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1、起重机械液压基础知识本讲稿第一页，共二十八页液压传动液压传动是现代流动式起重机广泛采用的传动方式。它通过是现代流动式起重机广泛采用的传动方式。它通过液压液压泵泵将内燃机的将内燃机的机械能机械能转变成液压油的转变成液压油的液压能液压能，在各种液压控制，在各种液压控制元件的控制下，将液压能传递给各机构的液压执行元件（元件的控制下，将液压能传递给各机构的液压执行元件（液压液压马达马达、液压缸液压缸），还原成），还原成机械能机械能。液压传动方式的主要液压传动方式的主要优点优点是：是：（1）元件尺寸小、重量轻、结构紧凑；）元件尺寸小、重量轻、结构紧凑；（2）调速范围大，且可无级调速；）调速范围大，且可无
2、级调速；（3）反应速度快，动特性好；）反应速度快，动特性好；（4）运转平稳，液压油的弹性可以缓冲；）运转平稳，液压油的弹性可以缓冲；本讲稿第二页，共二十八页LR2134576810911H本讲稿第三页，共二十八页（5 5）操纵方便，易于实现自动控制；）操纵方便，易于实现自动控制；（6 6）由于液压元件日趋标准化、系列化，所以质量稳定，）由于液压元件日趋标准化、系列化，所以质量稳定，成本下降。成本下降。液压传动也有其自身的缺点是：液压传动也有其自身的缺点是：传动效率低；传动效率低；制造安装不当还会发生泄漏；制造安装不当还会发生泄漏；环境温度对其传动效果影响较大；环境温度对其传动效果影响较大；系统
3、出现故障不易处理等等。系统出现故障不易处理等等。本讲稿第四页，共二十八页一、起升机构一、起升机构（一）机构形式（一）机构形式右图是最基本的形式（机械传动形式，用于轮胎起重机、履带起重机）。（二）起升机构的液压传动回路本讲稿第五页，共二十八页本讲稿第六页，共二十八页起升机构的液压传动回路，除了要保证机构有足够的输出力起升机构的液压传动回路，除了要保证机构有足够的输出力矩、起升速度和制动能力，还应具有良好的调速性能和下降矩、起升速度和制动能力，还应具有良好的调速性能和下降限速能力。限速能力。上图是最基本的起升机构液压回路。在图示状态下，液压泵的来油经上图是最基本的起升机构液压回路。在图示状态下，液
4、压泵的来油经换向阀中位卸荷回油箱，常闭式制动器在弹簧作用下提供制动力矩，换向阀中位卸荷回油箱，常闭式制动器在弹簧作用下提供制动力矩，用以平衡起升载荷的悬停。用以平衡起升载荷的悬停。上升：上升：上升制停：上升制停：本讲稿第七页，共二十八页下降：下降：平衡阀中的顺序阀的作用，是当下降时在马达的排平衡阀中的顺序阀的作用，是当下降时在马达的排油口产生足够的节流阻力，以平衡起升载荷对马达油口产生足够的节流阻力，以平衡起升载荷对马达的作用，从而限制机构的下降速度。顺序阀所产生的作用，从而限制机构的下降速度。顺序阀所产生阻力的大小，取决于下降分支液压油的压力。压力阻力的大小，取决于下降分支液压油的压力。压力
5、越大，阀的开度越大，阻力越小。因此，可通过控越大，阀的开度越大，阻力越小。因此，可通过控制手动换向阀的开度来改变机构下降分支的压力，制手动换向阀的开度来改变机构下降分支的压力，从而实现对载荷下降速度的控制。从而实现对载荷下降速度的控制。本讲稿第八页，共二十八页下降制停：下降制停：中位左侧油路的和油箱连通，是解决下降制动时马达在负载作用下的中位左侧油路的和油箱连通，是解决下降制动时马达在负载作用下的惯性旋转在进油口产生真空，进行补油！真空会造成液压油中的气体惯性旋转在进油口产生真空，进行补油！真空会造成液压油中的气体溢出而产生空穴（气泡），油路中的空穴对液压回路和元件的破坏性溢出而产生空穴（气泡
6、），油路中的空穴对液压回路和元件的破坏性很大，产生振动、噪音和点蚀！很大，产生振动、噪音和点蚀！制动器油路上单向节流阀的作用，是在不影响制动器上闸时间的条件制动器油路上单向节流阀的作用，是在不影响制动器上闸时间的条件下，减缓制动器的开启速度，以防止二次提升下滑。如果制动器过早下，减缓制动器的开启速度，以防止二次提升下滑。如果制动器过早开启，起升载荷作用在马达上，而马达进油口的压力还未升高到使马开启，起升载荷作用在马达上，而马达进油口的压力还未升高到使马达上升转动，此时，在载荷的作用下马达会逆转下降！副作用是造成达上升转动，此时，在载荷的作用下马达会逆转下降！副作用是造成轻载（空载）起升时机构的
7、抖动。轻载（空载）起升时机构的抖动。本讲稿第九页，共二十八页带有离合器、蓄能器的起升机构液压原理图带有离合器、蓄能器的起升机构液压原理图本讲稿第十页，共二十八页本讲稿第十一页，共二十八页上图为起升机构的液压原理图。上图为起升机构的液压原理图。问：问：（1）单向阀）单向阀1的作用是什么？的作用是什么？（2）单向阀）单向阀19的作用是什么？的作用是什么？（3）单向阀）单向阀22的作用是什么？的作用是什么？（4）液压系统是如何给蓄能器供应压力油，）液压系统是如何给蓄能器供应压力油，并维持蓄能器压力的？并维持蓄能器压力的？本讲稿第十二页，共二十八页答：（答：（1）单向阀）单向阀1的作用是：当手动换向阀
8、的作用是：当手动换向阀7从从位换到中位时，位换到中位时，液压马达的供油中断，马达在重物的作用下仍惯性运转，为防止液压马达的供油中断，马达在重物的作用下仍惯性运转，为防止马达的进油口产生负压气穴现象，单向阀马达的进油口产生负压气穴现象，单向阀1起到向马达的进油口起到向马达的进油口补油的作用。补油的作用。（2）单向阀）单向阀19的作用是：防止蓄能器的高压油通过液动阀的作用是：防止蓄能器的高压油通过液动阀18回流回流至油泵至油泵1的出油管。的出油管。（3）单向阀）单向阀22的作用：液动阀的作用：液动阀17的动作压力为的动作压力为7Mpa，其动作后，其动作后顺序阀顺序阀16动作，油泵动作，油泵1向换向
9、阀方向供油。由于压力继电器向换向阀方向供油。由于压力继电器15的动的动作压力为作压力为12Mpa，此时尚未动作，电磁换向阀，此时尚未动作，电磁换向阀21仍然导通，溢仍然导通，溢流阀流阀20仍处在卸荷状态。单向阀仍处在卸荷状态。单向阀22的作用是为防止油泵的作用是为防止油泵1的压力的压力油经溢流阀油经溢流阀20流回油箱。流回油箱。本讲稿第十三页，共二十八页（4）油泵）油泵1开始供油时，由于顺序阀开始供油时，由于顺序阀16不导通，压力油不导通，压力油先经液动阀先经液动阀18和单向阀和单向阀19给蓄能器给蓄能器13供油充压。供油充压。当蓄能器压力增加到调定压力（约当蓄能器压力增加到调定压力（约7Mp
10、a）时，液动阀）时，液动阀17导通，从而使顺序阀导通，从而使顺序阀16导通，油泵导通，油泵1可向手动换向阀可向手动换向阀7方向供油。当蓄能器压力减小到调定压力（约方向供油。当蓄能器压力减小到调定压力（约7Mpa）时，液动阀）时，液动阀17关闭，使顺序阀关闭，使顺序阀16关闭，油泵关闭，油泵1又向蓄能器又向蓄能器13供油充压，以维持蓄能器的压力不低于供油充压，以维持蓄能器的压力不低于7Mpa。本讲稿第十四页，共二十八页（二）液（二）液压压回路回路举举例：例：左左图图是某工作装置是某工作装置举举升油缸升油缸的液的液压压控制原理控制原理图图。1.1.如将手如将手动换动换向向阀阀4 4置于左位置于左位
11、时时，油，油缸作什么缸作什么样样的运的运动动？2.2.如果如果换换向向阀阀4 4一直置于左位，一直置于左位，会有什么情况会有什么情况发发生？生？3.3.如果在如果在举举升重物升重物时时平衡平衡阀阀5 5的的下段油管突然破裂，会下段油管突然破裂，会发发生油生油缸活塞杆突然下沉缸活塞杆突然下沉导导致重物致重物坠坠落的情况落的情况吗吗？为为什么？什么？本讲稿第十五页，共二十八页答：（答：（1）手动换向阀）手动换向阀4置于左位时，油缸作顶升运动。置于左位时，油缸作顶升运动。（2）如果手动换向阀）如果手动换向阀4一直置于左位时，油缸仍作顶升运动，一直置于左位时，油缸仍作顶升运动，当活塞碰到缸体前端时，负
12、载阻力增大，液压系统压力也随之增当活塞碰到缸体前端时，负载阻力增大，液压系统压力也随之增大，当系统压力增大到溢流阀大，当系统压力增大到溢流阀7的整定压力（约为系统压力的的整定压力（约为系统压力的110%）时，溢流阀泄荷，系统压力不再升高，油缸活塞维持在缸）时，溢流阀泄荷，系统压力不再升高，油缸活塞维持在缸体前端不动。体前端不动。（3）如果在举升重物时平衡阀）如果在举升重物时平衡阀5的下段油管突然破裂，不的下段油管突然破裂，不会发生油缸活塞杆突然下沉导致重物坠落的情况。因为，在会发生油缸活塞杆突然下沉导致重物坠落的情况。因为，在举升重物时平衡阀举升重物时平衡阀5的下段油管突然破裂，油泵出来的高压
13、油的下段油管突然破裂，油泵出来的高压油不能进入油缸的无杆腔，那么，油缸活塞在重物重力的作用下不能进入油缸的无杆腔，那么，油缸活塞在重物重力的作用下有向下运动的趋势，使无杆腔的油压升高，而有杆腔的油压降有向下运动的趋势，使无杆腔的油压升高，而有杆腔的油压降低，由于平衡阀低，由于平衡阀5的单向阀和顺序阀不导通，油缸无杆腔的高压的单向阀和顺序阀不导通，油缸无杆腔的高压油不能流出，所以油缸活塞杆不会突然下沉，同样不会导致重物油不能流出，所以油缸活塞杆不会突然下沉，同样不会导致重物坠落。坠落。本讲稿第十六页，共二十八页本讲稿第十七页，共二十八页本讲稿第十八页，共二十八页本讲稿第十九页，共二十八页本讲稿第
14、二十页，共二十八页本讲稿第二十一页，共二十八页本讲稿第二十二页，共二十八页本讲稿第二十三页，共二十八页本讲稿第二十四页，共二十八页本讲稿第二十五页，共二十八页（三）密封性能检验（三）密封性能检验（1）油缸和阀的密封性要求：）油缸和阀的密封性要求：a.试验时吊臂位于最大支腿压力的位置。试验时吊臂位于最大支腿压力的位置。以基本臂和最长主臂在相应的工作幅度下，起吊最大额定以基本臂和最长主臂在相应的工作幅度下，起吊最大额定起重量，试验载荷在空中停稳后，发动机熄火。试验持续起重量，试验载荷在空中停稳后，发动机熄火。试验持续15min。试验终了时变幅和支腿油缸的油塞杆回缩。试验终了时变幅和支腿油缸的油塞杆
15、回缩量不大于量不大于2mm，重物下沉量不大于，重物下沉量不大于15mm。本讲稿第二十六页，共二十八页b.如果一次试验活塞杆回缩量超过如果一次试验活塞杆回缩量超过2mm，可再进行两次重复性试验，取三次试验的可再进行两次重复性试验，取三次试验的平均值做油缸活塞杆的回缩量。平均值做油缸活塞杆的回缩量。c.试验后减少温度变化对油缸回缩的影响。试验后减少温度变化对油缸回缩的影响。d.按规定的出厂行驶里程后，活动支腿油缸按规定的出厂行驶里程后，活动支腿油缸伸出量不大于伸出量不大于3mm。活动支腿有插销机构。活动支腿有插销机构的可不检查油缸伸出量。的可不检查油缸伸出量。e.出厂试验过程中和结束后出厂试验过程
16、中和结束后15min内，固定内，固定结合面不渗油，相对运动部位没有形成油结合面不渗油，相对运动部位没有形成油滴，则认为密封性能是良好的。滴，则认为密封性能是良好的。本讲稿第二十七页，共二十八页（2）液压缸回缩量检查）液压缸回缩量检查重物停稳、发动机熄火后，在重物停稳、发动机熄火后，在V型磁力表座型磁力表座上安置千分表，将磁力表座吸附在活塞杆上安置千分表，将磁力表座吸附在活塞杆上，千分表测头顶在缸筒端面上，停留上，千分表测头顶在缸筒端面上，停留15min，记录液压缸的回缩量（试验时，环，记录液压缸的回缩量（试验时，环境温度的变化量为境温度的变化量为5时有效）。做时有效）。做3次，次，取算术平均值。取算术平均值。本讲稿第二十八页，共二十八页