采煤机液压系统培训教案)

1、LOGO采煤机液压系统简介2组成：v 动力元件动力元件：液压泵或气源装置，其功能是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能，为系统提供动力 v 执行元件执行元件：液压缸或气缸、液压马达或气马达，功能是将流体的压力能转换成机械能，输出力和速度或转矩和转速），以带动负载进行直线运动或旋转运动 v 控制元件控制元件：压力、流量和方向控制阀，作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向 v 辅助元件辅助元件：保证系统正常工作所需要的辅助装置，包括管道、管接头、油箱或储气罐、过滤器和压力计 v 工作介质工作介质: :液压油。典型液压系统组

2、成概典型液压系统组成概述述3 无级调速。无级调速。 体积小、重量轻。体积小、重量轻。 运动平稳。运动平稳。 过载保护。过载保护。 较长的使用寿命。较长的使用寿命。 便于设计、制造。便于设计、制造。 效率低效率低, ,不宜作远距离传动。不宜作远距离传动。 不能保证定比传动。不能保证定比传动。 对温度变化较敏感。对温度变化较敏感。 造价高。造价高。 故障难查找。故障难查找。优点优点缺点缺点液压传动的优缺点4液压泵是液压系统的动力元件，其作用是把原动机输入的机械能转换为液压能，向系统提供一定压力和流量的液流。液压马达、液压缸则是液压系统的执行元件，它把输入油液的压力能转换为输出轴转动的机械能，用来推

3、动负载作功 。液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸5一、液压泵1.工作原理及类型容积式泵:利用利用密封密封容积的变化容积的变化来实现吸油和压油的，来实现吸油和压油的，其排油量的大小取决于其排油量的大小取决于密封腔的容积变化值。密封腔的容积变化值。液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸6轴轴向向柱柱塞塞泵泵径径向向柱柱塞塞泵泵叶叶片片泵泵齿齿轮轮泵泵定定量量泵泵轴轴向向柱柱塞塞泵泵叶叶片片泵泵变变量量泵泵泵泵类型液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸7液压泵的图形符号单向定量泵双向定量泵双向变量泵单向变量泵液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸8外啮合齿

4、轮泵实物结构外啮合齿轮泵实物结构2.泵的结构（1）齿轮泵液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸9齿轮泵原理吸油区和压油区特点：结构简单，抗污染能力强，价格便宜。但工作压力不高。一般机械的润滑泵以及辅助泵采用齿轮泵。液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸102.柱塞泵优点:加工比较方便，精度易保证。能达到较高的工作压力和容积效率，变量方便。缺点：结构复杂，价格高，对油液的污染敏感。 应用: 高压大流量的综采机械设备中 。 类型轴向柱塞泵径向柱塞泵斜轴式斜盘式液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸11轴向柱塞泵（斜盘式）液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸

5、12轴向柱塞泵（斜轴式）液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸13轴向柱塞泵工作原理 改变斜盘（斜轴）倾角的大小，就能改变柱塞的行程长度，也就改变了泵的排量。改变斜盘（斜轴）倾角的方向，就能改变吸、压油方向(双向变量轴向柱塞泵)。液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸14二、液压马达液压马达是液压系统中的一种执行元件，它将液压泵提供的液压能转变为机械能，推动负载作功 。 从能量转换的观点看，液压马达和液压泵是相互可逆工作的液压元件。但由于液压泵和液压马达的功能不同，工作条件不同，它们的实际结构有差别。 所以，二者不可以互逆使用。 液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液

6、压缸151.类型及图形符号马达马达齿轮式马达齿轮式马达柱塞式马达柱塞式马达叶片式马达叶片式马达定量马达定量马达径向柱塞马达径向柱塞马达轴向柱塞马达轴向柱塞马达定定量量马马达达变量马达变量马达液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸二、液压马达16马达马达高速小扭矩马达高速小扭矩马达低速大扭矩马达低速大扭矩马达齿轮马达齿轮马达径向柱塞马达径向柱塞马达叶片马达叶片马达轴向柱塞马达轴向柱塞马达M150200r/min Ml500Nm、n150200r/min 液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸17液压马达的图形符号单向定量马达双向定量马达单向变量马达双向变量马达液液压泵、液压马

7、达和液压缸压泵、液压马达和液压缸18三、液压缸将液压能转变为机械能，带动工作机构作往复直线（或摆动）运动的液压执行元件。（1）类型：活塞式柱塞式单活塞杆式双活塞杆式摆动缸组合缸按结构形式分液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸19按作用方式分单作用式双作用式两腔均能进出压力油，活两腔均能进出压力油，活塞（缸体）能作正、反两塞（缸体）能作正、反两个方向的移动个方向的移动只有一腔能进出压力油，只有一腔能进出压力油，活塞（缸体）只能依靠活塞（缸体）只能依靠液压力作单向运动，回液压力作单向运动，回程需借助自重程需借助自重/ /外力的液外力的液压缸压缸应用：采煤机调高油缸、移溜器油缸应用：采煤

8、机调高油缸、移溜器油缸 液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸202.常用液压缸的结构1）双活塞杆液压缸)(422dDqvpdDF4)(22因活塞杆直径相等，当输入液压缸两腔的流量、压力相等时，则活塞往复移动的速度、推力相等液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸212）单杆活塞液压缸组成:缸筒、活塞、活塞杆、密封件、缸盖等。有杆腔、无杆腔 液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸223）柱塞缸柱塞缸是单作用液压缸，为了得到双向运动，柱塞缸需成对使用。 液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸234）组合式液压缸伸缩缸伸缩缸是由两级或多级活塞缸套装而成，又称多

9、级缸。c.齿轮齿条缸活塞往复移动带动齿轮轴转动。液液压泵、液压马达和液压缸压泵、液压马达和液压缸24方向控制阀压力控制阀流量控制阀液压阀的类型液压控制阀液液压控制阀压控制阀用于控制油液压力, 以满足执行机构的力或力矩的需要。控制液压系统中油液流动的方向或液流的通与断。控制流体流量的阀。25一、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。1.单向阀单向阀的作用是控制油液只能向一个方向流动，而不允许反向流动。普通单向阀 液液压控制阀压控制阀26液控单向阀下部有一控制油口X，当控制口不通压力油时，此阀的作用与单向阀相同；但当控制口通以压力油时，阀就保持开启状态，液流双向都能自由通过。液控

10、单向阀 （液压锁）液液压控制阀压控制阀2728液控单向阀锁紧回路液液压控制阀压控制阀292.换向阀 作用是利用阀芯和阀体间的相对运动，来变换油液的流动方向，接通或关闭油路。1）工作原理 图6-5 换向阀换向原理液液压控制阀压控制阀302）换向阀的图形符号方格表示阀的位置，方格数即“位”数，三格即三位。 n箭头表示两油路连通，但不表示流向。“”表示油路不通。n在一个方格内，箭头或“”符号与方格的交点数为油路的通路数，即“通”数。nP表示压力油的进口；T表示与油箱连通的回油口；A、B表示连接阀与执行元件的工作油口。n控制方式和复位弹簧的符号应画在方格的两端。在液压系统图中，换向阀的符号与油路的连接

11、一般应画在常态位（即阀芯在未受到外力作用时的位置）上。液液压控制阀压控制阀313）类型（1）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。手动手动机动机动电磁动电磁动弹簧复位弹簧复位液动液动液压先导控制液压先导控制电电- -液先导控制液先导控制液液压控制阀压控制阀32（2）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、三位四通换向阀等。二位二通二位二通二位三通二位三通二位四通二位四通二位五通二位五通三位四通三位四通三位五通三位五通液液压控制阀压控制阀33二、压力控制阀 用于控制油液压力,

12、以满足执行机构的力或力矩的需要。溢流阀减压阀顺序阀压力控制阀压力继电器共同特点：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液液压控制阀压控制阀34溢流阀实物溢流阀实物液液压控制阀压控制阀1.溢流阀溢流阀351）直动式溢流阀的工作原理依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡，以控制阀芯的启闭动作。用于低压小流量液液压控制阀压控制阀36 2）先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成. 主阀：控制主油路溢流的开口先导阀：控制主阀的开启压力用于高压大流量系统液液压控制阀压控制阀373839溢流稳压 在采用定量泵节流调速中，调节节流阀的开口大小可调节进入执行元件的流量。溢流阀常开，保持泵

13、出口压力恒定，并将多余油液溢回油箱。液液压控制阀压控制阀40限压安全作用（安全阀）变量泵时用溢流阀限制系统压力。此时阀是常闭的。只有当系统压力超过溢流阀调整压力时，阀才打开，油液经阀流回油箱，系统压力不再增高，因而可以防止系统过载，起安全作用。液液压控制阀压控制阀412.减压阀减压阀：使出口压力（二次压力）低于进口压力（一次压力）的一种压力控制阀。作用：1）用来减低液压系统中某一回路的油液压力，从而用一个油源就能同时提供两个或几个不同压力的输出；2）用在回路中串接一减压阀来保证回路压力稳定。液液压控制阀压控制阀423.顺序阀 控制液压系统中各执行元件的先后动作顺序。 直动顺序阀先导式顺序阀液控

14、（外控）顺序阀液液压控制阀压控制阀434.压力继电器 它是一种将油液压力信号转换成电信号的电液控制元件。 液液压控制阀压控制阀44工作原理:利用改变节流口的大小来控制流体流量，从而控制执行元件的运动速度。类型：节流阀、调速阀。调速方法:v 节流调速：用定量泵供油，采用流量控制阀调节进入执行元件的流量实现调速。v 容积调速:改变变量泵的排量或改变变量马达的排量实现调速v 容积节流调速:用自动改变排量的变量泵与流量控制阀联合调速。液液压控制阀压控制阀流流量控制阀量控制阀451.节流阀2.调速阀液液压控制阀压控制阀46流量阀的应用装在进油路上，回油路上或旁油路上都可达到改善速度负载特性使速度稳定性提

15、高的目的。vq液液压控制阀压控制阀47一、蓄能器蓄能器是一能量储存装置。 作用：v作辅助动力源v作紧急动力源v补偿泄漏和保持恒压v消除脉动和降低噪音v吸收液压冲击类型重锤式弹簧式充气式符号液液压辅助元件压辅助元件48二、滤油器功用维护油液的清洁。液压系统的油液中的各种污染物液压系统的油液中的各种污染物外部污染物外部污染物: :切屑、锈垢、橡胶颗粒、漆片、棉丝切屑、锈垢、橡胶颗粒、漆片、棉丝内部污染物：零件磨损的脱落物、油液因理化作用内部污染物：零件磨损的脱落物、油液因理化作用 的生成物的生成物液压系统的故障中液压系统的故障中75%以上是由于液压油中混入杂质以上是由于液压油中混入杂质造成的造成的

16、液液压辅助元件压辅助元件49机械式滤油器机械式滤油器网式滤油器；网式滤油器；线隙式滤油器；线隙式滤油器；片式滤油器；片式滤油器；纸芯式滤油器；纸芯式滤油器；烧结式滤油器；烧结式滤油器；磁性滤油器磁性滤油器滤油器的类型图形符号：图形符号：粗滤油器粗滤油器精滤油器精滤油器液液压辅助元件压辅助元件50三、油箱作用：储油、散热，分离油液中的空气和沉淀污物。油箱的类型：开式油箱：开式油箱：油液的液面与大气相通。油液的液面与大气相通。 整体式整体式 开式油箱开式油箱 分离式分离式闭式油箱：闭式油箱：油箱中油液的液面与大气油箱中油液的液面与大气隔绝。隔绝。符号符号液液压辅助元件压辅助元件51SL300采煤机

17、简介采煤机简介功率参数功率参数功率功率kW电压电压V截割电机2 x 4803300牵引电机2 x 80460泵电机 (液压)2 x 9600装机总功率1138泵电机泵电机型号直流防爆水冷电机功率9 kW频率50Hz转速1420r.p.m.电压600V电流13A最小冷却水流量8 l/min最大工作压力35 bar重量100kg种类齿轮泵每转排量16cm/rev流量22.5 l/min转速1420 r.p.m.最大压力250bar（25Mpa）重量15kg液压油缸液压油缸型号D 190/115 差动缸行程645mm工作压力250bar限压压力活塞缸300bar油缸腔400bar重量350kg52M

18、G500/1130-WD采煤机简介采煤机简介功率参数功率参数功率功率kW电压电压V截割电机2 x 5003300牵引电机2 x 55380泵电机 (液压)203300装机总功率1130泵电机泵电机型号交流防爆水冷电机功率30kW频率50Hz转速1470r.p.m.电压3300V最小冷却水流量10L/min最大工作压力 1.5Mpa种类双联齿轮泵每转排量25ml/rev+10ml/rev转速1470 r.p.m.压力主泵23Mpa付泵2Mpa53采煤机液压系统组成图采煤机液压系统组成图 控制单元控制单元 控制单元控制单元 液压箱液压箱 液压箱液压箱 左牵引左牵引 右牵引右牵引 降低 制动阀 降低

19、 制动阀 右摇臂右摇臂 左摇臂左摇臂 M M 54SL300采煤机液压系统原理图采煤机液压系统原理图序号序号说明说明技术参数技术参数1 1吸油过滤器(1.1), (1.2)100 m2 2透气塞(2.1), (2.2)3 3液压泵(3.1), (3.2)22,5 l/min4 4解压阀(4.1), (4.2)280 bar5 5过滤器(5.1), (5.2)17 m6 6压力开关(6.1), (6.2)7 bar7 7压力表(7.1), (7.2)0-400 bar8 8双联控制阀板(8.1), (8.2)9 9液压油缸(9.1), (9.2)1010下降闭锁阀(10.1), (10.2),(

20、10.3), (10.4)1111单向阀(11.1), (11.2),(11.3), (11.4)1212二级压力安全阀(12.1), (12.2)300/400 bar55摇臂调高油缸元件介绍摇臂调高油缸元件介绍 v 摇臂调高油缸通过接点A和B与可调控制块相连。单向阀C打开后压力油进入A端，油液经R进入油缸的活塞杆腔，这时油缸收缩。同时，通过控制管D使节流单向阀开启，于是活塞腔的油液经阀E节流，通过B点流回油箱。相反，压力油由B端进入，相对位置的元件动作使油缸伸长。 一旦控制过程结束或万一油管迸裂，油缸立即被阀C和E锁住。假如难以承受的巨大外力作用在油缸上，安全阀F将通过控制管道D使阀E开启

21、，且使油液由阀E和接点A流回油箱。EKRABFCD300 bar400 bar56控制阀块元件介绍控制阀块元件介绍 vS* = 控制供油量 U*= 系统阀v用户所需要的功能是由一个四位三通主阀(1)来实现。根据设定方向，主油液经过压力管路 (P-1)，由(1)到(H3)或(H4)，之后到达工作点，然后再从(1)流回到(T)。该主阀(1)由电磁阀(2)来控制。电磁阀(2)通过计算机从遥控器或手动指令发射器获得指令。 v阀块（A）给电磁阀（2）提供15bar的控制油压。此压力是在系统安全阀（3）上设定的，最小值为15bar。工作状态压力超过35 bar时，减压阀（6）动作以保护电磁阀。这是因为控制

22、油压和工作油压都来自（P）管。v一旦减压阀（6）损坏，压力值超过45 bar时，安全阀（5）就对电磁阀进行附加保护。v在工作状态下，所要求的工作压力油通过载荷油管（7）作用在系统安全阀上，并且封闭以后部分。安全阀（4）把工作压力限制在250bar以内。56ATP43 0ABabTba0Pb0bABaabb0PT2B2B1MPM1H3H471S*U*.0.445bar270bar.130bar.0.615bar57西安西安1130采煤机液压原理图采煤机液压原理图585960616263646566一、一、几种常有的国产工作液体几种常有的国产工作液体1.1.普通液压油（机床液压油）普通液压油（机床

23、液压油） 在在精制的矿物油中加入适量抗氧化、抗磨、抗泡、精制的矿物油中加入适量抗氧化、抗磨、抗泡、防锈等添加剂制成的。防锈等添加剂制成的。性能：性能：氧化安定性氧化安定性、抗泡性、防锈性和粘温性均较好，具、抗泡性、防锈性和粘温性均较好，具有中等程度的耐磨性，但凝点较高，只能在环境温度有中等程度的耐磨性，但凝点较高，只能在环境温度0 0C C以以上的条件使用。上的条件使用。用途：用途：一般一般适用于要求较高的中、低压（适用于要求较高的中、低压（p8MPa)p8MPa)机床液机床液压系统和压力为压系统和压力为8 816MPa16MPa的高压设备。的高压设备。工工作液体（液压油）作液体（液压油）67

24、2.2.抗磨液压油抗磨液压油 在在普通液压油中加入高效抗磨添加剂制成普通液压油中加入高效抗磨添加剂制成的。它的显著特点就是有特别高的抗磨性。的。它的显著特点就是有特别高的抗磨性。我国我国抗磨液压油的牌号：抗磨液压油的牌号：N22N22、N32N32、N4ON4O、N68N68、NlOONlOO和和Nl50Nl50等等6 6个。个。用途：用途：用于用于压力压力16MPa16MPa以上的高压系统以上的高压系统。如。如采煤采煤机机的截割臂升降液的截割臂升降液压系统中就采用该油品。压系统中就采用该油品。工工作液体（液压油）作液体（液压油）68液压油分类液压油分类产品产品名称名称HLHL抗氧防锈型抗氧防

25、锈型HMHM抗磨型抗磨型HGHG液压导轨液压导轨HVHV低温抗磨低温抗磨HSHS合成烃型抗磨合成烃型抗磨68工工作液体（液压油）作液体（液压油）69二、二、工作液体的使用维护工作液体的使用维护1.1.污染物种类及其危害污染物种类及其危害(1)(1)固体颗粒固体颗粒会会加速元件磨损，堵塞缝隙及加速元件磨损，堵塞缝隙及过滤器，使液压泵和阀性能下降，产生噪声。过滤器，使液压泵和阀性能下降，产生噪声。(2)(2)水水液压油液压油会加速工作液体的氧化，并与会加速工作液体的氧化，并与添加剂起作用产生粘性胶质，堵塞滤心。添加剂起作用产生粘性胶质，堵塞滤心。(3)(3)空气空气会会降低工作液体的体积模量，引起

26、降低工作液体的体积模量，引起气蚀，降低润滑性能。气蚀，降低润滑性能。(4)(4)溶剂、表面活性化合物等溶剂、表面活性化合物等化学物质化学物质使使金金属腐蚀。属腐蚀。(5)(5)生成的微生物生成的微生物使使工作液体变质，降低润工作液体变质，降低润滑性能，加速元件滑性能，加速元件腐蚀。腐蚀。工工作液体（液压油）作液体（液压油）70 2.2.污染原因污染原因工作液体遭受污染的原因是多方面的工作液体遭受污染的原因是多方面的: :一是在液压装置组装时残留下来的污染物，主要一是在液压装置组装时残留下来的污染物，主要是指切屑、毛刺、型砂、磨粒、焊渣、铁锈等；是指切屑、毛刺、型砂、磨粒、焊渣、铁锈等；二是从周

27、围环境混入的污染物，主要是指空气、二是从周围环境混入的污染物，主要是指空气、尘埃、水滴等；尘埃、水滴等；三是在工作过程中产生的污染，主要是指金属微三是在工作过程中产生的污染，主要是指金属微粒、锈斑、涂料和密封件的剥离片、水分、气泡以粒、锈斑、涂料和密封件的剥离片、水分、气泡以及工作液体变质后的胶状生成物等。及工作液体变质后的胶状生成物等。工工作液体（液压油）作液体（液压油）71 3.3.工作液体的污染控制工作液体的污染控制(1)(1)严格清洗元件和系统。液压元件在加工的每遭工序后都严格清洗元件和系统。液压元件在加工的每遭工序后都应净化，装配后再仔细清洗，以清除在加工和组装过程中残留应净化，装配后再仔细清洗，以清除在加工和组装过程中残留的污染物。系统在组装前，先清洗油箱和管道，组装后再进行的污染物。系统在组装前，先清洗油箱和管道，组装后再进行全面彻底的冲洗。全面彻