液压系统工作原理

热交换器
当自然冷却不能控制系统液压油的温度时，或 要求精确控制液压油液的温度时，应使用热交 换器。
行走机械的热交换器主要用于主机液压系统的 回路上。工作时，液压系统中高温油流经液压 油冷却装置，在热交换器中与强制流动的冷空 气进行高效热交换，使油温下降至工作温度， 确保主机连续正常工作。
应对热交换器定期进行清洗。
液压阀按控制方式分为电液比例阀和电液伺服阀
电液比例阀——根据输入电信号的大小，按比例、连续地控制 液压系统中的压力和流量的液压阀。它是在普通压力控制阀、 流量控制阀和方向控制阀的基础上，引入比例电磁铁代替原有 的控制部分而构成的。
电液伺服阀——根据输入电控信号及反馈量的大小，按比例、 连续地远距离控制液压系统中油液的压力和流量的液压阀。
共同点：都是将小功率的输入信号，转换成大功率的液压输出 量，用以控制液压执行器的动作。
不同点：电比例阀抗污染能力强，工作可靠，但频率响应、滞 环、线性度、分辨率等指标一般低于伺服阀。
熨平板夯锤调速阀
熨平板的止动阀
行走系统清洗阀
辅助装置
是除上述三项以外的其它装置，如油箱、过滤 器、液压胶管、冷却器等，它们对保证液压系 统可靠、稳定、持久地工作，有重要作用。
胶管尺寸：胶管内径要适当。管路的管径过小，会加大 管道内的流体速度，产生过大的压力降，使系统发影响 系统的性能。因此管径的尺寸大小要选择适当。
工作压力：胶管的动态工作压力是指在连续工作时胶管 的最高工作压力。按照胶管安全系数的有关国际标准规 定，资料中描述的工作压力通常为胶管最低爆破压力值 的四分之一。
安装位置：油箱的油液面与泵的吸油口的高度h： ①泵的安装位置高于液压油箱时，h＜800mm； ②泵的安装位置低于液压油箱时，h＜200mm。
液压接头体和液压胶管总成
在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、胶管、 尼龙管和塑料管。
钢管以“外径X壁厚—长度”表示，应采用冷 拔或冷轧精密无缝钢管。
胶管以“内径、缠绕或编制层数、长度、管接 头夹角”表示，分低压和高压两种。
P
b
a
B
A
T
P
b
B
A
T A1 A2 A3
A4 A5
T
T325、T473/273、LTL60摊铺机工作装置液压原理 图2
软管的基本参数
基本参数：
• 内径，外径 • 额定工作压力，最低
爆破压力，压力脉冲 寿命
• 耐真空度 • 介质适应性 • 适应温度范围 • 最小弯曲半径
• 长度变化率 • 耐磨性 • 耐臭氧 • 高压绝缘型 • 容积膨胀率 • 低温柔软性 • 粘合强度
胶管总成选择因素
影响胶管总成使用情况的因素很多。只有按照工况正确 选用胶管总成及接头，才能保证胶管总成使用的可靠性 和经济性。这些因素有：
减速器
履带行走
弹簧式制动器 测速器
补油泵功能
补油泵的主要功能是补偿由于泄漏而损失的 油液，使闭式系统液压泵正常工作
补油泵的另一重要功能是提供补油压力，帮 助斜盘式柱塞泵柱塞回程，保证滑靴紧贴斜 盘
冷却和冲洗闭式回路也是补油泵的一个重要 作用
补油泵还向主泵或马达的伺服控制系统提供 控制油压，也可向其他的辅助工作系统提供 动力
冲击压力和疲劳寿命：胶管的选择是根据系统设计的 最高压力值来确定的。由于系统的压力值通常是动态 的，有时出现冲击压力，其压力峰值会大大高于系统 的最高压力值。但系统上一般配有安全阀，故其冲击 压力不会严重影响胶管的疲劳寿命。
温度：对于胶管，管内的流体温度和环境温度，无论 是稳定的还是瞬时的，都不得超过胶管的耐温极限。 过高或过低的温度都有可能降低胶管的使用性能，造 成胶管损坏，形成泄漏。
滤油器
安装滤油器时应注意滤油器壳体上表明的 液流方向，正确安装在工作系统中。否则， 会把滤芯冲坏，造成系统污染。
当滤油器压差指示器显示红色信号时，或 压差电发讯器报警（蜂鸣器响或指示灯亮） 时，要及时清洗或更换滤芯。
在清洗或更换滤芯时，要防止外界污染物 侵入工作系统。
液压油箱
主要功能：①储存系统中所需的的足够油液 ②散发系统工作中产生的一部分热量 ③分离油液中的气体及沉淀污物
胶管内径与流量、流速有关，公式为A=q/6v
软管接头的外连接部分
SAE拼合 法兰油口
D1 D2
B
A
H
软管接头的外连接部分
软管的基本结构-钢丝编织软管
增强层
钢丝编织的夹角 －中位角－54°44“
外层
内层
软管的基本结构－钢丝缠绕软管
钢丝缠绕的夹角 －中位角－54°44“
高压软管是以钢丝编织体或钢丝缠绕 体为骨架的胶管；低压胶管是以麻线 或棉线编织体为骨架的胶管
液压马达的参数
排量V（ml/r） 流量q（L/min） 压力p（Mpa、bar）——额定压力、最高压力、工作压力、压差 扭矩T（N.m） 功率（kw）——输入功率、输出功率 效率η——容积效率、机械效率、总效率 转速（r/min）——额定转速、最高转速、最低转速（马达不出
现爬行现象）
力士乐的液压马达
分类Fra Baidu bibliotek单作用液压 缸、双作用液压缸、 缓冲式液压缸、多 级液压缸、组合液 压缸
主要参数：压力、 缸径（缸内径、活 塞杆直径、面积 比）、理论推力和 拉力、效率、活塞 作用力、功率等
控制调节装置：它们是控制液压系统中油液的压 力、流量和液流方向的装置。换向阀、节流阀、 溢流阀等液压元件都属于这类装置。
最大工作压力是指允许的最高间歇压力。它是由所要 求的最大工作负载决定的。
最大工作压力一般假设只占工作时间的一小部分，通 常小于工作总时间的2%。
最大压力通常为溢流阀设定压力。理想的情况是在一 个工作循环中，有不同的负载和转速。我们根据工况 计算出合适的设计压力。
力士乐公司的液压泵
闭式回路变量泵——A4VG、A10VG等，该泵均 为斜盘式轴向柱塞变量泵，流量与驱动转速及排 量成正比并可无级变量，流量随斜盘摆角增加到 其最大值，斜盘摆过中位可以平稳改变液流流动 方向，泵在高压侧配备两个溢流阀来保护静液压 传动（泵和马达）免于超载，内置辅助泵用作补 油泵和控油泵，最高补油压力由一个内置补油溢 流阀来限制。A4VG的规格有28、40、56、71、 90、125、180、250； A10VG的规格有18、 28、45、63。油液最低清洁度应为NAS1638之 8级。
定量泵包括齿轮泵、螺杆泵、 定量叶片泵、定量径向(轴向) 柱塞泵； 变量泵分为变量叶片泵、变量 径向柱塞泵、变量轴向柱塞泵 。 液压泵的主要参数：排量V （ml/r）、流量q（L/min）、 压力p（Mpa、bar）、功率 （kw）、效率、转速 （r/min）、吸入能力(Pa)等
系统压力范围
系统压力是主要影响液压元件寿命的可变工作压力。 由大负载引起的高压以类似于许多机械部件，如发动 机和齿轮箱的寿命的方式减少了元件的预期寿命。
公制 6 公称 规格 英制 3/16 当量 规格
8 10 12 15 20 25 32 40 50
1/4 5/16 13/32 1/2 5/8 7/8 1-1/8 1-3/8 113/16
划线规格－4＝4/16=1/4 (英制)
软管总成
软管总成的安装
造成软管损坏失效的最常见原因是不正确的管路排列和 装配。
LTL60摊铺机行走系统液压原理图
开式系统是指液压泵从液压油箱吸油，经换向阀 给液压油缸（或液压马达）供油以驱动工作机构， 液压缸的回油再经换向阀流回液压油箱。
摊铺机工作装置泵采用开式回路变量泵和齿轮泵
开式回路变量泵是轴向柱塞斜盘式变量泵，流量 与驱动转速及泵排量成正比，通过调节斜盘的位 置可无级改变流量
负载传感阀是个流量控制阀，它根据负载压力来 工作以调节泵的排量，使之适应执行器的需要
泵的流量受装在泵与执行器之间的外部节流（多 路阀、节流阀）的影响，但在低于设定压力的整 个范围内不受负载压力的影响
该阀比较节流上游和下游的压力并保持压降（压 差△p）恒定，——从而维持泵的流量保持恒定
如果压差△p加大，则泵朝Vgmax回摆，而如果 △p减小，则泵朝Vgmax摆出，直到在阀中恢复平 衡
A6VM变量马达——弯轴轴向柱塞变量马达，适 用于闭式回路和开式回路的静压驱动；通过宽的 调节范围，满足高转速和大扭矩的要求；排量可 从零至最大无级调节，输出转速与流量成正比， 与排量成反比；斜轴摆动范围大。
MCR10马达——轴输出径向柱塞变量马达。输出 轴可承受较大的径向力，低速运行平稳。
液压缸是将液压能 转换为直线运动机 械能的执行元件
齿轮泵——G2、G3、G4等
执行装置：将油液压力能转变成机械能，并对外 做功，如液压缸、液压马达。
液压马达分为高速马达和低 速马达(摆线马达) 高速马达又分为定量马达和 变量马达 定量马达包括齿轮马达、螺 杆马达、定量叶片马达、定 量柱塞马达 变量马达包括变量叶片马达、 变量径向柱塞马达、变量轴 向柱塞马达
液压基础知识讲座
液压系统工作原理 液压系统的清洁度问题
主讲人：刘峻
液压系统工作原理
液压传动系统的组成
能源装置 执行装置 控制调节装置 辅助装置 工作介质
能源装置：它把机械能转变成油液的压力能。最 常见的是液压泵，它给液压系统提供压力油，使 整个系统能够动作起来。
液压泵分为定量泵和变量泵。
T423熨平板振捣液压原理图
发动机 右侧 传动轴
斜盘柱塞变量油泵
弯轴式定量马达 三根皮带 夯锤偏心轴转动
T423、T325摊铺机的双夯锤振捣回路与 行走回路基本相同，均采用闭式回路，变 量泵流量与流向的控制采用电比例控制。 T473、T273、LTL60摊铺机的行走系统 采用闭式回路，变量泵流量与流向的控制 采用电伺服控制，单夯锤振捣系统采用开 式回路。
液 压 阀——控制调节装置
控制液压系统中油液的压力、流量和液流方向
液压阀的类型选择，应考虑正确的功能、 密封性和抗御可预见的机械和环境影响的 能力。推荐尽量采用板式安装阀和(或)插 装阀。
油路块应牢固安装，其内部通道应无有害 杂质(如氧化皮、毛刺、切屑)，这些会限 制流动或被冲刷出来引起任何元件(其中 包括密封件或填料)失灵、损坏。
软管尺寸规格－选择合理的流速
划线 －4 －5 －6 －8 －10 －12 －16 －20 －24 －32 规格
英制 1/4 5/16 3/8 1/2 5/8 3/4 1 尺寸
1-1/4 1-1/2 2
公制 6.4 7.9 9.5 12.7 15.9 19 尺寸
25.4 31.8 38.1 50.8
缩短
工作介质：液压油或其它合成液体。
我公司统一采用15W/40CD（北京长城） 柴机油
液压系统按油液循环方式的不同 可分为闭式系统和开式系统
工程机械行走液压系统由于高功率密度和 正反向工作以及行车制动等需要，均采用 闭式液压传动装置
发动机 左侧
左 右
弯轴式变量马分达动箱同轴 斜盘式柱塞油泵
开式回路变量泵——A11VO、A10VO等，该泵输 出流量与转速及排量成正比并可在最大与零之间无 级变化，即使机器运行时也可经外部来设定功率控 制（运用负荷传感技术，达到节能的目的），具有 良好的吸油性能。 A11VO的规格有40、60、75、 95、130、190、260， A10VO的规格有28、45、 71、100、140。最低清洁度等级为NAS1638之9 级。
• 过松或过紧的拧紧都是造成接头泄漏的原因 • 硬管连接必须考虑空间的长度补偿 • 伸直安装的软管必须留有5％的余地 • 软管扭曲30°可降低软管90％的使用寿命 • 软管与软管或机体的磨擦造成软管爆破 • 软管弯曲半径缩小20％，可降低软管90％的寿命 • 高温可导致软管承压能力降低，接头漏油，疲劳寿命
△p=P泵-P执行器 △p可设定于14至25bar之间
T473/273、LTL60摊铺机工作装置液压原理图1
P B1 B2 B3
B4 B5
P
T325油缸阀块——料斗、提升、伸缩油缸
Y30
T
P
b
a
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A
T
P
b
a
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T b
100 bar B
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A
180 bar
100 100 bar
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