【文章內(nèi)容簡介】 （5）工作介質(zhì) 它在液壓傳動(dòng)及控制中起傳遞運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力及信號的作用。工作介質(zhì)為液壓油或其他合成液體。13 / 36通過對上面系統(tǒng)的分析可見：1）液壓傳動(dòng)是依靠運(yùn)動(dòng)著的液體的壓力能來傳遞動(dòng)力的。2）從本質(zhì)上說，液壓傳動(dòng)裝置是一種能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓系統(tǒng)工作時(shí)，泵將原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ?；?zhí)行元件（液壓缸）將壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能輸出。3）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的油液是在受調(diào)節(jié)、控制的狀態(tài)下進(jìn)行工作的，傳動(dòng)與控制難以截然分開。4）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)必須滿足它所驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)部件（工作臺）在力和速度方面的要求。5）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)必須有工作介質(zhì)：液壓油。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的圖形符號圖 2圖 22 所示的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖是一種半結(jié)構(gòu)式的工作原理圖，它有直觀性強(qiáng)、容易理解的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，根據(jù)原理圖檢查十分方便，同時(shí)圖形比較復(fù)雜，難以繪制。為了便于閱讀、分析、設(shè)計(jì)和繪制液壓系統(tǒng)，工程實(shí)際中，國內(nèi)外都有采用液壓元件的圖形符號來表示。我國已經(jīng)制定了一種用規(guī)定的圖形符號來表示液壓原理圖中的各元件和連接管路的國家標(biāo)準(zhǔn)，即“液壓系統(tǒng)圖圖形符號(GB786—76)” 。對于這些圖形符號有以下幾條基本規(guī)定：(1)符號只表示元件的職能，連接系統(tǒng)的通路，不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)，也不表示元件在機(jī)器中的實(shí)際安裝位置。(2)元件符號內(nèi)的油液流動(dòng)方向用箭頭表示，線段兩端都有箭頭的，表示流動(dòng)方向可逆。(3)符號均以元件的靜止位置或中間零位置表示，當(dāng)系統(tǒng)的動(dòng)作另有說明時(shí)，可作例外。圖 23 所示為圖 22(a)系統(tǒng)用國標(biāo)《GB786—76 液壓系統(tǒng)圖圖形符號》繪制的工作原理圖。使用這些圖形符號可使液壓系統(tǒng)圖簡單明了，且便于繪圖。14 / 36圖 23 機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)的圖形符號圖1—工作臺 2—液壓缸 3—油塞 4—換向閥 5—節(jié)流閥6—開停閥 7—溢流閥 8—液壓泵 9—濾油器 10—油箱 液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 液壓傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)(1)由于液壓傳動(dòng)是油管連接，所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這是比機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng)，以克服長驅(qū)動(dòng)軸效率低的缺點(diǎn)。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上，已基本取代了老式的機(jī)械傳動(dòng)，不僅操作方便，而且外形美觀大方。15 / 36(2)液壓傳動(dòng)裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如，相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動(dòng)機(jī)的 12%～13%。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的重量指標(biāo)，目前是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的十分之一，液壓泵和液壓馬達(dá)可小至 (牛/瓦),發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)則約為 。(3)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá)，可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá) 1∶2022，并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。(4)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。正因?yàn)榇颂攸c(diǎn)，金屬切削機(jī)床中的磨床傳動(dòng)現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動(dòng)。(5)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)——借助于設(shè)置溢流閥等，同時(shí)液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。(6)液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化——借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時(shí)，能很容易地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。(7)液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)(1)液壓系統(tǒng)中的漏油等因素，影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和正確性，使得液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。(2)液壓傳動(dòng)對油溫的變化比較敏感，溫度變化時(shí)，液體粘性變化，引起運(yùn)動(dòng)特性的變化，使得工作的穩(wěn)定性受到影響，所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。(3)為了減少泄漏，以及為了滿足某些性能上的要求，液壓元件的配合件制造精度要求較高，加工工藝較復(fù)雜。(4)液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源，不像電源那樣使用方便。(5)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除。16 / 36總之，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，隨著設(shè)計(jì)制造和使用水平的不斷提高，有些缺點(diǎn)正在逐步加以克服。液壓傳動(dòng)有著廣泛的發(fā)展前景。17 / 36第三章 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng) 汽車起重機(jī)概述汽車起重機(jī)是一種使用廣泛的工程機(jī)械，這種機(jī)械能以較快速度行走，機(jī)動(dòng)性好、適應(yīng)性強(qiáng)、自備動(dòng)力不需要配備電源、能在野外作業(yè)、操作簡便靈活，因此在交通運(yùn)輸、城建、消防、大型物料場、基建、急救等領(lǐng)域得到了廣泛的使用。在汽車起重機(jī)上采用液壓起重技術(shù)，具有承載能力大，可在有沖擊、振動(dòng)和環(huán)境較差的條件下工作。由于系統(tǒng)執(zhí)行元件需要完成的動(dòng)作較為簡單，位置精度要求較低，所以，系統(tǒng)以手動(dòng)操縱為主，對于起重機(jī)械液壓系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中確保工作可靠與安全最為重要。汽車起重機(jī)是用相配套的載重汽車為基本部分，在其上添加相應(yīng)的起重功能部件，組成完整汽車起重機(jī)，并且利用汽車自備的動(dòng)力作為起重機(jī)的液壓系統(tǒng)動(dòng)力；起重機(jī)工作時(shí)，汽車的輪胎不受力，依靠四條液壓支撐腿將整個(gè)汽車抬起來，并將起重機(jī)的各個(gè)部分展開，進(jìn)行起重作業(yè)；當(dāng)需要轉(zhuǎn)移起重作業(yè)現(xiàn)場時(shí)，需要將起重機(jī)的各個(gè)部分收回到汽車上，使汽車恢復(fù)到車輛運(yùn)輸功能狀態(tài)，進(jìn)行轉(zhuǎn)移。一般的汽車起重機(jī)在功能上有以下要求:1)整機(jī)能方便的隨汽車轉(zhuǎn)移，滿足其野外作業(yè)機(jī)動(dòng)、靈活、不需要配備電源的要求；2)當(dāng)進(jìn)行起重作業(yè)時(shí)支腿機(jī)構(gòu)能將整車抬起，使汽車所有輪胎離地，免受起重載荷的直接作用，且液壓支腿的支撐狀態(tài)能長時(shí)間保持位置不變，防止起吊重物時(shí)出現(xiàn)軟腿現(xiàn)象；3)在一定范圍內(nèi)能任意調(diào)整、平衡鎖定起重臂長度和俯角，以滿足不同起重作業(yè)要求；4)使起重臂在 3600以內(nèi)能任意轉(zhuǎn)動(dòng)與鎖定；18 / 365)使起吊重物在一定速度范圍內(nèi)任意升降，并能在任意位置上能夠負(fù)重停止，負(fù)重啟動(dòng)時(shí)不出現(xiàn)溜車現(xiàn)象。圖 31 是汽車起重機(jī)的外形圖。它由汽車 轉(zhuǎn)臺 支腿 吊臂變幅液壓缸 基本臂 伸縮臀 起升機(jī)構(gòu) 7 等組成。 這種類型的起重機(jī)采用液壓傳動(dòng)，最大起重量為 80kN(幅度為 3m 時(shí))，最大起重高度為，起重裝置可連續(xù)回轉(zhuǎn)。由于該汽車起重機(jī)有較高的行走速度，可以和運(yùn)輸車隊(duì)編隊(duì)行駛，機(jī)動(dòng)性好，用途廣泛。當(dāng)裝上附加密后(圖中未表示)，可用于建筑工地吊裝頑制件．吊裝的最大高度為 6m。該起重機(jī)亦可在有沖擊、振動(dòng)、溫差變化大和環(huán)境較差的條件下工作。作為起重用的汽車起重機(jī)屬于工程機(jī)械．它所要求的動(dòng)作比較簡單，對于位置精度要求也不太高，因此可采用手動(dòng)控制，但要求液壓系統(tǒng)具有很高的安全可靠性。 圖 31 型汽車起重機(jī)外形圖19 / 361汽車 2轉(zhuǎn)臺 3支腿 4吊臂變幅液壓缸5基本臂 6伸縮臂 7起升機(jī)構(gòu) 液壓系統(tǒng)的工作原理汽車起重機(jī)是一種中小型起重機(jī)（最大起重能力 8 噸），該起重機(jī)液壓系統(tǒng)如圖 31 所示。這種起重機(jī)的作業(yè)操作，主要通過手動(dòng)操縱來實(shí)現(xiàn)多缸各自動(dòng)作。起重作業(yè)時(shí)一般為單個(gè)動(dòng)作，少數(shù)情況下有兩個(gè)缸的復(fù)合動(dòng)作，為簡化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)采用一個(gè)液壓泵給各執(zhí)行元件串聯(lián)供油方式。在輕載情況下，各串聯(lián)的執(zhí)行元件可任意組合，使幾個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作，如伸縮和回轉(zhuǎn)，或伸縮和變幅同時(shí)進(jìn)行等。汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)中液壓泵的動(dòng)力，都是由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過裝在底盤變速箱上的取力箱提供。液壓泵為高壓定量齒輪泵，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可以通過油門人為調(diào)節(jié)控制，因此盡管是定排量泵，但其輸出的流量可以在一定的范圍內(nèi)通過控制汽車油門開度的大小來人為控制，從而實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速；該泵的額定壓力為 21MPa，排量為 40min／r，額定轉(zhuǎn)速為1500r／min；液壓泵通過中心回轉(zhuǎn)接頭 開關(guān) 10 和過濾器 11 從油箱吸油；輸出的壓力油經(jīng)回轉(zhuǎn)接頭 多路換向閥手動(dòng)閥組 l 和 2 的操作，將壓力油串聯(lián)地輸送到各執(zhí)行元件，當(dāng)起重機(jī)不工作時(shí)，液壓系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)。液壓系統(tǒng)各部分工作的具體情況如下:1） 支腿收放回路 該汽車起重機(jī)的底盤前后各有兩條支腿，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)可以使每一條支腿收起和放下。在每一條支腿上都裝著一個(gè)液壓缸，支腿的動(dòng)作由液壓缸驅(qū)動(dòng)。兩條前支腿和兩條后支腿分別由多路換向閥 1 中的三位四通手動(dòng)換向閥 A 和 B 控制其伸出或縮回。換向閥均采用 M 型中位機(jī)能，且油路采用串聯(lián)方式。確保每條支腿伸出去的可靠性至關(guān)重要，因此每個(gè)液壓缸均20 / 36設(shè)有雙向鎖緊回路，以保證支腿被可靠地鎖住，防止在起重作業(yè)時(shí)發(fā)生“軟腿”現(xiàn)象或行車過程中支腿自行滑落。此時(shí)系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為前支腿進(jìn)油路 取力箱→液壓泵→多路換向閥 1 中的閥 A→兩個(gè)前支腿缸進(jìn)油腔；回油路 兩個(gè)前支腿缸回油腔→多路換向閥 1 中的閥 A→閥 B 中位→旋轉(zhuǎn)接頭 9→多路換向閥 2 中閥 C、D、E、F 的中位→旋轉(zhuǎn)接頭 9→油箱。后支腿進(jìn)油路 取力箱→液壓泵→多路換向閥 1 中的閥 A 的中位→閥 B→兩個(gè)后支腿缸進(jìn)油腔；回油路 兩個(gè)后支腿缸回油腔→多路換向閥 1 中的閥 A 的中位→閥 B→旋轉(zhuǎn)接頭 9→路換向閥2 中閥 C、D、E、F 的中位→旋轉(zhuǎn)接頭 9→油箱。21 / 36圖 32 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)圖2手動(dòng)閥組 3安全閥 4雙向液壓鎖 56 平衡閥 7節(jié)流閥 9中心回轉(zhuǎn)接頭 12開關(guān) 11過濾器壓力表 A、B、C、D、E、F手動(dòng)換向閥22 / 362） 吊臂回轉(zhuǎn)回路 吊臂回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)采用液壓馬達(dá)作為執(zhí)行元件。液壓馬達(dá)通過蝸輪蝸桿減速箱和一對內(nèi)嚙合的齒輪傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)。由于轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，每分鐘僅為 13 轉(zhuǎn)，故液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速也不高，因此沒有必要設(shè)置液壓馬達(dá)制動(dòng)回路。系統(tǒng)中用多路換向閥 2 中的一個(gè)三位四通手動(dòng)換向閥 C 來控制轉(zhuǎn)盤正、反轉(zhuǎn)和鎖定不動(dòng)三種工況。此時(shí)系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為:進(jìn)油路 取力箱→液壓泵→多路換向閥 1 中的閥 A、閥 B 中位→旋轉(zhuǎn)接頭 9→多路換向閥2 中的閥 C→回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)進(jìn)油腔；回油路 回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)回油腔→多路換向閥 2 中的閥 C→多路