1、旋 挖 钻 机 液 压 系 统,桩工机械研究所 王转来 2012.06.25,徐州徐工基础工程机械有限公司,旋挖钻机主要由机械、液压、电气三大部分组成。如果说机械部分为设备的骨骼、那么液压和电气部分分别为它的血液和神经。 旋挖钻机的所有执行动作,如动力头旋转、主卷扬起升下放、行走、回转等都是由液压元件来驱动，因此液压系统安全可靠的运行对整个设备来说具有至关重要的作用。,前言,徐州徐工基础工程机械有限公司,目录,第一章 概述 1.1液压传动的工作原理和特点 1.2液压传动系统的组成 1.3液压传动的优缺点 第二章 液压基础理论 2.1旋挖钻机主要液压元件 2.2液压识图基础 2.3液压基本回路
2、第三章 典型旋挖钻机液压系统介绍 3.1典型旋挖钻机液压系统介绍 3.2 旋挖钻机液压原理图简介,第四章 旋挖钻机液压装配 4.1阀的装配 4.2泵的装配 4.3 油缸的装配 4.4接头的装配 4.5钢管的装配 4.6软管的装配 第五章 旋挖钻机液压系统的维护与保养 5.1液压油清洁度的重要性 5.2液压拆装及维修注意事项 5.3 液压系统日常检查和维护 第六章 旋挖钻机常见液压故障及排查方法。 6.1常见液压故障及排查方法。 6.2典型故障案例介绍,第一章 概述,研发一所 王转来 2012.06.25,什么是液压传动?是指利用液体的压力能传递能量，通过某种方式加以控制，并传到工作装置的全过程
3、。 原理：液压传动是根据帕斯卡原理在密闭的容腔中，靠容积的变化用液体静压力来传递能量的。 什么是帕斯卡原理？ 即静压传递原理，在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值同时传到液体各点。 由于它是用液体作为传递能量，它具有下列特点： 液体压力与负载有关。 速度的传递是按容积变化相等的原则进行的，与外负载无关，与流量相关。,液压传动的工作原理和特点,液压传动基本原理,7,压力取决于负载,速度取决于流量,液压系统一般有以下几个部分组成：传动介质、动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件。,动力元件,执行元件,液压传动系统的组成,液压系统是由液压元件组成的能实现预定动作、功能的有机整体。一般来说，包
4、含以下四个组成部分。1.工作介质：它是传递能量的介质。液体的性质（粘度、粘温性、防锈性、润滑性、消泡性、化学稳定性等）对液压系统正常工作具有直接的重要影响。 2.动力元件：主要指液压泵，其作用是将机械能转换为液体的压力势能；3.控制元件：包括压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等，以满足执行元件所需的运动方向、速度、转速、力等；4.执行元件：包括液压缸和液压马达等，其作用是将液体的压力势能转换为机械能，输出到工作机构上去；5.辅助元件：包括油箱、管路、管接头、滤清器、散热器及各种控制仪表，主要起到连接、监测、保护液压元件的作用。,液压传动系统的组成,优点,液压传动的优缺点,11,液压传动基本原理
5、,相同功率的动力元件外形尺寸比较图中:1-液压马达 2-电动机 3-内燃机,缺点,液压传动的优缺点,第二章 液压基础理论,研发一所 王转来 2012.06.25,第一节 液压基本元件,15,我们详细介绍一下各主要元件在系统中的作用： 1. 泵 ：作用是将发动机的动力转化成一定流量的压力油，以推动马达旋转。它是系统中的动力元件。 2.马达：作用是将泵供给的压力油转化为机械能，以推动输出轴旋转，进而推动机械机构工作。它是系统中的负载，是执行元件。 3.油缸：将液压能转变为机械能的、作直线往复运运（或摆动运动）的液压执行元件。 4.油箱：主要作用是储存一定量的液压油，并有散热、沉淀杂质的作用，是辅助
6、元件。 5.滤油器：作用是滤除油液中的固体颗粒，保护液压系统。是辅助元件。 6.冷却器：起散热作用，是辅助元件。,旋挖钻机液压基本元件,下面列举旋挖钻机主要液压元件,先导控制元件,旋挖钻机液压基本元件,行走脚踏,先导手柄,先导滤芯,蓄能器,先导油开关,先导滤芯报警,旋挖钻机液压基本元件,先导油源块总成,先导电磁阀组,三位电磁阀,两位电磁阀,线圈,接线插头,阀芯顶针,旋挖钻机液压基本元件,泵总成,A10VO副泵,A8VO主泵,散热器油泵,泵吸油口,泵高压油,泵LS反馈口,旋挖钻机液压基本元件,主阀 M8阀,泵油口,回油口,工作油口,溢流阀,某一联,阀芯端盖,先导油口,旋挖钻机液压基本元件,副阀
7、M4阀,压力传感器,加压联二级调压阀,工作油口,溢流阀,某一联,阀芯限位螺钉,先导油口,阀芯端盖,旋挖钻机液压基本元件,多路换向阀内部结构图,电控电磁铁,阀芯,二次阀,压力补偿器,工作油口,旋挖钻机液压基本元件,马达及减速机,溢流阀,BVD平衡阀,泄油口,马达补油口,工作油口,平衡阀阀芯端盖,旋挖钻机液压基本元件,动力头马达总成 马达A6VM160,主卷扬马达总成 马达A2FE160,PT041平衡阀,减速机制动器控制油路,溢流阀,动力头阀块,马达变量调节螺栓（铭牌侧）,自放电磁阀,旋挖钻机液压基本元件,回转平衡阀,补油口,主溢流阀,缓冲调节阀,旋挖钻机液压基本元件,加压油缸,平衡阀,缸筒,平
8、衡阀,关节轴承,缸杆,倾缸,旋挖钻机液压基本元件,中心回转体,上车部分,下车部分,旋挖钻机液压基本元件,液压油箱,主回油管,空气滤清器,清洗口,液位计,油温传感器,主回油过滤器,清洗口,截止阀,旋挖钻机液压基本元件,液压油散热器,出油口,进油口,散热器马达,风扇叶片（吸风）,散热器芯体,旋挖钻机液压基本元件,思考题：列举钻挖钻机液压元件并分类。,1.动力元件：泵（主泵、辅泵、先导泵、齿轮泵）2.控制元件：电磁阀、先导手柄、多路阀（M8阀、M7阀、M4阀）3.执行元件：液压油缸(变幅油缸、倾缸、加压缸)，液压马达(主卷扬马达,动力头马达)4.辅助元件：油箱、管路、管接头、滤清器、散热器,旋挖钻机
9、液压基本元件,第二节 液压读图基础,表 1 线型及适用范围 原理图,液压读图基础,34,常用元件液压符号,液压读图基础,液压读图基础,液压油缸的管路连接,图 A.4 一端为90软管表示符号,液压读图基础,西德福： F481CACF101205-1000-180F481-软管形式,一层钢丝CACF-接头连接形式轻型:CA/CE/CF-直头 /45度 /弯头重型:C9/0C/1C-直头 /45度 /弯头1012-接头规格 *05-径规格05 5*1.6=8mm-1000-软管总成长度 -180-软管接头的空间角度F481-1钢丝F381-2钢丝F371-3钢丝F781-4钢丝,液压软管代号示列：,
10、液压读图基础,附件厂常用代号: N481HAHF151508-4200 N481-F481 HAHF-接头/直头.弯头 1515-接头型式 08-中径 N481/N381/N371/N781 HA/HE/HF H0/H2/H4-直头/45度/弯头 FA/FE/FF/-法兰式接头,液压读图基础,西德福 GES10LM-WD-螺纹：M14X1.5 GES10LR-WD-螺纹：G1/4 EWSD15L ELSD15L GS15L 附件 直头I12LM16X1.5ED 直头I15LG1/4ED 弯头LH15L/ 三通/不带螺母Y15L 三通YL15L 三通YT15L,液压读图基础,第三节 液压基本回路
11、,液压基本回路,开式回路,换向阀,液压基本回路,开式回路,泵,油缸,马达,液压基本回路,开式回路,液压基本回路,闭式回路,先导手柄构造及工作原理,操纵机构+可调减压阀手柄中位 柱塞4在最高位 阀杆1在最上位 微调孔f通回油T P1/P2无压力 控制阀中位,液压元件基本原理及应用,M4阀,液压元件基本原理及应用,M4阀,液压元件基本原理及应用,M4阀,液压元件基本原理及应用,M7阀,液压元件基本原理及应用,M7阀,液压元件基本原理及应用,M7阀,系列旋挖钻机液压原理简介,第三章,XR680XR260D旋挖钻机液压原理简介,第一节,XR680XR260D系列钻机液压基本原理简图,主回路,主回路采用
12、力士乐A8VO变量双泵（图1）与M8阀（图2）组成恒功率控制系统。变量双泵根据负载的变化调整其输出流量,使泵的输出功率接近负载所需要的功率，从而获得最佳功率应用。在本系统中，通过M8阀为变幅、主副卷扬、左右行走及动力头等执行元件供油。M8阀由液压先导控制，主卷合流在外部实现，动力头合流在内部实现。,副回路,副回路采用力士乐A10VO开式变量泵（图3）与M4阀（图4）组成负载敏感控制系统。这种回路的特点是泵出口压力与负载压力相匹配，始终比负载压力高一个固定压差，流量只与阀芯节流口的开度有关且呈线性关系，与负载压力无关。在本系统中，通过M4阀为加压、转台回转、前支腿、履带伸缩、钻桅变幅等执行元件供
13、油。其中前支腿，履带伸缩均采用液压控制，左右倾缸采用电液比例控制。,冷却系统,冷却系统由齿轮泵、换向阀、齿轮马达和散热器总成组成。换向阀由温度传感器控制，当温度上升到45时，换向阀切换，风扇开始工作；当温度下降至45时，风扇停止工作。,主卷自放,该电磁阀得电时，主卷马达高、低压两腔 被沟通，可实现主卷的自由下放,XR280D/XR1050旋挖钻机液压原理简介,第二节,XR280D/XR1050系列钻机液压基本原理简图,整 机,泵,控制系统,动力头马达总成,主卷扬马达总成,油缸,回转马达及平衡阀,中心回转体,旋挖钻机液压装配,第四章,阀的装配,1、核对阀的型号、规格。各阀都必须有产品合格证，并确
14、认其出厂日期。 2、检查阀体是否锈蚀，阀孔是否有塑料堵头，阀孔内是否清洁，并检查阀孔的螺纹是否有损伤。 3、安装阀时要注意进、出、回、控、泄等油口的位置，严禁装错。 4、安装时要注意清洁，不准用纤维织品擦拭安装结合面，防止纤维类脏物侵入阀内。 5、安装时要注意质量。紧固螺栓拧紧时受力要均匀，要注意螺栓、平垫、弹垫的材质和加工质量，不合要求的不准使用。,泵的装配,1、核对泵的型号、规格。各阀都必须有产品合格证，并确认其出厂日期。 2、在安装时，连接盘和花键轴必须无锈、无凸出斑点和油漆层，油口有塑料堵头。 3、安装泵时，泵轴与发动机（传动机构）轴旋转方向必须是泵要求的方向，油口朝向不能装反，泵轴与
15、发动机（传动机构）轴的同轴度应在0.1mm以内，倾斜角不得大于1。安装时不要敲打，以免损坏液压泵的零件。 4、安装时要注意清洁，不准用纤维织品擦拭安装结合面，防止纤维类脏物侵入泵内。 5、安装要牢固、牢靠。紧固螺栓拧紧时受力要均匀，要注意螺栓、平垫、弹垫的材质和加工质量，不合要求的不准使用。,油缸的装配,1、核对缸的型号、规格。各缸都必须有产品合格证，并确认其出厂日期。 2、安装前要严格检查液压缸漆面是否有不符合面喷涂要求的地方，安装面是否有锈蚀或伤痕，油口是否封堵，螺纹是否有损伤，确认液压缸各项问题良好后，才能安装在设备上。 3、装配过程中要避免磕碰，保证活塞杆和缸体漆面无刮痕、碰伤。 4、
16、安装时要注意清洁，避免有缸内残油流出和杂质进入缸体。,接头的装配,1、检查接头的螺纹有伤痕、毛刺或断扣等现象。 2、检查接头的密封圈形式，以及密封圈是否有损伤。 3、安装时要注意清洁，避免有杂质进入。 4、拧紧力矩要符合标准。,接头的装配,拧紧力矩执行标准,接头的装配,拧紧力矩要符合标准,钢管的装配,1、检查管子的质量。要查明管子材料和尺寸是否符合设计规定；检查管子外观是否有严重压扁或弯曲；检查管子内外壁表面上是否有腐蚀，外壁是否有裂纹等缺陷。若有不合规定要求的或有严重缺陷的管子不得使用。 2、安装管道必须按设计图纸或实际位置合理布置。 3、安装时要精心检查密封件质量，不合要求的密封件不准使用
17、。安装密封件时要仔细安装，切勿划伤或破损密封件，更不能漏装。 4、钢管安装必须牢固、可靠和稳定。在容易产生振动的地方要加管夹或橡胶垫来增加阻尼、减振。,软管的装配,1、检查软管质量。要查明软管通径、钢丝层数和成套软管的规格尺寸是否符合设计规定；检查胶管内外径表面是否有脱胶、老化、破损等缺陷，有严重缺陷的不准使用。 2、要避免软管受拉或扭曲，接头要对正，避免O型圈受损。 3、由于软管在工作压力变动下有-4%至+2%的伸缩变化，因此，安装时在长度上不允许有拉紧状态。 4、要避免接头处急剧弯曲，装配时的弯曲半径应大于软管外径的9倍。软管的弯曲中心距接头的距离为直径的6倍。 5、对于胶管外表面与机器有
18、接触和摩擦的，要在胶管外表面加保护装置，如用钢丝护套或尼龙护套。 6、装配时要注意，胶管长度过长或弯曲过多时，要对此加以固定，如管夹或橡胶板。,液压系统的维护与保养,第五章,液压油污染的危害: 统计资料表明，液压系统的故障有80%以上是因液压油污染所致，任何小的杂质都可能造成液压系统的损坏，发生液压元件的损伤、漏油的现象。旋挖钻机工况系数高，长时间处于工作状态，故在旋挖钻机液压技术的使用中应特别重视液压油液的污染问题。,污染物来源： 系统的内部残留,如液压元件、油路块、管道加工和液压系统组装中未清除干净而残留的型砂、金属切屑、焊渣、尘埃、锈蚀物和清洗剂等； 系统外部侵入，如注油和装配过程中带入
19、的污染物，油箱呼吸孔和液压缸活塞杆侵入的固体颗粒和水平。 系统内部生成，如各类元件磨损产生的磨粒和油液氧化,防止污染的措施： 使用前严格清洗元件和系统。 防止污染物从外界侵入。 定期检查和更换液压油。,如何在装配和调试过程中保持液压液压系统的清洁？ 带有锈斑的液压零件，如管接头、阀块、钢管等，属于不合格产品，不予采用。阀块、钢管等液压零件在装配之前都需要彻底冲洗，不准有任何污染物。 在贮存、搬运和加注的各个阶段都应进行防尘密封，保持系统所有部位有良好的密封性，并经常检查，定期更换，防止运行时尘土、磨粒和冷却物侵入系统。 在管路安装过程中保持清洁装配，如操作过程不带手套，且保持手的清洁，及时用封
20、住裸露的油口。检修液压部件时擦洗外表之后再拆卸，必免拆卸时落入异物，拆后及时封住油口，必免油口、油液受污染。 控制液压油的工作温度。旋挖钻机液压系统的工作温度最高不易超过80C，温度过高对液压装置将产生不利影响，也会加速油液的氧化变质，缩短它的使用期限。 定期检查和更换液压油。每隔一定时间，对系统中的液压油进行检查和更换。常温时可选用加德士HD46抗磨液压油，严寒的冬季应加低温液压油。,思考,液压参数显视,1,1,2,3,主回油滤芯的更换,回油滤芯的更换: 拆下滤油器顶盖，取出滤芯，更换滤芯，安装顶盖。,先导油滤芯的更换,1,2,3,拆下滤油器顶盖，更换滤芯，安装顶盖。,液压油箱的清理,1,2
21、,3,4,用液压油滤油机把液压油从油箱内吸到干净的油桶内，打开油箱放油堵，把残油放出，堵上放油口，先拆开外侧面端盖.倒入煤油或汽油用丝巾进行清洗，把端盖装上用液压油过滤器把液压油从油桶加注到油箱内或更换新油，观察油标显示及时进行补充。,液压油的更换 第一次更换液压油应在500个工作小时后，以后为2000个工作小时一次，当设备工作在尘土较多的场所时，首次更换液压油应在200个工作小时后，以后为1600个工作小时一次，在每次换油时，应同时更换液压油滤芯。 滤芯的更换以报警优先！,1,2,3,液压油箱磁棒的清理,每500小时清洗一次磁棒。,1,2,先导系统压力的测量,先导控制系统是否稳定影响整机的操
22、控性能，先导压力通常为3.5MPa。,1,2,减速机制动压力的测量,减速机制动口接6MPa压力表，执行动作观察仪表显示。制动器开启压力要大于1.8MPa，小于5MPa。,旋挖钻机常见液压故障及排查方法,第六章,常见液压故障及排查方法,钻机故障：“四诊” 望诊机器的故障表现。如马达动转是否稳定，油缸伸缩是否正常 闻诊听声，开机执行动作，是否有异响。如液压油散热器叶片损坏旋转不匀会有很大的噪音。 问诊与机手或相关人员交流，了解整机的情况。如油温过高是天气的原因，还是机器本身的原因 切诊用仪器（压力表，流量计），测量相关参数是否符合设计要求，如可用压力表测量主卷制动口的开启压力是否正常,常见故障的排
23、查,常见故障的排查,有关液压油污染常见的故障,附表,以上内容只是对一些常见的问题在实践所总结出来的基本经验和解决方法，液压故障的产生原因复杂多变，但排查方法确是基本相同的，根据实际灵活掌握，液压问题很容易处理。,注意事项,只有经过专业培训人员才能进行液压系统的检修。 设备的完好工作状态依靠于对液压系统的维护，液压油的清洁可以大大延长泵及马达等关键部件的使用寿命。 液压系统压力有压力传感器监测，机器工作时请注意随时观察仪表，如发现异常立即停机检修。 当液压油过滤器或先导油过滤器报警时，提示系统的液压油滤芯阻塞，及时更换。 在拆卸接头、胶管、阀等液压元件之前先停止发动机工作，拆卸时先释放压力，避免高压造成人身伤害。拆卸过程保持清洁，外露油口及时封堵,如液压油损失过多需补加液压油。 严禁对系统管路变更供它用。 液压故障的解决大多是一个排查的过程,从最简单基本的方法开始,不可盲目行动。,谢谢各位！,
