液力-机械传动装置与.ppt

1、第七章 工程机械传动装置与液压系统的运用技术,71 液力变矩器的合理运用 一、保证压力补偿系统正常工作 液力变矩器设置的压力补偿系统，保持各处的油液压力都不低于油液的空气分离压，防止气蚀的发生。同时不断将部分工作液体从变矩器中引出，通过变矩器外循环进行水冷式的强制冷却，使变矩器中保持一定油量、油压和油温，解决液力变矩器的散热和冷却问题。,图7-1变矩器补偿系统图 1.滤油器；2.变速泵；3.压力表；4.压力阀；5.变矩器；6.压力表；7.背压阀；8.油温表； 9.油冷却器；10.溢流阀；11.变速器润滑油道,液力机械传动装置与液压系统的运用技术液力变矩器的合理运用,二、防止油温过高 油温过高的

2、危害 设计油温一般为70110，达到100时就存在着故障隐患。油温过高则有下列危害： 1)油液粘度减小，泄露量增大，油压降低，变矩器驱动力矩不足，变速器中的离合器、制动器易打滑，同时润滑条件变差，加速液压元件磨损，液压泵及整个系统的效率也显著下降； 2) 零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加，液压阀容易卡死；使润滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废； 3)油温过高使油液氧化加剧，油液使用寿命降低，石油基油液形成胶状物质，并在过热的元件表面上形成沉积物，容易堵塞各种控制孔； 4)油液汽化，容易使液压元件产生穴蚀

3、； 5)温度过高的油液使橡胶密封件和软管早期老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密封性能，使液压系统不能正常工作。,液力机械传动装置与液压系统的运用技术液力变矩器的合理运用,液力传动系统工作油温过高的内部表现为： 系统传动效率降低； 发动机燃油经济性降低； 传动系统寿命降低。,液力机械传动装置与液压系统的运用技术液力变矩器的合理运用,高温原因分析 热源部件主要有变矩器、变速泵、变速器、离合器、阀等，散热部件主要有变速器油底壳、滤清器、冷却器、油管、阀等。热源部件和散热部件发生故障，都可能引起整个变速循环系统产生过热现象。 1)工作油温长时间过高主要是匹配或设计不当，油液散热不良，变速器油位设计过高或

4、加油量把握不准三方面的原因造成。 2)变速器离合器分离不彻底。 3)液压泵供油不足 4)发动机油门操作不当影响变矩器传动效率（变矩器长时间在低效率区域工作。 5)失速时间过长（发动机的输出功率全都变成热能）。 6)使用不当（环境温度较高，高负荷使用时间过长，操纵各阀过快、过猛或操纵油门过于频繁，使系统产生液压冲击，均会使油温过高。 7)变矩器产生内泄。 8)发动机冷却系统工作不良。 9）当工程机械在平坦的道路上高速行驶时，导轮单向离合器失效，也会导致油温过高。,液力机械传动装置与液压系统的运用技术液力变矩器的合理运用,三、正确使用液力传动油 液力变矩器用油既是液力液力变矩器的工作介质，也是液压

5、传动(变速器的操纵控制部分)的工作介质，既要冷却变矩器也要冷却变速器，同时还要用来润滑变速器的齿轮、轴承等。 严格执行说明书规定的用油规格、加油方法、加油量、换油里程间隔。 变速器过量注油是非常有害的。注油过多，变速器旋转零件的搅拌作用，将油液充气和加热，因而加速氧化。溶解或悬浮的磨损金属，例如铜和铝可充当催化剂，加速油液的氧化。 现场使用者可采用目测的方法来判断油的劣化程度。在第一次加油后，应起动发动机，运转几分钟后，检查油液面高度。定期检查油液质量，定期换油，发现油液中有污物或油液变质，应提前换油。 液压油不能代替液力传动油（最大流速在57m/s，温度在60左右，不得超过80）。液力传动油

6、的粘度指数高，高温粘度保持性更好；低温流动性和高温抗氧化性能优良；具有独一无二的摩擦特性；油流速高(可达20ms)，抗剪切性、抗气泡性好；具有更好的极压抗磨性适合轴瓦及齿轮传动机构的润滑。,液力机械传动装置与液压系统的运用技术液力变矩器的合理运用,四、合理操作 液力变矩器的自动适应负载变化性能和过载保护性能，使发动机不易被憋熄火，这一优点如果被不合理的操作利用，则危害很大。 要了解液力传动的特点，避免高负荷使用时间过长，操纵各阀过快、过猛或操纵油门过于频繁，长时间使用小油门或大油门工作或行驶，挂高挡利用冲击进行大负荷铲装作业，行走装置已开始打滑还加大油门等不合理的操作。,液力机械传动装置与液压

7、系统的运用技术液力变矩器的合理运用,五、液力元件的检查技术 1.变矩器零速工况的检查 在变矩器输出轴零速工况下(制动)、使发动机油门全开(不要超过30 S)，检查发动机的转速，并与说明书推荐的发动机转速作对比。 如果发动机的实际转速低于推荐的发动机转速，说明发动机功率不足或者变矩器导轮的单向离合器不能闭锁。 如果发动机的实际转速高于推荐的发动机转速，说明此刻变速器所挂挡位的离合器打滑或者变速器离合器的油路压力低。,液力机械传动装置与液压系统的运用技术液力变矩器的合理运用,五、液力元件的检查技术 2.带有单向离合器的导轮工作是否正常的检查 导轮是否正常工作，可通过观察油温下降的快慢来进行。在变矩

8、器输出轴零速工况下使发动机油门全开，使变矩器出口油温升高到120左右，然后松开变矩器的输出轴，观察油温的变化情况。其检查步骤如下： 1)将变速器挂入空挡，起动发动机。储气筒气压达规定压力后，制动机械；,液力机械传动装置与液压系统的运用技术液力变矩器的合理运用,液力元件的检查技术 2.带有单向离合器的导轮工作是否正常的检查 2)将变速器挂入三挡，并迅速加速到油门全开。油温此时将迅速上升。当油温上升到接近120时，立即放松油门，放入空挡。使输出转速到最大值，立即检查油温下降速度。温度应该在15s之后开始下降。温度下降速度慢，表示导轮可能闭锁，单向离合器自由轮卡死；如果温度迅速下降，导轮工作正常；

9、3)在空挡时，发动机再加速到全油门，观察油温下降情况。变矩器在此条件下工作，应在偶合工况下工作，油温应迅速降至正常值。如果油温不下降或下降缓慢，最后不能降至正常工作温度，则说明导轮单向离合器不能放松。此时，应从工程机械上拆下液力变矩器，检修单向离合器。,CL7自行式铲运机变矩器,国产CL7自行式铲运机是单机四相元件，它的结构有两个特点：1、具有两个导轮，这两个导论通过单向离合器与固定的壳体相连，根据不同的工况实现两个导轮固定；或一个导轮固定，另一个导轮空转；以及两个导轮都空转等三种工作状态，故称三相。2、带有自动锁紧离合器，可以和泵轮和涡轮刚性连接起来变成机械传动。,72 液力机械变速器的合理

10、使用,一、液力机械变速器的操作 1.手动操纵液力机械变速器的操作 换挡时应满足以下几点要求： (1)发动机功率利用好 (2)保证变矩器在高效区范围内工作,随着涡轮转速n2的提高，涡轮力矩M2逐渐减小；反之，当外阻力增大使涡轮转速n2下降时，则涡轮力矩M2增大；这就是变矩器的自动适应外阻力变化的无级变速功能。当n2=0时，涡轮力矩M2最大，符合机械起动时的需要。而涡轮转速变化时，泵轮力矩变化不大。 这种变矩器的效率只有一个最大值，这时变矩器损失最小，称为最佳工况。当n2=0和n2=nmax时，效率均为零，即这时没有功率输出。,液力机械变速器的合理使用,2.挡位选择 液力机械虽然能很好地适应工程机

11、械在运行过程中负荷的突然变化，但如果此时挂高挡，会引起涡轮转速的急剧变化，造成变矩器在低效率区工作，同时变速器的挡位离合器、制动器严重打滑，磨损与发热严重。 工程机械在作业过程中必须挂低挡工作。 工程机械在行驶时，负荷变化不是很剧烈，此时应选用不同挡位，使变矩器在高效率区工作。,档位选择,装有换挡指示器的工程机械，利用换挡指示器选择合适的挡位。 换档指示器采用弹簧管式油压计，它的表盘上刻有换高档、换低档的位置和正常工作范围如右图所示。 如指针达不到A点，变矩器在变矩工况下工作，发动机在重负荷，低转速下工作，变矩器效率是很低的，应换人较低的档位。在换入较低的档位使涡轮的负荷减小，涡轮和发动机的转

12、速必将提高。 换档指示器的指针超过A而位于A、B之间是正常工作范围。 当指针超过B点时，说明涡轮及发动机转速过高，应换入较高的档位（传动比减小，使涡轮的负荷增加，涡轮及发动机转速相应也减低）。 指针超过C点时，发动机超速，这是不允许的，应当避免。,3.自动变速器的操作,1）选档手柄档位选择 工程机械在行驶中可以改变选档手柄的位置，就可以改变实现自动换档的范围。 工程机械行驶中若按“1位2位D位”的顺序进行换档(即由低档位换至高档位)，可以不受任何车速条件的限制。 要按“D位2位1位”的顺序(即由高档位换至低档位)变换选档手柄的位置，必须让工程机械减速至低于二至三档的升档车速后才能进行。 如果将

13、选档手柄由高档位换至低档位时车速过高，就相当于人为地手动强制低档（变速器传动比间隔太大，会使低档执行元件因急剧摩擦极易损坏）。,选档手柄档位选择,如果没有及时的从高档(D)换到2位或1位，则有可能出现“循环跳档”现象。 当工程机械下坡时，若完全松开油门踏板后车速仍太高，可持选档手柄置于2位或1位，这样就可以利用发动机制动，控制工程机械的行驶速度。当车速较高时，应先用制动器将工程机械减速至较低车速时，再将选档手柄从D位换至2位或1位。 在泥泞路面上行驶时，可将选档手柄置于2位或1位，限制变速器的最高档位，即可利用油门开度来控制车轮的转速，防止驱动轮打滑。,2）超速档使用,若装有液力机械自动变速器

14、的轮式工程机械设有超速档，其传动比小于1。在良好路面上行驶时，使用超速档，可以提高发动机的负荷率，提高工程机械的燃料经济性，同时，发动机转速也较低，从而也减轻了发动机的磨损。 把超速档开关推到接通位置，变速器就会自动地升到超速档。若道路条件较差，发动机的负荷率已经比较高了，如仍使用超速档，发动机的燃料经济性将下降。这时应将超速开关推到断开位置。,3)限速阀的使用液力机械自动变速器的轮式工程机械装有限速阀时，在有安全隐患的情况下，虽选挡手柄置于3位或2位，但可以将机械的挡位限定在某一低挡位上，提高行驶安全性。,4)强制低挡 在特殊情况下，把发动机油门踏板迅速踩到底时，强制降挡开关闭合，让强制降挡

15、电磁阀通电，此时强制降挡阀工作，使变速器强制降低一个挡位，这就叫强制低挡。 强制低挡能在暂短时刻起到极其强烈的加速作用，这是在非常情况下迅速加速时所必需的，不宜经常使用。因高速时，离合器和制动器交递工作，磨损发热极大、变速器容易损坏。,二、液力传动机械的拖起动,采用液力传动的工程机械能否被拖起动，要根据机械传动的结构来定。 从变矩器的结构来看，对单级变矩器在反传动工况下，即涡轮变为驱动轮，其传递扭矩能力虽然较小，但足以起动发动机。车辆是否具备被拖起动的条件，还取决于液压系统的结构。,车辆是否可被拖起动,油泵是由发动机直接驱动的，当车辆在被拖动时，油泵尚未供油，变速器将无法挂档，发动机是不可能起

16、动的。同时，变速器的摩擦零件等也会因缺油得不到润滑而烧坏。 有的液力机械传动结构中采用前泵和后泵联合供油方式，前泵由发动机直接驱动，后泵则由变速器输出轴驱动。采用后泵后，只要车速达到一定数值，后泵即可供油，保证液压系统可靠工作，使变速器排档接合，起动发动机。 有的工程机械在油泵驱动装置中装有单向离合器。当汽车被拖动时油泵由变速器输出轴通过单向离合器驱动，从而也可以实现工程机械被拖起动。发动机起动后，油泵则由发动机驱动。 对液压系统的结构不宜被牵引的工程机械，其行驶距离、速度应限制（0805km以内，805kmh以下），或将传动系脱开(可拆下传动轴)，否则，变速器将损坏。,73 传动系统其它总成

17、的合理运用,一、主离合器的合理操作与保养 1.主离合器的合理操作 1)起步时，在离合器踏板还未抬起之前，应避免发动机油门过大 2)接合离合器时，动作应缓慢，使离合器平顺接合。 3)分离离合器时，动作要迅速，要将离合器踏板一踩到底。 4)提倡使用“两脚离合器换挡法”，并运用“快、停、慢”3个过程抬起离合器。 5)在运用“快、停、慢”3个过程抬起离合器时，要把握通过半联动状态的速度，也就是“停”的时机，一要选择正确，二要时间短促，不要停留过长，过长将加速离合器磨损。 6)高速行驶时，应避免采用分离和半分离离合器的方式控制车速，否则不仅增加油耗，也会加速离合器磨损，避让时，还易形成安全隐患。,主离合

18、器的合理操作与保养,主离合器的合理操作 7)遇到障碍或者发生陷车时，应避免在离合器分离的状态下加大油门，猛然松开离合器踏板接合离合器的办法驶出洼地。否则，将受到很大的冲击载荷，加速离合器磨损甚至损坏。此时，应换低速挡，增加发动机转矩，克服阻力。 8)上坡时，禁止在挂挡的情况下使发动机熄火，分离离合器滑行，然后在坡底加大油门并猛然松开离合器踏板接合离合器，重新起动发动机。这样做易造成离合器摩擦片破裂，离合器轴折断，同时对发动机和传动系的负面影响也很大。 9)禁止把脚放在离合器踏板上。工程机械工作环境恶劣，由于振动，离合器经常处于半分离半接合状态，常踏住离合器踏板，会加速摩擦片、离合器分离轴承和分

19、离杠杆的磨损。 10)要定期检查离合器踏板自由行程、分离臂、主动盘限位螺钉，必要时进行调整。 11)分离轴承长期使用后，会缺少润滑油，需勤保养，勤注油，避免产生严重故障和噪声。,2.主离合器的保养,1)非经常接合式离合器摩擦片磨薄后，离合器的压紧力不够。调整时可将调整圈相对于离合器盖旋进而使压紧力恢复原值。 2）经常接合式离合器分离杠杆与分离轴承之间应保证有合适的间隙，摩擦衬面的磨损，会使此间隙逐渐减小，从而引起离合器打滑甚至烧损。 3)离合器的维护保养 经常进行分离轴承和分离套筒的润滑 定时清除离合器摩擦片和压盘结合面上的油污，以防离合器打滑和传动无力。,三、制动器的调整,1.检查 1)检查

20、制动踏板的自由行程 2)检查制动器块与制动鼓内圆的磨损及调整制动器块与制动鼓之间的间隙。 3)总泵推杆的调节 4)调节臂应经常加注润滑脂，以保证蜗轮、蜗杆转动灵活。,三、制动器的调整,2.制动器的调整与保养 1)制动间隙的调整 对于蹄式制动器，摩擦片与制动毂的间隙一般控制在0.20.4 mm之间为宜。两轮制动必须做到使两制动器的制动间隙保持一致，防止出现制动跑偏现象。 2)制动器的维护保养 补充制动液 检查踏板阻力大小,7-4 液压系统及元件的使用与维护,一液压系统的安装 液压传动系统的安装，包括液压管路、液压元件(液压泵、液压缸、液压马达和液压阀等)及辅助元件的安装等内容。具体安装步骤可按下

21、述程序进行： 1)预安装(试装配)。弯管，组对油管和元件，点焊接头，整个管路定位。 2)第一次清洗(分解清洗)。酸洗管路，清洗油箱和各类元件等。 3)第一次安装。联成清洗回路及系统。 4)第二次清洗(系统冲洗)。用清洗油清洗管路。 5)第二次安装。组成正式系统。 6)调整试车。灌人实际工作用油，进行正式试车。,1管路的选择与检查 在选择管路时，应根据系统的压力、流量以及工作介质、使用环境和元件及管接头的要求，来选择适当口径、壁厚、材质和管路。 要求管道必须具有足够的强度，内壁光滑、清洁、无砂、无锈蚀、无氧化铁皮等缺陷，整齐美观以及安装、使用和维护工作的方便。 管路的长度应尽可能短，减少压力损失

22、、延时、振动等现象。,管径不能过细。 吸油管应连接严密，不得漏气 吸油管路上应安装滤油器 应将管路安装在牢固的地方，在震动的地方要加阻尼来消震，或将木块、硬橡胶的衬垫装在管夹上，使铁板不直接接触管路。,2.管路的安装,主回油路及溢流阀的回油管应伸到油箱油面以下，以防止油飞溅而混入气泡； 回油管不允许和泵的进油口直接连通； 具有外部泄漏的减压阀、顺序阀、电磁阀等的泄油口与回油管连通时不允许有背压； 管路过长时，每500mm应固定一个夹持油管的管夹；,管路的安装,橡胶软管的安装及要求： 要避免急转弯，其弯曲半径R应大于910倍外径 软管的弯曲同软管接头的安装应在同运动平面上，以防扭转 软管应有一定

23、余量，不要使端部接头和软管间受拉伸 软管在安装和工作时，不应有扭转现象；不应与其他管路接触，以免磨损破裂；在连接处应自由悬挂，以免受其自重而产生弯曲。 由于软管在高温下工作时寿命短，所以尽可能使软管安装在远离热源的地方，不得已时要装隔热板。 软管过长或承受急剧振动的情况下宜用夹子夹牢，但在高压下使用的软管应尽量少用夹子，因软管受压变形，在夹子处会产生摩擦能量损失。 软管要以最短距离或沿设备的轮廓安装，并尽可能平行排列。,3.液压元件的安装,安装前，要先查验合格证书和审阅说明书，手续完备的合格产品，无长期露天存放，无内部已经锈蚀的产品，不需要另做任何试验，也不建议重新清洗拆装。 出了故障，在判断

24、准确不得已时才对元件重新拆装。,液压元件的安装,1）液压阀类元件的安装及要求 安装阀类元件时，应注意以下几点： (1)安装时应注意各阀类元件进油口和回油口的方位。 (2)安装的位置无规定时应安装在便于使用、维修的位置上。一般方向控制阀应保持轴线水平安装。 (3)用法兰安装的阀件，螺钉不能拧得过紧，因过紧有时会造成密封不良，必须拧紧，而原密封件或材料不能满足密封要求时，应更换密封件的形式或材料。 (4)有些阀件为了制造、安装方便，往往开有相同作用的两个孔，安装后不用的一个要堵死。 (5)需要调整的阀类，通常按顺时针方向旋转，增加流量、压力；反时针方向旋转，减少流量或压力。 (6)在安装时，若有些

25、阀件及连接件购置不到时，允许用通过流量超过其额定流量为40的液压阀件代用。,液压元件的安装,2）液压泵的安装及要求 液压泵一般不允许承受径向负载，因此常用电动机直接通过弹性联轴节来传动。 液压泵吸油口的安装高度通常规定：距离油面不大于05m。 液压泵的进口、出口和旋转方向应符合泵上标明的要求，不得反接。 安装联轴器时，不要用力敲打泵轴，以免损伤泵的转子。,液压元件的安装,3）辅助元件的安装 液压系统的辅助元件包括：油管、管接头、滤油器、蓄能器、冷却和加热器、密封装置以及压力表、压力表开关等。 辅助元件在液压系统中是起辅助作用的，但在安装时也丝毫不容忽视，否则也会严重影响液压系统的正常工作。 应

26、严格按照设计要求的位置进行安装并注意整齐、美观。 安装前应用煤油进行清洗、检查。 在符合设计要求情况下，尽可能考虑使用、维修方便。,二.液压系统的清洗及试压,1.第一次清洗 液压系统的第一次清洗是在预安装(试装配管)后，将管路全部拆下解体进行的。主要是酸洗管路和清洗油箱及各类元件。 保证把大量的、明显的、可能清洗掉的金属毛刺与粉末、砂粒灰尘、油漆涂料、氧化皮、油渍、棉纱、胶粒等污物全部认真仔细地清洗干净。,2.第二次清洗,液压系统的第二次清洗是在第一次安装联成清洗回路后进行的系统内部循环清洗。 第二次清洗的目的是把第一次安装后残存的污物，如密封碎块、不同品质的洗油和防锈油以及铸件内部冲洗掉的砂

27、粒、金属磨合下来的粉末等清洗干净，而后再进行第二次安装组成正式系统。,第二次清洗,清洗前应将安全溢流阀在其入口处临时切断。将液压缸进出油口隔开，在主油路上连接临时通路，组成如右图所示的清洗回路。 对于较复杂的液压系统，可以适当考虑分区对各部分进行清洗。,三 液压系统的调试,液压设备调试的主要内容： 检查系统是否完成设计要求的工作运动循环 组成工作循环的各个动作的力(力矩)、速度、加速度、行程的起点和终点，各动作的时间和整个工作循环的总时间等调整到设计时所规定的数值。 测定系统的功率损失和油温升高是否有碍于设备的正常运转 通过调试还应检验力(力矩)、速度和行程的可调性以及操纵方面的可靠性。,液压

28、系统的调试,液压系统的调整和试车一般不能截然分开，往往是穿插交替进行的。调试的主要内容：有单项调整、空负载试车和负载试车等。在安装现场对某些液压设备只进行空负荷试车(如机床等)。 1空载试车 2负载试车 3系统调整,四 液压系统的使用、维护和保养,一）、对液压系统的日常检查,二）、液压油的使用和维护,(1)液压用油的油库要设在干净的地方，所用的器具应保持干净。最好有绸布或的确良擦洗，以免纤维堵塞孔道。 (2)液压用油必须经过严格的过滤。系统中应根据需要配置粗、精滤油器，滤油器应当经常检查清洗，及时更换。 (3)油箱应设有空气过滤器，加盖密封，防止灰尘落入。 (4)系统中的油液应经常检查并根据工作情况定期更换。一般在累计工作1 00