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简介
这是挖掘机液压系统ppt，包括了帕斯卡原理——液体不可压缩，液压系统原理图常用线型和符号，液压系统的基本组成，直动式安全阀，KAWASAKI先导泵安全阀，二通插装阀单向锁定，泵的恒功率曲线随起调压力变化规律等内容，欢迎点击下载。
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挖掘机液压系统 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——一个泵同时供给两个以上压力不同的回路。 直动式：中低压系统 先导式：高压系统 直动式安全阀 先导式安全阀 KAWASAKI先导泵安全阀 直动式减压阀 先导式减压阀 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。 截止阀：一个位置封闭，另一个位置通过。 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 二通插装阀单向锁定 B → A解锁 二通插装阀单向锁定 B → A解锁 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）。 工作特点 系统工作时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是负反馈。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） 泵的恒功率曲线随转速变化规律 当泵的转速发生变化时，泵的恒功率曲线也发生变化。即随着泵转速的下降，其流量和功率也都下降。 泵的恒功率曲线随起调压力变化规律 当泵的起调压力发生变化时，泵的恒功率曲线也发生变化。即随着泵起调压力的下降，其功率也下降。 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恒功率调节区段，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=功率不变。 当泵的转速发生变化时，泵的流量（功率）也变化。 液压伺服控制系统的应用示例 泵的负流量控制 泵的负流量控制 泵的压力切断控制 泵输出压力在设定值以上时，使泵的流量自动减小，进行压力切断控制，主要目的是进一步减小高压溢流损失。 液压系统全功率控制 发动机与泵的功率匹配 发动机最高空转转速：额定转速×调速率（1.08～1.10）。 一般情况下带动较大载荷后转速降低150 ～200rpm。 发动机的飞轮功率：扣除发动机各种附件后飞轮净输出功率。 预留发动机的功率储备：避免发动机遇到大的载荷时严重降速甚至熄火。 泵的功率设定：发动机飞轮功率× 88 ～ 92%。 发动机的 功率 先导式主安全阀 主安全阀开启状态 单向过载阀 过载阀开启状态 单向阀开启状态 减压阀式 保持出口压力稳定的措施 阀杆受力平衡方程为 PA×（a － b ) ＝ 调压弹簧力 因为阀在工作过程中的开口量变化很小，所以调压弹簧力的变化也很小，根据阀杆受力平衡方程知道， PA的变化也很小。 从阀的工作过程看，出口压力PA升高时阀杆向上移动，减小开口量，使出口压力PA降低，保持PA不变。反之出口压力PA降低时弹簧力使阀杆向下移动，增大开口量，使出口压力PA升高，保持PA不变。 节流孔的作用是改善阀的操作性能，使阀的工作更加稳定。例如，可以减小外界振动对阀操作的影响。 减压阀式手控先导控制阀 脚控先导控制阀 减压阀式脚控先导控制阀 传动简图 摆线针轮传动简图 摆线针轮传动原理 摆线针轮传动 行走马达 行走马达 控制阀 行走马达 控制阀 行走马达 控制阀 左安全阀 f 右安全阀 f1 行走安全阀 回转马达控制回路 回转安全阀（关闭状态） 开启并逐渐升压状态 全开启状态 回转安全阀（设计要点） 回转安全阀（关闭状态） 全开启状态 防反转阀 防反转阀 防反转阀 防反转阀 柳工挖掘机 液压和电子控制的研究方向 计算机全功率控制 国家863计划项目：智能化挖掘机 主要体现：司机单（电控）手柄操作与工作装置行为轨迹控制。例如，平整场地和开挖边坡。 运用信号处理技术、模糊控制技术、神经网络技术在线辩识驾驶员作业意图的方法，建立功率匹配决策的智能化 电子控制液压系统 电子控制液压系统 电子控制液压系统简称电控系统，它监测发动机转速。随着外载荷增大，泵的功率增加，发动机的负荷也随之增大。当外载荷增大致使发动机转速降低时，电控系统起作用，它自动调小泵的起调压力，减小泵的功率，也就减小了发动机的负荷，使发动机转速恢复正常。 随着使用工况的不同，可以任意人为设定泵的功率，最大限度地发挥机器的使用范围。 电液比例型控制系统（闭环） 电液比例阀 这两个例子中电液比例阀的组成为： 将开关或定值型控制阀的手控部分改为比例电磁铁（电-机械比例转换装置）。 电液比例阀按用途分为四类： ⑴电液比例压力阀⑵电液比例流量阀 ⑶电液比例换向阀⑷电液比例复合阀 比例电磁铁的特性 由电子放大器驱动并且一起配套供应。它的作用是：把输入的电信号转换成一定的位移，此位移通过液压阀可以压紧或放松一个弹簧，或者可以移动一个阀杆。 与一般的通断型电磁铁的主要区别在于普通电磁铁是变气隙的，比例电磁铁的气隙在一定范围内恒定，保证了电磁引力恒定，而且不同的电流可以对应不同的引力。转换到压力或流量与电流的关系，就是不同的电流对应不同的压力和流量。 电液比例阀在挖掘机控制系统的应用 电液比例阀的特点： 能实现自动连续控制、远程控制和程序控制。 把电的快速性、灵活性与液压传动力量大的优点结合起来，能连续地、按比例地控制液压系统执行元件的力、速度和方向。 技术上容易掌握，工作可靠，价格相对较低。 对于位置控制或需要提高系统性能时可以用于负反馈的闭式系统。 KAWASAKI 电液比例减压阀 （失电常开） 电液比例减压阀 （失电常开） 稳定出口压力措施：看A口压力的变化。当A口压力升高时，由于阀杆的面积差，在油压作用下阀杆向下移动，减小开口，使A口压力降低。当A口压力降低时，在弹簧力作用下阀杆向上移动，增大开口，使A口压力升高。 KAWASAKAI双泵电控 电比例减压阀是失电常开型，失电时引入的先导泵压力最高，泵的功率最小； 电比例减压阀得电后，随着电流的逐步增大，引入的先导泵压力逐步减小，泵的功率逐步增大。 KAWASAKAI 双泵电控 泵的功率设定及其跟随 泵功率跟随：泵最大转速时流量和功率最大。随外载荷增大电控系统使泵的功率减小。 泵的转速发生变化时，泵的实际流量也将发生变化，此时电控系统可以给泵设定一个固定的功率。
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