1、采煤机液压系统 简介,7 September 2019,2,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、油箱或储气罐、过滤器和压力计 工作介质:液压油。,典型液压系统组成概述,7 Septembe
2、r 2019,3, 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,液压传动的优缺点,7 September 2019,4,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，用来推动负载作功 。,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,5,一、液压泵 1.工作原理及类型 容积式泵:,利用密封容
3、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。,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,6,类型,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,7,液压泵的图形符号,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,8,外啮合齿轮泵实物结构,2.泵的结构（1）齿轮泵,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,9,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。,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,10,2.柱塞泵
4、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,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,11,轴向柱塞泵（斜盘式）,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,12,轴向柱塞泵（斜轴式）,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,13,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
5、轴向柱塞泵)。,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,14,二、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，它们的实际结构有差别。所以，二者不可以互逆使用。,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,15,1.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,液压泵、液压马达和液压缸,二、液压马达,7 September 20
6、19,16,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,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,17,液压马达的图形符号,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,18,三、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,单活塞杆式,双活塞杆式,摆动缸,组合缸,按结构形式分,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,19,按作用方式分,单作用式,双作用式,两腔均能进出
7、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：采煤机调高油缸、移溜器油缸,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,20,2.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,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,21,2）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,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,22,3）柱塞缸 柱塞缸是单作
8、用液压缸，为了得到双向运动，柱塞缸需成对使用。,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,23,4）组合式液压缸 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。 c.齿轮齿条缸活塞往复移动带动齿轮轴转动。,液压泵、液压马达和液压缸,7 September 2019,24,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,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。,7 September 2019,25,一、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
9、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,液压控制阀,7 September 2019,26,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。,液控单向阀 （液压锁）,液压控制阀,7 September 2019,27,7 September 2019,28,液控单向阀锁紧回路,液压控制阀,7 September 2019,29,2.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,液压控制阀,7 September 2
10、019,30,2）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。,液压控制阀,7 September 2019,31,3）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
11、动,机动,电磁动,弹簧复位,液动,液压先导控制,电-液先导控制,液压控制阀,7 September 2019,32,（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,三位四通,三位五通,液压控制阀,7 September 2019,33,二、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：利用作用于阀芯上的液体压力和弹簧力相平衡的原理进行工作,液压控制阀,7 September 2019,34,溢流
12、阀实物,液压控制阀,1.溢流阀,7 September 2019,35,1）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,液压控制阀,7 September 2019,36,2）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,液压控制阀,7 September 2019,37,7 September 2019,38,7 September 2019,39,3）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的流量。溢流阀
13、常开，保持泵出口压力恒定，并将多余油液溢回油箱。,液压控制阀,7 September 2019,40,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。,液压控制阀,7 September 2019,41,2.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。,液压控制阀,7 Septe
14、mber 2019,42,3.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,液压控制阀,7 September 2019,43,4.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。,液压控制阀,7 September 2019,44,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。,液压
15、控制阀,流量控制阀,7 September 2019,45,1.节流阀,2.调速阀,液压控制阀,7 September 2019,46,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。,液压控制阀,7 September 2019,47,一、蓄能器 蓄能器是一能量储存装置。 作用： 作辅助动力源 作紧急动力源 补偿泄漏和保持恒压 消除脉动和降低噪音 吸收液压冲击,类型,重锤式,弹簧式,充气式,符号,液压辅助元件,7 September 2019,48,二、滤油器 功用维护油液的清洁。,液压系统的油液中的各种污染物,外部污染物:切屑、锈垢、橡胶颗粒、
16、漆片、棉丝,内部污染物：零件磨损的脱落物、油液因理化作用的生成物,液压系统的故障中75%以上是由于液压油中混入杂质造成的,液压辅助元件,7 September 2019,49,机械式滤油器,网式滤油器； 线隙式滤油器； 片式滤油器； 纸芯式滤油器； 烧结式滤油器；,磁性滤油器,滤油器的类型,图形符号：,粗滤油器,精滤油器,液压辅助元件,7 September 2019,50,三、油箱 作用：储油、散热，分离油液中的空气和沉淀污物。油箱的类型：,开式油箱：油液的液面与大气相通。整体式开式油箱分离式 闭式油箱：油箱中油液的液面与大气隔绝。,符号,液压辅助元件,7 September 2019,51
17、,SL300采煤机简介,7 September 2019,52,MG500/1130-WD采煤机简介,7 September 2019,53,采煤机液压系统组成图,7 September 2019,54,SL300采煤机液压系统原理图,7 September 2019,55,摇臂调高油缸元件介绍,摇臂调高油缸通过接点A和B与可调控制块相连。 单向阀C打开后压力油进入A端，油液经R进入油缸的活塞杆腔，这时油缸收缩。同时，通过控制管D使节流单向阀开启，于是活塞腔的油液经阀E节流，通过B点流回油箱。相反，压力油由B端进入，相对位置的元件动作使油缸伸长。 一旦控制过程结束或万一油管迸裂，油缸立即被阀C
18、和E锁住。假如难以承受的巨大外力作用在油缸上，安全阀F将通过控制管道D使阀E开启，且使油液由阀E和接点A流回油箱。,7 September 2019,56,控制阀块元件介绍,S* = 控制供油量 U*= 系统阀 用户所需要的功能是由一个四位三通主阀(1)来实现。根据设定方向，主油液经过压力管路 (P-1)，由(1)到(H3)或(H4)，之后到达工作点，然后再从(1)流回到(T)。该主阀(1)由电磁阀(2)来控制。电磁阀(2)通过计算机从遥控器或手动指令发射器获得指令。 阀块（A）给电磁阀（2）提供15bar的控制油压。此压力是在系统安全阀（3）上设定的，最小值为15bar。工作状态压力超过35
19、 bar时，减压阀（6）动作以保护电磁阀。这是因为控制油压和工作油压都来自（P）管。 一旦减压阀（6）损坏，压力值超过45 bar时，安全阀（5）就对电磁阀进行附加保护。 在工作状态下，所要求的工作压力油通过载荷油管（7）作用在系统安全阀上，并且封闭以后部分。安全阀（4）把工作压力限制在250bar以内。,7 September 2019,57,西安1130采煤机液压原理图,7 September 2019,58,7 September 2019,59,7 September 2019,60,7 September 2019,61,7 September 2019,62,7 September
20、 2019,63,7 September 2019,64,7 September 2019,65,7 September 2019,66,一、几种常有的国产工作液体 1.普通液压油（机床液压油）在精制的矿物油中加入适量抗氧化、抗磨、抗泡、防锈等添加剂制成的。 性能：氧化安定性、抗泡性、防锈性和粘温性均较好，具有中等程度的耐磨性，但凝点较高，只能在环境温度0C以上的条件使用。 用途：一般适用于要求较高的中、低压（p8MPa)机床液压系统和压力为816MPa的高压设备。,工作液体（液压油）,7 September 2019,67,2.抗磨液压油在普通液压油中加入高效抗磨添加剂制成的。它的显著特点就
21、是有特别高的抗磨性。 我国抗磨液压油的牌号：N22、N32、N4O、N68、NlOO和Nl50等6个。 用途：用于压力16MPa以上的高压系统。如采煤机的截割臂升降液压系统中就采用该油品。,工作液体（液压油）,7 September 2019,68,68,工作液体（液压油）,7 September 2019,69,二、工作液体的使用维护 1.污染物种类及其危害 (1)固体颗粒会加速元件磨损，堵塞缝隙及过滤器，使液压泵和阀性能下降，产生噪声。 (2)水液压油会加速工作液体的氧化，并与添加剂起作用产生粘性胶质，堵塞滤心。 (3)空气会降低工作液体的体积模量，引起气蚀，降低润滑性能。 (4)溶剂、表
22、面活性化合物等化学物质使金属腐蚀。 (5)生成的微生物使工作液体变质，降低润滑性能，加速元件腐蚀。,工作液体（液压油）,7 September 2019,70,2.污染原因 工作液体遭受污染的原因是多方面的: 一是在液压装置组装时残留下来的污染物，主要是指切屑、毛刺、型砂、磨粒、焊渣、铁锈等； 二是从周围环境混入的污染物，主要是指空气、尘埃、水滴等； 三是在工作过程中产生的污染，主要是指金属微粒、锈斑、涂料和密封件的剥离片、水分、气泡以及工作液体变质后的胶状生成物等。,工作液体（液压油）,7 September 2019,71,3.工作液体的污染控制 (1)严格清洗元件和系统。液压元件在加工的
23、每遭工序后都应净化，装配后再仔细清洗，以清除在加工和组装过程中残留的污染物。系统在组装前，先清洗油箱和管道，组装后再进行全面彻底的冲洗。 (2)防止污染物从外界侵入。在贮存、搬运及加工的各个阶段都应防止工作液体被污染。工作液体必须经过过滤器注入系统。设计时可在油箱呼吸孔上装设空气滤清器或采用密封油箱，防止运行时尘土、磨料和冷却物侵入系统。另外，在液压缸活塞杆端应装防尘密封，并经常检查定期更换。 (3)采用高性能的过滤器。这是控制工作液体污染度的重要手段，它可使系统在工作中不断滤除内部产生的和外部浸入的污染物。过滤器必须定期检查、清洗和更换滤芯。,工作液体（液压油）,7 September 2019,72,(4)控制工作液体的温度。液压装置必须设立良好的散热条件，使工作液体长期处在低于它开始氧化的温度下工作。一般液压系统的工作温度最好控制在65以下，机床液压系统还应更低一些。 (5)保持系统所有部位良好的密封性。空气侵入系统将直接影响工作液体的物理化学性能。因此，一旦发生泄漏，应立即排除。 (6)定期检查和更换工作液体并形成制度。每隔一定时间，对系统中的工作液体进行抽样分析。如发现污染度已超过标准，必须立即更换。在更换新工作液体前，整个系统必须先清洗1次。,工作液体（液压油）,
