柳工挖掘机液压系统与控制.pptVIP

挖掘机的液压系统及控制 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。 差动原理 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 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 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 先导式安全阀 直动式减压阀 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） 电磁阀 二通插装阀 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。 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。 挖掘机的液压系统 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。 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。 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 液压系统的伺服控制 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。 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。 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。 液压伺服控制系统的应用示例 液压恒功率控制（单台泵）泵调节器 液压恒功率控制（单台泵） 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。 液压恒功率控制要点 泵调节器是一种液压伺服控制机构，它至少要有两根弹簧，构成两条直线段，在压力-流量图上形成近似的恒功率曲线。 调节弹簧的预紧力可以调节泵的起始压力调定点压力p0（简称起调压力），调节起调压力就可以调节泵的功率。起调压力高，泵的功率大；起调压力低，泵的功率小。因此恒功率变量又叫做压力补偿变量。 只有当系统压力大于泵的起调压力时才能进入全功率调节区段，发动机的功率才能得到充分利用。压力与流量的变化为：压力升高，流量减小；压力降低，流量增大。维持：流量×压力