第一章液压传动基本知识教学文稿.ppt

1单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式“日立”挖掘机液压系统分析及故障诊断处理授课高杰教学内容：n第一章：液压传动基本知识回顾n第二章：挖掘机液压控制系统基础n第三章：日立挖掘机液压系统主要部件结构原理（液压泵、回转装置、行走装置、主控阀、先导控制阀）n第四章：日立zx200-3、zx200-3g液压系统分析n第五章：挖掘机故障一般检测与诊断方法n第六章：日立挖掘机液压系统故障诊断与排除学习本课程的方法三遍书：预习（查资料）+复习+总结；二认真：听课+实验（实训）；一联系：理论与实践相联系（实训）课堂要求n上课不准讲话、接、自由进出等；n每节课老师都会认真打考勤；n对教学有意见或疑问，课间和老师交流；课后直接找我或由班长（学习委员直接集中和老师反应）n人体上肢 VS 挖掘机工作装置 人挖掘机手指斗齿手掌铲斗小胳膊斗杆（小臂）大胳膊动臂（大臂）肌肉油缸、马达上臂肌肉前臂肌肉手掌手指n液压挖掘机由发动机提供动力，通过液压柱塞泵(主油泵)把机械能量转换成液压能量，操作人员通过操纵手柄改变先导控制油压大小，控制各动作机构的控制阀芯换向和阀芯开度进行液压流量的换向和分配，最终控制挖掘机执行机构动作的方向和快慢。

n总而言之，液压挖掘机工作过程就是“人控制操纵手柄操纵手柄控制先导控制油压先导控制油压控制主油压流量和流向主油压驱动工作机构动作”的控制过程第一章：液压传动基本知识帕斯卡原理n液体不可压缩；n处于密闭容器内的液体对施加于它表面的压力向各个方向等值传递n速度的传递按“容积变化相等”的原则n液体的压力由外载荷建立泵一出油就有压力？n能量守恒重物充满油面积小面积大力压力面积速度流量面积功率速度力液压千斤顶工作示意图（一）液压系统原理图常用线型和符号n符号： P泵压力油；A、B油缸或马达的工作油口；O、T、Dr油箱元件名称符号说明钢管或胶管主油路先导油路回油箱或内部泄油颜色代号供油路：（红色）回油路：（蓝色）吸油：（绿色）颜色代号：（棕色）颜色代号：（绿色）表1：基本符号元件名称符号说明流动的方向、回转的方向部件单元表示可以调整油路相互连接油路越过，互不相通油路关闭以后使用或特殊用途流动的方向，流体的出入口；黑三角形表示液体的；白三角形表示气体的表2：泵、马达及油缸符号元件名称符号说明定量泵（只向一个方向流动）（1）三角形表示液体的出油口（定量泵表示输入轴转1 圈输出一定量的液压油）（2）恒流量：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵变量泵（1）流量可以变化（变量泵表示输入轴转1 圈输出的油量可以调整）（2）泵的排量是根据驱动器如油缸和马达的压力而变化；（3）可变流量：柱塞泵元件名称符号说明液压泵单级双级供油：单向根据泵的旋转，双向供油马达定量马达：（可向2个方向流动）三角形表示流体的入口（和泵的三角形正好相反）双向旋转马达：能根据供油方向顺时针或逆时针旋转单向旋转马达：单方向转动变速马达：元件名称符号说明油缸双向作用：根据供油方向缩回和伸出；（详细、省略符号）单向作用：由自重缩回和根据供油伸出元件名称符号说明基本表示常闭时常开时管路用实线表示、矢线表示流动方向。

在通常位置管路和阀内通道没有接通，处于常闭状态实线和矢线接在一起，表示处于常通状态1）符号的原则：表示阀在通常状态下的位置或者在停止状态下的位置；（2）基本符号加上控制符号则变成压力控制阀的符号；（3）正方形（长方形）上下边外侧连接的实线表示管路；表3：压力控制阀符号元件名称符号说明溢流阀或安全阀保持回路的压力不超过设定值的阀1)阀在常态下关闭(2)主油路的压力升高，从左侧过来的先导油压克服弹簧的压力，与油箱形成通路，主油路的压力就降低了3)压力降低后，由于弹簧力的作用又回到(1)的状态元件名称符号说明减压阀出口处的压力比入口处压力低，且能自动调整设定压力的阀降低主油路压力时使用1)从泵出来的油流入主油路以及A2)泵出口侧压力高于设定值时，从泵流出的油被阻塞，保持A 的压力设定值3)A 的压力低于设定值时，回到(1)的状态，压力增加反复(1)、(2)的操作，保持A 的压力值一定元件名称符号说明过载阀回路的压力一达到设定值，泵就进入无负荷状态；压力一降低，再继续向油路提供压力油的阀与溢流阀的差异：先导压和入口压是从不同的地方导入（溢流阀的先导压就是入口压）(1)从泵流出的油流至回路A2)回路A 的压力一旦高于设定值，从泵流出的油就流回油箱。

3)回路 A 的压力低于设定值时，回到(1)的状态，泵就会继续供油元件名称符号说明平衡阀 一个流动方向上设定背压，反方向的油路上为自由流动的阀油缸（升降台）、起重马达（吊车）等使用时，保持背压，防止由于外力造成的漂移1)下降时，油从 A 流出带动马达工作，由于平衡阀的作用，回路被阻塞，马达停止工作，A 压力上升2)A 处的压力高于设定值时，通过先导油路打开回油通路，带动马达工作元件名称符号说明平衡阀(3)由于自重，马达会失去平衡(由于外力而转动)，马达入口侧A 压力降低，回到(1)的状态，停止工作即，A 侧的压力(先导压)如达不到设定值，就不能完成卷下的动作4)反之，如从B 供油，可顺利通过平衡阀完成卷上的动作顺序阀(外部先导方式)在两个以上的分支油路间设置操作顺序和自动控制油路压力的阀先导压只在工作时打开油路原理和溢流阀相似）元件名称符号说明P.P.C.阀(压力比例控制阀)PressureProportonalControlValve和减压阀的作用相同，出力侧保持一定压力的阀能控制操作杆行程大小和出力侧压力的比例变化的阀1)操作杆中立时，出口侧B和油箱是相通的；入口处A被阻塞2)操作控制杆时（如图所示），A和B的油路接通。

3)B的压力升高时，变成如图所示的状态，B的压力保持不变这时的压力来自弹力，而弹力是和操作杆行程成比例的即设定压力是由操作杆行程所决定的表4：流量控制阀符号元件名称符号说明节流孔减小油道尺寸降低压力,如：高压低压BA/4AK可调节节流孔可调的或可变的单向可变节流阀只在一个方向节流，反方向自由流动元件名称符号说明单向可变节流阀(1)油从 A 流入，被节流阀节流2 油从B 流入，打开单向阀，不会受到节流的影响分流阀（同步阀）把压力油向 A、B 两处分配的阀和A、B 的压力无关，按一定比率进行分流)表5：方向控制阀符号元件名称符号说明切断阀油路越过，互不相通单向阀带弹簧不带弹簧方向控制装置以防止油液倒流关闭打开或通油切断阀泵油压P设定值（）：油流向A；P（）：油流入油箱这种阀用于制动系统，以向蓄能器补充和经常储存一定压力名称符号说明油缸用方向控制阀1、中立位置压力油流回油箱2、操纵杆向左侧移动压力油从P流向B；A油口和油箱接通3、操纵杆向右侧移动压力油从P流向A；B油口和油箱接通PBABAP名称符号说明油缸用方向控制阀、手动操作杆控制（用操作杆来切换方向）、回位弹簧：释放控制杆，在两端弹簧力的作用下，保持中立位置、装有单向阀：如下图：油缸在外力的作用下，B侧的压力升高。

切换控制阀时，只有当P侧的压力高于B侧的压力时，才能打开单向阀从P处流向B处的油在外力的作用下，不会逆流，起到了保护油缸的作用表6：控制方式符号元件名称符号说明弹簧方式可调式（后者）人力方式基本符号控制杆方式踏板方式先导方式间接控制方式直接控制方式元件名称符号说明机械方式基本符号弹簧方式电磁方式单线圈复线圈位置停止方式短竖线表示停留的位置元件名称符号说明先导操作逆止阀根据控制信号关闭，先导压力上升，单向阀关闭梭阀一个阀体有两个单向阀，液压油由于梭阀左右两侧的压力差而流动选择入口A、B中压力较高的一侧，流向出口C的阀先导单向阀用在大、小臂保持阀阀体中有一个单向阀和先导油路当先导油压打开单向阀口时，油能够回流表7：附件及其他符号元件名称符号说明油箱开放油箱预压油箱电动机内燃机滤清器带有旁通阀在滤清器上安装安全装置以防止滤清器阻塞而带来的损坏元件名称符号说明冷却器散发液压油的热量通气装置保证液压油箱内的压力略大于大气压力截止阀或旋阀滤清器作为普通油箱内设置的油箱用滤清器使用元件名称符号说明压力开关当液压油作用在开关，电路连通加热器蓄能器当压力突然增大时起吸振装置作用；氮气被压缩吸收系统的振动回转接头三条管路时接口闭合状态接通状态元件名称符号说明快速接口断开状态：没有单向阀有单向阀接通状态：没有单向阀两侧都装有单向阀信号传递电信号其他信号元件名称符号说明逻辑阀两通插装阀阀心为单向阀活塞式，采用插入式连接由柱塞和节流口组合而成；用截面的不同操作方向控制阀。

打开： 关闭：制动器或离合器压紧松开元件名称符号说明切断阀泵油压P设定值（）：油流向AP（）：油流入油箱这种阀用于制动系统，以向蓄能器补充和经常储存一定压力二）相关基础元件结构原理n阀的开度不同，平衡状态的P是不相等的开度的增大，平衡状态的P是增大的n通过对弹簧的选择，完全可以在阀塞的全行程内，将平衡状态的P控制在一定的范围之内n其功能是控制某个支路压差，使之基本恒定，而自身消耗的压差则是变化的，正是通过调整自身的开度，来调整自身所消耗的压差，以实现被控对象的压差恒定差动阀杆阀杆受力平衡方程：PS1P S2 F弹簧P（ S1 S2 ） F弹簧n差动阀原理n差动油缸原理：n单杆活塞缸在其左右两腔都接通高压油时称为 “差动连接”；n当两腔同时通入压力油时，由于无杆腔有效作用面积大于有杆腔的有效作用面积，使得活塞向右运动，活塞杆向外伸出；同时，又将有杆腔的油液挤出流进无杆腔，从而加快了活塞杆的伸出速度n差动连接时液压缸的推力比非差动连接时小，速度比非差动连接时大；n差动连接是在不增加液压泵容量和功率的条件下，实现快速运动的有效办法差速回路n液压系统的基本组成n液压泵：将机械能转换为液体压力能。

n执行元件：将液体压力能转换为机械能例如油缸、油马达等n控制调节装置：各种阀；压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等n辅助装置：油箱、过滤器、管路、接头、密封、冷却器、蓄能器等等1）液压泵A、齿轮泵n吸油：封闭的容积总是处于不断增大的状态n排油：封闭的容积总是处于不断减小的状态液压泵与液压马达原理上是可逆的，但结构略有不同齿轮泵困油现象齿轮泵工作原理nB、轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵工作原理配流式径向柱塞泵的工作原理单柱塞式液压泵工作原理图液压泵的基本性能参数：n压力P（Mpa）：泵的输出压力由负载决定；负载压力，负载压力；安全阀限制最高压力n排量q（ml/r）：泵每转一周所排出的液压油的体积；排量不可变的泵叫定量泵；可变的叫变量泵n流量Q（L/min）：单位时间内输出液压油的体积 Q=qn（不考虑单位转换系数） 其中：n是泵的转速，单位rpm，转/分钟n泵的功率N（Kw）：N=PQ液压马达的基本性能参数：n排量q（ml/r） 液压马达每转一周所排出液体的体积排量不可变的叫定量马达，排量可变的叫变量马达n输出扭矩M（NM） M=Pq 其中：P为马达进出口压力差，机械效率n输出转速n（rpm） n=Q/q其中：为马达的容积效率。

2）液压控制阀液压控制阀n流量控制阀n压力控制阀n方向控制阀A、流量控制阀n控制流过管路的流量，考改变通流面积的大小来调节流量（对流量的控制还可对回路的压力产生一定影响）节流阀（阻尼孔）n使液压油通过小孔、缝隙、窄槽等结构元素后流量减小并产生压力降P（阻尼）n节流会产生损失n注意：流动的液压油才具有上述性质如果液压油是静止状态，则根据连通器原理，前后的压力是相等的P前P后P=P前P后节流阀节流阀节流阀工作原理节流调速回路n在不考虑泄漏的情况下，液压缸的运动速度由进入（或流出）液压缸的流量q及其有效作用面积A决定，即： n同样，液压马达的转速n由进入马达的流量q和马达的单转排量V 决定，即： n改变流入（或流出）液压执行元件的流量q；改变液压缸的有效作用面积A或液压马达的排量V，均可调节液压执行元件的运动。