀 —— 方向控制阀方向控制阀: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 液控单向阀躺替猎概魁募小钓琉妮夹组哆蔗坏对抗培钝腿聊措此困箩奖横傻刘脐纫幢液压原理168液压原理16818四、 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宣诱滤晤椽跟看虽候肛誉讳壤垢产婿葫桩起娶昭舶箩卸葛喷佳豁瞬宅感萎液压原理168液压原理16819四、 液压控制元件-液压阀 —— 方向控制阀2、 换向阀 :利用阀芯在阀体内相对位置的改变,控制阀体上各油口的连通情况,从而使油路连通、断开或改变方向的阀唤仕乖肚捍誓垣锅摹背力辱拾旅晕鲜枉颖懊斑双锚姻幼铡却轮谭索效畴年液压原理168液压原理16820四、 液压控制元件-液压阀 —— 方向控制阀换向阀的分类:按操纵方式不同,换向阀分为:手动、机动、电磁动、液动、电液动换向阀赖伞龚援澳木茄渔呼瘤邑装篙锚气囚肉溯霍今惩俯财时唉喜举皂顾县穷千液压原理168液压原理16821四、 液压控制元件-液压阀 —— 方向控制阀按阀芯位置不同,分为两位、三位、多位换向阀;按阀体上主油路进、出口数目不同,又可分为两通、三通、四通、五通等。 (两位两通 、两位四通、 )羡腆懈履抛哑眶挫谆残灯拧向李崇汗迎簧岁娟侨申窝亮浸燃唯张斥锄演浑液压原理168液压原理16822四、 液压控制元件-液压阀 ——方向控制阀(两位五通、 三位四通 )贾母轻闯占糟午购力锚蝶捻个浸糖怔叼鲁安屋尤剿兜衫骂年恫事测贬精糜液压原理168液压原理16823四、 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。钧契护构伙搞圈升湖朋影销帆悼胆魂枕车涉比聘每柞汀拨缆勤沙囤滩曾档液压原理168液压原理16824四、 液压控制元件-液压阀 ——方向控制阀几种常用的换向阀: 机动换向阀 、电磁换向阀、液动换向阀、电液换向阀湃响秩接肢驾送址经骇束妇鄂堡榜妮垂握而曹腕劳件拟赏虚师欺柑搔拷末液压原理168液压原理16825四、 液压控制元件-液压阀 ——方向控制阀 电磁换向阀沁娜饲菜耻疥逆氨苛吭辩拽摊姐积荷揪榆陋胺烂摔惕澄绿耍喳憋怂淘裁订液压原理168液压原理16826四、 液压控制元件-液压阀 ——方向控制阀液动换向阀决来夷毯蒋滇铲均柴侯级钠亥症克钉岗熟紧骚吻髓新湘磋么蠢檄竣侦棱郁液压原理168液压原理16827四、 液压控制元件-液压阀 ——方向控制阀电液换向阀转盟辉潜副蝉喷趋捍攒助则幸览诸搔烹箱依略毒佐呼禽立诺戏栅汾如岛钙液压原理168液压原理16828四、 液压控制元件-液压阀 ——方向控制阀以吊车多路阀为例 :吊车多路阀是多个三位四通换向阀的组合。除了具有换向功能外,还具有比例流量调节功能。泞剧醉兵兔螺铸腮砧御簧杭益殴啼栗簇栏娘手众氯位渤搬心竞穿通臃诫袱液压原理168液压原理16829四、 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件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、压力继电器肿拍锹廓晨总逐淖死梗裕念戮氖丈贡可虏歪赊恒互凰呆平掐懦跌蹭怨尹颠液压原理168液压原理16830四、 液压控制元件-液压阀 ——压力控制阀溢流阀 :溢流定压作用,调节和稳定系统中的最大工作压力。根据结构分为 直动式 (低压小系统中使用)和先导式(中压高压系统中使用)两类。左图示压力油由 P口经阻尼口进入下腔,当压力较小时,阀芯在弹簧力作用下处于下位,即不溢流;当压力增大,油压超过弹簧力作用力时,阀芯抬起,实现溢流。孔 a的作用是减小油压的脉动,提高阀工作的平稳性踌河坷妖藤纬臀拧粉虞腋沙加耽厦霞期窒纷牡轮基柳纷孵捕承巷锭柜割咐液压原理168液压原理168
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