旋挖钻机液压培训

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1、旋挖钻机液压基本知识培训教材一、 液压基本知识：1. 液压有两个重要参数：压力 P 和流量 Q。单位面积上的力为压力。压力的单位为Mpa（国际单位）、bar（公斤/平方厘米）lMpa= 10 bar （公斤/平方厘米）单位时间内通过的流体容积。流量的单位为立方米/秒（m3/s）、升/分（l/min） 液压功率可=压力（P） x流量（Q） 恒功率：压力与流量的乘积为恒定值。2. 帕斯卡原理：施加在静止液体任一点的压力，将以同等大小向液体所有方向传递。 压力是个标量，没有方向，作用方向为垂直物体表面的方向。3. 压力损失：粘性液体在管道内流动时，都要受到与流动方向相反的液体阻力，消耗能量， 而以压

2、力降反映出来，故称为压力损失。压力损失与流速的平方成正比，为降低压力损失，必须控制流道中液体的流速。4. 液压系统的压力取决于负载。当负载很小时，泵排出的油液全部供给负载， 此时系统压力由负载决定，当负载较大时，泵排出的油液部分供给负载，此时系 统压力由溢流阀的调定压力决定。5. 液压油：液压油是液压系统的工作介质。要求液压油的基本要求是抗腐蚀、抗氧化、 有润滑性、良好的流动性。液压油的一个重要指标是粘度，粘度太大，流动性差， 压力损失大，粘度太小，润滑性差，液压件磨损快，甚止使液压阀出现卡紧现象。 油液粘度与温度有关，温度高，粘度低，温度低，粘度大。液压油的牌号（粘度） 是在40C温度下的粘

3、度值。二、 液压系统的基本组成部分：液压系统分为四部分组成：1. 液压泵：液压泵是把机械能转化为液压能的装置。通过内燃机或电机提供给 液压泵一定的转速和功率，然后由泵输出一定流量和压力的液压油。液压泵为容 积式泵，在不改变泵排量的情况下，每转排出的油是一定的。排量：每转一转所排出的液压油的容积。用q表示。单位ml （毫升） 泵的流量为泵的排量与输入转速的乘积。Q=qXn液压泵按结构形式分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵。液压泵按变量形式分为定量泵和变量泵。齿轮泵和叶片泵为定量泵。柱塞泵 可做为定量泵或变量泵。2. 执行元件：把液压能转化为机械能的装置。分为液压油缸和液压马达。通过输入一定压力和流量的液

4、压油，输出一定速度（转速）的力（扭矩）。对于液压油缸，作直线往复运动，输出力和位移。力（F） =P （压力）XA （作用面积），速度（V） =Q （流量）=A （作用面 积）对于液压马达，作旋转运动，输出扭矩和转动。分为定量马达和变量马达。扭矩（T） =P （压力）X q （排量），转速（n） =Q （流量）=q （排量），扭矩单位为N m或kN m3. 液压阀：用于控制油液压力、流动方向和液流速度的控制元件。按功能分为 压力阀、流量阀和方向阀。3.1 压力阀有溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀等。3.1.1 溢流阀：当阀的进口压力达到调定压力值时，液压油从出口流出， 保证进口压力维持为调定的压力

5、。溢流阀在定量泵系统中，维持液压系统的压力保持恒值。有部分液压 油通过溢流阀流到油箱。在变量泵系统中，作安全阀用，防止液压系统中 过载，保护液压系统。溢流阀分为直动式和先导式。直动式用于低压小流量的场合。3.1.2 减压阀：当阀的出口压力达到调定值时，保持出口压力为调定值的 液压阀。减压阀分为直动式和先导式。直动式用于低压和小流量的场合。 溢流阀和减压阀的阀芯在工作时始终处于运动状态，通过运动改变阀口的大 小，保证所调节的压力值不随流量变化。3.2 方向阀有换向阀（包括电磁阀、液控阀、电液阀）、单向阀、液控单向阀等3.2.1 单向阀：油液只能向一个方向流动，而不允许反向的液压阀。3.2.2 液

6、控单向阀：液控单向阀是允许液流向一个方向流动，反向开启则 必须通过液压控制来实现的单向阀。两个液控单向阀可以组成液压锁。见结构原理图。3.2.3 电磁换向阀：是用电磁铁推动阀芯，从而变换液流流动方向的控制 电磁换向阀可直接控制执行元件换向外，也可作先导阀。如电液换向阀、 电磁溢流阀等。由于电磁推力较小，有22、37、55、90N几种吸力的电磁铁，受液 动力的影响，在大流量和高压下，不能换向，只能用在小流量的系统中。电磁阀分交流和直流电磁阀。电磁阀有三位、两位之分。滑阀机能较多。常用的有O型、Y型、H型等。3.2.4 液控换向阀和电液换向阀：液控换向阀是利用控制油推动阀芯，实现液流流动方向改变的

7、控制阀。电液换向阀是用电磁阀作先导阀，通过其供给并改变液控换向阀的 控制油方向，实现液控换向阀的换向。工作原理见结构图。 液控换向阀和电液换向阀可用于高压大流量的场合。3.2.5 手动换向阀：利用手推杆推动阀芯运动，实现换向的液压阀。 手动换向阀分为定位和弹簧复位。流量阀有节流阀、调速阀等。节流阀：通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀。将单 向阀和节流阀并联组成单向节流阀。节流阀遵循节流公式Q=CqA :竺_P由于节流阀在工作时，不能保证节流口前后的压差不变，所以不能保证流 量维持稳定，不适宜用在负载变化较大的场合。 调速阀：靠定差减压阀来维持节流阀进出口压力差近于恒定，从而保证其流量

8、不 受负载变化影响的流量控制阀。适用于执行元件负载变化大，而且对运动速度稳 定性要求较高的场合。比例阀：用比例电磁铁来控制液压阀压力、流量、方向的阀，通过电流的变 化实现控制参数的变化。如：比例溢流阀、比例减压阀、比例调速阀、比例换向 阀。在液压系统中，将液压阀有机的连接在一起，组成各种液压回路。4. 液压附件：组成液压系统的除液压泵、液压阀、液压执行元件之外的各 种用件的统称。如管接头、油管、滤油器、加热器、冷却器、密封件、滤清器、 油标、油箱等。三、SR200旋挖钻机液压系统介绍：SR200 旋挖钻机采用全液压控制驱动，由柴油发动机向液压泵提供动力，使液压泵输出液压油通向液压控制阀，由液压

9、控制阀向马达或油缸输入具有方向、 压力和流量的液压油，马达或油缸驱动执行机构完成各项动作。下面分部分介绍。1. 泵：SR200旋挖钻机液压泵由日本川崎公司提供,包含两个主泵（带一个先导泵） 和一个辅泵。两个主泵为恒功率调节带有先导压力控制的功率越权控制，并且是 液压连接的，负控制的，两个主泵输出的液压油流向主控制多路阀。每个主泵的 流量最大为224升/分，最大压力为34Mpa,由主控制多路换向阀上的溢流阀调 定。辅泵为带恒压控制的负载敏感泵，其输出的液压油流向辅控制多路阀，泵的 流量最大为100升/分，最大压力为30MPa。先导泵为定量泵，向先导控制系统 供油，泵的输出压力调定为4Mpa。各种

10、泵的原理见附图1。2. 液压阀：多路换向主阀用于供给执行机构液压油并实现换向的液压多路阀。共有两个阀马达、变幅油缸、左右行走的马达多路换向阀。有如下特点：1），先导比例控制作用下使阀芯处于中位。不输出液压油。2）负流量控制阀，当阀芯处于中位或排量发生变化。泵的排量随负控制口的压力增大而减小。当阀芯换向到最大开口 时负控制口压力为零，阀芯处于中位时，负控制口压力最大，由负控制溢流阀限:lIIdD-bk:L卄匕L：L4TfPKp?IPTJLfkH x 定在23bar。此时泵的排量最小。主控制多路阀分两半部分，每半部分各由一个泵供油，左半部分阀片依次为右行走、变幅、主卷、副卷、动力头合流，右半部f一

11、r 下L分阀片依次为左行走、回转、主卷合流、动力头，当动力头或主卷扬工作时，左 右两部分的动力头阀片或主卷扬阀片同时工作，每片阀输出的液压油在阀内合在起向外供油，也就是两个泵在工作供油，从而使动力头或主卷扬的工作速度达 到最大。主控制多路阀上的溢流阀限定液压系统的最大压力34.5Mpa。另一个是辅助控制多路阀，带负载压力补偿和负载保持功能的液压阀。由辅 泵供油，通过辅阀上LS 口的压力信号与辅泵上的LS 口相连，使辅泵的出口压 力和输出流量与负载需要相匹配。进油联上有溢流阀，调定辅阀的最大压力。回 油联上有减压阀，减压后的液压油作为辅阀电磁先导控制的液压油，也可作外部 先导控制油。辅助多路换向

12、阀分别控制加压油缸、左桅杆油缸、左桅杆油缸、（暂 不用）和展宽油缸的多路换向阀。每片阀的执行油路上装有溢流阀，调节和限制 最大压力。加压片上装有LS溢流阀，在只有加压片动作时，通过辅泵限定加压 片的压力。其中控制桅杆的阀片为比例减压阀先导控制，提供给比例减压阀电流， 比例减压阀输出相应的压力来推动阀芯移动换向。电流越大，比例减压阀输出压 力越高，阀芯的开口量越大，则阀的输出流量越大。同理，电流越小阀的输出流 量越小。控制加压的阀片和暂不用的阀片为先导液压油比例控制，控制展宽的阀 片为电磁阀开关式控制。加压阀片上A、B 口压力的设定值不同，A 口压力调定 为11.6Mpa,接加压油缸无杆腔，B

13、口压力调定为27Mpa,接加压油缸有杆腔。 原理图见附图2 。乎lbE沖:Hezi LIf to5I9EI2.2 先导操纵比例减压阀：用于控制主阀换向的先导控制阀，由先导泵供油，是手控比例减压阀。当手柄未扳动处于中位时，出口输出压力为零，当扳动手柄时，随着扳动角度的增大 而使出口压力增大，随着扳动角度的减小而使出口压力减小。进口用于操纵多路 控制阀的换向。先导操纵比例减压阀共有三个，一个是脚踏式先导控制元件，由 左右两个行走控制手柄组成，可前后扳动手柄。用于控制主阀上左右行走阀片换 向的先导控制阀。另两个是左右先导控制手柄，可前后左右扳动手柄。左手柄前 后扳动控制主副卷扬的下降与上升，左右扳动

14、控制回转左转和右转。右手柄前后 扳动控制加压变幅的下降与上升，左右扳动控制动力头的正转和反转。控制手柄 原理见附图 3。2.3 先导电磁阀组：先导电磁阀组上共有 4 个电磁阀。第一个电磁阀为 22D 电磁阀，作用是当 它通电时，先导泵的油液才能进入左右控制手柄，操纵手柄才能工作，不通电时， 操纵左右控制手柄无效。第二个电磁阀为 33D 电磁阀，作用是当它通电时，先 导泵的油液才能进入左右行走控制手柄，操纵手柄，行走才能工作，不通电时， 操纵左右行走控制手柄无效。打钻时，要使 33D 断电，防止误动作行走手柄时 产生行走。第三个电磁阀为 10D 电磁阀，作用是当它通电时，先导油进入主卷 扬减速机

15、制动器，使制动器打开。此电磁阀与 17D 电磁阀一起作用，用于打钻 时的主卷扬浮动。第四个电磁阀为 25D 电磁阀，作用是当它通电时，先导油进 入回转减速机制动器，使制动器打开。此电磁阀与电磁阀块上的5D、6D电磁阀 一起作用，用于上车的回转。2.4 电磁阀块组：电磁阀块组上共有 8 个电磁阀。控制手柄来油通过电磁阀块组与控制 多路换向阀的先导控制口相连接。起主副卷扬切换、加压与变幅切换、主副卷扬 上限位保护、变幅上限位保护的逻辑功能。具体为：2D、14D、11D电磁阀为主 副卷扬的切换电磁阀，当三者断电时，为主卷扬工况，若主卷扬到达上限位时， 14D通电，供给主卷阀片的控制油变为零，主卷扬停止上升；当三者通电时，为 副卷扬工况，若副卷扬到达上限位时，11D断电，供给副卷阀片的控制油变为零， 副卷扬停止上升。1D、3D、8D电磁阀为加压与变幅的切换电磁阀，当三者断电 时，为加压工况；当 1D、 3D 通电时，为变幅工况，若变幅到达上限位时， 8D 通电，供给变幅阀片的控制油变为零，变幅停止上升。5D、6D电磁阀为回转保 护阀，与25D通电，扳动手柄回转时，实现上车回转。若5D、6D与25D不通 电，扳动回转手柄不能让上车回转，起保护作用。2.5 主卷扬浮动电磁阀在主卷扬马达处，有一个 17D