采煤机、液压支架液压系统.ppt.ppt
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1、采煤机、液压支架的 液压系统,5 March 2023,2,采煤机调高液压系统,第一节 概述,一、液压系统的组成,5 March 2023,3,组成:动力元件:液压泵或气源装置,其功能是将原动机输入的机械能转换成流体的压力能,为系统提供动力 执行元件:液压缸或气缸、液压马达或气马达,功能是将流体的压力能转换成机械能,输出力和速度或转矩和转速),以带动负载进行直线运动或旋转运动 控制元件:压力、流量和方向控制阀,作用是控制和调节系统中流体的压力、流量和流动方向,以保证执行元件达到所要求的输出力(或力矩)、运动速度和运动方向 辅助元件:保证系统正常工作所需要的辅助装置,包括管道、管接头、油箱或储气
2、罐、过滤器和压力计 工作介质:液压油。,第一节 概述,5 March 2023,4,1.压力 液体单位面积上所受的力称为压力,用p表示。压力p定义为:,二、基本参数,液压传动中的液体压力取决于负载,负载大压力就大,负载小压力就小。,压力的单位:牛顿/米2(N/m2)或帕(Pa)、兆帕(MPa)1 MPa=106 Pa,第一节 概述,5 March 2023,5,2.流量 单位时间内流过管道某一截面的流体体积,用q表示。单位:米3/秒(m3/s)、升/分(L/min)1 m3/s=6104 L/min=1103 L/s,速度的大小由流量控制,第一节 概述,5 March 2023,6,3.压力损
3、失p 液体流经管道或局部障碍(弯管、断面突然变化、局部装置等)时,由于液体在运动过程中产生摩擦和相互撞击作用,引起的能量损失。,第一节 概述,5 March 2023,7,无级调速。体积小、重量轻。运动平稳。过载保护。较长的使用寿命。便于设计、制造。,效率低,不宜作远距离传动。不能保证定比传动。对温度变化较敏感。造价高。故障难查找。,优点,缺点,四、液压传动的优缺点,第一节 概述,5 March 2023,8,液压泵是液压系统的动力元件,其作用是把原动机输入的机械能转换为液压能,向系统提供一定压力和流量的液流。液压马达、液压缸则是液压系统的执行元件,它把输入油液的压力能转换为输出轴转动的机械能
4、,用来推动负载作功。,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,9,一、液压泵1.工作原理及类型容积式泵:,利用密封容积的变化来实现吸油和压油的,其排油量的大小取决于密封腔的容积变化值。,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,10,类型,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,11,液压泵的图形符号,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,12,外啮合齿轮泵实物结构,2.泵的结构(1)齿轮泵,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,13,内啮合齿轮泵实物结构,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5
5、 March 2023,14,齿轮泵原理,吸油区和压油区,特点:结构简单,抗污染能力强,价格便宜。但工作压力不高。一般机械的润滑泵以及辅助泵采用齿轮泵。,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,15,2.柱塞泵优点:加工比较方便,精度易保证。能达到较高的工作压力和容积效率,变量方便。缺点:结构复杂,价格高,对油液的污染敏感。应用:高压大流量的综采机械设备中。,类型,轴向柱塞泵,径向柱塞泵,斜轴式,斜盘式,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,16,轴向柱塞泵(斜盘式),第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,17,轴向柱塞泵(斜轴式
6、),第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,18,径向柱塞泵,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,19,轴向柱塞泵工作原理,改变斜盘(斜轴)倾角的大小,就能改变柱塞的行程长度,也就改变了泵的排量。改变斜盘(斜轴)倾角的方向,就能改变吸、压油方向(双向变量轴向柱塞泵)。,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,20,二、液压马达液压马达是液压系统中的一种执行元件,它将液压泵提供的液压能转变为机械能,推动负载作功。从能量转换的观点看,液压马达和液压泵是相互可逆工作的液压元件。但由于液压泵和液压马达的功能不同,工作条件不同,它们的实际结
7、构有差别。所以,二者不可以互逆使用。,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,21,1.类型及图形符号,马达,齿轮式马达,柱塞式马达,叶片式马达,定量马达,径向柱塞马达,轴向柱塞马达,定量马达,变量马达,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,二、液压马达,5 March 2023,22,马达,高速小扭矩马达,低速大扭矩马达,齿轮马达,径向柱塞马达,叶片马达,轴向柱塞马达,M150200r/min,Ml500Nm、n150200r/min,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,23,液压马达的图形符号,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 202
8、3,24,1)叶片马达,2.马达的结构,2)轴向柱塞马达,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,25,主要由转子1、滚轮2及柱塞、定子3、配油轴等部件组成。定子的内壁由若干段均匀分布的曲面形成,一边为进油区段a,另一边为回油区段b。,3)内曲线多作用径向柱塞马达,特点:输出轴转速低、扭矩大,一般不需要减速装置就可以直接驱动工作机构,简化了机器的传动结构。此外,它还具有良好的低速稳定性能。,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,26,三、液压缸将液压能转变为机械能,带动工作机构作往复直线(或摆动)运动的液压执行元件。,(1)类型:,活塞式,柱塞式,单活
9、塞杆式,双活塞杆式,摆动缸,组合缸,按结构形式分,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,27,按作用方式分,单作用式,双作用式,两腔均能进出压力油,活塞(缸体)能作正、反两个方向的移动,只有一腔能进出压力油,活塞(缸体)只能依靠液压力作单向运动,回程需借助自重/外力的液压缸,应用:采煤机调斜油缸、装煤机各油缸以及单体液压支柱,应用:采煤机调高油缸、移溜器油缸,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,28,2.常用液压缸的结构1)双活塞杆液压缸,因活塞杆直径相等,当输入液压缸两腔的流量、压力相等时,则活塞往复移动的速度、推力相等,第二节 液压泵、液压马达
10、和液压缸,5 March 2023,29,2)单杆活塞液压缸,组成:缸筒、活塞、活塞杆、密封件、缸盖等。有杆腔、无杆腔,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,30,3)柱塞缸柱塞缸是单作用液压缸,为了得到双向运动,柱塞缸需成对使用。,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5 March 2023,31,4)组合式液压缸a.增压缸能将输入的低压油变为高压油。b.伸缩缸伸缩缸是由两级或多级活塞缸套装而成,又称多级缸。伸出的顺序:从大至小,推力由大到小,速度由慢变快;缩回的顺序:从小至大,速度由快变慢。c.齿轮齿条缸活塞往复移动带动齿轮轴转动。,第二节 液压泵、液压马达和液压缸,5
11、 March 2023,32,方向控制阀,压力控制阀,流量控制阀,液压阀的类型,液压控制阀,第三节 液压控制阀,用于控制油液压力,以满足执行机构的力或力矩的需要。,控制液压系统中油液流动的方向或液流的通与断。,控制流体流量的阀。,5 March 2023,33,一、方向控制阀 控制液压系统中油液流动的方向或液流的通与断。1.单向阀单向阀的作用是控制油液只能向一个方向流动,而不允许反向流动。,普通单向阀,第三节 液压控制阀,5 March 2023,34,液控单向阀下部有一控制油口X,当控制口不通压力油时,此阀的作用与单向阀相同;但当控制口通以压力油时,阀就保持开启状态,液流双向都能自由通过。,
12、液控单向阀(液压锁),第三节 液压控制阀,5 March 2023,35,液控单向阀锁紧回路密封性好,泄漏少。液压支架的锁紧回路中。,第三节 液压控制阀,5 March 2023,36,2.换向阀 作用是利用阀芯和阀体间的相对运动,来变换油液的流动方向,接通或关闭油路。1)工作原理,第三节 液压控制阀,5 March 2023,37,2)换向阀的图形符号方格表示阀的位置,方格数即“位”数,三格即三位。箭头表示两油路连通,但不表示流向。“”表示油路不通。在一个方格内,箭头或“”符号与方格的交点数为油路的通路数,即“通”数。P表示压力油的进口;T表示与油箱连通的回油口;A、B表示连接阀与执行元件的
13、工作油口。控制方式和复位弹簧的符号应画在方格的两端。,在液压系统图中,换向阀的符号与油路的连接一般应画在常态位(即阀芯在未受到外力作用时的位置)上。,第三节 液压控制阀,5 March 2023,38,3)类型(1)按操作方式分:手动换向阀、机动换向阀(亦称行程阀)、电磁换向阀、液动换向阀和电液换向阀等。,手动,机动,电磁动,弹簧复位,液动,液压先导控制,电-液先导控制,第三节 液压控制阀,5 March 2023,39,(2)按阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所控制的通路数不同分:二位二通换向阀、二位三通换向阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀等。,二位二通,二位三通,二位四通,二位五通,
14、三位四通,三位五通,第三节 液压控制阀,5 March 2023,40,(3)按阀的安装方式分:管式(亦称螺纹式)换向阀、板式换向阀和法兰式换向阀等。(4)按阀的结构形式分:滑阀式换向阀、转阀式换向阀和锥阀式换向阀等,第三节 液压控制阀,5 March 2023,41,1-顶梁;2-立柱;3-底座;4-推移千斤顶;5-安全阀;6-液控单向阀;7、8-操纵阀;9-工作面输送机,1.升架2.推溜3.降架4.移架,第三节 液压控制阀,5 March 2023,42,二、压力控制阀 用于控制油液压力,以满足执行机构的力或力矩的需要。,溢流阀,减压阀,顺序阀,压力控制阀,压力继电器,共同特点:利用作用于
15、阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理进行工作,第三节 液压控制阀,5 March 2023,43,溢流阀实物,第三节 液压控制阀,1.溢流阀,5 March 2023,44,1)直动式溢流阀的工作原理,依靠系统中的压力油直接作用在阀芯上与弹簧力相平衡,以控制阀芯的启闭动作。,用于低压小流量,第三节 液压控制阀,5 March 2023,45,2)先导式溢流阀由先导阀和主阀两部分组成.主阀:控制主油路溢流的开口先导阀:控制主阀的开启压力,用于高压大流量系统,第三节 液压控制阀,5 March 2023,46,3)溢流阀的应用溢流稳压 在采用定量泵节流调速中,调节节流阀的开口大小可调节进入执行元件
16、的流量。溢流阀常开,保持泵出口压力恒定,并将多余油液溢回油箱。,第三节 液压控制阀,5 March 2023,47,限压安全作用(安全阀)变量泵时用溢流阀限制系统压力。此时阀是常闭的。只有当系统压力超过溢流阀调整压力时,阀才打开,油液经阀流回油箱,系统压力不再增高,因而可以防止系统过载,起安全作用。,第三节 液压控制阀,5 March 2023,48,2.减压阀减压阀:使出口压力(二次压力)低于进口压力(一次压力)的一种压力控制阀。作用:1)用来减低液压系统中某一回路的油液压力,从而用一个油源就能同时提供两个或几个不同压力的输出;2)用在回路中串接一减压阀来保证回路压力稳定。,第三节 液压控制
17、阀,5 March 2023,49,链牵引采煤机的液压紧链装置减压回路,应用:减压回路,第三节 液压控制阀,5 March 2023,50,3.顺序阀 控制液压系统中各执行元件的先后动作顺序。,直动顺序阀,先导式顺序阀,液控(外控)顺序阀,第三节 液压控制阀,5 March 2023,51,4.压力继电器 它是一种将油液压力信号转换成电信号的电液控制元件。,第三节 液压控制阀,5 March 2023,52,工作原理:利用改变节流口的大小来控制流体流量,从而控制执行元件的运动速度。类型:节流阀、调速阀。调速方法:节流调速:用定量泵供油,采用流量控制阀调节进入执行元件的流量实现调速。容积调速:改
18、变变量泵的排量或改变变量马达的排量实现调速容积节流调速:用自动改变排量的变量泵与流量控制阀联合调速。,第三节 液压控制阀,三、流量控制阀,5 March 2023,53,1.节流阀,缺点:执行元件的工作速度将随着外载荷的变化而变化。,2.调速阀,通过阀的流量不受负载变化的影响。,第三节 液压控制阀,5 March 2023,54,流量阀的应用装在进油路上,回油路上或旁油路上都可达到改善速度负载特性使速度稳定性提高的目的。,第三节 液压控制阀,5 March 2023,55,容积调速回路通过改变泵的排量或(和)液压马达的排量来调节液压马达(或液压缸)速度的回路。变量泵+定量执行元件类型 定量泵+
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