采煤機液壓傳動知識講解

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1、采煤機液壓傳動基礎知識 第二節(jié) 液壓傳動基礎知識 一、液壓傳動原理 ( 一) 液壓傳動的組成及其優(yōu)缺點 1 .液壓傳動的組成 利用密閉系統(tǒng) ( 如密閉的管路、元件、容器等 ) 中的壓力液體實現(xiàn)能量傳遞 和轉換的傳動稱為液壓傳動。 其中的液體 ( 通常為礦物油 ) 稱為工作液體或工 作介質。一個液壓系統(tǒng)包含以下幾個組成部分: (1) 動力元件。將原動機所提供的機械能轉換成工作液體液 壓能的元件,稱為液壓元件,又稱為液壓泵。 (2) 執(zhí)行元件。將動力元件提供的工作液的壓力能轉變?yōu)闄C 械能的元件稱為執(zhí)行元件。如液壓缸和液壓馬達。 (3) 控制元件。通過對液體的壓力、流量和方向的調節(jié)、

2、控制 以改變執(zhí)行元件的運動速度、方向和作用力等的元件稱為控制元 件。液壓系統(tǒng)中各種閥類元件就是控制元件。 (4) 輔助元件。上述三部分以外的其他元件稱為輔助元件。 它包括:油箱、管路、接頭、密封、濾油器、冷卻器等。 (5) 工作液體。工作液體是指液壓系統(tǒng)中能量轉換和傳遞的 介質,也起著潤滑運動部件和冷卻傳動系統(tǒng)的作用。 2 .液壓傳動的優(yōu)缺點 液壓傳動的優(yōu)點是:傳遞動力具有靈活性,不受傳遞距離和方 向的限制,可以在很大范圍內實現(xiàn)無級調速;傳遞動力具有可靠 性,傳動平穩(wěn),吸振能力強,便于實現(xiàn)頻繁換向、易于實現(xiàn)過載保 護;防爆等安全性能較好;操作簡便,易于采用電氣、液壓聯(lián)動控制以實現(xiàn)自 動化

3、;由于是以油液為工作介質,液壓傳動系統(tǒng)中的一些零部件之間能白行潤 滑,使用壽命長;在功率相同的情況下,液壓傳動系統(tǒng)的體積小、質量輕,因 而動作靈敏、 慣性小、響應速度快及低速穩(wěn)定性好; 液壓元件易于實現(xiàn)系列化、 標準化、通用化,便于設計制造,利于推廣使用。 液壓傳動的缺點是:液壓系統(tǒng)存在泄漏、壓力損失,致使液壓 傳動的效率較低;由于泄漏及油液具有一定的可壓縮性,使傳動比 不能恒定,不適用于傳動比要求嚴格的場合;工作性能與效率受溫 度變化影響較大;對液壓元件的制造工藝要求高,成本高;剛性差, 易產生振動和噪音。 ( 二 ) 液壓傳動的特點和基本參數(shù) 1 、液壓傳動的基本特點 (1)

4、液壓系統(tǒng)中力的傳遞靠液體壓力的傳遞來實現(xiàn)。密閉系 統(tǒng)中壓力的大小取決于外載荷的大小,但系統(tǒng)壓力不可以無限制 地隨著外載荷增大而增大,它受到封閉容器、管路及液壓元件強度 的限制,為使系統(tǒng)能可靠地運轉,通常在系統(tǒng)中設置安全閥保護系 統(tǒng)。液壓系統(tǒng)還具有力 ( 或力矩)的放大作用。 (2) 運動速度的傳遞按“容積變化相等”的規(guī)律進行。執(zhí)行元件的運動速 度取決于動力源的流量。如果改變泵的流量,就可改變液壓缸活塞桿的運動速 度,液壓傳動中的調速就是基于這種原理來實現(xiàn)的。 2 .液壓傳動的基本參數(shù) 液壓傳動最基本的技術參數(shù)是工作液體的壓力和流量。 系統(tǒng)壓力是指液壓泵出口的液體壓力,其大小取決于外載,一

5、 般由溢流閥調定。壓力用p表示,單位是Pa,常用單位MPa工程上常用kgf /cm2( 巴) 表示。它們之間的換算關系為 : 1 Mpa = 106Pa~ 10 kgf /cm2(巴) 國家標準 GB/2346 — 1998 規(guī)定了液壓系統(tǒng)及元件公稱壓力 系列。 流量通常是指單位時間內流過的液體體積,用字母 Q表示, 單位是m3/s,工程上常用L/min作為流量單位,它們之間的換算關系為: 1 m 3/ s = 10 3L/s = 6X 104L/ min ( 三) 液壓元件的職能符號 液壓系統(tǒng)是由很多不同功能的液壓元件通過管路連接起來構成的。 國家制 定了一種用規(guī)定的圖形符號來

6、表示液壓系統(tǒng)原理圖中的各元件和連接管路的 標準,即《液壓系統(tǒng)圖形符號》(GB/T786. 1—1993)。其主要液壓元件職能 符號如表 6— 2 所示。 二、液壓元件 ( 一) 液壓泵 1 .液壓泵的工作原理和類型 (1) 密封容積的變化是液壓泵實現(xiàn)吸、排液的根本條件。因 此,密封而又可以變化的容積是液壓泵必須具備的基本結構。所 以液壓泵也稱容積式液壓泵。液壓泵所產生的流量與其密封容積 的變化量與單位時間內容積變化的次數(shù)成比例。 (2) 具有隔離吸液腔和排液腔 ( 即隔離低壓和高壓液體 ) 的裝 置。使液壓泵能連續(xù)有規(guī)律地吸人和排出工作液體,這種裝置稱 為配流裝置。配流裝置的結構因

7、液壓泵的型式而異,有閥式配流 裝置、盤式配流裝置和軸式配流裝置。 (3) 油箱內的工作液體始終具有不低于一個大氣壓的絕對壓 力,這是保證液壓泵能從油箱吸液的必要外部條件。因此,一般油 箱的液面總是與大氣相通。 液壓泵的類型是按構成密封而可變容積的零件結構劃分的。 采掘機械中常用的液壓泵類型如表 6—3 所示。 2 .主要性能參數(shù) (1) 排量、流量和容積效率。液壓泵主軸每旋轉一周所排出 的液體體積稱為排量。不計泄漏時的排量稱為理論排量,其大小 取決于液壓泵密封工作腔的幾何尺寸和變化次數(shù),用 qt 表示,常用 單位是 mL/r 。排量可以調節(jié)的液壓泵稱為變量泵;排量固定不變 的泵稱為定

8、量泵。計入泄漏時的排量稱為實際排量,以 q 表示。 液壓泵單位時間內所排出的液體體積稱為流量,常用單位是 L / min 。不計泄漏影響的理論流量的計算公式為: Q t = n ? qt x 10 -3 (6 — 2) 計入泄漏后,液壓泵實際流量的計算公式為: Q = n ? qx 10-3 (6 — 3) 式中 n ——液壓泵主軸轉速, r /min。 液壓泵的實際排量 q 與理論排量 qt 之比值稱為容積效率,用 字母n v表示,即: n v = q / qt (6 — 4) 也就是 n v = q /qt = Q/Q (6 — 5) 由此,液壓泵實際流量的計算公式

9、為: -3 Q = Qt ? n v = n ? qt ? n vX 10 (6 — 6) 其中,n、qt、n v均可在液壓泵技術規(guī)格中查取。 各類液壓泵的容積效率:柱塞泵最高(0 ? 85?0. 98);葉片泵次之(0 . 8? 0. 95);齒輪泵最低(0 . 7?0. 95)。 (2) 壓力和轉速。液壓泵通常有兩種壓力,即額定壓力和最大壓力。額定 壓力是指泵在額定轉速和最大排量下能連續(xù)運轉的工作壓力。 最大壓力是指泵 在短時間內超載所允許的極限壓力。 液壓泵在工作時所達到的具體壓力值稱為 實際工作壓力,其大小取決于執(zhí)行元件的負荷。 液壓泵的轉速有額定轉速、最高轉速和最低轉速

10、三種。額定轉速是泵在 額定壓力下,連續(xù)長時運轉的最大轉速。最高轉速是指泵在額定壓力下,允許 短暫運行的最大轉速。最低轉速是指允許泵正常運行的最小轉速。在—般情況 下,液壓泵應在額定轉速下運轉。常用各類液壓泵的額定轉速范圍如下: 齒輪泵: 1000?1800 r /min; 葉片泵: 1000?1800 r /min; 軸向柱塞泵: 1000?2200 r /mim。 (3) 輸出功率、輸入功率和總效率。當液壓泵輸出壓力為 p 的實際流量為 Q時,其實際輸出功率的計算公式為: N 。= p ? Q/60 (6--7) 式中 N ?!獙嶋H輸出功率, kW。 輸入功率 Ni 是電動

11、機作用在液壓泵主軸上的機械功率,又稱為泵的傳動 功率。 由于液壓泵的摩擦消耗,真正輸入泵的有效功率 N,,轉變?yōu)楸玫睦碚撦? 出功率的計算公式為: t = Ni ? n m (6 —8) 式中 n m——液壓泵的機械效率。 泵的實際輸出功率為: N°= Nt ? n v (6 — 9) 液壓泵的總效率 n 等于其實際輸出功率與輸入功率之比,即: -1 n = N o/ N = N ? n v / N t ? n m — n v ? n m (6 ——10) 故液壓泵輸出壓力為P、流量為Q時,所需的電動機傳動功率 N的計算公 式為: N — No/n — P ? (6

12、 —11) 式中 N i 電動機傳動功率, kW; p ——泵的實際工作壓力, MPa; Q ――泵的實際輸出流量,L/min。 各類液壓泵的總效率n值:柱塞泵為0. 8?0. 9;齒輪泵為0. 6?0. 8; 葉片泵為0. 75?0. 85。 ( 二) 液壓馬達 1. 液壓馬達的特點和分類 液壓馬達是液壓系統(tǒng)的一種執(zhí)行元件。它將液壓泵提供的液體壓力能轉 變?yōu)槠漭敵鲚S的機械能 (扭矩和轉速 )。由于泵和馬達的用途和工作條件不同, 對它們的性能要求也不一樣,所以,相同結構類型的液壓馬達和液壓泵之間存 有許多差別。 (1) 液壓馬達應能正、反轉運行,其內部結構具有對稱性,而液壓

13、泵通常 是單向旋轉的,結構上沒有這—要求。 (2) 液壓泵通常必須有自吸能力,為改善吸液性能和避免出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象, 通常把吸液口做得比排液口大;而液壓馬達沒有此要求。 (3) 為適應調速需要,液壓馬達的轉速范圍應足夠大,特別對它的最低穩(wěn) 定轉速有一定的要求; 液壓泵都是在高速運轉下穩(wěn)定工作的, 其轉速基本不變。 為保證馬達良好的低速運轉性能,通常采用滾動軸承或靜壓滑動軸承。 (4) 由于馬達一般具有背壓,故必須設置獨立的泄露口,將馬達的泄露液 體引回油箱。 因此,同類型的液壓泵和液壓馬達是不能互逆使用的。 - 6 - <■, P M ?Q m 1 M 液壓馬達在分類上與液壓

14、泵基本一樣。用于采掘機械的馬達,按其結構 也可分為:齒輪式液壓馬達,葉片式液壓馬達;柱塞式液壓馬達。它又可分為 軸向柱塞式液壓馬達和徑向柱塞式液壓馬達兩種。 在實際工作中,人們常把輸出扭矩 MK 1500 N- m輸出轉速n>150?200 r /min的液壓馬達稱為高速小扭矩馬達;輸出扭矩 M> 1500 N- m 輸出轉速,nv150?200 r/min的液壓馬達稱為低速大扭矩馬 達。常用的高速小扭矩馬達有齒輪式、葉片式和軸向柱塞式;低速大扭矩馬達 多為徑向柱塞式馬達和行星轉子式擺線馬達。 2 ?液壓馬達的主要性能參數(shù) (1) 排量qM。液壓馬達的排量,是指在不考慮液體在馬達內的泄

15、漏時推動其 主軸每轉一周所需要的工作液體體積,其單位為 mL/r。馬達排量的大小只取 決于馬達本身的結構原理和幾何尺寸,與工作條件和轉速無關。 (2) 輸人流量Q和容積效率n umo進人馬達進液口的液體流量稱為輸人流 量,單位為L/min。由于馬達內存在的泄漏現(xiàn)象,造成馬達容積損失。設馬達 的泄漏流量為Qm,則馬達的容積效率為: Q M _ Q M ' n vm = (6 —12) Q M (3) 輸出轉速nM。已知馬達的排量qM和容積效率Vw、輸入流量Q,則馬 達的輸出轉速為: Q M - vM n m = x 103(r /min) (6--13) q M 由上式可以

16、看出,通過改變輸入流量 Q或調節(jié)馬達的排量qM均可以改變 馬達的轉速。排量qM可以調節(jié)的馬達稱為變量馬達,排量qM不可以調節(jié)的馬達 為定量馬達。 (4) 實際輸出扭矩M。其計算公式為: 八 P M ?q m ? I mM M m = (6--14) q Ji 式中m—-實際輸出扭矩,n- m △ Pm——進出油口的壓力差,MPa n m 機械效率; q m 排量,ml/ r。 (5) 輸出功率M和總效率n mo其計算公式為: —15) (6 60 式中N——輸出功率,kW △ Pm——進出油口壓力差,MPa Q m-—輸入流量,L/min; n m--總效率,

17、其值為容積效率與機械效率的乘積, n n = n vm ■ n mM (三) 液壓缸 液壓缸和液壓馬達一樣,在液壓系統(tǒng)中作執(zhí)行元件,帶動工作機構實現(xiàn) 直線往復運動。 常用液壓缸按其結構和作用方式分類。按作業(yè)方式可分為單作用和雙作 用液壓缸兩大類。所謂單作用液壓缸是指液壓缸的活塞桿只是一個方向動作 (通常是向外伸出)時靠液壓力推動,回程則靠自重或外力將活塞桿推回。雙作 用液壓缸指活塞桿不論伸出或收縮均靠液壓力動作。單作用液壓缸有柱塞式、 活塞式和伸縮套筒式;雙作用液壓缸有單活塞桿式、雙活塞桿式和伸縮套筒式。 (四) 液壓控制閥 液壓控制閥又稱液壓閥,是液壓系統(tǒng)中的控制元件,它可以控制

18、和調節(jié) 系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和方向,從而使執(zhí)行機構實現(xiàn)預期的動作。按照 液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中所起的作用分為壓力控制閥、 方向控制閥和流量控制 閥。 1 ?壓力控制閥 壓力控制閥是用來控制工作液體的壓力,以滿足執(zhí)行元件所需要的動力。 一般可分為溢流閥、順序閥和減壓閥。 (1) 溢流閥的作用有兩個:一是隨時溢出液壓系統(tǒng)中多余的流量,保持系 統(tǒng)的工作壓力穩(wěn)定,即溢流穩(wěn)定,一般稱為溢流閥;二是限制系統(tǒng)的最高工作 壓力,起安全保護作用,此時稱安全閥,溢流閥和安全閥的工作狀態(tài)不同:溢 流閥在工作過程中處于常開狀態(tài),并且調定壓力較低;安全閥處于常閉狀態(tài), 且調定壓力為系統(tǒng)最高壓力,只有當系統(tǒng)

19、壓力超過調定壓力時才開啟。溢流閥 按其結構分為直動式和先導式兩種。 (2) 順序閥是利用液體壓力來自動控制液壓系統(tǒng)中各執(zhí)行元件動作先后 -10 - 順序的液壓元件。 根據(jù)控制液體的來源不同, 可分為直控順序閥和遠控順序閥。 (3) 減壓閥是用于單泵供液而同時需要兩種以上的工作壓力的傳動系統(tǒng) 中,通常在輔助回路中應用較多。減壓閥的作用是將主回路中的工作液體高壓 降為所需要的壓力值,以滿足系統(tǒng)分支液壓元件的工作需要。按減壓閥調節(jié)要 求的不同,可分為定壓、 定比和定差減壓閥三種。 其中,定壓減壓閥應用最多。 減壓閥也有直動式和先導式兩種。 2.方向控制閥 方向控制閥是用來控制和改變

20、液壓系統(tǒng)中液流方向,以實現(xiàn)執(zhí)行元件變 換運動方向的要求。主要有單向閥和換向閥。 (1) 單向閥的作用是控制工作液體只能向單一方向流動,而不允許反向流 通。單向閥可以分為普通單向閥和液控單向閥兩類。 (2) 換向閥是利用閥芯與閥體之間的相對位置變化,來改變閥體上各閥口 之間的連通關系,以達到接通和斷開液路、控制工作液體流動方向的目的。 換向閥的應用廣泛,種類最多,分類方法也多種多樣。按閥芯的結構與 運動方式, 可分為滑閥、 轉閥和球閥組; 按閥的操作方式, 可分為手動、 機動、 液動、電動以及復合控制閥; 按閥芯的工作位置數(shù)量不同, 可分為二位、 三位、 四位及多位閥;按閥芯所控制的閥口數(shù)

21、量不同,可分為二通、三通、四通、五 通及多通閥。位和通的組合,可構成各種不同工作功能的換向閥。 三位四通換向滑閥是應用最廣泛的換向閥,滑閥處在中間位置時的閥口 連接關系,稱為滑閥的機能。常用的有 0型、H型、M型和丫型4種。0型機能 各閥口互不相通;H型機能四個閥口連通在一起;M型機能進、回液口連通, 工作閥口閉鎖; 丫型機能工作液口和回液口三口相通,進液口關閉。 3.流量控制閥 用來控制和調節(jié)液壓系統(tǒng)流量,以實現(xiàn)執(zhí)行元件所要求的運動速度。主 要有節(jié)流閥、調速閥、分流閥。 (1) 節(jié)流閥利用改變通流面積來改變通過節(jié)流閥的流量,從而改變執(zhí)行元 件的運動速度。主要應用在由定量泵供油的小流量

22、系統(tǒng)中,也可以用來進行加 載和提供背壓。 (2) 調速閥就是在普通節(jié)流閥的進油口串聯(lián)一個定差減壓閥,使液壓泵的 輸出壓力減小到固定值后再進入節(jié)流口,利用減壓閥的自動調節(jié)作用,使節(jié)流 口前后的壓力差保持不變,從而保證流經調速閥的流量恒定。調速閥中的減壓 閥又稱壓力補償器。 (3) 分流閥的作用是保證兩個或多個執(zhí)行元件在負載各不相同時也能實 現(xiàn)同步動作。根據(jù)分流程度的不同,分流閥可分為等量分流閥和比例分流閥。 ( 五 ) 輔助液壓元件 1.密封件 密封的作用就是防止油液的泄漏 (內泄和外泄 )以及防止外界的雜質 (灰 塵、空氣和水 ) 進入液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)中常見的密封形式有接觸密封和間

23、隙 密封。接觸密封是在接觸面間用一種專用密封元件,靠密封元件的彈力和工作 介質壓力達到密封的目的。間隙密封沒有專門的密封元件,它利用相對運動零 件配合表面間的微小間隙來起密封作用,又稱非接觸密封。接觸密封在煤礦機 械中應用廣泛,主要的密封元件有 () 形密封圈和唇形密封圈。 2.油箱 油箱的主要功能是儲油和散熱。此外,還有沉淀雜質和分離油液中空氣 的作用。油箱必須有足夠的有效容積。油箱分為開式油箱和閉式油箱兩種。開 式油箱上部設有通氣孔,使油箱中油液與外界大氣相通,油面保持一個大氣壓 力;閉式油箱完全封閉,油面壓力一般高于大氣壓力。 3.油管和油管接頭 油管的作用是保證液壓系統(tǒng)工作液體的循

24、環(huán)和能量傳輸。油管接頭用以 把油管或油管與元件連接起來而構成管路系統(tǒng)。 油管及管接頭必須有足夠的耐 壓強度和密封性能。 4.濾油器 濾油器的基本作用是濾去油中雜質,使油液保持清潔,防止混入雜質, 保證系統(tǒng)正常工作。 濾油器的過濾精度是指濾油器能夠濾除最小雜質顆粒度的 大小,單位是卩m濾油器的過濾精度等級分為四種:粗濾油器 (> 100卩m), 普通濾油器(25?40卩m),精濾油器(10?15卩m),超精濾油器(3?5卩m)。 5.蓄能器 蓄能器是一種能把壓力油液的液壓能儲存在耐壓容器里,待需要時又將 其釋放出來的一種裝置。它的主要作用是儲蓄液壓能,緩和液壓沖擊和消除脈 動影響。 6

25、.冷卻器 冷卻器是降低或控制油溫的專用設備。它的功用是控制油溫,減小油箱 體積,保證液壓系統(tǒng)正常工作,延長液壓系統(tǒng)使用壽命。冷卻器按介質不同分 為風冷和水冷兩種,冷卻器一般安裝在液壓系統(tǒng)的回油路上。 7. 截止閥 截止閥是用來打開或關閉液壓系統(tǒng)中主管路或分支管路的輔助液壓元 件。按其結構分為平面截止閥和球面截止閥兩種。 三、基本回路 任何一個液壓系統(tǒng),都是由—個或幾個主回路和許多簡單的、各有特定 功能的基本回路組成的。雖然各個系統(tǒng)的作用、性能和工況不相同,但構成系 統(tǒng)的許多回路有著相同的工作原理、工作特性和作用。 1.主回路 主回路,是指油液從液壓泵到執(zhí)行元件,再從執(zhí)行元件回到液壓

26、泵的流 動循環(huán)路線。由液壓泵到液壓馬達構成的系統(tǒng)為泵一馬達系統(tǒng);由液壓泵到液 壓缸構成的系統(tǒng)為泵一缸系統(tǒng)。根據(jù)油液流動循環(huán)路線的不同,主回路可以分 為開式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng)兩種基本型式。 液壓泵從油箱吸油,液壓缸 (或液壓馬達 )的回油直接返回油箱的液壓系 統(tǒng)為開式循環(huán)系統(tǒng)。開式循環(huán)系統(tǒng)還具有系統(tǒng)簡單、油液散熱條件好等優(yōu)點, 但油箱容積大、系統(tǒng)松散,而且油液易混入雜質。 變量液壓泵排出的壓力油進入液壓馬達,液壓馬達的回油又直接返回泵 的吸油口,工作油液在液壓泵和液壓馬達之間不斷循環(huán)流動,這樣的系統(tǒng)為閉 式循環(huán)系統(tǒng)。為了補償因泄漏造成的容積損失,閉式循環(huán)系統(tǒng)必須設置輔助液 壓泵,向主液壓

27、泵供油。閉式循環(huán)系統(tǒng)結構復雜、油液散熱條件差,但油箱容 積小、系統(tǒng)緊湊,密閉性能好。 2. 壓力控制回路 壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制系統(tǒng)的壓力,以此實現(xiàn)系統(tǒng)的調 壓、增壓、保壓、卸荷、順序動作等多種控制。壓力控制回路包括以下幾種回 路: (1) 調壓回路控制系統(tǒng)的工作壓力,使系統(tǒng)壓力不超過某一預先調定的 值,或者使工作機構運動過程中的各個階段具有不同的壓力。通常用溢流閥來 調定泵的工作壓力。 (2) 卸荷回路的作用就是在系統(tǒng)中各個執(zhí)行元件暫時不工作時,使液壓泵 以很低的壓力運轉,或以很小的流量運轉,使泵的輸出功率最小,節(jié)約能耗、 減少泵的磨損和系統(tǒng)發(fā)熱??赏ㄟ^變量泵或換向閥來

28、實現(xiàn)卸荷。 (3) 背壓回路的作用是使執(zhí)行元件的回液具有一定的壓力,以減小執(zhí)行元 件的沖擊和振動,增加運動的平穩(wěn)性,或防止立式液壓缸與垂直或傾斜運動的 工作部件因自重而下落,并使它們在任意位置鎖定。背壓回路可由溢流閥、順 序閥、節(jié)流閥等安裝在執(zhí)行元件的回液路上構成。 3.速度控制回路 速度控制回路是控制、調節(jié)執(zhí)行元件運動速度的回路,主要有調速回路、 快速運動回路、同步回路、速度替換回路等。 4.方向控制回路 方向控制回路的作用是控制系統(tǒng)中液流的通、斷及流向,實現(xiàn)執(zhí)行機構 的啟動、停止和換向。方向控制回路有換向回路和定向回路,開式系統(tǒng)常用換 向閥進行換向,閉式系統(tǒng)常使用雙向變量泵使執(zhí)行元件

29、換向。定向回路又稱整 流回路,在這種回路中,無論液壓泵轉向如何,都能保證回路吸油管路永為吸 油管路,排油管路永為排油管路。 四、采煤機調高裝置的液壓系統(tǒng) 調高裝置液壓系統(tǒng)的工作原理,如圖 所示。調高液壓泵 2 經過濾油器 1 吸油,靠操縱換向閥 3 通過雙向液壓鎖 4使調高液壓缸 5 升降。雙向液壓鎖用 來鎖緊高液壓缸活塞的兩腔,使?jié)L筒保持在所需的位置上;安全閥 6 的作用是 保護整個系統(tǒng)。 五、3MG20(型采煤機液壓系統(tǒng) 3MG20型采煤機液壓系統(tǒng)是在 MLS—170型和MG- 300型采煤機液壓系統(tǒng) 的基礎上優(yōu)化組合而成的一種便于操作維護和故障處理的新型液壓系統(tǒng)。 它由 主油回路

30、、補油回路、高壓保護回路和控制回路 4 個主要系統(tǒng)組成,如下圖所 示。 1.主油回路:由主油泵 1、馬達 2 組成。馬達的旋向隨主油泵供液方向 而變,主油泵在零位時馬達不轉。 2.補油回路:補油回路又稱熱交換回路,用于向主油回路補充因馬達工 作時泄漏的油液。其工作原理分四步: (1) 主電動機起動后,輔助泵 3 就開始排油,首先頂開制動器 14.為馬達 運轉做好準備。 (2) 當主油回路工作, a 路為高壓時,補油回路是:粗過濾器 10、輔助泵 3、冷卻器 12、精過濾器 11、低壓單向閥 16,至下端主油回路 b 路低壓側。 (3) 當主油回路 b 路為高壓時,補油回路是:粗過

31、濾器 10,輔助泵 3、冷 卻器 12、精過濾器 11、低壓單向閥 15,至上端主油回路 a 路低壓側。 (4) 當主油泵回零時,輔助油經低壓安全閥 6 回油池,低壓安全閥 6 的動 作壓力為2.5MPa。當精過濾器11堵塞時,輔助油經單向閥20流通。 3. 高壓保護回路:當主油回路工作, a 路為高壓時,高壓油向下推動梭 形閥 17,經高壓表 9 至遠程調壓閥 7(高壓保護閥 )。當采煤機受阻油壓升高到 14MPa寸,遠程調壓閥導通,壓力油推動失壓控制閥21(圖示位置)控制活塞23 上下腔油路相通,壓力平衡,在彈簧的作用下活塞回到中位,主泵隨之回零, 馬達停止運轉,從而使采煤機得到保護。

32、當這種系統(tǒng)回路發(fā)生故障,油壓達 15MPa寸,高壓安全閥18導通,使系統(tǒng)得到保護。 在梭形閥處于下位時 (a 路高壓),低壓油路 (b 路)與背壓閥 19 相通;當 低壓油路壓力超過2MPa寸,背壓閥19導通,因此,馬達工作時,低壓側始終 保持1. 7MPs以上的背壓(原設計為2MPa> 主泵在零位 (圖示位置 )時,高、低壓管路,經梭形閥的節(jié)流孔導通,主 回路剩余油液經背壓閥 19泄出。 4. 控制回路:輔助泵起動后,壓力液推動失壓控制閥 21 使壓力液進入 伺服閥 22。當擰動調速旋鈕 13,通過齒輪、絲桿使反饋桿 24向上移動時,控 制油經伺服閥 22 進入控制活塞上腔,推動控制

33、活塞向下移動并帶動主泵轉動 —個角度,開始排油。排油量的大小隨調速旋鈕擰動角度大小而定,從而得到 馬達的無極變速。與此同時,控制活塞下腔的油液經伺服閥 22 回油池。在此 油路上設有—個節(jié)油孔,用以控制回油速度,保證油泵動作平穩(wěn) 反方向操作調速旋鈕 13 時,主油泵反向改變擺角, 反向排油,馬達反轉 六、液壓系統(tǒng)的安全技術要求 l . 液壓系統(tǒng)應有壓力表,指示準確。 2.液壓系統(tǒng)應有防止過載和沖擊的裝置。采用溢流閥時,溢流壓力不得 大于系統(tǒng)工作壓力的 110%。 3.應有良好的過濾器或其它防止液壓油污染的措施。 4 ?液壓系統(tǒng)工作時,液壓油的溫升不得超過 40C。 5.使用蓄能

34、器時,蓄能充氣壓力與安裝應符合規(guī)定。 6.手動換向閥的操作與指示應方向一致,操縱輕便,無沖擊跳動。起升 離合器操縱手柄應設有鎖止機構,工作可靠。 7.液壓系統(tǒng)應按設計要求用油,油量滿足工作需要。 8.油泵和液壓馬達無異響,系統(tǒng)工作正常,不得漏油。 復習思考題 一、單選題 1.擺線液壓馬達實際上是一種 ( ) 。 A. 齒輪馬達 B. 葉片馬達 C .柱塞馬達 2.( ) 聯(lián)接大多用在載荷較大和定心精度要求較高的機械設備上。 A. 平鍵 B .半圓鍵 C. 花鍵 3?—對齒輪轉動,主動輪轉速為1500 r/min,齒數(shù)為21;從動輪齒數(shù)為42, 則從動輪轉速為 ( )r /m

35、in。 A.1500 B .750 C .3000 4.液壓傳動系統(tǒng)中油缸屬于 ( ) 元件。 A. 動力原件 B. 執(zhí)行原件 C. 控制原件 5.下面鍵聯(lián)接中,屬于緊鍵聯(lián)接的是 ( ) 聯(lián)接。 A. 平鍵 B .花鍵 C. 切向鍵 二、多選題 1.在以下機械傳動的常用類型中, ( ) 屬嚙合傳動。 A. 帶傳動 B .圓錐齒輪傳動 C .螺旋傳動 D. 蝸桿傳動 E. 鏈傳動 2.以下各項中, ( ) 屬齒輪傳動的失效形式。 A. 工作齒面磨損 B .齒面疲勞點蝕 C. 齒面膠合 D .齒面磨損 E. 塑性變形 F .彈性變形 3.在以下各種鍵聯(lián)接中, ( ) 聯(lián)接屬于

36、緊鍵聯(lián)接。 A. 楔鍵 B .平鍵 C. 切向鍵 D. 半圓鍵 E ?花鍵 4.在以下各種液壓控制閥中, ( ) 屬于壓力控制閥。 A.順序閥 B ?單向閥 C. 溢流閥 D.換向閥 E. 減壓閥 5.以下各項中, ( ) 型屬于三位四通滑閥常用的中位機能。 A. 0 B . H C . M D . Y E . K F . L 三、判斷題 1. 油泵的排油量是指單位時間內向外輸出的液體體積。 ( ) 2. 齒輪只能用來傳遞旋轉運動。 ( ) 3. 在齒輪傳動周轉輪系中, 至少應有一個齒輪的幾何軸線位置不固定。 ( ) 4. 雙螺母防松屬于機械元件防松的一種方法。 ( ) 5. 液壓缸和液壓馬達一樣,在液壓系統(tǒng)中作執(zhí)行元件。 ( ) - 17 -

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