起重机液压系统原理简介(服务)

1、,起重机液压系统原理简介,服务本部,课程主要内容,一、液压系统基本原理 二、起重机液压系统组成 三、下车液压系统及典型元件介绍 四、上车液压系统及典型元件介绍,一、液压系统基本原理,1、液压传动定义 2、一个典型的液压系统 3、液压系统优缺点 4、液压系统的组成,1.1、液压传动定义,液压=液体(液压油)+压力,液压油是以石油为原料，添加各种添加剂，如消泡剂、抗磨剂、增粘剂、抗氧化剂制成的特殊油料。 我司起重机普遍采用加德士46#抗磨液压油，寒冷地区多采用32#液压油，热带地区多采用68#液压油。,注意：不同厂家、不同牌号的液压油不得混加。,节流阀,1.2 一个典型的液压系统,油箱,节流阀,一

2、个控制油缸伸缩的回路,输出功率大、装置体积小。 惯性小，启动、制动迅速 。 传动平稳，可以做到无极调速。 可以设置各种保护装置，如超压、限速、恒功率等功能 机械装置可以自润滑 液压系统的各种元件可随设备需要任意安排,因系统存在内泄漏，不容易做到精确定位和长时间制动。 不宜在很高和很低的温度下使用。 容易产生外泄漏，污染环境 液压元件制造精度要求高，造价较贵 故障排查困难。,优点,缺点,1.3、液压传动优缺点,1.4 液压系统的组成及其作用,动力元件:油泵 作用：将液压油从油箱内抽出，并最终输送到各个执行机构去，产生力(转矩)和运动。是将机械能转换成液压能的装置。 分类：齿轮泵、柱塞泵(定量、变

3、量)等 基本参数：排量(cm3/r),容积效率(v),额定压力(Mpa） 常用公式：,1.4 液压系统的组成及其作用,常用符号,定量泵,变量泵,附加功能 压力切断：压力达到设定压力，油泵排量变为0 负载敏感：根据负载反馈信号调定油泵排量，达到供需平衡 恒功率：保证压力与流量的乘积为一常数。压力增大后，排量会相应的减小。 注意：上述功能仅适用于变量泵,1.4 液压系统的组成及其作用,(2) 执行元件:液压缸、液压马达 作用：将压力和流量转化为输出的力/力矩和速度/转速。 分类：液压油缸、液压马达(定量、变量) 基本参数： 液压缸:缸径(mm),杆径(mm),行程(mm) 液压马达:排量(cm/r

4、),容积效率(v),机械效率（ m ）,1.4 液压系统的组成及其作用,常用计算公式 液压缸 液压马达,1.4 液压系统的组成及其作用,常用符号,液压缸,定量马达,变量马达,1.4 液压系统的组成及其作用,(3) 控制元件:液压阀 作用：控制系统输出压力、分配进入到执行元件的流量，改变执行元件的运动方向， 分类：压力控制阀：溢流阀、减压阀、平衡阀等 流量控制阀：节流阀、调速阀等 方向控制阀：电磁换向阀、电液换向阀，单向阀等。,1.4 液压系统的组成及其作用,(3) 控制元件:液压阀 常用符号,平衡阀,溢流阀,电磁换向阀,节流阀,单向阀,1.4 液压系统的组成及其作用,(4) 辅助元件:提供存储

5、、传输、过滤、散热、检测等辅助功能的液压元件。 分类：液压油箱、液压管道、过滤器、油冷器、压力传感器等,二、起重机液压系统组成,2.1 三一起重机型谱表 2.2 起重机液压系统组成 2.3 25T起重机液压系统配置 2.4 50T起重机液压系统配置,2.1 起重机型普一览表,三一起重机型谱一览表,上车液压系统,下车液压系统,水平支腿,垂直支腿,卷扬机构,变幅机构,伸缩机构,回转机构,起重机液压系统组成,2.2 起重机液压系统的组成,2.2 起重机液压系统的组成,下车液压系统： 组成：油箱、油泵、下车多路阀、水平支腿油缸(4个)、垂直支腿油缸(5个)。 特点：(1)油泵布置于下车，可利用发动机的

6、动力为液压系统供油 (2)下车多路阀可实现任意一个支腿的伸缩控制。 (3)支腿油路与回转油路共用一个油泵，且为串联关系。 (4)垂直支腿通过液压所可以实现任意位置的锁止。,2.2 起重机液压系统的组成,上车液压系统： 组成：中心回转接头、上车多路阀、回转油路、空调油路、变幅油路、伸缩油路、主副卷扬油路。 特点：(1)上车多路阀具有换向、节流、限压、分合流等功能，可以对上车所有的执行元件进行单独或复合控制。 (2)回转油路具有缓冲功能，在回转停止时能够缓慢停止，避免冲击。 (3)空调油路和回转油路串联，通过电磁阀来控制空调马达的开关。 (4)变幅油路、伸缩油路和卷扬油路均设置有平衡阀，防止在油缸

7、或载荷在重力的作用下失速。,2.3 25T车型起重机液压系统配置,主油泵：徐州科源63/63/40；派克,伸缩平衡阀： SANT STO545,变幅平衡阀： 宁波宇洲CCBH140（20T） Oil_control（25T 50T 75T) 意大利NEM,卷扬马达：力源/华德 A2F63W2Z2 （20T） A6V107HA2FZ1070（25T）,中回：自制,主阀：长江；HUSCO,回转马达： 贵州力源LY-M1F40PL,卷扬,变幅,伸缩,回转,下车阀：长江,支腿,主油泵,卷扬马达：力源/华德 A6V107HD1DFZ20700,中回：自制,卷扬,变幅,伸缩,回转,下车阀 长江,支腿,主阀

8、： 长江；HUSCO,齿轮泵：长江 CBY40 CBY50/40,回转马达： 贵州力源LY-M1F40PL,伸缩平衡阀： 油控 STO545,变幅平衡阀： 油控 08.35.61-65,川崎,派克,or,安装,回转换向阀,2.4 50T起重机液压系统配置,三、下车液压系统及典型元件介绍,3.1 起重机下车功能流图 3.2 下车支腿油路 3.3 下车多路阀功能及结构 3.4 液压锁功能及结构 3.5 支腿油缸功能及结构,液压油箱,油泵,发动机,下车多路阀 （用于支腿控制）,水平支腿油缸,3.1、起重机下车功能流图,垂直支腿油缸,液压锁,至上车回转,下车支腿控制原理图,支腿伸缩控制阀,支腿选择阀,

9、水平油缸,垂直油缸,液压锁,3.2、下车支腿油路,支腿未操作示意图,3.2、下车支腿油路,支腿伸出动作示意图,3.2、下车支腿油路,支腿缩回动作示意图,3.2、下车支腿油路,3.3、下车多路阀原理及结构,支腿选择阀杆,伸缩控制阀杆,下车溢流阀 (压力20Mpa),液控单向阀,P口(进油口),T口(回油口),V口(至上车回转),多路阀阀杆工作机能,选择联,3. 3、下车多路阀原理及结构,多路阀阀杆工作机能,伸缩联,3. 3、下车多路阀原理及结构,多路阀阀杆工作机能,伸缩联,3. 3、下车多路阀原理及结构,多路阀阀杆工作机能,伸缩联,3. 3、下车多路阀原理及结构,支腿油路的基本原理,支腿伸出,支

10、腿缩回,支腿保压,回油路,进油路（压力油路）,控制油路,压力油通过双向液压锁进入支腿油缸，推动支腿伸出与缩回。 在支腿打起后的保压阶段，在双向液压锁的作用下，支腿油缸无杆腔保持较高压力，与外力保持平衡；有杆腔内基本无压力。,mg,FN,3.4 液压锁功能及机构,阀体,阀芯,弹簧,反向开启活塞,单向阀,单向阀,密封圈,基本参数： 型号：ST0389 额定流量：30L/min 最大压力：350bar 开启比：7:1 单向阀开启压力：4.5bar,3.4 液压锁功能及机构,3.4 液压锁功能及机构,3.4 液压锁功能及机构,3.4 液压锁功能及机构,3.4 液压锁功能及机构,单向阀内部结构,反向开启

11、活塞,3.5 支腿油缸结构及功能,水平支腿油缸,有杆腔,无杆腔,四、上车液压系统及典型元件介绍,4.1 起重机上车功能流图 4.2 上车系统液压原理图 4.3 中央回转体功能与结构 4.4 主阀功能与结构 4.5 变幅油路及变幅平衡阀 4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀 4.7 卷扬油路及卷扬平衡阀 4.8 回转油路 4.9 空调油路 4.10 先导油路及先导手柄,4.1 上车功能流图,中央回转体,上车主阀,回转马达,主卷扬马达,副卷扬马达,起幅油缸,伸缩油缸,回转缓冲阀,平衡阀,平衡阀,平衡阀,平衡阀,4.2 上车原理图,4.3 中央回转体结构与功能,起重机上车转台与下车底盘需进行360度全回转，

12、中心回转接头是连接下车和上车供油通道的机构。它由壳体与体芯组成，各个油道之间有密封防止相互串油，体芯上的油道为环形槽腔。固定体与底盘连接，活动体与转台用拨叉连接。,4.3 中央回转体结构与功能,组合密封圈,过油槽,中央回转接头,中央回转体,4.4 主阀的功能与结构,主阀，也叫多路阀。属于液压系统中控制元件的一种，它将多种控制元件的功能集合在一起，如换向、调速、限压合流等，用于驱动多个执行机构的液压元件。,Husco主阀,长江上车主阀,4.4 主阀的功能与结构,16T/20T/25T手动车型用长江主阀(QF28-5-52)原理图,合流,4.4 主阀的功能与结构,长江主阀原理图(回转),1、回转进

13、油联,2、回转控制联,3、回转主溢流阀,4.4 主阀的功能与结构,长江主阀原理图(伸缩变幅控制),1、伸缩变幅进油联,2、伸缩控制联,3、变幅控制联,4.4 主阀的功能与结构,长江主阀原理图(伸缩变幅控制),1、主溢流阀,4、落幅二次溢流阀,3、伸缩二次溢流阀,2、三通流量阀 PC2,5、压力补偿阀,4.4 主阀的功能与结构,长江主阀原理图(卷扬进油及合流联),2、三通流量阀PC3,1、主溢流阀,4、合流切断阀,3、合流阀,5、单向阀,4.4 主阀的功能与结构,长江主阀原理图(卷扬进油及合流联),1、减压阀,2、二次溢流阀,4.4 主阀的功能与结构,Husco主阀原理图,副卷扬联,主卷扬联,变

14、幅联,伸缩联,回油联,4.4 主阀的功能与结构,Husco主阀原理图(伸缩联),二次溢流阀,压力补偿阀,先导卸荷阀,1、换向 2、调速 3、限压 4、分流 5、合流 6、反馈,4.4 主阀的功能与结构,换向,通过推动阀芯的左右运动，来改变液压油的流向。,4.4 主阀的功能与结构,调速,主阀芯上设计有节流槽，随着阀芯的位置不同，节流槽的开口不同，从而实现流量的改变。而阀芯的位置变化通过手推杆或者先导控制的方式来实现,4.4 主阀的功能与结构,限压,当系统压力达到主阀的溢流阀或者二次溢流阀的开启压力时，压力油就从溢流阀处卸掉，压力不再升高。,二次溢流阀,主溢流阀,4.4 主阀的功能与结构,分流,当

15、多个动作一起做时，例如伸臂+落钩，落幅+起钩。可以通过分流功能，将一个油泵输出的油按照一定的比例关系分配到多个执行机构去。,4.4 主阀的功能与结构,合流,两个泵输出的油通过合流一起给一个执行机构供油。可以加快该机构的运动速度。,4.4 主阀的功能与结构,4.4 主阀的功能与结构(长江主阀合流实现),反馈,通过将负载压力反馈给主阀内部(定量泵系统)或者主油泵(川崎变量柱塞泵)，可以降低浪费，减少系统发热。,三通流量阀,按需给流量,4.4 主阀的功能与结构,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,变幅油路元件组成,1、变幅油缸,2、变幅平衡阀,分类： 非自重落幅，用于16T/20T车型。 特点：落幅速度容

16、易控制，但是容易产生落幅抖动。 自重落幅：用于25T/50T/75T车型 特点：自重落幅平稳，但是落幅的速度受到吊载、变幅角度、铰点润滑等因素的影响较大。,16T、20T非自重式落幅油路,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,16T、20T非自重式落幅油路,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,宁波宇洲变幅平衡阀,特点： 一体式结构，体积紧凑 无保护溢流阀，阀芯卡滞后拆平衡阀困难。,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,宁波宇洲变幅平衡阀 开启压力：4.57Mpa,起幅动作示意图,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,落幅动作示意图,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,25T、50T、75T自重式落幅

17、油路 手动车型用型号： 25T：Y201211136502 50T：Y201212136502 控制压力：2.5Mpa6MPa 先导车型用型号： 25T/50T/75T：Y201212136501 控制压力：0.9Mpa2.4Mpa,25T、50T、75T自重式落幅油路 手动车型用型号： 25T：Y201211136502 50T：Y201212136502 控制压力：2.5Mpa6MPa 先导车型用型号： 25T/50T/75T：Y201212136501 控制压力：0.9Mpa2.4Mpa,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,NEM变幅平衡阀内部结构图,单向阀,保护溢流阀,平衡阀阀芯,平衡阀开启

18、弹簧,先导控制活塞,泄油口,控制油口,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,起幅动作示意图,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,落幅动作示意图,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,NEM变幅平衡阀外形图,4.5 变幅油路及变幅平衡阀,单向阀,保护溢流阀,平衡阀开启弹簧调节端,先导控制油口,泄油口,(1)伸缩油路构成 250H、50T、75T用五节臂伸缩回路,伸缩切换阀,伸缩平衡阀,1#伸缩油缸,2#伸缩油缸,4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,电磁阀未得电状态,4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,1#油缸伸出(伸二节臂),1#油缸在伸缩时会对芯管的体积影响，因此必须设置卸荷电磁阀，来将因芯管体积

19、变化后的油液释放或者补充,2#油缸伸出(伸三四五节臂),4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,1#、2#油缸切换电磁阀,插芯,梭阀,芯管卸荷电磁阀,芯管卸荷电磁阀,插芯,1#、2#油缸切换电磁阀,梭阀,芯管卸荷油口,4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,(2)伸缩切换阀原理及结构,Pil,V1,C1,4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,(3)伸缩平衡阀原理及结构,用于16T/20T/25T车型的伸缩平衡阀,设定压力：35Mpa 压力调节范围：1442Mpa 开启比：8：1,阀套,平衡阀阀芯,调节螺杆,调节弹簧,控制油口Pil,V1口,出油口C口(连接伸缩油缸),4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,C1口,单向阀阀芯,回位

20、弹簧,注意：平衡阀设定压力在出厂前已经设定好，请不要随意调动,(3)伸缩平衡阀原理及结构,4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,油缸伸出,(3)伸缩平衡阀原理及结构,4.6 伸缩油路及伸缩平衡阀,油缸缩回,(3)伸缩平衡阀原理及结构,卷扬马达,卷扬平衡阀,补油单向阀 (16T/20T车型无）,卷扬油路构成,制动减压阀(16T/20T/25T车型无）,排量切换控制电磁阀 (16T/20T/25T车型无）,4.7 卷扬油路及卷扬平衡阀,T,卷扬起钩,4.7 卷扬油路及卷扬平衡阀,补油单向阀： 卷扬落停止时，对卷扬马达进行补油，防止产生吸空而导致损坏。,卷扬落钩,补油单向阀,4.7 卷扬油路及卷扬平衡阀,P,阻尼调节机构,平衡阀阀芯,单向阀,开启弹簧,梭阀,阀体,设定压力：50Mpa 压力调节范围：25MPa50Mpa 开启比：13：1,NEM卷扬平衡阀：H2502N215S6601,4.7 卷扬油路及卷扬平衡阀,P,4.7 卷扬油路及卷扬平衡阀,P,4.7 卷扬油路