起重机械液压系统综合试题

起重机械液压系统综合试题
一、基础知识
1.试结合下图，完成下述工作：
（1）说出部件1、2、3的名称？
（2）说出部件2、3在液压回路中的作用？
（3）简述在《起重机械安全规程第1部分：总则》（GB 6067.1-2010）中对此元件有哪些要求？
答：（1）部件1：液压泵；部件2：液控顺序阀；部件3：蓄能器。

（2）液控顺序阀作用：当换向阀处于中位时，液压泵经单向阀向蓄能器供油，随着蓄能器内油量的增加，其压力也随之升高，当压力升高至液控顺序阀的调定压力时，卸油回路导通，蓄能器不再进油。

蓄能器作用：蓄能器可以使液压缸实现快速运动。

当换向阀处于左位或右位时，液压泵1和蓄能器3同时向液压缸供油，从面实现柱塞的快速运动。

（3）蓄能器在GB6067.1-2010中的要求：应在其上或附近明显位置设置安全警示标志。

同时应在标志或使用说明书中标明蓄能器的预定压力和填充介质的充气量。

2.结合下图，试分（1）部件1、2、3的名称？
（2）部件2、3在系统中所起的作用？
（3）如果部件3中的弹簧失效，则该油路系统会有什么现象？
答：（1）部件1：变量泵；部件2：溢流阀；部件3：溢流阀。

（2）部件2的作用：限定变量泵出口油路的最大工作压力，起过载保护作用。

部件3的作用：起背压阀的作用。

（3）如果部件3中的弹簧失效，则该油路系统会有流量和压力的变化。

3.试回答：
（1）常见的液压系统是由哪几类液压元件组成？
（2）下图所列元件分属于上述中的哪几类？
(a)单向阀(b)电磁换向阀 (c)溢流阀(d)液压油缸(e)液压泵
（3）作为液压系统中的流体，在传动过程中发生冲击现象是不可避免的，试分析减少液体冲击的措施有哪些？
答：
（1）常见的液压系统是下列液压元件组成：动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件组成。

（2）动力元件有：(e)液压泵；执行元件有：(d)液压油缸；控制元件有：(a)单向阀、(b)电磁换向阀、(c)溢流阀。

（3）措施有：①适当加大管径，降低流速；②正确设置阀口或制动装置，使运动部件制动时，速度变化比较均匀；③延长阀门关闭或运动部件的制动换向时间；④尽可能缩短管长，减小压力冲击波传播时间，变直接冲击为间接冲击；⑤在易发生液体冲击的部件采用橡胶软管或采用蓄能器，以减小冲击。

4、在液压系统中，常见的调速方法有节流调速、容积调速和容积节流调速，请对照下图回答：
（1）什么是节流调速、容积调速和容积节流调速？
（2）图(a)、(b)、(c)各分属哪类调速系统？
答：（1）节流调速：采用定量泵供油，由流量阀改变进入执行元件的流量来实现的调速。

容积调速：采用变量泵或变量马达实现的调速。

容积节流调速：采用变量泵和流量阀联合实现的调速。

（2）图(a)属容积调速；图(b)属节流调速；图(c)属容积节流调速。

二、起升机构
5.检验人员在对一轮胎起重机的起升机构检查时发现，该起重机在起吊额定载荷时起升机构不动作，其液压原理图如下，试结合下图回答如下问题：
（1）分别写出部件1、2、3、4、5的名称？
（2）针对检验中发现的问题，试分析可能出现的故障点？
（3）对于此回路，当设备处于空钩起升，该制动器回路可能会出现什么现象？
答：（1）部件1为换向阀，部件2为平衡阀，部件3为液压马达，部件4为制动器，部件5为单向节流阀。

（2）可能的故障点有：液压马达、换向阀、平衡阀、制动器。

（3）由于单向节流阀对制动器开启的延时作用，导致空载起升时，所需的马达启动压力较低，而制动器的开启压力不变，制动器打开时马达会很快转动，这样导致油路系统压力会出现快速降低，而系统压力的降低又会导致制动器的关闭，机构动作停止。

机构动作的停止又会使系统的压力上升，制动器再度打开，马达又会很快转动。

这样不断重复，将造成起升机构的抖动。

6.下图为某一流动式起重机的起升机构的液压原理图，请分析此图，并回答以下问题：
（1）请说出部件5的名称？并简述其高度限位器的动作原理？
（2）请描述部件4在不同位置时起升机构的工作状态？
答：（1）部件5的名称是电磁换向阀。

当吊钩升到上极限位置时，限位开关导通，从而使5通电导通，这样溢流阀6就变成了卸荷阀，进入起升马达的油通过6回到油箱，马达不会再使吊钩上升，但可以下降。

（2）当部件4（手动控制阀）的阀芯在右位时，起重机起升机构进行提升运行。

手动控制阀的阀芯左位时，起重机起升机构进行下降运行。

在中位时，系统压力迅速下降，马达停止转动。

7. 下图是流动式起重机起升机构液压回路，回答下列问题：
（1）写出图中1～5部件的名称？
（2）部件2由哪些液压阀门组成？主要作用是什么？
（3）部件2与部件3的连接有何特殊要求？
（4）部件5在系统中起什么作用？若把部件5换成一般节流阀，起升机构工作时会出现何种现象？
起升机构液压回路
答：
（1）1-手动换向阀；2-平衡阀；3-液压马达；4-制动液压缸；5-单向节流阀。

（2）部件2是平衡阀，由一个顺序阀和一个单向阀并联而成的
其主要作用是：①当机构下降时在马达的排油口产生足够的节流阻力，以平衡起升载荷对马达的作用，从而限制机构的下降速度；②防止液压系统意外失压致使起升机构快速下降导致速度失控。

（3）部件2与部件3之间应采用刚性管路连接，且距离应尽量短，或将部件2与部件3直接相连。

（4）部件5的作用是：制动器上闸时，制动油缸中的油经单向阀回油箱，单向阀不起节流作用，迅速上闸。

制动器开闸时，由于制动器油路上单向节流阀的作用，在不影响制动器上闸时间的条件下，减缓制动器的开启速度。

若把部件5换成一般节流阀，会出现制动器上闸时间过长，导致马达不能准确停车，甚至会出现溜车现象。

8．下图是某塔机顶升液压系统，试问：
（1）该液压闭锁回路采用何种方式？
（2）试述其液压锁的组成及液压元件1的具体组成？
（3）简述该液压锁的工作原理？
（4）《塔式起重机安全规程》(GB 5144-2006)对顶升油缸有什么要求？
答：该液压闭锁回路采用两个液控单向阀组成液压锁。

液压锁实质是由两个液控单向阀组成，液控单向阀具体结构就是一个带有液控口的单向阀。

有阀座，钢球，弹簧，液控口，控制柱塞。

A-B方向，液压油克服弹簧力，推开钢球，直接流过去。

B-A方向，钢球落在阀座上，油流不过去，需要在X口接入带有压力的控制油，控制油作用在控制柱塞上，推动柱塞前进，柱塞连接推杆，推杆顶开钢球，这样液压油就可以“反向”流动了。

《塔式起重机安全规程》(GB 5144-2006)中9.2条：顶升液压缸应具有可靠的平衡阀或液压锁、平衡阀或液压锁与液压缸之间不应用软管连接。

三、支腿
9．下图为某一起重机支腿液压回路的原理图，请分析下图，回答问题：
（1）请说出部件1、2、4、5、6、7的名称？
（2）简述双向液压锁的作用及工作原理？
（3）正常工作时，水平支腿油缸和垂直支腿油缸在什么工况下油缸油压最大？
（4）使用过程中，由于支腿原因有哪几种情况会造成倾翻事故？
答：（1）部件1：选择阀；部件2：换向阀；部件4：两位两通转阀；部件5：双向液压锁；部件6：垂直支腿油缸；部件7：水平支腿油缸。

（2）作用：锁住垂直支腿的油路，防止起吊时支腿回缩和运行时掉腿。

工作原理：供油时（油缸伸缩时）通过供油油路将回油油路的阀打开，实现油缸的伸缩。

换向阀在中位时（即不供油）双向液压锁不能打开，通过液压锁锥形阀芯的严密性实现可靠锁闭油路。

（3）水平油缸在支腿伸缩到端部，产生憋压现象时压力最大。

垂直油缸在起重机起吊额定起重量吊臂位于所在支腿的上方时，该垂直支腿油压最大。

（4）会造成倾翻事故的原因：①支腿由于焊接质量、强度等结构原因出现断裂；②支腿水平方向没有伸到最大长度后起吊；③支腿下方没有垫实或基础下沉；④双向液压锁失效；⑤垂直支腿严重内泄和外泄。

10. 下图为轮胎起重机支腿垂直油缸液压回路，请回答下列问题：
（1）写出图中1～6部件名称？
（2）部件2在系统中起什么作用？
（3）部件5由什么液压阀门组成？在系统中起什么作用？
（4）部件4与部件5采用密闭性较好的软管连接，是否可行？为什么？
（5）部件3进入Ⅱ工作位置时，试述该液压回路的工作原理？
答：（1）1-液压泵；2-溢流阀；3-手动换向阀；4-液压缸；5-双向液压锁；6-油箱。

（2）部件2的作用是当液压系统的压力超过系统额定压力的110％时，让高压油直接从油泵流回油箱，以防止液压系统过载和液压冲击。

（3）双向液压锁由两个液控单向阀并联组成
双向液压锁作用是：当手动换向阀处于中位时，液压缸无杆腔、有杆腔处于密封状态，使油缸在外力作用下，即不能伸出，也不能回缩。

（4）不可行，液压锁与执行机构（如液压缸）之间应采用刚性管路连接，且距离应尽量短，或将部件4与部件5直接相连。

（5）手动换向阀处于Ⅱ位时，油泵的压力油经单向阀（液压锁）进入无杆腔，同时，压力油经控制口打开有杆腔的液压锁，使有杆腔的油液经换向阀流回油箱。

四、变幅机构
11．下图是某流动式起重机液压缸变幅机构的控制原理图，请回答：
（1）写出液压部件1-7的名称？
（2）部件5由哪些液压阀门组成？主要作用是什么？
（3）如果手动换向阀4一直置于左位，会发生什么情况？
（4）若部件6活塞密封失效，部件5会失去什么作用？部件6将发生什么现象？
答：（1）1-油箱；2-过滤器；3-液压泵；4-手动换向阀液压缸；5-平衡阀；6-油缸；7-溢流阀。

（2）部件5是平衡阀，由一个顺序阀和一个单向阀并联而成的
其主要作用是：①当机构下降时在马达的排油口产生足够的节流阻力，以平衡起升载荷对马达的作用，从而限制机构的下降速度；②防止液压系统意外失压致使起升机构快速下降速度失控。

（3）手动换向阀4一直置于左位时，油缸仍作顶升运动，当活塞达到极限位置时，负载阻力增大，液压系统压力也随之增大，当系统压力增大到溢流阀7的整定压力（约为系统压力的110%）时，溢流阀泄荷，系统压力不再升高，油缸活塞维持在缸体前端不动。

（4）平衡阀会失去反向密封作用。

变幅油缸将会发生脉动回缩现象。

五、回转机构
12.下图为回转机构的液压回路原理图，试分析：
（1）梭阀的作用？
（2）此时的制动器回路的单向节流阀的作用？
（3）制动器回路的单向节流阀与起升机构有何不同？
答：
（1）梭阀的作用是将马达两个油口中压力较高的一个与单向节流阀相通，而马达的两个油口之间却不会通过梭阀。

（2）单向节流阀的作用使得制动器在机构开启时，压力油会很快通过单向节流阀中的单向阀而使制动器打开。

在机构制动过程中，排出的压力油会通过单向节流阀中的节流阀，从而使制动器以较慢的速度上闸。

（3）此处的单向节流阀的安装恰好与起升机构相反。