柳工挖掘机的液压系统及控制 ppt课件

双作用油缸
液压系统的基本组成
液压泵：将机械能转换为液体压力能。 执行元件：将液体压力能转换为机械能。例如油缸、油马达
等。 控制调节装置：各种阀。大致有压力控制阀、流量控制阀、
方向控制阀等。 辅助装置：油箱、过滤器、管路、接头、密封、冷却器、蓄
能器等等。
液压泵——齿轮泵
吸油：封闭的容积总是处于不断增大的状态 排油：封闭的容积总是处于不断减小的状态
液压泵的基本性能参数
流量Q（单位L/min，升/分钟） 单位时间内输出液压油的体积。 Q=q×n（不考虑单位转换系数，下同） 其中n是泵的转速，单位rpm，转/分钟
泵的功率N（单位Kw，千瓦） N=P×Q
液压马达的基本性能参数
排量q（单位ml/r，毫升/转） 液压马达每转一周所排出液体的体积。排量不可变的叫定量马达， 排量可变的叫变量马达。
保持出口压力 稳定的措施
方向控制阀
主要控制方向，还可以利用阀的开度适度控制回路的流量和压力。 单向阀：只允许液压油单方向通过。 选择阀：根据回路中压力的高低自动选择液压油通过的方向。 液压控制换向（液压先导控制） 电磁阀控制换向 二通插装阀
单向阀
选择阀（梭阀）
A1 A2
先导泵 来油
液控换向阀
液压泵与液压 马达原理上是 可逆的，但结 构略有不同。
液压泵——轴向柱塞泵
液压控制阀
流量控制阀 压力控制阀 方向控制阀
流量控制阀
主要控制流过管路的流量，通过对流量的控制 还可以对回路的压力产生一定影响。注意 节流会产生损失。
节流阀（阻尼孔）
节流阀
P前
P
△P=P前－P后
使液压油通过小孔、缝隙、窄槽等结构元素后流 量减小并产生压力降△P（阻尼） 。注意流动的 液压油才具有上述性质。如果液压油是静止状态 ，则根据连通器原理，前后的压力是相等的。
挖掘机的液压系统及控制
wk.baidu.com
帕斯卡原理 ——液体不可压缩
处于密闭容器内的液体对施加 于它表面的压力向各个方向 等值传递。
速度的传递按“容积变化相等” 的原则。
液体的压力由外载荷建立。认 为泵一出油就有压力是错误 的。
能量守恒。
面积大 面积小
重物
充满油
力＝压力×面积 速度＝流量÷面积 功率＝速度×力
液压系统原理图常用线型和符号
液压回路的并联
并联：多路换向阀中各换向阀的 进油口都与泵的出油路相连， 各回油口都与油箱相连。这 种油路克服外载荷的能力比 较强，但是几个执行元件同 时工作时负载小的先动，负 载大的后动，复合动作不协 调。
液压回路的合流
合流：一般用于双泵和多泵系 统中。用合流阀或者使两 个回路中相应的换向阀同 时动作，让两个泵同时向 一个执行元件供油以提高 该执行元件的运动速度。
回位弹簧
先导泵 来油
电磁阀
二方 通向 插控 装制
液压蓄能器
原理：气体被压 缩后储存能量。 作用：吸收液压 膜片 振动和冲击并且 可以作为应急能 源使用。
充满氮气
液压回路的串联
串联：多路换向阀中上一个阀 的回油为下一个阀的进油。 液压泵的工作压力是同时 工作的执行元件的总和， 这种油路可以做复合动作， 但是克服外载荷的能力比 较差。
主控阀杆
泵1
合流阀杆 泵2
挖掘机的液压系统
驱动
控制油
操纵
柴油机
先导泵
先导阀
司机
驱动
工作油
工作泵
控制油 工作油
主控阀
马达
实现 工作装置工作
工作油 油缸
实现 旋转、行走
液压泵的基本性能参数
压力P（单位Mpa，兆帕） 泵的输出压力由负载决定。负载↑压力↑，负载↓压力↓。安 全阀限制最高压力。
排量q （单位ml/r，毫升/转） 泵每转一周所排出的液压油的体积。排量不可变的泵叫定 量泵；排量可变的泵叫变量泵。
1. 粗实线：主管路和主油道。 2. 虚线：控制管路和控制油道。 3. 双点划线：部件组成，它一般是
封闭的。 4. 油路接通与否：有3种方式表达。
⑴圆点与交叉；⑵交叉与小圆弧 ；⑶圆点与小圆弧 5. 符号： P——泵压力油 A、B——油缸或马达的工作油口 O、T、Dr——油箱
差动原理
差动阀杆
差动油缸
工作特点
阀杆不仅起到控制液压缸的流量、压力和方向的作用，而且还起到将系 统的输出和输入信号加以比较以定出它们之间误差的测量元件的作 用，这种作用成为反馈。使输入与输出的误差增大是正反馈；使输 入与输出的误差减小以致消除使负反馈。反馈是伺服控制系统的根 本特征。这个例子的反馈是机械连接、闭式负反馈系统。反馈可以 是机械、电气、液压、气动或它们的组合。
是一个力的放大装置。移动阀杆的力很小，液压缸的推力却可以很大。必须 有外部能源（液压泵）。
阀杆必须先有一定的开口度，就是说缸体的移动必须落后于阀杆，或者说输 出始终落后于输入，这个称为系统的误差。没有误差就没有动作，而动 作又力图消除误差。伺服控制系统就是这样由不平衡（有误差）到平衡 （消除误差），再由平衡到不平衡地连续工作。
压力控制阀
安全阀——限制系统最高压力，保护系统元件不被高压损 坏。
直动式：中低压系统 先导式：高压系统 过载阀：限制封闭管路最高压力。 减压阀
直动式安全阀
弹簧比较硬
先导式安全阀
弹簧比较硬
弹簧很软
液压油通过节流孔 时，在节流孔的前 后产生压力差△P △P=P－P′
直动式减压阀
液压油通过缝隙 产生压力降△P PC =PA－ △P
液压伺服控制系统的应用示例
阀杆控制方式：手控、液控、电控或者它们的组合
P O 泵调节器
液压恒功率 控制（单台泵）泵调 节器
系统压力与弹簧力成正 比，与系统流量成反比 。起调压力p0＝弹簧预 紧力÷油压作用面积
液压恒功率控制（单台泵）
在这里，可以任意 增加阀杆的控制： 液控、电控或者它 们之间的组合，拓 展恒功率变量泵的 控制功能。
输出扭矩M（单位NM，牛米） M=△P × q ×η 其中△P为马达进出口压力差， η为马达的机械效率。
输出转速n（单位rpm，转/分钟） n=Q ×η/q 其中η为马达的容积效率。
液压柱塞泵和柱塞马达的变量 变量泵
变量马达
液压泵
输入
误差 液压缸
控制阀 反馈
输出
工作特点
是一个位置跟踪装置，液压缸缸体位置始终跟随阀杆。所以伺服控制系统又 叫随动系统、跟踪系统。
负反馈
液压恒功率控制（单台泵）
当泵的转速发生 变化时，泵的恒 功率曲线也发生 变化。
Q 泵的恒功率曲线 功率大