液压传动基础知识

用液体作为工作介质，主要以液压压力来进行能量传递的传动系统称为液压传动系统。

液体主要是水或油，起重机液压系统传递能量的工作介质是液压油，液压油同时还肩负着摩擦部位的润滑、冷却和密封等作用，常用的液压油20号、30号和40号液压油。

液压传动系统一般是由动力、控制、执行（工作）和辅助等四部分组成。

一．动力部分

   液压系统中的动力部分主要液压元件是油汞，它是能量转换装置，通过油汞把发动机（或电动机）输出的机械能转换为液体的压力能，此压力能推动整个液压系统工作并使机构运转。

   液压系统常用的油汞有齿轮汞、柱塞汞、叶片汞、转子汞和螺旋汞等等，其中汽车起重机采用的油汞主要是齿轮汞，还有柱塞汞等。

1．  齿轮汞  它是由装在壳体内的一对齿轮所组成。根据需要齿轮油汞设计有二联或三联油汞，各汞有单独或共同的吸油口及单独的排油口，分别给液压系统中各机构供压力油，以实现相应的动作。

2．  柱塞汞  它有轴向柱塞汞和径向柱塞汞之分。这种油汞的主要组成部分有柱塞、柱塞缸、汞体、压盘、斜盘、传动轴及配油盘等。

二．控制部分

液压系统中的控制部分主要是由不同功能的各种阀类所组成，这些阀类的作用是用来控制和调节液压系统中有也流动的方向、压力和流量，以满足工作机构性能的要求。根据用途和工作特点之不同，阀类可分为如下三种类型，即方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。

方向控制阀有单向阀和换向阀等；压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等；流量控制阀有节流阀、调速阀和温度补偿调速阀等。

以下以汽车起重机液压系统控制部分采用的各种阀类为例作一介绍。 

1   控制方向阀

  汽车起重机常采用的控制方向阀为换向阀。换向阀也称分配阀，属于控制元件，它的作用是改变液压的流动方向，控制起重机各工作机构的运动，多个换向阀组合在一起称为多联阀，起重机下车常用二联阀操纵下车支腿，上车常用四联阀，操纵上车的起升、变幅、伸缩、回转机构。换向阀主要由阀芯和阀体两种基本零件组成，改变阀芯在阀体内的位置，油液的流动通路就发生变化，工作机构的运动状态也随之改变。

   2   控制压力阀

 汽车起重机常采用的控制压力阀为平衡阀和溢流阀。

 平衡阀是控制元件，它安装在起升机构、变幅机构、伸缩机构的液压系统中，防止工作机构在负载作用下产生超速运动，并保证负载可靠地停留在空中，平衡阀是保证起重机安全作业不可缺少的重要元件，其构造由主阀芯、主弹簧、导控活塞、单向阀、阀体、端盖等组成。主阀芯的开启受导控活塞的控制。主阀弹簧一般为固定式，也有的为可调式。通过调整端盖上的调节螺钉来改变平衡阀的控制压力。

 溢流阀属于控制元件，它是液压系统的安全保护装置，可限制系统的最高压力或使系统的压力保持恒定，起重机使用溢流阀是先导式溢流阀。它主要由主阀和导阀两部分组成。主阀随导阀的启闭而启闭，主阀部分由主阀芯、主阀弹簧、阀座等。导阀部分有导阀、导阀弹簧、阀座、调整螺钉等。当系统压力高于调定压力时，导阀开启少量回油。由于阻力作用，主阀下方压力大于上方压力，主阀上移开启，大量回油，使压力降至调定值，转动调节螺钉即可调整系统工作压力的大小。

  3   控制流量阀

 汽车起重机常用的控制流量阀为液压锁，液压锁又叫液控单向阀，是控制元件。它安装在支腿液压系统中，能使支腿油缸活塞杆在任意位置停留并锁紧，支承起重机，也可以防止液压管路破裂可能发生的危险，凡是支腿油缸都装有液压锁，它主要由阀体、柱塞和两个单向阀组成，柱塞可左右移动，打开单向阀。

三．工作执行部分

        液压传动系统工作执行部分主要是靠油缸和液压马达（又称油马达）来完成，油缸和液压马达都是能量转换装置，统称液动机。

1．油缸   油缸是执行元件，它将压力能转变成为活塞杆直线运动的机械能，推动机构运动，变幅机构、伸缩机构、支腿等均靠油缸带动。油缸是由缸筒、活塞、活塞杆、缸盖、导向套、密封圈等组成。

2．液压马达  液压马达又称马达，是执行元件。它将压力能转变为机械能，驱动起生机构和回转机构运转。起重机上常用的油马达有齿轮式马达和柱塞式马达。

四．辅助部分

液压系统的辅助部分是由液压油箱、油管、密封圈、滤油器和蓄能器等组成。它们分别是储存油液、传导液流、密封油压、保持油液清洁、保持系统压力，吸收冲击压力和油汞的脉冲压力等作用。

五．液压系统的基本回路

1．  调压回路  调压回路的作用是限定系统的最高压力，纺织系统的工作超载。

2．  卸荷回路  当执行机构暂不工作时，应使油汞输出的油液在极低压力下流回油箱，减少功率消耗，油汞的这种工况称为卸荷。卸荷的方法很多，起重机上多用换向阀卸荷。

3．  限速回路  限速回路也称为平衡回路，起重机的起升马达，变幅油缸及伸缩油缸在下降过程中，由于载荷与自重的重力作用，有产生超速的趋势，运用限速回路可靠地控制其下降速度。

4．  锁紧回路  起重机执行机构经常需要在某个位置保持不动，如支腿、变幅与伸缩油缸等，这样必须把执行元件的进口油路可靠地锁紧，否则便会发生“坠臂”或“软腿”危险，除用平衡阀锁紧外，还有液控单向阀锁紧。它用于起重机支腿回路中。

5．  制动回路  起升机构工作时，扳动换向阀，压力油一路进入油马达，另一路进入制动器油缸推动活塞压缩弹簧实现松闸。

七．液压系统的安全技术要求

1．液压系统应有压力表，指示准确。

2．液压系统应有防止过载和冲击的装置。采用溢流阀时，溢流压力不得大于系统工作压力的110%。

3．应有良好的过滤器或其它防止液压油污染的措施。

4．液压系统中，应有防止被吊重或臂架驱动使执行元件超速的措施。

5．液压系统工作时，液压油的温升不得超过40。Ｃ。

6．平衡阀必须直接或用钢管连接在变幅油缸、伸缩油缸和起升马达上，不得用软管连接。

7．各平衡阀的开启压力应符合说明要求。

8．适用蓄能器时，蓄能充气压力与安装应符合规定。

9．手动换向阀的操作与指示应方向一致，操纵轻便，无冲击跳动。起升离合器操纵手柄应设有锁止机构，工作可靠。

10．液压系统应按设计要求用油，油量满足工作需要。

11．油汞和液压马达无异响，系统工作正常，不得漏油。