电液执行机构液压技术讲义1
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LBHF电液执行机构部分
电 液 执 行 机 构 液 压 控 制 原 理 技 术 讲 义
MV2、MV3 插入式截止阀，正常操作时关闭，需 小闭环过滤循环、A1、A2卸压或放油维修时开启。 A2 备用蓄能器，备用压力油源，可提供四个全行 程的液压油。容量16X2升。 CV3 单向阀，防止压力油倒流至辅助蓄能器A1。 CV4 液控单向阀，隔离A2与主油路，正常工作时， 压力油单向进入A2。需要时反向开启，使A2与主 油路导通。 PS2 压力继电器，A2压力低于设定压力值时提供 A2压力低报警，常开触点。 PI3 压力表，指示A2压力。
内部资料
电 液 执 行 机 构 液 压 控 制 原 理 技 术 讲 义
作者:赵凯维
中国石油兰州石化工公司机械厂
电 液 执 行 机 构 液 压 控 制 原 理 技 术 讲 义
LBHF部分 LB2000 部分 LBZN部分
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电 液 执 行 机 构 液 压 控 制 原 理 技 术 讲 义
1 、液压系统 液压系统由油箱、泵电机、双联过滤 器、集成油路1、集成油路2、伺服过滤器、 蓄能器和伺服油缸等组成。 2 、液压系统中使用的液压元件代号、名 称和功能 液压系统流程图所示，液压系统各元 件代号、作用和工作状态如下：
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电 液 执 行 机 构 液 压 控 制 原 理 技 术 讲 义
压力补偿器工作原理如图:补偿器由一恒 压阀、变量活塞、变量油缸等组成。补偿器包 括一个壳体，内含控制阀芯、加载弹簧、端盖 和加载弹簧调整机构。该调整机构在加载弹簧 上设定一个预载力,此预载作用在控制阀芯上 设定泵的设定压力。泵出口压力油供给控制阀 芯并经过小孔作用到阀芯右端，只要系统压力 低于加载弹簧的设定值，控制阀芯保持在右位 并阻止压力油穿过该阀，可能掠过阀芯的任何 小泄漏都泄入泵壳。
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电 液 执 行 机 构 液 压 控 制 原 理 技 术 讲 义
R1 油箱，贮存液压油。 LT 油量油温计，观察油箱液位高低及油液温度。 LG 液位控制继电器，油箱中液面低时报警，常开触点。 MF 棒式磁滤器，吸附铁磁性颗粒。 FT1 泵吸入口过滤器，保证吸油清洁度，防止油泵污染。 TS 电接点温度计，油箱中油温高超过极限值时报警，常开触 点。 CW 热交换器，调节油温，通冷却水。 AV 空气滤清器，过滤空气和油箱加油。 MV7 手动球阀，用于隔离油箱与回油通路，正常工作时打开。 MV8、MV10 手动球阀，用于隔离油箱与油泵的泄油通路，正 常工作时打开。 MV9、MV11 手动球阀，用于隔离油箱与油泵的吸油通路，正 常工作时打开。 13 MV12 手动球阀，用于油箱排油。
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2、泵电机结构及功能 泵电机与油箱构成了电液执行机构的 动力油源。通过泵电机将电能转换成液压 能。泵电机由防爆电机M1、M2、叶片泵 (变量柱塞泵)P1、P2、支架及联轴器等组 成，泵和电机之间靠支架和联轴器连接， 止口定位。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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MV4 三位四通手动换向阀，手动液压操作控制阀， 正常操作时处于中封位。 SOL1 电磁换向阀（24VDC），正常时失电，当系 统压力低时发出报警信号，需采用A2投用时，人工 操作主控室A2投用按扭，使其通电换位，A2的压力 油使CV4反向开启，A2压力油投用。 MV5 二位三通手动换向阀，手动机械操作和液压操 作方式切换时的换向阀。需手动机械操作时切向手 动位，液压操作时处于液动位。 SOL2 电磁换向阀（220VAC），正常时失电，电气 控制系统三项丢失的任一丢失发生时，得电换位切 断CV5、CV6和CV7的控制油，使主油路切断，执行 机构立即就地锁位。 27
当电气控制系统的输入端接受4~20mA输入信 号经规格化处理转换成0~10V电压信号，并同时接 受位移传感器检测到的实际阀位信号经处理后也转 换成0~10V电压信号时，二者在伺服放大器中进行 比较，其差值经放大后作为电液伺服阀的指令信号， 驱动伺服阀，控制伺服油缸的活塞按指定的方向运 动，从而带动阀板作直线运动或转动，直到输入信 号与反馈信号偏差为零，伺服阀控制电流接近于零， 无液压油输出，使其停止在与输入信号相对应的位 置上，达到位移与信号平衡。 5
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PVQ10(PHP)柱塞泵是一种轴向柱泵平行于 缸体的旋转轴线往复运动。缸体由驱动轴转动、 装在缸体中的柱塞连着柱塞滑靴和滑靴压盘，所 以滑靴顶在斜盘上。 当缸体转动时，柱塞滑靴沿斜盘滑动，使柱 塞往复运动。配流盘上的油口布置成当柱塞被拉 出时掠过进油口，当柱塞被推入时掠过出油口。 柱塞泵的排量取决于柱塞尺寸、数量、及行程,行 程取决于斜盘倾角。 斜盘装在活动摇架上，使销轴上的摇架“摆 动”，改变斜盘倾角以加大或减小柱塞行程，摇 架用压力补偿器控制。 34
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PS1 压力继电器，当泵出口压力低于设定 值时，提供PAL报警，常开触点。 PDS1 压差发讯器，当滤油器进出口压差超 过极限值0.35MPa时，提供滤油器差压高报 警，常开触点。 PI1 压力表，指示泵出口压力。 PI2 压力表，指示辅助蓄能器A1的压力。 A1 辅助蓄能器，吸收液压系统压力脉动， 补充系统工作油液，容量16升。
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CV1、CV1＇ 单向元件，防止压力油倒流至变量泵 P1、P2。 CV2、CV2＇ 插入式单向阀，防止压力油倒流回滤 油器FT2、FT2 MV1、MV1＇ 插入式截止阀，双联过滤器切换操作 用，与CV2、CV2＇共同截止油路，需要更换FT2、 FT2＇滤芯时使用。 FT2、FT2＇ 双联过滤器，一组操作时另一组备用 或同时使用，用MV1、MV1＇可实现切换操作。在 系统正常运行过程中，可实现不停机滤芯更换。 RV1 溢流阀，限定系统最高压力，超压时开启卸荷
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1）伺服油缸： 伺服油缸，执行元件，输出推力经过手动 机构转化成开关阀的力或力矩。 2）伺服过滤器： 伺服过滤器的作用是过滤进入电液伺服阀 SV的压力油，安装在集成油路1和集成油路2之 间，由过滤精度为3m的滤油器FT3和机械式差 压发讯器PDS2组成。当FT3进出口压差超过 0.35MPa时，PDS2红色按钮弹出指示报警，提 示需要更换FT3滤芯。
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二、各子系统的结构、功能及相关元件的介绍
1、油箱结构及各元件功能 油箱用以储存系统所需的足够油液，并具有散热、 沉淀、过滤杂质、分离油液中气泡等作用。油箱R1为封 闭式不锈钢板焊接结构，中间隔板把油箱分成吸油区和 回油区。其内部装有管式热交换器CW（作冷却用）、吸 油滤油器FT1和油量油温计LT。油箱底板向一侧倾斜， 在最低处设有放油口，正常情况下球阀MV12关闭。油箱 盖板和油箱体采用可拆式螺栓连接，盖板上装有液位控 制继电器LG、电接点温度计TS、棒式磁滤油器MF、预 压式空气滤清器AV。LG、TS安装在防爆罩内。
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5、集成油路Ⅱ 集成油路2是液压系统控制部分。在集 成油路2上可实现液压系统电液转换，液压 锁位、手动液压操作及备用蓄能器投用等功 能。集成油路2与液压元件之间均为板式连 接。集成油路2中安装的液压元件有液控单 向阀 CV5、CV6、CV7，电磁换向阀SOL1、 SOL2手动换向阀MV4、MV5、MV6和电液 伺服阀SV。
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3） 手动机构 手动机构采用蜗轮蜗杆、丝杠(双曲柄连杆) 机构。伺服油缸受液压油控制，活塞杆驱动滑块 (连杆、曲柄轴，曲柄轴)与阀轴联接以实现阀板 的运动。 开合螺母和丝杠的啮合与脱离由开合螺母凸 轮通过手柄的切换来实现，当进行液压操作时， 开合螺母应与丝杠脱离；当进行手动机械操作时， 开合螺母应与丝杠啮合，通过转动手轮，驱动蜗 杆、蜗轮、丝杠转动，以实现开合螺母、滑块的 直线运动，从而驱动阀板运动。
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三、主要部件的工作原理及结构 1、泵 本系统采用的柱塞泵是直轴式变量泵,靠压力补偿 器来变量。该泵具有运行噪音低、压力脉动小、体积 小、重量轻、工作可靠等特点，能满足石化行业苛刻 的工作条件，尤其适于长周期工作的电液执行机构。 1）、限压式轴向柱塞式变量泵 PHP10(PVQ10)柱塞泵是直轴式变量泵,靠压力 补偿器来变量。该泵具有运行噪音低、压力脉动小、 体积小、重量轻、工作可靠等特点，能满足石化行业 苛刻的工作条件，尤其适于长周期工作的电液执行机 构。
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FT3 伺服过滤器，保护伺服阀不被污染，更换滤芯时 需停机。 PDS2 机械式差压发讯器，当FT3差压超过极限值 0.35MPa时，红色按钮弹出指示报警。 MV6 二位三通手动换向阀，正常操作时，在自动位通 过压力油，需人工锁位或手动液压操作时，切至锁位位 置，切断CV5、CV6和CV7的控制油，使主油路切断， 执行机构立即就地锁位。 CV5 液控单向阀，隔离SV主油路，正常时受控反向导 通，无控制油时，压力油与SV不通，执行机构锁位。 SV 电液伺服阀，电液转换、液压放大流量控制元件。 CV6、CV7 液控单向阀，分别隔离伺服油缸SC的一腔， 正常时受控反向导通，执行机构锁位时反向不通。 28
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2、主要结构 电液执行机构总体结构如图所示， LBHF电液执行机构是由电液控制系统、手动 机构和伺服油缸等部分组成的一个独立驱动控 制装置。电液控制系统由液压系统、电气控制 系统、框架组成。
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M1、M2 防爆电机，驱动液压泵，其中一台工作时， 另一台为备用。 P1、P2 限压式变量泵，提供工作介质—压力油，有 限压变量功能，其中一台工作时，另一台备用。
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3、双联过滤器 双联过滤器对系统的压力油进行过滤， 使液压油达到一定的清洁度。双联过滤器 采用集成块插装连接。在双联过滤器体上 插装有截止阀MV1和MV1＇、单向元件 CV1和CV1＇、滤油器FT2和FT2＇、溢流 阀RV1、单向阀CV2和CV2＇。
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4、集成油路Ⅰ 集成油路1除提供泵出口压力 PI1 、A1压力 PI2、A2压力PI3显示和系统油压低、A2油压低 及滤油器差压高报警触点外，还提供系统所需 的辅助油源和备用油源。集成油路1中安装的 液压件除插装式连接外还有板式连接。其中差 压发讯器PDS、耐震压力表组件PI1、PI2、 PI3、单向阀CV3和截止阀MV2、MV3采用插 装式连接；压力继电器PS1、PS2和液控单向 阀CV4采用板式连接。
目
录
一、工作原理与主要结构
二、各子系统的结构、功能及相关元件的介绍
三、主要部件的工作原理及结构 四、主要操作方式及功能 五、现场调校 六、日常操作与维护 七、故障处理与检修要求
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一、工作原理与主要结构
1 、工作原理 电液执行机构位移控制工作原理如下：
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MV2、MV3 插入式截止阀，正常操作时关闭，需 小闭环过滤循环、A1、A2卸压或放油维修时开启。 A2 备用蓄能器，备用压力油源，可提供四个全行 程的液压油。容量16X2升。 CV3 单向阀，防止压力油倒流至辅助蓄能器A1。 CV4 液控单向阀，隔离A2与主油路，正常工作时， 压力油单向进入A2。需要时反向开启，使A2与主 油路导通。 PS2 压力继电器，A2压力低于设定压力值时提供 A2压力低报警，常开触点。 PI3 压力表，指示A2压力。
内部资料
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作者:赵凯维
中国石油兰州石化工公司机械厂
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LBHF部分 LB2000 部分 LBZN部分
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1 、液压系统 液压系统由油箱、泵电机、双联过滤 器、集成油路1、集成油路2、伺服过滤器、 蓄能器和伺服油缸等组成。 2 、液压系统中使用的液压元件代号、名 称和功能 液压系统流程图所示，液压系统各元 件代号、作用和工作状态如下：
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压力补偿器工作原理如图:补偿器由一恒 压阀、变量活塞、变量油缸等组成。补偿器包 括一个壳体，内含控制阀芯、加载弹簧、端盖 和加载弹簧调整机构。该调整机构在加载弹簧 上设定一个预载力,此预载作用在控制阀芯上 设定泵的设定压力。泵出口压力油供给控制阀 芯并经过小孔作用到阀芯右端，只要系统压力 低于加载弹簧的设定值，控制阀芯保持在右位 并阻止压力油穿过该阀，可能掠过阀芯的任何 小泄漏都泄入泵壳。
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R1 油箱，贮存液压油。 LT 油量油温计，观察油箱液位高低及油液温度。 LG 液位控制继电器，油箱中液面低时报警，常开触点。 MF 棒式磁滤器，吸附铁磁性颗粒。 FT1 泵吸入口过滤器，保证吸油清洁度，防止油泵污染。 TS 电接点温度计，油箱中油温高超过极限值时报警，常开触 点。 CW 热交换器，调节油温，通冷却水。 AV 空气滤清器，过滤空气和油箱加油。 MV7 手动球阀，用于隔离油箱与回油通路，正常工作时打开。 MV8、MV10 手动球阀，用于隔离油箱与油泵的泄油通路，正 常工作时打开。 MV9、MV11 手动球阀，用于隔离油箱与油泵的吸油通路，正 常工作时打开。 13 MV12 手动球阀，用于油箱排油。
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2、泵电机结构及功能 泵电机与油箱构成了电液执行机构的 动力油源。通过泵电机将电能转换成液压 能。泵电机由防爆电机M1、M2、叶片泵 (变量柱塞泵)P1、P2、支架及联轴器等组 成，泵和电机之间靠支架和联轴器连接， 止口定位。
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MV4 三位四通手动换向阀，手动液压操作控制阀， 正常操作时处于中封位。 SOL1 电磁换向阀（24VDC），正常时失电，当系 统压力低时发出报警信号，需采用A2投用时，人工 操作主控室A2投用按扭，使其通电换位，A2的压力 油使CV4反向开启，A2压力油投用。 MV5 二位三通手动换向阀，手动机械操作和液压操 作方式切换时的换向阀。需手动机械操作时切向手 动位，液压操作时处于液动位。 SOL2 电磁换向阀（220VAC），正常时失电，电气 控制系统三项丢失的任一丢失发生时，得电换位切 断CV5、CV6和CV7的控制油，使主油路切断，执行 机构立即就地锁位。 27
当电气控制系统的输入端接受4~20mA输入信 号经规格化处理转换成0~10V电压信号，并同时接 受位移传感器检测到的实际阀位信号经处理后也转 换成0~10V电压信号时，二者在伺服放大器中进行 比较，其差值经放大后作为电液伺服阀的指令信号， 驱动伺服阀，控制伺服油缸的活塞按指定的方向运 动，从而带动阀板作直线运动或转动，直到输入信 号与反馈信号偏差为零，伺服阀控制电流接近于零， 无液压油输出，使其停止在与输入信号相对应的位 置上，达到位移与信号平衡。 5
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PVQ10(PHP)柱塞泵是一种轴向柱泵平行于 缸体的旋转轴线往复运动。缸体由驱动轴转动、 装在缸体中的柱塞连着柱塞滑靴和滑靴压盘，所 以滑靴顶在斜盘上。 当缸体转动时，柱塞滑靴沿斜盘滑动，使柱 塞往复运动。配流盘上的油口布置成当柱塞被拉 出时掠过进油口，当柱塞被推入时掠过出油口。 柱塞泵的排量取决于柱塞尺寸、数量、及行程,行 程取决于斜盘倾角。 斜盘装在活动摇架上，使销轴上的摇架“摆 动”，改变斜盘倾角以加大或减小柱塞行程，摇 架用压力补偿器控制。 34
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PS1 压力继电器，当泵出口压力低于设定 值时，提供PAL报警，常开触点。 PDS1 压差发讯器，当滤油器进出口压差超 过极限值0.35MPa时，提供滤油器差压高报 警，常开触点。 PI1 压力表，指示泵出口压力。 PI2 压力表，指示辅助蓄能器A1的压力。 A1 辅助蓄能器，吸收液压系统压力脉动， 补充系统工作油液，容量16升。
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CV1、CV1＇ 单向元件，防止压力油倒流至变量泵 P1、P2。 CV2、CV2＇ 插入式单向阀，防止压力油倒流回滤 油器FT2、FT2 MV1、MV1＇ 插入式截止阀，双联过滤器切换操作 用，与CV2、CV2＇共同截止油路，需要更换FT2、 FT2＇滤芯时使用。 FT2、FT2＇ 双联过滤器，一组操作时另一组备用 或同时使用，用MV1、MV1＇可实现切换操作。在 系统正常运行过程中，可实现不停机滤芯更换。 RV1 溢流阀，限定系统最高压力，超压时开启卸荷
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1）伺服油缸： 伺服油缸，执行元件，输出推力经过手动 机构转化成开关阀的力或力矩。 2）伺服过滤器： 伺服过滤器的作用是过滤进入电液伺服阀 SV的压力油，安装在集成油路1和集成油路2之 间，由过滤精度为3m的滤油器FT3和机械式差 压发讯器PDS2组成。当FT3进出口压差超过 0.35MPa时，PDS2红色按钮弹出指示报警，提 示需要更换FT3滤芯。
电 液 执 行 机 构 液 压 控 制 原 理 技 术 讲 义
二、各子系统的结构、功能及相关元件的介绍
1、油箱结构及各元件功能 油箱用以储存系统所需的足够油液，并具有散热、 沉淀、过滤杂质、分离油液中气泡等作用。油箱R1为封 闭式不锈钢板焊接结构，中间隔板把油箱分成吸油区和 回油区。其内部装有管式热交换器CW（作冷却用）、吸 油滤油器FT1和油量油温计LT。油箱底板向一侧倾斜， 在最低处设有放油口，正常情况下球阀MV12关闭。油箱 盖板和油箱体采用可拆式螺栓连接，盖板上装有液位控 制继电器LG、电接点温度计TS、棒式磁滤油器MF、预 压式空气滤清器AV。LG、TS安装在防爆罩内。
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5、集成油路Ⅱ 集成油路2是液压系统控制部分。在集 成油路2上可实现液压系统电液转换，液压 锁位、手动液压操作及备用蓄能器投用等功 能。集成油路2与液压元件之间均为板式连 接。集成油路2中安装的液压元件有液控单 向阀 CV5、CV6、CV7，电磁换向阀SOL1、 SOL2手动换向阀MV4、MV5、MV6和电液 伺服阀SV。
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3） 手动机构 手动机构采用蜗轮蜗杆、丝杠(双曲柄连杆) 机构。伺服油缸受液压油控制，活塞杆驱动滑块 (连杆、曲柄轴，曲柄轴)与阀轴联接以实现阀板 的运动。 开合螺母和丝杠的啮合与脱离由开合螺母凸 轮通过手柄的切换来实现，当进行液压操作时， 开合螺母应与丝杠脱离；当进行手动机械操作时， 开合螺母应与丝杠啮合，通过转动手轮，驱动蜗 杆、蜗轮、丝杠转动，以实现开合螺母、滑块的 直线运动，从而驱动阀板运动。
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三、主要部件的工作原理及结构 1、泵 本系统采用的柱塞泵是直轴式变量泵,靠压力补偿 器来变量。该泵具有运行噪音低、压力脉动小、体积 小、重量轻、工作可靠等特点，能满足石化行业苛刻 的工作条件，尤其适于长周期工作的电液执行机构。 1）、限压式轴向柱塞式变量泵 PHP10(PVQ10)柱塞泵是直轴式变量泵,靠压力 补偿器来变量。该泵具有运行噪音低、压力脉动小、 体积小、重量轻、工作可靠等特点，能满足石化行业 苛刻的工作条件，尤其适于长周期工作的电液执行机 构。
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FT3 伺服过滤器，保护伺服阀不被污染，更换滤芯时 需停机。 PDS2 机械式差压发讯器，当FT3差压超过极限值 0.35MPa时，红色按钮弹出指示报警。 MV6 二位三通手动换向阀，正常操作时，在自动位通 过压力油，需人工锁位或手动液压操作时，切至锁位位 置，切断CV5、CV6和CV7的控制油，使主油路切断， 执行机构立即就地锁位。 CV5 液控单向阀，隔离SV主油路，正常时受控反向导 通，无控制油时，压力油与SV不通，执行机构锁位。 SV 电液伺服阀，电液转换、液压放大流量控制元件。 CV6、CV7 液控单向阀，分别隔离伺服油缸SC的一腔， 正常时受控反向导通，执行机构锁位时反向不通。 28
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2、主要结构 电液执行机构总体结构如图所示， LBHF电液执行机构是由电液控制系统、手动 机构和伺服油缸等部分组成的一个独立驱动控 制装置。电液控制系统由液压系统、电气控制 系统、框架组成。
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M1、M2 防爆电机，驱动液压泵，其中一台工作时， 另一台为备用。 P1、P2 限压式变量泵，提供工作介质—压力油，有 限压变量功能，其中一台工作时，另一台备用。
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3、双联过滤器 双联过滤器对系统的压力油进行过滤， 使液压油达到一定的清洁度。双联过滤器 采用集成块插装连接。在双联过滤器体上 插装有截止阀MV1和MV1＇、单向元件 CV1和CV1＇、滤油器FT2和FT2＇、溢流 阀RV1、单向阀CV2和CV2＇。
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4、集成油路Ⅰ 集成油路1除提供泵出口压力 PI1 、A1压力 PI2、A2压力PI3显示和系统油压低、A2油压低 及滤油器差压高报警触点外，还提供系统所需 的辅助油源和备用油源。集成油路1中安装的 液压件除插装式连接外还有板式连接。其中差 压发讯器PDS、耐震压力表组件PI1、PI2、 PI3、单向阀CV3和截止阀MV2、MV3采用插 装式连接；压力继电器PS1、PS2和液控单向 阀CV4采用板式连接。
目
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一、工作原理与主要结构
二、各子系统的结构、功能及相关元件的介绍
三、主要部件的工作原理及结构 四、主要操作方式及功能 五、现场调校 六、日常操作与维护 七、故障处理与检修要求
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一、工作原理与主要结构
1 、工作原理 电液执行机构位移控制工作原理如下：
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