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1、1第一章緒論1.1液壓傳動系統(tǒng)概論1.1.1傳動類型及液壓傳動的定義一部完備的機器都是由原動機、傳動裝置和工作機組成。原動機(電動機或內(nèi)燃機)是機器的動力源;工作機是機器直接對外做功的部分;而傳動裝置則是設(shè)置在原動機和工作機之間的部分,用于實現(xiàn)動力(或能量)的傳遞、轉(zhuǎn)換與控制,以滿足工作機對力(或力矩)、工作速度及位置的要求。按照傳動件(或轉(zhuǎn)速)的不同,有機械傳動、電器傳動、流體傳動(液體傳動和氣體傳動)及復合傳動等的要求。液體傳動又包括液力傳動和液壓傳動是以動能進行工作的液體傳動。液壓傳動則是以受壓液體作為工作介質(zhì)進行動力(或能量)的轉(zhuǎn)換、傳遞、控制與分配的液體傳動。由于其獨特的技術(shù)優(yōu)勢,以
2、成為現(xiàn)代機械設(shè)備與裝置實現(xiàn)傳動及控制的重要技術(shù)手段之一。1.1.2液壓系統(tǒng)的組成部分液壓傳動與控制的機械設(shè)備或裝置中,其液壓系統(tǒng)大部分使用具有連續(xù)流動性的液壓油等工作介質(zhì),通過液壓泵將驅(qū)動泵的原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,經(jīng)過壓力、流量、方向等各種控制閥,送至執(zhí)行機器(液壓缸、液壓馬達或擺動液壓馬達)中,轉(zhuǎn)換為機械能去驅(qū)動負載。這樣的液壓系統(tǒng)一般都是由動力源、執(zhí)行器、控制閥、液壓附件幾液壓工作介質(zhì)的幾部分所組成。一般而言,能夠?qū)崿F(xiàn)某種特定功能的液壓元件的組合,稱為液壓回路。為了實現(xiàn)對某一機器或裝置的工作要求,將若干特定的基本回路連接或復合而成的總體稱為液壓系統(tǒng)。1.1.3液壓系統(tǒng)的類型液壓
3、系統(tǒng)可以按多種方式進行分類,見表1.1。1.1.4液壓技術(shù)的特點與其它傳動控制方式相比較,液壓傳動與控制技術(shù)的特點如下。(1)優(yōu)點1)、單位功率的重量輕。22)、布局靈活方便。表1-1液壓系統(tǒng)的分類3)、調(diào)速范圍大。4)、工作平穩(wěn)、快速性好。5)、易于操縱控制并實現(xiàn)過載保護。6)、易于自動化和機電一體化。7)、易于操縱控制并實現(xiàn)過載保護。8)、液壓系統(tǒng)設(shè)計、制造和使用維護方便。(2)缺點1)、不能保證定比傳動。2)、傳動效率低。3)、工作穩(wěn)定性易受溫度影響。4)、造價較高。5)、故障診斷困難。1.2絞車的簡介在起重機械中,用以提升或下降貨物的機構(gòu)稱為起升機構(gòu),一般采用卷揚式,而這樣的機器叫做卷
4、揚機又叫絞車。卷揚機的卷揚機構(gòu)一般由驅(qū)動裝置、鋼絲繩卷繞系統(tǒng)、取物裝置和安全保護裝置等組成。驅(qū)動裝置包括電動機、聯(lián)軸器、制動器、減速器、卷筒等部件。鋼絲繩卷繞系統(tǒng)包括鋼絲繩、卷筒、定滑輪和動滑輪。取物裝置有吊鉤、吊環(huán)、抓斗、電磁吸盤、吊具掛梁等多種形式。安全保護裝置有超負載限制器、起升高度限位器、下降深度限位器、超速保護開關(guān)等,根據(jù)實際需要配用。卷揚機的驅(qū)動方式有三種,分別為內(nèi)燃機驅(qū)動、電動機驅(qū)動和液壓驅(qū)動。3內(nèi)燃機驅(qū)動的起升機構(gòu),其動力由內(nèi)燃機經(jīng)機械傳動裝置集中傳給包括起升機構(gòu)在內(nèi)的各個工作機構(gòu),這種驅(qū)動方式的優(yōu)點是具有自身獨立的能源,機動靈活,適用于流動作業(yè)。為保證各機構(gòu)的獨立運動,整機的
5、傳動系統(tǒng)復雜笨重。由于內(nèi)燃機不能逆轉(zhuǎn),不能帶載起動,需依靠傳動環(huán)節(jié)的離合實現(xiàn)起動和換向,這種驅(qū)動方式調(diào)速困難,操縱麻煩,屬于淘汰類型。目前只有少數(shù)地方應用。電動機驅(qū)動是卷揚機的主要驅(qū)動方式。直流電動機的機械特性適合起升機構(gòu)的工作要求,調(diào)速性能好,但獲得直流電源較為困難。在大型的卷揚機中,常采用內(nèi)燃機和直流發(fā)電機實現(xiàn)直流傳動。交流電動機驅(qū)動能直接從電網(wǎng)取得電能,操縱簡單,維護容易,機組重量輕,工作可靠,在電動卷揚機中應用廣泛。液壓驅(qū)動的卷揚機,由原動機帶動液壓泵,將工作油液輸入執(zhí)行構(gòu)件(液壓缸或液壓馬達)使機構(gòu)動作,通過控制輸入執(zhí)行構(gòu)件的液體流量實現(xiàn)調(diào)速。液壓驅(qū)動的優(yōu)點是傳動比大,可以實現(xiàn)大范圍
6、的無級調(diào)速,結(jié)構(gòu)緊湊,運轉(zhuǎn)平穩(wěn),操作方便,過載保護性能好。缺點是液壓傳動元件的制造精度要求高,液體容易泄漏。目前液壓驅(qū)動在建筑卷揚機中獲得日益廣泛的應用。1.3擬定絞車液壓系統(tǒng)圖系統(tǒng)的工作原理及其特點簡要說明如下:(見圖1.1)液壓馬達9的排量切換由二位四通電磁換向閥5實現(xiàn),控制壓力由液壓馬達9自身提供,為了防止下放時因超越負載作用而失速,在馬達回油路上設(shè)置了外控式平衡閥4。另外,為了提高系統(tǒng)工作可靠性,以防污染和過熱造成的故障,在回油路上設(shè)置了回油過濾器7及冷卻器8。三位四通電磁換向閥9的中位機能為K型,所以,絞車停止待命時,液壓泵可以中位低壓卸荷,有利于節(jié)能。表1.2絞車液壓系統(tǒng)電磁鐵動作順序工況電磁鐵1YA2YA3YA滿載卷揚上升-+-空包下放+-停止-+由表1.2可知:當電磁鐵2YA通電時,三位四通電磁換向閥5切換至右位,液壓油經(jīng)過單向閥進入液壓馬達2,驅(qū)動滾筒卷揚方向旋轉(zhuǎn)。當電磁鐵1YA通電時,負載由平衡閥支撐的同時快速下放,當需要制動時,電磁鐵3YA通電,制動器制動。4圖1.1多片式摩擦離合器2、液壓馬達3、6、溢流閥4、外控式平衡閥5、三位四通電磁換向閥7、回油過濾器8冷卻器9、液壓馬達10、油箱