液压传动基本知识.(DOC)

第一讲 液压传动基础知识

一、 什么是液压传动？

定义：利用密闭系统中的压力液体实现能量传递和转换的传动叫液压传动。液压传动以液体为工作介质，在液压泵中将机械能转换为液压能，在液压缸（立柱、千斤顶）或液压马达中将液压能又转换为机械能。

二、液压传动系统由哪几部分组成？

液压传动系统由液压动力源、液压执行元件、液压控制元件、液压辅助元件和工作液体组成。

三、液压传动最基本的技术参数：

1、压力：也叫压强，沿用物理学静压力的定义。静压力：静止液体中单位承压面积上所受作用力的大小。

单位：工程单位 kgf/cm 2

法定单位：1 MPa （兆帕）＝ 106 Pa (帕)

1 MPa （兆帕）≈10 kgf/cm 2

2、流量：单位时间内流过管道某一截面的液体的体积。

单位：工程单位：L / min ( 升/ 分钟 )

法定单位：m 3 / s

四、职能符号：

定义：在液压系统中，采用一定的图形符号来简便、清楚地表达各种元件和管道，这种图形符号称为职能符号。

作用：表达元件的作用、原理，用职能符号绘制的液压系统图简便直观；但不能反映元件的结构。如图：

操纵阀双向锁

YDF-42/200（G）

截止阀

过滤器

安全阀

千斤顶液控单向阀

五、常用密封件：

1.O 形圈：

常用标记方法： 公称外径（mm ） 截面直径 （mm ）

2.挡圈（O 形圈用）：

3.常用标记方法：

挡圈 A D × d × a

A型（切口式）; D外径（mm）；d内径（mm）；a厚度（mm）

第二讲控制阀；液控单向阀；单向锁

一、控制阀：

1.定义：在液压传动系统中，对传动液体的压力、流量或方向进行调节和控制的液压元件统称为控制阀。

2.分类：根据阀在液压系统中的作用不同分为三类：

压力控制阀：如安全阀、溢流阀

流量控制阀：如节流阀

方向控制阀：如操纵阀液控单向阀双向锁

3.对阀的基本要求：

（1）工作压力和流量应与系统相适应；

（2）动作准确，灵敏可靠，工作平稳，无冲击和振动现象；

（3）密封性能好，泄漏量小；

（4）结构简单，制作方便，通用性大。

二、液控单向阀结构与原理：

1.定义：在支架液压系统中用以闭锁液压缸中的液体，使之承载的控制元件为液控单向阀。一般单向阀只能使工作液一个方向流动，不能逆流，而液控单向阀可以由液压控制打开单向阀，使工作液逆流。

2.

3. 作用（以立柱液控单向阀为例）：

①升柱：把操纵阀打到升柱位置，高压液打开液控单向阀阀芯向立柱下腔供液，立柱活塞杆伸出。

②承载：升到要求高度时继续供液3～5s后停止供液，此时液控单向阀在立柱下腔高压液体的压力作用下，阀芯关闭，闭锁立柱下腔中的液体，阻止立柱下腔的液体回流，使立柱承载。

③降柱：把操纵阀打向降柱位置，从操作阀过来的高压液一路通向立柱上腔，一路打开液控阀阀芯，沟通立柱下腔回路，立柱下降。

4. 规格型号：

K D F 1 D

K液控; D单向; F阀; 1第一次设计; D第四修改;

Y D F- 42 / 200

Y液控; D单向; F阀; 42压力（42MPa）;200流量（200L/min）

F D Y 400 / 40

F阀; D单向; Y液控; 400流量（400L/min）; 40压力（40MPa）

5、 FDY400/40K-JA液控单向阀的结构：

1. 技术参数：压力： 40MPa 流量： 400L/min

2. 结构：（如图）

阀体（1）活塞（3）顶杆（5）隔离套（9）阀座（10）阀垫（11）阀芯（12）阀套（13）紧固套（18）螺套（17）螺堵（2）弹簧（8、16）密封件

三、单向锁：

1. 与液控单向阀的异同点：

单向锁实际上也是液控单向阀。在支架液压系统中，一般把闭锁千斤顶一个腔的液控单向阀称为液控单向锁，把闭锁千斤顶两个腔的双向液控单向阀称为液控双向锁。

单向锁无配液板，结构紧凑，用于闭锁千斤顶。

2. 常用规格型号：DSF1 、 YD-PK200/40 和 YDF-42/200(G)

3. 结构简图、职能符号图：

4. DSF1 结构：阀体阀芯阀座顶杆弹簧螺堵螺套及密封件

5.工作原理，作用：同液控单向阀

第三讲双向锁；安全阀、交替单向阀；球阀

一、双向锁：

1.特点：

双向锁实际上也是液控单向阀。双向锁在结构上由两个液控单向阀组合而成，在支架液压系统中，一般把闭锁千斤顶一个腔的液控单向阀称为液控单向锁，把闭锁千斤顶两个腔的双向液控单向阀称为液控双向锁。

2.结构简图及职能符号：

结构：阀体阀套阀芯阀座双顶杆弹簧螺堵阀垫及其它密封件

3.工作原理：（以护帮千斤顶为例）

双向锁A、B口分别与操作阀连接，C、D口分别于千斤顶下腔、上腔连接。操作操作阀打至伸护帮板位置，高压液从A口进入，右侧阀芯右移，A、C口沟通，高压液进入千斤顶下腔，千斤顶伸出；同时，从A口进入的高压液推动顶杆左移，推动左侧阀芯左移，D、B沟通，千斤顶上腔回液经D、B回液；操作操作阀打至收护帮板位置，同样，反之亦然；操作阀中位时，A、B均与回液连通，左右阀芯在弹簧的作用下分别紧压在自己的阀座上，不允许液体回流，护帮板被固定在某一位置上，既能承受推力负荷，也能承受拉力负荷。也就是说：A、B液口不仅是各自单向阀的进口通道，还分别是对方单向阀的卸载液口。

4.常用规格型号：

SSF4 XSS S-双向 S—锁 F—阀

5.SSF4结构图：

结构：阀体、阀套、单向阀芯、单向阀座、双顶杆、顶杆弹簧、单向阀弹簧、螺堵、螺套

二、安全阀：安全阀属于压力控制阀，都为直动式，是溢流阀的一种特殊形式。

1.常用规格型号及职能符号：（打开图）

ZH Y F 1A --中溢流量安全阀，溢流量为：32L/min

ZH中流量;Y溢流;F阀;1A设计序号

B S Y F 百升安全阀

BS百升（溢流量100L/min）;Y溢流;F阀

2.职能符号：

3.分类：

弹簧式安

全阀支架常用;

充气式安全阀

4.B S Y F安全阀的结构：

阀体（1）、阀芯（阀针）（2）、特制O形圈（3）、弹簧座（5）、阀壳（6）、弹簧（8）、调压螺丝（9）、过滤器（13）、其它密封件(O形圈：30×3.5 22×2.4；挡圈：A30×24×1.5)

5.液压支架用安全阀的作用（以立柱为例）：

①使立柱保持恒定的工作阻力。

②当顶板压力超过支架工作阻力时，安全阀阀芯打开，释放立柱下腔小部分液体，以保证恒定的工作阻力，同时起到过载保护作用。

③立柱下腔压力未达到安全阀额定释放压力时，阀芯常闭，起密封作用。

三、交替单向阀：

1.常用规格型号：

J D F 4 C.00 J –交替 D—单向 F—阀 4C.00—设计序号

结构：阀体阀芯弹簧螺纹接头 O形圈（30×3.1）

2.作用： A、B 口分别为供液口，

3. C为出液口；从B供液，

4. 高压液推

动阀芯下移（根据图示位置而5. 定）密封A口，6. 高压液从B---C；从A口供液，7. 阀芯上移密封B口，8. 沟通A、C。为差动回路的主要控制元件。

3.主要回路（差动回路）：常用于推移千斤顶的控制和尾梁千斤顶与插板千斤顶

的联动。（如图）

四、球形截至阀：

球阀是一种方向控制阀，控制液流的方向，因阀芯为球形而得名。

1.常用规格型号：

QJ25(G)

Q—球形 J---截至阀 25—通径为Ф25mm G—公头进液。

2. 注意事项：

为减小操作时的力，在公头侧阀座上上下开有两条通孔，以便于阀芯(芯球)两侧压力平衡，便于操作，这也是公头进液的原因。

安全隐患：手把搬动机构的限位、转动依靠一盘钢球，轴挡限位钢球，U形销限位轴挡（钢球座），如搬动机构O形圈损坏或钢球损坏，搬动机构有可能窜出伤人。

3. 职能符号：

第四讲操纵阀三用阀

一、操纵阀

1. 结构特点：操纵阀是一个配液阀，它由内部结构相同的若干片组成，每片可控制支架的一组立柱或千斤顶，完成升柱、降柱或推溜、移架等动作。每片由四个单向阀组成两个两位三通阀，相当于一个Y型机能的三位四通阀。是方向控制阀的一种。

2. 组成：1.手把、2.压块、

3.顶杆、

4.

5.

6.7单向阀、8.阀体、9、弹簧

3. 工作原理：（以立柱为例）

（1）A、B口接立柱（千斤顶）上下腔，P口与泵站供给的高压液（主进液）接通，R（O）口接回液。

（2）搬动手把1向下转动，使压块2推动顶杆3向右移动，关闭单向阀4打开单向阀5，高压液从P口进入立柱下腔，立柱活柱上升，立柱上腔回液经A至单向阀6，从R口(标准叫法为O口)回液。手把回到中位（零位）时，压块2离开顶杆，在弹簧的作用下顶杆左移打开单向阀4，关闭单向阀5从而关闭高压口。

（3）操纵阀中位时，A-O（R）、B- O(R)是相通的，P口截至。

（4）手把1向上转动，使压块2推动另一侧顶杆3向右移动，关闭单向阀6打开单向阀7，高压液从P口进入立柱上腔，立柱活柱下降，立柱下腔回液经B至单向阀4，从R口(标准叫法为O口)回液。

注意：在说明工作原理时，应根据结构简图或职能符号图来说明。

4.职能符号：

上图（b）是一种表示方法，另外也可如下图，两者等效。

中间位置时，A、B、O相通，P截止。

5. 常用规格型号：

BZF（8+1）：Z—操纵 F---阀

流量：200L/min；额定压力： 31.5MPa（8+1）：8片操作阀，1片配液板

CZFZ400（7）：

流量：400 L/min；额定压力： 31.5MPa （7）：7片操作阀，1片配液板6. BZF（8+1）：

（1）BZF（8+1）操纵阀组由配液板、中片阀、首片阀组成。

(2) BZF中片阀的结构：（打开操纵阀图）

阀体、阀杆、压杆组件、阀套、压紧螺套、导向套、接头、操作机构、阀杆弹簧、压杆弹簧密封件等组成。

（3）工作原理：同上。

（3）密封部位及密封件明细：

部位 O形圈挡圈

压紧螺套内密封： 12×1.9 A12×9

压紧螺套外密封： 32×3.1 A33×28×1.5

导向套： 32×3.1 A33×28×1.5

阀套内密封： 20×2.4 A20×16

阀套外密封： 30×3.1 A30×25

接头外密封： 35×3.1 A35×30

接头内密封： 23×2.4 A23×19

阀杆与阀套之间用阀垫密封

阀杆与顶杆组件之间用聚甲醛垫密封。

（4）主要密封处密封损坏时产生的现象：

1. 压紧螺套内密封：操作时或中位时往操作机构内窜液

2. 压紧螺套外密封：操作时或中位时往操作机构内窜液

3. 阀套内密封：中位时高压窜液

4. 阀套外密封：中位时高压窜液

5. 接头内密封：中位时高压窜液

6. 阀杆与阀套之间用阀垫密封：中位时高压窜液

7. 阀杆与顶杆组件之间用聚甲醛垫密封：操作时窜液

（5）常见故障：

1. 阀套密封面损坏、阀杆阀垫损坏：中位时高压窜液，高压封不住，一部

分高压液经压杆与阀杆的密封面至O口回液，一部分高压液由接头至千斤

顶，由于和回液口沟通，此时压力很小，如回液口不畅，千斤顶则误动

作，造成流量损失和压力损失。

2. 压杆组件阀垫损坏、阀杆密封面损坏：操作时窜液，一部分高压液经O

口回液，造成流量损失和压力损失，现象：千斤顶动作慢，达不到初撑

力。

3. 压杆组件节流孔堵塞：操作力大，操作困难，手把不能自锁。

4. 导向套内、外密封损坏：操作时窜液，操作力大，操作困难，手把不能

自锁。

5. 接头内密封损坏：中位时窜液。

6. 操作机构压块磨损严重、凸轮损坏：操作机构不自锁。

7.CZFZ操纵阀

（1）结构：

端套卡座、筒阀（阀杆）、压套、阀垫、半环、中套、顶杆组件、螺套（杆套）、杠杆、杠杆轴、操作机构、阀体、密封件等组成

（2）技术参数：流量：400 L/min；额定压力： 31.5MPa 7片操作阀，1片配液板

二、DZ单体液压支柱及三用阀：

1.单体液压支柱结构：如图

顶盖、三用阀、活柱体、液压缸、复位弹簧、活塞密封、底座

DZ单体液压支柱液压直径有：Ф80mm和Ф100mm两种

2.三用阀：

（1）特点：该阀具有三种作用，即：单向阀、卸载阀、安全阀的作用。

（2）结构组成：左阀筒、注液阀体、单向阀垫、钢球、固定螺套、单向阀弹簧、卸载阀垫、卸载阀弹簧、连接螺杆、阀套、安全阀座、安全阀阀针、安全阀阀垫、

安全阀弹簧、调压螺钉、右阀筒

（3）工作原理：

1. 升柱、初撑：

注液枪插入三用阀注液阀体内，挂好锁紧套操作注液枪，高压液打开三用阀中的球形单向阀进入支柱，迫使活柱升高。活柱不再升高时，持续3～5s支柱内腔压力和泵压相同，松开注液枪，三用阀单向阀关闭。

2. 承载、溢流

顶板压力增大，超过支柱额定工作阻力时，作用在安全阀阀垫上的力大于安全阀弹簧的力时，安全阀阀垫及六角导向套一起右移，安全阀打开，从右阀筒溢流。

3. 降柱：

<1> 用卸载手把插入右阀筒的卸载孔中，转动卸载手把，迫使阀套、连接螺

杆、注液阀体一同左移，压缩卸载弹簧，卸载阀打开卸载；

<2> 另外，可用专用卸载手把插入注液体中，卸载手把顶杆伸出把注液单向

阀的阀芯（钢球）顶开，从而卸载。

第五讲基本液压回路

一、立柱控制基本回路：

操纵阀

该回路6400

支架立柱控制回路，由一片操纵阀控制两棵立柱。

二、推移控制差动回路：

差动回路如图所示，采用交替单向阀作为控制元件。差动回路能减小推移千斤顶的推力，提高推出速度，

支架推移千斤顶

正置，采用差动回路为保证

拉架力大于推溜力，提高推

溜速度。

三、6400支架推移控制回路：

四、平衡千斤顶控制回路：

五、护帮千斤顶：

护邦千斤顶基本控制回路

六、抬底千斤顶基本回路：

抬底千斤顶

液控单向阀

抬底千斤顶基本回路

七、尾梁千斤顶与插板千斤顶控制基本回路：

八、ZY6400液压系统图；

九、ZFS620018/35液压系统图

第六讲各种阀件常见故障

一、液控单向阀常见故障及表现：

1.阀芯密封损坏：立柱（千斤顶）不能承载。

2.顶杆(顶杆活塞)密封损坏：窜液，高压液作用在顶杆上的推力小，打不开单向阀芯，立柱（千斤顶）不降。

3.阀芯密封处有脏物卡住阀芯关不严：立柱不能承载。

4.顶杆弯曲或歪斜：打不开单向阀芯，立柱（千斤顶）不降。

5.配液板、螺堵处O形圈损坏：漏液

6.安全阀螺套处O形圈损坏：立柱（千斤顶）下降不能承载。

二、安全阀常见故障及表现：

1.安全阀弹簧疲劳，使安全阀调整值变低：立柱（千斤顶）不能承载。

2.安全阀阀针（阀芯）处O形圈损坏：立柱（千斤顶）不能承载。

3.安全阀过滤网损坏造成阀针内孔有脏物、铁屑堵塞：立柱（千斤顶）工作阻力加大。

4.脏杂物卡在阀座与阀垫之间，使安全阀关闭不严：不能承载。

5.阀体处O形圈损坏：漏液，不能承载。

三、单向锁常见故障及表现：（基本上同液控单向阀）

1.阀芯密封损坏：千斤顶不能承载。

2.顶杆(顶杆活塞)密封损坏：窜液，高压液作用在顶杆上的推力小，打不开单向

阀芯，千斤顶不降。

3.阀芯密封处有脏杂物卡住阀芯关不严：千斤顶不能承载。

4.顶杆弯曲或歪斜：打不开单向阀芯，千斤顶不降。

5.安全阀螺套处O形圈损坏：千斤顶下降不能承载。

四、双向锁常见故障及表现：

1.阀芯密封损坏：千斤顶对应腔不能承载。

2.顶杆(顶杆活塞)密封损坏：窜液，高压液作用在顶杆上的推力小，打不开单向

阀芯，千斤顶不降（不升）。

3.阀芯密封处有脏杂物卡住阀芯关不严：千斤顶对应腔不能承载。

4.顶杆弯曲或歪斜：打不开单向阀芯，千斤顶不降（不升）。

5.安全阀螺套处O形圈损坏：千斤顶对应腔下降，不能承载。

五、操纵阀常见故障及表现：

1.阀套密封面损坏、阀杆阀垫损坏：中位时高压窜液，高压封不住，一部分高压

液经O口回液，一部分高压液由接头至千斤顶，由于和回液口沟通，此时压力很小，如回液口不畅，千斤顶则误动作。造成流量损失和压力损失。造成立柱（千斤顶）动作慢。

2.压杆组件阀垫损坏、阀杆密封面损坏：操作时窜液，一部分高压液经O口回液，

造成流量损失和压力损失，现象：千斤顶动作慢，达不到初撑力。

3.压杆组件节流孔堵塞：操作力大，操作困难，手把不能自锁。

4.导向套内、外密封损坏：操作时窜液，操作力大，操作困难，手把不能自锁。

5.接头内密封损坏：中位时窜液。

6.接头外密封损坏：漏液

7.操作机构压块磨损严重、凸轮损坏：操作机构不自锁。

第七讲故障处理方法及注意事项

一、支架检修操作规定：

1. 处理液压系统故障，必须关闭进液截至阀，将手把置于适当位置，使检修部位的

压力被完全释放，检查无误后关闭回液截至阀，方可进行工作。

2. 主管路检修，必须通知泵站停泵并采取闭锁手段，同时应关闭故障部位前级压力

截至阀，采取正确方法进行压力释放，检查无误后方可进行工作。

3. 拆除故障部件前应彻底清擦。

4. 拆除故障部件时应采取防尘防污措施。

5. 按规定使用专用工具，不准乱敲乱砸。

6. 严禁使部件敞口对着人体，以防误操作伤人。

7. 检修完毕，打开截至阀时动作要慢，以免损坏设备和造成其他事故。

8. 正常使用的情况下不准关闭回液截至阀，因检修需要关闭时，检修后应及时打开。

二、主进、主回球阀关闭顺序：

先关主进液球阀，操作推移手把上下活动，释放系统压力，使检修部位的压力被完全释放，然后关闭回液截至阀。

三、卸载总原则：

根据压力定义可知：压力和负载成正比，无负载亦无压力，只有消除负载，才能泄压，也就是说:让立柱（千斤顶）不承载。

四、护帮双向锁、安全阀的压力释放：

操作操纵阀，把护帮板收到自然竖立状态，左右微动操作手把，使千斤顶内压力释放，按要求关闭主进液截至阀、主回液截至阀，拆卸胶管，更换双向锁，此时千斤顶内液体有一定的压力但不大，拆卸胶管时注意管头摆动。

五、前梁液控单向阀、安全阀的压力释放：

前梁千斤顶配置的是液控单向阀，锁千斤顶后腔。

1.顶板条件好时：

操作操作阀降前梁，降到无行程为止，按要求关闭主进液截至阀、主回液截至阀，拆卸胶管，更换单向阀或安全阀。

2.顶板条件不好时：

用单体支撑前梁，后操作操作阀微降前梁，让单体承受前梁自重并对顶板有一定的支撑，可以达到释放千斤顶后腔压力的目的。然后按要求关闭主进液截至阀、主回液截至阀，拆卸胶管，更换单向阀或安全阀。此时千斤顶内液体有一定的压力但不大，拆卸胶管时注意管头摆动。

六、立柱液控单向阀、安全阀的压力释放：

用球阀关闭另一颗完好立柱上腔供液（在液控阀进口前），微降立柱，把坏安全阀的立柱与顶梁绞接销拆掉，继续降前柱，释放该立柱底腔压力，压力释放后拆下坏安全阀换上好安全阀后，升柱，安好立柱与顶梁绞接销，拆下另一立柱上腔球阀并恢复管路，升柱并达到初撑力。若顶板压力大，或两棵前立柱安全阀均损坏时，应用单体撑住支架顶梁方可更换，单体应采取防倒措施。