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1、李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用1目录目录? 液压系统概述液压系统概述:开式与闭式液压系统的特点和应用开式与闭式液压系统的特点和应用.? 节流控制系统：节流控制系统：介绍介绍? 负荷敏感控制系统负荷敏感控制系统：原理介绍：原理介绍? 与负载无关的流量分配系统（与负载无关的流量分配系统（LUDV）：原理，典型动力源：原理，典型动力源(A10VO、A11VO)、控制阀、控制阀(SX)? 小型挖掘机液压系统分析小型挖掘机液压系统分析? 各种控制手柄，全液压制动系统，液压转向器各种控制手柄，全液压制动系统，液压转向器李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用2液压系统概述：液压系统概述：
2、任何一立的机器必然包 括任何一立的机器必然包 括：原动机（动力源部原动机（动力源部 分）分）， 工作机构（执行部分）， 工作机构（执行部分）? 原动机和执行机构的原动机和执行机构的输出输出特性特性要求（要求（力，速度，位力，速度，位移移）理想匹配）理想匹配，? 传动装置传动装置，将原动机的输出量进行适当变换，使其满足工作机构的要求，将原动机的输出量进行适当变换，使其满足工作机构的要求。? 传动装置传动装置：机械传动，电 气传动，：机械传动，电 气传动，流体传动流体传动（单独 或复合形式（单独 或复合形式李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用3液压系统分类：液压系统分类： 开式回路开式回路
3、 闭式回路闭式回路 ?闭式回路的基本组成：闭式回路的基本组成：主泵变量柱塞主泵变量柱塞 主泵控制阀主泵控制阀 补油单向阀补油单向阀 低压溢流阀低压溢流阀 高压溢流阀高压溢流阀 冲洗阀冲洗阀 冲洗溢流阀冲洗溢流阀 液压马达补油泵液压马达补油泵 滤油器滤油器 补油单向阀补油单向阀 泄漏油回路泄漏油回路发动机执行机构发动机执行机构李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用4? 闭式回路系统的优点: 闭式回路系统的优点:? 油泵较小油泵较小:因为闭式系统中使用的油泵可以比开式系统中使用的油泵的:因为闭式系统中使用的油泵可以比开式系统中使用的油泵的转速高转速高很多（很多（特别适合发动机驱动的系统特别适
4、合发动机驱动的系统）.）.? 没有控制阀没有控制阀，由油泵确定流量和流向.，由油泵确定流量和流向.? 没有制动阀没有制动阀，负载通过油泵作用在发动机上（负功率）.，负载通过油泵作用在发动机上（负功率）.? 油箱小油箱小，只须给主回路补油（约为最大流量的，只须给主回路补油（约为最大流量的25%），特别适合于行走机械），特别适合于行走机械? 冷却器小，负载下降时的能量不全部转变为热.冷却器小，负载下降时的能量不全部转变为热.? 驱动可逆驱动可逆? 通过使用通过使用电子技术电子技术可使控制更灵敏,精确.可使控制更灵敏,精确.? 闭式回路系统的缺点:? 闭式回路系统的缺点:? 只能同时实现与安装油泵数
5、量一样多的动作。只能同时实现与安装油泵数量一样多的动作。? 空行程速度只能通过使用较大排量的油泵或变量马达来提高.空行程速度只能通过使用较大排量的油泵或变量马达来提高李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用5传统的开式系统（1 ）：组成:传统的开式系统（1 ）：组成:?执行元件执行元件?流量控制元件流量控制元件?方向控制阀方向控制阀?压力控制元件压力控制元件?动力源动力源李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用6工程机械中的工程机械中的开式液压系统（2 ）：开式液压系统（2 ）：?执行元件执行元件?安全保护 元件安全保护 元件?方向控制 +流量控 制元件方向控制 +流量控 制元件?信号
6、元件信号元件?动力源动力源李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用7开式系统：(阀控系统）开式系统：(阀控系统）? 如果您的系统与闭式系统的特点相抵触, 则应考虑选择开式液压系统。如果您的系统与闭式系统的特点相抵触, 则应考虑选择开式液压系统。? 对于闭式系统基本上都采用斜盘式结构的变量泵（除非马达的运转不要求可逆），液压阀大部分为螺纹插装式，且内置、集成于泵或马达上。对于闭式系统基本上都采用斜盘式结构的变量泵（除非马达的运转不要求可逆），液压阀大部分为螺纹插装式，且内置、集成于泵或马达上。? 而对于开式系统，您需要选择的内容就广泛的多了：而对于开式系统，您需要选择的内容就广泛的多了：?动
7、力源动力源：?定量泵定量泵：内、外齿轮泵，双作用叶片泵，径向柱塞泵，螺杆泵等：内、外齿轮泵，双作用叶片泵，径向柱塞泵，螺杆泵等?变量泵变量泵：恒压泵，恒流泵（负荷敏感泵），恒功率泵，电子泵，：恒压泵，恒流泵（负荷敏感泵），恒功率泵，电子泵，? 交流伺服电机或直流伺服电机交流伺服电机或直流伺服电机组成的变量调速系统等。组成的变量调速系统等。?控制阀：控制阀：?压力调节压力调节：溢流阀（直控式、先导式、电比例控制），减压阀， 顺序阀，恒压阀（压力切断），压力伺服阀等。：溢流阀（直控式、先导式、电比例控制），减压阀， 顺序阀，恒压阀（压力切断），压力伺服阀等。?流量调节流量调节：节流阀（手动、机控、
8、电比例控制），调速阀（手 动、机控、电比例控制）。：节流阀（手动、机控、电比例控制），调速阀（手 动、机控、电比例控制）。?方向控制阀方向控制阀：手动、机控、电控、电液比例、伺服控制：手动、机控、电控、电液比例、伺服控制 ?多路阀多路阀：节流控制、负荷敏感，节流控制、负荷敏感，LUDV(与负载无关的流量分配与负载无关的流量分配)。李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用8开式系统的特点:开式系统的特点:? 吸油管路管径大，较短吸油管路管径大，较短。? 转速：由于转速：由于吸油压力吸油压力而受限制（可参考说明书上的吸油曲线）。而受限制（可参考说明书上的吸油曲线）。? 方向阀方向阀通径通径的大
9、小由的大小由系统流量系统流量决定。决定。? 过滤器过滤器/冷却器冷却器的尺寸也由的尺寸也由Q的大小来决定的大小来决定(有时采用单独旁路节流过滤有时采用单独旁路节流过滤/冷却形式冷却形式, 尤其是较大功率的系统尤其是较大功率的系统)。? 油箱的容积较大油箱的容积较大：约为系统：约为系统Q的的3（中、低压）（中、低压）5（高压）倍（另外还需考虑 管路及蓄能器的容积）。（高压）倍（另外还需考虑 管路及蓄能器的容积）。? 泵的安装位置：上置，旁置或下置，需考虑它对泵的安装位置：上置，旁置或下置，需考虑它对吸油压力的影响！吸油压力的影响！? 负载的平衡靠回油管路上的负载的平衡靠回油管路上的背压或平衡阀背
10、压或平衡阀来实现。来实现。? 由于装载机/挖掘机系统中一般为开式阀控系统，因此，我们这里主要以介绍开式系统为主！由于装载机/挖掘机系统中一般为开式阀控系统，因此，我们这里主要以介绍开式系统为主！李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用9开式系统的控制形式：开式系统的控制形式： ?节流控制系统、节流控制系统、 ?负荷敏感系统、负荷敏感系统、 ?LUDV-系统、系统、?泵控系统泵控系统? 节流控制系统节流控制系统： （传统的控制形式3/6：旁路节流传统的控制形式3/6：旁路节流）中位精调阶段全开阶段中位精调阶段全开阶段源自定量 泵系统源自定量 泵系统李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用
11、10? 结构结构简单简单、耐用，、耐用，? 价格价格便宜便宜 ? 常使用常使用定量泵作为动力源定量泵作为动力源 ? 对于油液的对于油液的污染污染不特别敏感不特别敏感? 控制控制与负载的变化有关与负载的变化有关? 高压、小流量时高压、小流量时控制范围较窄控制范围较窄?用户之间用户之间相互影响相互影响?两个以上负载同时运动时，具有两个以上负载同时运动时，具有较高负载的机构可能会停止不动较高负载的机构可能会停止不动。?效率低，需要较大的冷却器效率低，需要较大的冷却器?不宜用于安全性能较高的设备不宜用于安全性能较高的设备（起重机、安全消防车等）（起重机、安全消防车等）李启兵:工程机械 应用李启兵:工程
12、机械 应用李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用12节流控制多用户系统的并联：节流控制多用户系统的并联：pT李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用13节流控制节流控制Control Concepts Throttle Control, Open Center饱和区域不饱和区域饱和区域不饱和区域控制起始点控制起始点/控制范围控制范围: - Start of control / control range: - load dependent 与负载有关与负载有关 - flow dependent 与流量有关与流量有关 - 阀的行程有关，阀的行程有关，Interaction of con
13、sumers: 用户间的影响用户间的影响: -low pressure consumer lowers high pressure consumer-低负载用户会降低高负载用户的速度低负载用户会降低高负载用户的速度李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用14串联回路：串联回路：?多路阀联之间的串联：多路阀联之间的串联：李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用15节流控制系统多用户之间的串联：节流控制系统多用户之间的串联：李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用16Control Concepts Throttle Control, Serial Circuit；节流系统Contro
14、l Concepts Throttle Control, Serial Circuit；节流系统/串联串联21-2210-e / VAV 10.99控制起始点控制起始点/控制范围：控制范围：Start of control / control range:- load dependent 与负载有关与负载有关- flow dependent 与流量有关与流量有关Interaction of consumers:用户之间的影响用户之间的影响: -pressure summation-泵的压力为两个用户的压力之和泵的压力为两个用户的压力之和 - consumer 2 - flow and pres
15、sure efficiency dependent from consumer -用户用户1的效率 影响用户的效率 影响用户2。 -效率低效率低 -不在互相抢流量不在互相抢流量李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用17Q=f（A， p ），流量（即速度）不仅仅与节流口（即阀的开口），流量（即速度）不仅仅与节流口（即阀的开口）面积面积有关，而且，与有关，而且，与负载的变化负载的变化有关有关。Q A p mpAKQ=其中：其中：m=11/2如果如果 p =恒定恒定，则：，则： Q=f（A），流量（即速度）只与节流口（即阀的开口）面积有关，而），流量（即速度）只与节流口（即阀的开口）面积有关，而与负载的变化无关与负载的变化无关（负荷敏感）。（负荷敏感）。AQ=李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用18正向控制与负向控制：正向控制与负向控制：李启兵:工程机械 应用李启兵:工程机械 应用19典型的节流控制形式：用于挖掘机的典型的节流控
