第五章 典型液压系统分析

第五章典型液压系统分析典型液压系统分析1、进行对象工况分析，总结实现方法与手段；

（要求、工作、动作循环）2、分析系统中各元件的类型和作用，找出他们之间的联系(基本回路）。（泵→执行元件→控制阀→辅助元件）3、分析系统工作原理与控制调节策略4、总结系统性能特性。

（对复杂系统，将元件、油路分别进行）液压系统图分析方法典型工业液压系统分析组合机床液压系统大吨位油压机液压系统组合机床动力滑台液压系统基本回路组成卸荷回路容积节流调速回路换向回路—电液换向回路快速运动回路—差动回路速度换接回路背压回路顺序动作回路组合机床动力滑台液压系统性能分析采用出口背压阀，低速运动平稳性高。采用调速阀调速，速度-负载特性好。采用差动连接以及变量泵，能源利用合理，减少动力消耗。利用压力继电器控制电磁换向阀，控制动作顺序。电液换向阀通流能力强。组合机床动力滑台液压系统组合机床液压系统组合机床液压系统原理图工作原理动作循环：基本回路组成调压回路卸荷回路减压回路保压回路顺序动作回路换向回路快速运动回路速度换接回路组合机床液压系统

性能分析采用出口节流调速，运动平稳性高。采用调速阀调速，速度-负载特性好。采用两位两通电磁阀控制溢流阀卸荷，减少动力消耗。利用压力继电器控制电磁换向阀，控制两缸动作顺序，确保先夹紧后加工。利用单向阀和蓄能器保压，保证夹紧动作可靠。组合机床液压系统大吨位油压机液压系统典型工程机械液压系统分析单斗挖掘机液压系统单斗挖掘机液压系统挖掘机工况概述单斗挖掘机液压系统挖掘工况——通常以斗杆和铲斗液压缸2、3的伸缩、驱动斗杆和铲斗转动来进行挖掘。有时还要以动臂液压缸1的伸缩驱动臂转动来配合，以保证铲斗按特定的轨迹运动。满斗回转工况——挖掘结束，动臂液压缸1伸出使动臂提升。同时回转液压马达（图中未示出）旋转，驱动转台回转到卸土处进行卸土。卸载工况——回转到卸土处，回转停止。通过动臂和斗杆液压缸1、2的配合动作，使斗对准卸土位置。缩回铲斗液压缸3，使铲斗向上翻转卸土。返回工况——卸载结束，转台反转，配以动臂和斗杆复合动作，把空斗返回到新的挖掘位置，开始第二个工作循环。结论：执行元件多，复合动作频繁。YW-100挖掘机液压系统单斗挖掘机液压系统液压系统的主要特点双速行驶限速措施合流冷却油路单独的泄油回路补油油路定量系统，效率较低、发热量大单斗挖掘机液压系统YW—180挖掘机液压系统双泵双回路变量泵分功率调节减压阀式先导操纵单斗挖掘机液压系统

挖掘机液压系统分析小结双泵定量系统与双泵变量系统回转机构液压驱动高速方案与低速方案单斗挖掘机液压系统

双泵定量系统与双泵变量系统双泵定量系统系统中每台液压泵的功率一般为发动机有效功率的1/2。定量泵的功率利用一般在54～60％之间,当发动机的转速不变时，双泵定量系统中各执行元件原则上只有一种速度。当只需要进行单独动作时，为了提高功率利用，可以采用合流供油，工作速度则可增加一倍。结构简单、制造容易、成本低，工作可靠；由于液压泵很少在满载荷下工作，故使用寿命长；执行元件的速度受外载荷变化的影响小，工作装置的运动轨迹易于控制，挖掘质量较好。当要求挖掘轨迹有规则的形状时，这一点是很重要的；发动机的功率得不到充分利用单斗挖掘机液压系统执行元件分组是否合理，对于提高功率的利用十分重要双泵变量系统的功率利用要比双泵定量系统高。双泵变量系统按其对发动机功率利用情况的不同，可分为分功率变量系统和总功率变量系统。总功率变量系统要优于分功率变量系统为了改善功率利用率和加快工作速度，在进行单个动作时，分功率变量系统可采用合流供油双泵变量系统单斗挖掘机液压系统

回转机构液压驱动在挖掘机的工作循环中。回转过程约占总工作循环时间的50～70％，能量消耗约占25～40％。要提高生产率，减少回转时间是重要的一环。因此，应尽量增加启动、制动力矩和角加速度，并减少回转过程中的能量损耗。角加速度的增加受发动机或液压泵及系统所提供的最大扭矩和行走部分与土壤的附着力矩的限制。回转时的动载荷不可太大，因此转台的回转加速时间又不可太短，这主要取决于缓冲制动阀或换向阀的性能。转台回转时，惯性载荷是主要载荷。在工作过程中，其它载荷如风载荷、摩擦载荷等一般可忽略不计。回转角度为90°，一般不超过120°。因此，起动和制动时间在整个回转过程中占的比例较大，而动力则主要消耗在起动过程中。

单斗挖掘机液压系统驱动形式：按液压泵和制动方式的不同a）定量泵供油、机械制动。b）定量泵供油、液压制动。c）分功率变量泵供油、机械制动d）变量泵供油、液压制动。e）总功率调节泵供油、机械制动。f）总功率调节泵供油、液压制动。

高速方案与低速方案高速方案高速方案系采用高速液压马达，通过减速器驱动回转机构或行走机构高速液压马达的结构和系统中所采用的液压泵相同，提高了元件的通用性。高速马达的转速一般在850转/分以上，在制动时，因液压马达惯性回转对转台或履带的滑移影响小，即滑移性能好。对液压马达配置的减速机，可以采用机械式制动。高速马达回油背压小，而且结构尺寸小，减速机又可安装在履带架中，因此整机的通过性能较好。高速马达的结构较复杂。减速机上一般采用大传动比的摆线针轮减速机，制造工艺比较复杂。高速马达加上减速机要在重量上、体积方面都比较大。因转速高故转动惯量也大。单斗挖掘机液压系统

低速方案低速方案系采用低速大扭矩液压马达直接驱动回转机构或行走机构当传递的功率相同时，在体积、重量方面都要比高速马达配减速机小。回转时，转动惯性小、工作可靠。低速马达的结构要比高速马达简单。低速马达的滑移性能差，背压大。采用配流轴的低速马达泄漏大单斗挖掘机液压系统轮式装载机液压系统轮式装载机的工作特点及其对液压系统的要求对松散堆积物料可进行装、运、卸作业对岩石、硬土进行轻度铲掘作业进行清理、刮平场地及牵引作业。如果换装相应的工作装置后，还可以完成推土、挖土、松土、起重以及装载棒料等工作。在道路、特别是在高等级公路施工中，装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。轮式装载机液压系统轮式装载机一般由车架，动力传动系统、行走机构、工作装置、转向系统、液压系统和操纵系统组成。轮式装载机的工作装置及转向系统采用液压传动，而行走系统则采用机械传动。工作装置是由动臂、铲斗、杠杆系统、动臂液压缸和铲斗液压缸等组成。轮式装载机液压系统轮式装载机液压系统1-转向泵；2-辅助泵；3-工作泵；4-双泵单路稳流阀；5-溢流阀；6-转向阀；7-锁紧阀；8-转向液压缸；9-储气罐；10-电磁气阀；11-卸荷阀；12-单向节流阀；13-液控多路换向阀；14-换向阀式先导控制阀ZL90装载机液压系统发动机驱动。泵源采用三个齿轮泵的开式多泵定量液压系统包括工作装置和转向两个液压回路。采用换向阀式先导控制阀工作泵出口处设置卸荷阀，达到轻载低压大流量，重载高压小流量的目的，能够更合理的使用发动机的功率。轮式装载机液压系统装载机转向与工作回路之间有下列的相互关系：（1）在一个正常的作业循环中，工作装置的高负荷和转向回路的高负荷通常不是同时发生的。（2）发动机在高转速时，工作装置输出大的功率。即工作装置的高负荷发生在发动机高转速范围内。（3）发动机在所有转速范围内，要满足转向机构输出大的功率。即转向系统的高负荷发生在发动机的整个转速范围内。（4）发动机在高转速时，同时需要大的牵引力和大的工作装置输出功率。即高的牵引力和高的工作装置负荷是在发动机最大的转速下同时发生的。轮式装载机液压系统

轮式装载机液压系统分析小结轮式装载机液压系统的特点是采用组合油路。系统的形式一般为多泵定量开式系统。它的好处是可将成本低、体积小、工作可靠，对油液的污染不敏感的齿轮泵应用于各类型的装载机上。系统的工作压力国产机型一般为16～18MPa，进口机型为21～25MPa。各种类型装载机的工作装置回路均采用顺序单动的连接方式，以保证铲斗可优先动作。中小型装载机采用手动换向阀直接操纵，大型装载机一般均采用手动先导式的换向阀。由于轮式装载机都是铰接式车身结构，而且转向频繁，因此都采用组合式转向系统，一般的大中型装载机均采用三泵组合油路，超大型装载机则采用多泵组合油路。汽车起重机液压系统汽车起重机液压系统汽车起重机液压系统机构组成支腿：架起整车，不使载荷压在轮胎上。起升机构：使重物升降。伸缩机构：改变吊臂的长度。变幅机构：改变吊臂的倾角。回转机构：使吊臂回转。汽车起重机液压系统（二）工作原理汽车起重机液压系统图汽车起重机液压系统基本回路组成调压回路换向回路锁紧回路卸荷回路平衡回路制动回路调速回路汽车起重机液压系统性能分析调压回路：用溢流阀限定系统最高压力。调速回路：手动调节换向阀的开度大小，方便灵活，劳动强度较大。锁紧回路：采用液压锁将支腿锁定在一定位置上，工作可靠，时间长。平衡回路：采用单向外控平衡阀，防止作业中重物因自重而下降。卸荷回路：采用M型中位机能换向阀。使工作机构暂时停止工作时泵卸荷，减少动力消耗。制动回路：单作用制动缸+单向节流阀，制动快，松开慢，确保安全。汽车起重机液压系统沥青摊铺机液压系统分析沥青混凝土摊铺机是沥青路面专用施工机械，它的作用是将拌制好的沥青混凝土材料均匀地摊铺在路面底基层或基层上，构成沥青混凝土基层或沥青混凝土面层。形成有一定密实度的、平整的路面，是路面施工机械中最重要的一种机型。沥青摊铺机的基本结构

发动机、行走机构、输料机构（包括刮板输送器和螺旋分料器）、夯实机构（包括熨平板、振捣梁）、自动调平机构、辅助机构（包括加宽、调拱）等几个部分。液压系统行走系统输料系统自动调平系统熨平（夯实）系统辅助液压系