工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的基本構(gòu)成及元件介紹

工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)，是工程機(jī)械很重要的一個(gè)組成部分。它不僅關(guān)系到設(shè)備動(dòng)臂和鏟斗等的使用，還關(guān)系到設(shè)備的轉(zhuǎn)向等問(wèn)題。對(duì)工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)的構(gòu)成有一個(gè)初步的了解，能夠讓工程機(jī)械的使用者更好的使用設(shè)備，減少故障和事故發(fā)生的可能性。

所謂的液壓系統(tǒng)就是使用有連續(xù)流動(dòng)性的油液（即所謂液壓油），通過(guò)液壓泵把驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，經(jīng)過(guò)各種控制閥（壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥等），送到作為執(zhí)行器的液壓缸或液壓馬達(dá)中，再轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)力去驅(qū)動(dòng)負(fù)載。

方法/步驟

工程機(jī)械液壓系統(tǒng)各組成部分及功能：

原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)）：向液壓系統(tǒng)提供機(jī)械能

液壓泵（齒輪泵、葉片泵、柱塞泵）：把原動(dòng)機(jī)所提供的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成油液的壓力能，輸出高壓油液

執(zhí)行器（液壓缸、液壓馬達(dá)、擺動(dòng)馬達(dá)）：把油液的壓力能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能去驅(qū)動(dòng)負(fù)載作功，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)、連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng)

控制閥（壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥）：控制從液壓泵到執(zhí)行器的油液的壓力、流量和流動(dòng)方向，從而控制執(zhí)行器的力、速度和方向

油箱：盛放液壓油，向液壓泵供應(yīng)液壓油，回收來(lái)自執(zhí)行器的完成了能量傳遞任務(wù)之后的低壓油液

管路：輸送油液

過(guò)濾器：濾除油液中的雜質(zhì)，保持系統(tǒng)正常工作所需的油液清潔度

密封：在固定連接或運(yùn)動(dòng)連接處防止油液泄漏，以保證工作壓力的建立

蓄能器：儲(chǔ)存高壓油液，并在需要時(shí)釋放之

熱交換器（散熱器）：控制油液溫度

液壓油：是傳遞能量的工作介質(zhì)，也起潤(rùn)滑和冷卻作用一個(gè)系統(tǒng)中不一定包含以上所有的組成部分,但是液壓泵、執(zhí)行器、控制閥、液壓油是需要有的。

液壓系統(tǒng)的分類：

開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)：

按照液壓回路的基本構(gòu)成可以把液壓系統(tǒng)劃分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。

開式系統(tǒng)：

泵所輸出的壓力油在完成做功任務(wù)后從執(zhí)行駛器返回油箱。應(yīng)用普遍，但油箱要足夠的大。有油缸的系統(tǒng)肯定是開式系統(tǒng)

閉式系統(tǒng)：

泵輸出的壓力油從執(zhí)行器再返回泵，從而形成閉式回路。多用于車輛的行走驅(qū)動(dòng)，用升壓泵補(bǔ)油，并且用沖洗閥局部換油。

與開式回路相比，閉式回路效率高（特別是制動(dòng)時(shí)有功率回收的效果），發(fā)熱量少，執(zhí)行器的前進(jìn)、后退平穩(wěn)；但是泵需要是雙流向變量泵。

傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)：

按照液壓系統(tǒng)的主要功用可分為傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。傳動(dòng)系統(tǒng)以傳遞動(dòng)力為主；比如挖機(jī)的大臂油缸動(dòng)作系統(tǒng)，而控制系統(tǒng)以傳遞信息為主，比如挖掘機(jī)先導(dǎo)控制系統(tǒng)

閥控制系統(tǒng)和泵控制系統(tǒng)：

按實(shí)現(xiàn)速度控制的方式可分為閥控制系統(tǒng)和泵控制系統(tǒng)。閥控制是通過(guò)改變節(jié)流口的開度來(lái)控制流量，從而控制速度。按節(jié)流口與執(zhí)行器的相對(duì)位置可分為進(jìn)口節(jié)流、出口節(jié)流和旁通節(jié)流。比如壓路機(jī)、裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

泵控系統(tǒng)是通過(guò)改變泵的排量來(lái)控制流量，從而控制速度，效率較高。

液壓系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)：

液壓系統(tǒng)作為一種傳動(dòng)技術(shù)，有其突出的優(yōu)點(diǎn)：

能產(chǎn)生很大的力，而且控制容易。

液壓技術(shù)之所以廣泛地應(yīng)用于壓力機(jī)、壓鑄機(jī)、注塑機(jī)上，就是因?yàn)榭梢院?jiǎn)單地得到這樣大的力。

能在很寬范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)速。

用控制閥對(duì)供給液壓馬達(dá)或液壓缸的流量進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)整，即可隨意控制其旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)的速度。

很容易防止過(guò)載，安全性大。

機(jī)械設(shè)備如果承受許用界限以上的負(fù)載時(shí)是很危險(xiǎn)的。液壓系統(tǒng)中通過(guò)使用安全閥（溢流閥）可以很容易的防止過(guò)載，即使在工程機(jī)械等可能發(fā)生預(yù)想不到的負(fù)載變動(dòng)的場(chǎng)合，也可以確保安全。

尺寸小出力大，安裝位置可自由選擇。

無(wú)論把控制閥、執(zhí)行器裝在什么位置，只要把管子或軟管接過(guò)去就可以了，所以設(shè)計(jì)上的自由度很大。這一點(diǎn)在需要減輕重量、提高功率密度、充分利用空間的工業(yè)車輛、機(jī)床上等發(fā)揮了作用。

 輸出力的調(diào)整簡(jiǎn)單準(zhǔn)確，可遠(yuǎn)程控制。

如果用壓力控制閥來(lái)控制壓力，則很容易控制執(zhí)行器的輸出力。如果使用比例電磁閥，還可用電信號(hào)來(lái)控制壓力，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制然而，液壓技術(shù)也有其自身存在的缺點(diǎn)，我們需要有所了解，在今后的運(yùn)用中多加防范。

液壓系統(tǒng)限制因素：

配管技術(shù)：

配管技術(shù)決定了系統(tǒng)的工作壓力和元件布置方式需要遵循一定的規(guī)律，而管路元件的損壞則將導(dǎo)致系統(tǒng)功能的損失并帶來(lái)其他危險(xiǎn)

污染物、灰塵的侵入;系統(tǒng)污染將導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，元件壽命急劇下降等問(wèn)題。

故障診斷難。

液壓油的溫度變化。

油溫變化帶來(lái)的油液黏度的變化將降低系統(tǒng)的效率，同時(shí)加劇系統(tǒng)元件的老化

漏油

總之，在機(jī)械及裝置的傳動(dòng)中，要綜合的運(yùn)用液壓、氣動(dòng)、電氣，使其能更充分的發(fā)揮應(yīng)有的作用。

液壓系統(tǒng)的元件組成：

油箱：

每個(gè)液壓設(shè)備都應(yīng)該有它自己的油箱。油箱要實(shí)現(xiàn)盛放油液、散發(fā)熱量、逸出空氣、沉淀雜質(zhì)、分離水分、安裝元件等各種功能。

過(guò)濾器：

過(guò)濾器的功能是從油液中清除固體污染物。液壓系統(tǒng)中的所有故障的80％左右是由污染的油液引起的。保持油液清潔是液壓系統(tǒng)可靠工作的關(guān)鍵，而過(guò)濾器則是保持油液清潔的主要手段。

過(guò)濾器的種類：

過(guò)濾器可以裝在液壓系統(tǒng)的不同部位去完成不同的任務(wù)，這也決定了過(guò)濾器的不同種類：A、吸油過(guò)濾器，保護(hù)液壓泵B、高壓過(guò)濾器，保護(hù)泵下游元件不受污染C、回油過(guò)濾器，降低油液污染度D、離線過(guò)濾器，連續(xù)過(guò)濾保持清潔度E、泄油過(guò)濾器，防止生成污染物進(jìn)入油箱F、安全過(guò)濾器，保護(hù)污染低抗力低的元件G、通氣過(guò)濾器，保護(hù)污染物隨空氣侵入H、注油過(guò)濾器，防止注油時(shí)侵入污染物

液壓泵：

液壓泵的分類：

定量泵：

齒輪泵、螺桿泵、定量葉片泵、定量徑向柱塞泵、定量軸向柱塞泵。

變量泵：

變量葉片泵、變量徑向柱塞泵、變量軸向柱塞泵。

齒輪泵：

齒輪泵，是一種依靠密封在一個(gè)殼體中的兩個(gè)或兩個(gè)以上齒輪，在相互嚙合過(guò)程中所產(chǎn)生的工作空間容積變化來(lái)輸送液體的泵。

液壓泵基本形式就是兩個(gè)尺寸相同的齒輪在一個(gè)緊密配合的殼體內(nèi)相互嚙合旋轉(zhuǎn)，這個(gè)殼體的內(nèi)部類似“8”字形，兩個(gè)齒輪裝在里面，齒輪的外徑及兩側(cè)與殼體緊密配合。液壓油從吸入口進(jìn)入兩個(gè)齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉(zhuǎn)沿殼體運(yùn)動(dòng)，后在兩齒嚙合時(shí)排出。

因?yàn)橐后w是不可壓縮的，所以液體和齒就不能在同一時(shí)間占據(jù)同一空間，這樣，液體就被排除了。由于齒的不斷嚙合，這一現(xiàn)象就連續(xù)在發(fā)生，因而也就在泵的出口提供了一個(gè)連續(xù)排除量，泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，排出的量是一樣的。隨著驅(qū)動(dòng)軸的不間斷地旋轉(zhuǎn)，泵也就不間斷地排出流體。

液壓馬達(dá)：

液壓馬達(dá)的分類：

高速液壓馬達(dá)：

定量液壓馬達(dá)（齒輪馬達(dá)、螺桿馬達(dá)、定量葉片馬達(dá)、定量徑向柱塞馬達(dá)、定量軸向柱塞馬達(dá)）

變量液壓馬達(dá)（變量葉片馬達(dá)、變量徑向柱塞馬達(dá)、變量軸向柱塞馬達(dá)）

低速液壓馬達(dá)：

單作用液壓馬達(dá)（徑向柱塞式液壓馬達(dá)、軸向柱塞式液壓馬達(dá)）

多作用液壓馬達(dá)（徑向柱塞式液壓馬達(dá)、葉片馬達(dá)、擺線馬達(dá)、軸向柱塞式液壓馬達(dá)）

液壓缸：

液壓缸的作用：

液壓缸即油缸，是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的執(zhí)行元件。

液壓缸的輸入量是流體的流量和壓力，輸出的是直線運(yùn)動(dòng)速度和力。液壓缸的活塞能完成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，輸出的直線位移是有限的。液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應(yīng)用場(chǎng)合而定，其他裝置則必不可少。

液壓缸的用途廣泛，它是傳承負(fù)載的主要執(zhí)行器，而且能利用很小的空間得到很大的力，它在各個(gè)行業(yè)都得到了廣泛的運(yùn)用。

液壓缸可分為三種類型：

①、螺紋式：

②、卡鍵式：

③、法蘭式：

壓力控制閥：

壓力控制閥按其用途可分為：溢流閥、安全閥、電磁溢流閥、卸荷溢流閥、順序閥、卸荷閥、平衡閥、背壓閥、減壓閥、緩沖閥、手動(dòng)遙控閥、壓力繼電器、壓力表保護(hù)閥等。

溢流閥的工作原理：

溢流閥主要有直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥，這里著重介紹直動(dòng)式溢流閥的工作原理，因?yàn)樗歉鞣N溢流閥的基礎(chǔ)。

直動(dòng)式溢流閥中，作用在動(dòng)閥心上的作用力直接與彈簧力相平衡，當(dāng)液壓力超過(guò)彈簧預(yù)調(diào)力時(shí)，閥心開啟，壓力油溢出，使入口壓力維持穩(wěn)定，壓力降低時(shí)，彈簧力使閥關(guān)閉。直動(dòng)溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，但靜態(tài)調(diào)壓偏差（調(diào)定壓力與開啟壓力之差）較大，動(dòng)態(tài)特性與結(jié)構(gòu)形式有關(guān)，如錐、球閥反應(yīng)較快，動(dòng)作靈敏，但穩(wěn)定性差，噪聲大，常作安全閥及壓力閥的先導(dǎo)閥。滑閥式溢流閥動(dòng)作反應(yīng)慢，壓力超調(diào)大，但穩(wěn)定性好。

溢流閥的功能及應(yīng)用：

溢流閥的主要作用是保持油路系統(tǒng)的壓力恒定，防止系統(tǒng)過(guò)載，保護(hù)泵和油路系統(tǒng)的安全。

對(duì)溢流閥的主要性能要求是：調(diào)壓范圍大、調(diào)壓偏差小，壓力振擺小，動(dòng)作靈敏，過(guò)流能力大、壓力損失小，噪聲特性好。

流量控制閥：

流量控制閥，是一種在一定壓力差下，通過(guò)控制節(jié)流口流量從而調(diào)節(jié)執(zhí)行元件（液壓缸或液壓馬達(dá)）運(yùn)動(dòng)速度的閥類。

流量控制閥主要包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、溢流節(jié)流閥和分流集流閥等，此閥一般水平安裝。

節(jié)流閥：

節(jié)流閥是通過(guò)改變節(jié)流截面或節(jié)流長(zhǎng)度以控制流體流量的閥門。將節(jié)流閥和單向閥并聯(lián)則可組合成單向節(jié)流閥。節(jié)流閥和單向節(jié)流閥是簡(jiǎn)易的流量控制閥，在工程機(jī)械的液壓系統(tǒng)中，節(jié)流閥和溢流閥配合，可組成三種節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，即進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、回油路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。節(jié)流閥沒(méi)有流量負(fù)反饋功能，不能補(bǔ)償由負(fù)載變化所造成的速度不穩(wěn)定，一般僅用于負(fù)載變化不大或?qū)λ俣确€(wěn)定性要求不高的場(chǎng)合。

節(jié)流閥原理

方向控制閥：

方向控制閥主要用來(lái)通斷油路或改變油流的方向，以實(shí)現(xiàn)執(zhí)行元件的啟動(dòng)、停止，進(jìn)行壓力和速度變換。方向閥按其用途來(lái)分類，可分為單向閥和換向閥。

①、單向閥：

只允許油液沿著一個(gè)方向流動(dòng)，不能反向流動(dòng)。

②、換向閥：

換向閥是一種可以改變液壓系統(tǒng)內(nèi)液壓油流向的控制閥。它通過(guò)借助于閥芯與閥體之間想位置的變換，達(dá)到改變油液流向的目的。

以上就是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的基本構(gòu)造和原價(jià)情況的介紹，希望這篇文章能對(duì)您更好地了解工程機(jī)械有所幫助。