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1、1,汽车工程研究院2010年12月,液压基础知识及液压元件,泵送技术中心液压所 刘明清 2013.01,1,液压系统概述,4,液压系统概述,5,液压系统概述,6,液压系统概述,7,液压系统概述,8,液压系统概述,9,液压系统概述,10,液压系统概述,压力取决于负载的大小,11,液压系统概述,12,液压系统概述,13,液压系统概述,速度取决于液压系统的流量,14,液压系统概述,15,液压系统概述,16,液压系统概述,17,液压系统概述,液压系统组成,动力元件：油泵,控制元件：液压阀,执行元件：液压油缸,辅助元件：管路、接头等,辅助介质：液压油,18,20,液压阀,液压阀分类,方向控制阀压力控制阀
2、流量控制阀,20,21,液压阀,方向控制阀,控制液压系统中油液流动的方向或液流的通与断单向阀、液控单向阀、液压锁换向阀,21,22,液压阀,单向阀,正向导通、反向截止默认开启压力1bar,22,23,液压阀,液压锁（液控单向阀）,锁紧油缸,23,24,液压阀,换向阀,工作原理:利用阀芯和阀体的相对运动,使油路接通、关断或变换油流的方向，从而实现液压执行元件及其驱动机构的启动、停止或变换运动方向 分类:按操作方式分：手动换向阀、机动换向阀（亦称行程阀）、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等 按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所控制的通路数不同分：二位二通换向阀、二位三通换向阀、二位四通换向阀
3、、三位四通换向阀等 按阀的安装方式分：管式（亦称螺纹式）换向阀、板式换向阀和法兰式换向阀等 按阀的结构形式分：滑阀式换向阀、转阀式换向阀和锥阀式换向阀等,24,25,液压阀,换向阀的位、通,25,26,液压阀,换向阀中位机能,26,27,液压阀,电磁换向阀,搅拌/水洗切换电磁阀,搅拌反转阀,搅拌反转压力继电器,27,28,液压阀,电液换向阀,28,29,液压阀,多路换向阀,支腿多路阀哈威臂架多路阀,29,30,液压阀,PSL臂架多路阀,30,31,液压阀,PSL臂架多路阀,31,32,液压阀,压力控制阀,控制油液压力高低或利用压力变化实现某种动作的阀。常见的压力控制阀按功用分为溢流阀、减压阀、
4、顺序阀、压力继电器等 共同特点：利用作用于阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理进行工作溢流阀减压阀平衡阀,32,33,液压阀,溢流阀：控制阀的入口压力,33,34,液压阀,先导式溢流阀,34,35,液压阀,带卸荷功能的溢流阀,35,1）功用：降低液压系统某一支油路的压力，以便得到比系统供油压力较低的稳定压力（出口压力低于进口压力）。2）类型：定值减压阀、定差减压阀、比例减压阀。3）结构：由主阀（主阀体、主阀芯、主弹簧）和先导阀（先导阀体、锥阀芯、调压螺帽、调压弹簧）组成。,液压阀,减压阀：控制阀的出口压力,36,37,液压阀,减压阀：比例减压阀,比例减压阀（闭式系统点比例减压阀）：输出压力与控
5、制电流成比例,37,38,液压阀,平衡阀：控制负载运动的平稳性，防止失速,单向阀液控节流阀溢流阀,38,39,液压阀,流量控制阀,调节液压系统中流量的大小，以调节执行元件的运动速度。类型：节流阀、调速阀等。,39,40,液压阀,节流阀,40,41,液压阀,调速阀,41,42,液压阀,插装阀：逻辑阀,42,43,液压阀,面积比、开启条件,43,44,液压阀,流量压降曲线,44,45,液压阀,插装阀应用：实现三位四通阀功能,45,46,液压阀,阀芯为锥阀，密封性能好，且动作灵敏；通流能力大，抗污染；一阀多用，易组成各式系统，结构紧凑。特别对大流量及非矿物油介质的场合，优点更为突出。,插装阀特点,4
6、6,47,液压阀,阀的维护,47,48,液压阀,48,49,液压阀,泵车常用液压阀组,49,泵车常用阀和阀组介绍,冷却器开启阀：HF21090-02,冷却器开启阀和功能符号,50,50,51,搅拌、水洗阀组,51,泵车常用阀和阀组介绍,搅拌/水洗切换电磁阀,搅拌反转阀,搅拌溢流阀,水洗溢流阀,51,52,主阀组,52,泵车常用阀和阀组介绍,恒功率阀,主泵换向电磁阀,比例减压阀,52,53,分配阀组,53,分配系统溢流阀,卸荷球阀,分配系统电液换向阀,泵车常用阀和阀组介绍,53,54,高低压切换阀组,54,插装阀,高低压切换电磁阀,泵车常用阀和阀组介绍,54,55,分配阀组,55,分配系统溢流阀
7、,卸荷球阀,分配系统电液换向阀,泵车常用阀和阀组介绍,55,56,主要阀类介绍,比例多路阀,本公司用比例多路阀有两种型号：PSL和PSV.分别匹配定量泵及变量泵。用于控制执行元件的运动方向及运动速度（无级，且与负载无关）。可使多个执行元件同时工作，并相互独立（不同的速度和压力）。可电控操作，也可手动操作。电磁铁电流的大小或操作手柄的摆动角度的大小决定了液压油的流量，因此也就决定了各执行元件的运动速度。,56,56,57,主要阀类介绍,臂架平衡阀（单向）,原理图,当F口进油时，液压油通过单向阀进入V口，液流不受阻碍。当V口进油时，油压作用到主阀芯上，但仅有此压力作用，主阀芯不会打开，只有当控制油
8、S口也有足够油压作用时，阀芯才开启，油液流经节流口，执行元件（油缸）平稳动作，并使变幅油缸活塞杆在任意伸出位置上可靠锁定，满足布料时的位置要求。溢流阀P2的作用是，当V口压力过高时，溢出少量油液，缓和压力冲击、波动，使系统运行更加平稳。,57,57,58,主要阀类介绍,回转缓冲阀(双向）,用于交替负载方向的双向阀，进油侧无障碍流入，回油侧阀芯需负载压力及控制压力共同作用才能开启。同时设有缓冲冲击的溢流阀。,58,58,59,比例多路阀及平衡阀选型匹配：,根据各变幅油缸的额定工作压力确定比例多路阀溢流压力的大小。至少高于10%。根据各变幅油缸内部结构面积及各节臂架展收时间要求，计算油缸运行所需要
9、的流量，据此选择比例多路阀各换向联流量大小。各油缸匹配的平衡阀流量尽可能与比例多路阀各换向联流量一致，避免液压油流速不稳造成系统波动。平衡阀平衡压力的设定一般取负载压力的1.3倍。,59,59,臂架阀类调节方法,臂架平衡阀及回转缓冲阀压力调节方法,60,60,当回转制动或臂架展收停止时存在冲击、幅度较大时，可调节节流螺栓。,臂架阀类调节方法,臂架平衡阀及回转缓冲阀阻尼节流调节,节流螺栓,节流螺栓,61,61,臂架阀类调节方法,臂架多路阀溢流压力调节方法,溢流阀调节螺钉,拧松螺钉，压力降低；拧紧螺钉，压力升高，直至压力表显示为规定值，再将螺钉锁死。,62,62,臂架阀类调节方法,臂架多路阀手柄开
10、口角度调节方法，用于限制通过A口和B口的最大流量,调节螺钉M6X16,锁紧螺钉M6X6,63,63,臂架阀类调节方法,比例多路阀更换阀芯：,64,64,1、系统无压力或者压力较低，多为臂架多路阀故障。检查总溢流阀是否被污物卡死或严重磨损。检查三通流量阀是否损坏或被污物卡死（PSL）。LS信号油路受阻。梭阀卡死。,臂架液压系统常见故障及原因分析,臂架液压系统常见故障及原因分析,2、系统压力居高不下，中位卸荷压力保持在20bar以上，并伴有发热。,检查回油压力是否太高，回油是否通畅。,LS油路回油不畅，有背压。,平衡阀流量较小或者卡滞。,65,65,臂架液压系统常见故障及原因分析,3、执行元件动作
11、不稳，抖动、压力冲击、震动，动作滞后等。平衡阀先导比较大；平衡阀压力设定不当；平衡阀的通流量与多路阀阀不匹配；检查控制电流是否稳定、合适；检查控制程序是否有漏洞；检查油箱中 的油液是否充足；检查液压系统是否充分排气；检查LS管路通径是否足够大，其管内容积应为阀到泵油管容积的10%至15%；检查马达和油缸是否脉动或爬行；,66,66,4、换向阀阀芯无动作,臂架液压系统常见故障及原因分析,检查手动和电控是否均无动作，确认是否为电控问题；检查手柄座或弹簧组建是否卡死；检查油温是否过高，影响介质正常使用；阀芯表面磨损严重或卡滞；,67,67,5、臂架自动下沉,臂架液压系统常见故障及原因分析,检查臂架液
12、压系统压力是否达到规定值；回油侧平衡阀平衡压力低；平衡阀阀芯表面磨损严重，不能可靠锁死；油缸内泄；,68,68,6、1臂双油缸不同步（45米、48米）,臂架液压系统常见故障及原因分析,检查油缸行程、安装距及臂架油缸座孔结构尺寸是否符合图纸要求；检查油缸是否内泄，或者油缸内部摩擦力大；平衡阀压力设置不一致；平衡阀先导比大小不一致；,69,69,71,典型臂架变幅油缸结构,活塞杆,挡圈,卡键,导向套,缸筒,活塞,缸底,阀座,螺钉,防尘圈,唇形密封,导向环,O形圈,杆用组合密封,O形圈,导向环,孔用组合密封,唇形密封,螺钉,液压缸,71,72,臂架变幅油缸特点,1.压力高压力，设计额定压力一般定为3
13、5MPa。2.速度低速度，运动速度一般不超过0.1m/s。3.重量一般有轻量化要求，缸筒多采用高强度材料，筒壁薄。导向套和活塞多采用铝合金材料。4.接口一般缸底和杆头都采用耳环结构。5.载荷易受偏载影响。结构设计及密封选择都要考虑以上特点。,液压缸,72,73,典型支腿垂直油缸结构,缸底,活塞,钢管,活塞杆,阀座,缸筒,螺钉,导向套,压盖,球座,防尘圈,唇形密封,杆用组合密封,O形圈,导向环,法兰,孔用组合密封,导向环,螺钉,O形圈,液压缸,73,74,支腿垂直油缸特点,1.压力中等压力，设计额定压力一般定为25MPa。2.接口一般缸筒采用法兰连接，杆头为球头结构。3.载荷易受偏载影响。收回载
14、荷小。4.频率一般不频繁动作、安全系数要求较高。,液压缸,74,75,典型支腿伸缩油缸结构,螺栓,钢管,导向环,孔用组合密封,活塞,活塞杆,钢管,O形圈,导向环,杆用组合密封,唇形密封,防尘圈,缸筒,O形圈,液压缸,75,76,支腿伸缩油缸特点,1.压力中等压力，设计额定压力一般定为25MPa。2.接口一般两头采用耳环结构。3.频率一般不频繁动作。4.用途用于前支腿。X形支腿一般两支油缸捆绑使用，摆腿只用一支油缸。,液压缸,76,77,典型支腿摆动油缸结构,杆头,关节轴承,螺母,导向套,油口,缸筒,活塞杆,活塞,缸底,螺钉,防尘圈,唇形密封,导向环,杆用组合密封,O形圈,O形圈,孔用组合密封,
15、导向环,液压缸,77,78,支腿摆动油缸特点,1.压力中等压力，设计额定压力一般定为25MPa。2.接口一般两头采用耳环结构，配关节轴承，杆头耳环可调。3.载荷易受偏载影响。4.频率一般不频繁动作。,液压缸,78,79,摆缸,液压缸,单向阀,79,80,主油缸,液压缸,80,81,液压缸的故障排除,1 动作不灵 1）压力油未进入油缸或油缸回油路受阻；2）输入缸的油液压力流量不够；3）活塞密封严重破损或缸筒损坏；4）活塞与活塞杆连接松脱；5）活塞与缸筒的配合过紧或污物卡住；6）油缸安装不良。7）其他元件和回路方面的原因 系统中其他元件故障；管路接错；回路设计不合理。排除：检查油泵是否正常、油路是
16、否畅通、装配是否良好；更换 损坏的密封；更换缸筒。,81,液压缸,81,82,2 油缸速度达不到期望值，欠速 1）供油不足、压力不够；2）系统漏油；3）溢流阀溢流太多；4)内泄严重；5）缸体局部损坏；6）油缸憋劲；排除：检查油泵是否正常；更换损坏密封件；更换溢流阀；检 查零件尺寸，更换无法修复的零件。,82,液压缸,82,83,3 产生爬行 1）油缸内部进有空气；2）装配或安装不良；3)密封阻力大；排除：空载大行程往复运动，直到把空气排完；检查装配是否 良好；更换密封。,83,液压缸,83,84,4 油缸运行中产生不正常声响和抖动 1）油缸内部进有空气；2）滑动金属面的摩擦声；3）密封件过紧产
17、生摩擦声和振动；4）内泄漏产生异常声响。5）平衡阀调节不当或选型不当。排除：空载大行程往复运动，直到把空气排完；更换导向环；更换密封；调整平衡阀；选用合适平衡阀。,84,液压缸,84,85,5 油缸的泄漏 1）密封件损坏；2）缸筒内腔拉伤；3）活塞损坏；4）活塞杆表面损坏；5）油液粘度太低；6）油温过高。排除：更换密封；更换损坏缸筒；更换损坏活塞；更换损坏活 塞杆；更换防尘圈；更换适宜粘度的液压油；查找油温 过高的原因并排除。,85,液压缸,85,86,液压缸的拆装,液压缸的拆装,1.液压缸的拆解,86,87,2.液压缸的安装,液压缸的拆装,87,88,液压缸的拆装,88,89,液压缸故障排除
18、,液压缸的故障排除,1 动作不灵 1）压力油未进入油缸或油缸回油路受阻；2）输入缸的油液压力流量不够；3）活塞密封严重破损或缸筒损坏；4）活塞与活塞杆连接松脱；5）活塞与缸筒的配合过紧或污物卡住；6）油缸安装不良。7）其他元件和回路方面的原因 系统中其他元件故障；管路接错；回路设计不合理。排除：检查油泵是否正常、油路是否畅通、装配是否良好；更换损坏的密封；更换缸筒。,89,90,2 油缸速度达不到期望值，欠速 1）供油不足、压力不够；2）系统漏油；3）溢流阀溢流太多；4)内泄严重；5）缸体局部损坏；6）油缸憋劲；排除：检查油泵是否正常；更换损坏密封件；更换溢流阀；检查零件尺寸，更换无法修复的零
19、件。,液压缸故障排除,90,91,3 产生爬行 1）油缸内部进有空气；2）装配或安装不良；3)密封阻力大；排除：空载大行程往复运动，直到把空气排完；检查装配是否良好；更换密封。,液压缸故障排除,91,92,4 油缸运行中产生不正常声响和抖动 1）油缸内部进有空气；2）滑动金属面的摩擦声；3）密封件过紧产生摩擦声和振动；4）内泄漏产生异常声响。5）平衡阀调节不当或选型不当。排除：空载大行程往复运动，直到把空气排完；更换导向环；更换密封；调整平衡阀；选用合适平衡阀。,液压缸故障排除,92,93,5 油缸的泄漏 1）密封件损坏；2）缸筒内腔拉伤；3）活塞损坏；4）活塞杆表面损坏；5）油液粘度太低；6
20、）油温过高。排除：更换密封；更换损坏缸筒；更换损坏活塞；更换损坏活塞杆；更换防尘圈；更换适宜粘度的液压油；查找油温过高的原因并排除。,液压缸故障排除,93,滤油器是清除工作液体中杂质的最有效装置。一般以过滤精度、压差特性、纳垢容量、工作压力等参数来反映其性能。常用滤油器有网式、线隙式、纸式、烧结式、磁性等多种。根据其安装在液压系统中位置不同有：吸油过滤器、高压过滤器、回油过滤器。,过滤器,95,蓄能器是一种储存压力液体的液压元件。当液压传动系统需要时，蓄能器所储存的压力液体在其加载装置的作用释放出来，输送到液压传动系统中去工作；当液压传动系统中工作液体过剩时，多余的液体又会克服加载装置的作用力
21、，进入蓄能器储存起来。因此蓄能器即是液压源，又是多余能量的吸收和储存装置。,蓄能器的功用:1)短期大量供油2)液压传动系统的保压3)应急能源4)缓和冲击压力5)吸收脉动压力,蓄能器,96,蓄能器,97,当液压系统功率大、效率低时，单靠自然散热不能保持液压系统规定的油温时，必须采用强制散热，选用元件为冷却器。类型有：管式、板式和翅片式等。,散热器,98,用来储存保证液压系统工作所需的油液的容器。油箱在液压系统中的主要功用是：1）贮存供系统循环所需的油液；2）散发系统工作时所产生的热量；3）释放混在油液中的气体；4）为系统中元件的安装提供位置。,液压油箱,99,液压管路,100,液压油,101,液
22、压油,102,1）可压缩性 单位压力变化下引起的液体体积的相对变化量称为体积压缩系数，用表示，并以来度量油的可压缩性的大小。为压力变化量；为被压缩后油液体积的变化量；V为油液压缩前的体积。2）黏性 当液体在外力作用下发生流动时，分子间的内聚力要阻止分子间的相对运动而产生的一种内摩擦力。油液在流动时产生内摩擦力的特性称为黏性。黏性的大小用黏度来衡量。,液压油,103,1）粘温性能好；2）良好的润滑性能；3）杂质少，不允许有沉淀；4）对热、氧化、水解有良好的稳定性；5）对金属和密封件有良好的相容性；6）抗泡沫性、抗乳化性好意见凝固点低，闪点高。,液压油,104,选择液压油液的主要指标黏度 工作压力的高低。当系统工作压力高时，宜采用黏度较高的液压油，以减少泄漏，提高容积效率；环境温度。温度较高时，宜采用黏度较高的液压油；温度较低时，宜采用黏度较低的液压油；工作部件运动速度的高低。为了减少压力损失，运动速度较高时，宜采用黏度较低的液压油；反之，宜采用黏度较高的液压油。,液压油,105,液压油,106,液压系统维护,107,污染,液压系统维护,108,液压系统维护,109,液压系统维护,110,液压系统维护,111,液压系统维护,液压系统维护,112,液压系统维护,113,液压系统维护,114,液压系统维护,115,117,液压油泵,详见液压油泵介绍.ppt,117,谢 谢！,
