轧钢生产线液压系统介绍学习资料.doc

第一章 介质系统基础知识 2250项目的介质系统主要包括如下几个部分：高压除鳞水系统、液压系统、气动系统、稀油润滑系统、干油润滑系统、氮气添加装置和废油、新油中央存储设备。介质系统分布于整条热轧线的从加热炉到地下卷取机的各个区域设备中，对于整条热轧生产线的正常、可靠、安全运行起着至关重要的作用。 在介质系统的几个部分中，液压系统是最具代表性的系统，其他系统的主要工作原理都可以由液压系统来推演、转化出来。因此，这里主要以液压系统作为代表对介质系统的一些基础知识作一下简单的介绍。 1.1 液压系统简介 如图1-1和1-2所示，为一个简化了的工作台往复运动的液压系统。从图中可以看出，液压系统包括1、油箱2、过滤器3、液压泵4、溢流阀5、手动换向阀6、节流阀7、换向阀8、液压缸等元件以及连接这些元件的管路。 液压泵3由电动机驱动，从油箱1中吸油，其输出的压力油在图1-1所示的状态下流经手动换向阀5——节流阀6——换向阀7进入液压缸8的左腔。液压缸8的活塞在压力油的推动下经活塞杆带动工作台右行。这时液压缸右腔的油液经换向阀7流回油箱。 当工作台右行至其左档块10碰到换向阀操作杆11时，换向阀阀芯12就被向左拉，成为图1-2所示状态。此时压力油经过换向阀7后进入液压缸的右腔，工作台反向左行，液压缸8左腔的油液经过换向阀7流回油箱。此后，当工作台左行至其右档块9碰到换向阀的操作杆11时，换向阀阀芯12又会被拉回到右位，液压系统恢复到图1-1的状态，工作台又向右移动。如此循环动作，实现了往复运动。 液压系统中节流阀6的通流面积是可调的，通过调节通流面积可以调节通过节流阀的流量，从而使流入液压缸的油液流量改变，这样就实现了工作台往复速度的调节。由于节流阀通流面积可以无级调节，因此也可以实现工作台速度的无级调节。 当用节流阀6调节进入液压缸的流量时，从液压泵输出的压力油除了通过节流阀6输向液压缸以外，其多余的流量通过溢流阀4流回油箱。因为只有当溢流阀进口处的压力升高到能够克服溢流阀4中的弹簧预调压力时，此阀才被打开而让油液流回油箱。当溢流阀被开启并维持一定的溢流量时，其进口处的油液压力保持在溢流阀的预调压力值上。所以，溢流阀在溢流时起到了控制油液压力的作用。 当工作台需要停止时，拨动手动换向阀5的手柄13，使阀处于左位，状态如图1-3所示。此时液压泵输出的油液直接经过手动换向阀5流回油箱。 图1-1~1-3是用半结构图形式来表示的液压系统工作原理图，它虽然直观、易于理解，但是绘制比较麻烦。为了简化作图，一般液压系统都采用职能符号式的液压原理图。在这种原理图中，各种液压元件都用符号表示，这些符号只表示元件的职能，连接系统的通路，不表示其具体结构，因此这种原理图比较简洁。我国制定的液压系统图形符号标准为GB786-76。图1-4即为职能符号表示的图1-3所示的液压系统。 从上面的例子可以看出，液压系统可以分成以下四个主要组成部分： 能源装置。它是把机械能转换成液压油压力能的装置，它的主要形式是液压泵。 执行装置。它是把液压油的压力能装化为机械能的装置。主要有液压缸和液压马达。(用压力来驱动的马达). 控制调节装置。它们是控制液压系统中油液压力、流量和方向的装置，主要有各种压力阀、流量阀和方向阀。 辅助装置。它们是除了上述三项以外的其它装置，比如油箱、蓄能器、密封圈、过滤器、管路、管接头、加热器、冷却器、空气滤清器、液位计等等。 下面分别介绍各种液压元件。 1.2 能源装置：液压泵 液压泵的主要作用是把电动机或其他动力装置输入的机械能转换为油液的压力能。它是液压系统的心脏。液压泵的基本工作原理是使液压油充满在密闭的工作容积内，在工作中依靠密闭容积的变化来输送液压油。当容积由小变大时吸油，由大变小时排油。 液压泵的种类很多，按照结构形式常见的有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。柱塞泵又可以分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵。按照输出流量是否可调可以分为定量泵和变量泵，其中齿轮泵一般为定量泵，叶片泵和柱塞泵可以为变量泵，也可以为定量泵。按照它们允许使用的压力范围，可以分为低压泵、中压泵和高压泵。按照输出油液方向是否可以改变，又可分为单向泵和双向泵。 常用的液压泵的职能符号如图1-5所示： （a）单向定量泵 （b）双向定量泵 （c）单向变量泵 （d）双向变量泵 图1-5 液压泵职能符号 1.2.1 齿轮式液压泵 在各种液压泵中，齿轮泵由于结构简单、易于制造和维护而广泛应用于压力不高的液压系统中。比较有代表性的是外啮合渐开线直齿圆柱齿轮泵。其原理图如图1-6所示。 图1-6 外啮合渐开线直齿圆柱齿轮泵原理图 如图所示，装在壳体内的一对齿轮的齿顶圆柱及侧面均与壳体内壁接触，因此各个齿间槽间均形成密闭的工作空间。齿轮泵的内腔被互相啮合的齿轮分为