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歐洲新型液壓系統基本結構與工作原理

文章出處:勃特克 人氣:發表時間:2019-09-22 17:18



一、概述
 
液路系統主要包括主油泵,液壓油箱,濾清器,減壓閥,溢流閥,起升液缸,伸縮液缸,吊鉗液缸,支腿液缸,液壓馬達,及各種液壓操作閥等部件。設備出廠前溢流閥、減壓閥及各種壓力閥的壓力已調定,確保液壓系統安全運行,用戶在使用中不得輕率更改。
 
液壓系統包括主液壓系統和轉向液壓系統,兩個系統共用一液壓油箱。





 
 
1、主液壓系統
 
主液壓系統為鉆機車在設備調整和鉆修作業時提供液壓動力,配置有各種閥件,控制操作各液壓機具正確安全運行。
 
2、轉向液壓系統
 
轉向液壓系統為車輛前部車橋的液壓助力轉向提供液壓動力,配置有各種閥件,控制液壓系統壓力、流向和穩定最高流量,確保車輛轉向輕便靈活,安全可靠。
 
 
 
 
二、結構特點
 
液壓系統由以下組成:
 
¨ 主液壓系統
 
¨ 轉向液壓系統
 
1、主液壓系統
 
由以下部件組成:
 
1) 液壓油箱:存儲、冷卻、沉淀和過濾液壓油。油箱安裝有:
 
l 人孔蓋,安裝在油箱頂部,設置有兩個,其中在油箱回油區的人孔蓋上安裝液壓空氣濾清器;
 
l 液壓空氣濾清器,過濾油箱流通空氣,油箱加油時過濾油液;
 
l 液位計,2個,安裝在油箱的前側面,設置有高低兩個液位計,高位液位計,顯示井架降落后的油面;低位液位計,顯示井架豎起后油面;
 
l 油溫表,安裝在油箱的前側面,測量油箱內油溫,正常工作油溫在30~70℃;主回油口,2個,設置在油箱的底板上,配置單向閥,分別連接主回油管和溢流閥回油口;單向閥在維修液壓管路時自動關閉,防止油箱中的油液流失;
 
l 排泄油口,設置在油箱的底板上,用堵頭封堵;打開堵頭可排放油箱液壓油;
 
l 主油泵吸油口,設置在油箱的前側面,安裝主吸油濾清器;
 
l 轉向油泵吸油口,設置在油箱的前側面,安裝轉向吸油濾清器;
 
l 轉向系統回油口,設置在油箱的底板上,配置單向閥,單向閥在維修液壓管路時自動關閉,防止油箱中的油液流失;
 
2) 液壓油泵:單聯齒輪結構,2臺,分別安裝在兩臺液力變速箱取力箱上,由變矩器泵輪驅動,發動機轉動,取力箱就可驅動油泵。取力箱配置有液壓離合器,當需要液壓動作時,可操作司鉆控制箱“液泵離合”手柄,置“油泵I合”位,油泵I結合,輸出工作壓力油液;手柄置“油泵II合”位,油泵II結合,輸出工作壓力油液;。手柄置中位,兩油泵均脫離停轉。
 
3) 溢流閥:先導式結構,2臺,分別安裝在主液壓油泵的出油口端。調定系統壓力,防止系統過載,保護系統及元件安全。
 
溢流閥的結構原理:由先導閥和主滑閥組成,先導閥部分包括閥體,滑閥,調壓彈簧等零件。主閥滑閥上開有一個小孔a,使進口壓力油能進入滑閥上腔B,當作用在錐閥上的液壓 力小于彈簧的預緊力時,先導閥錐閥在彈簧力的作用下關閉,因為閥體內沒有油液流動,滑閥上下兩端油腔液壓力相等。因此,滑閥在上端彈簧的作用下處于下端的極限位置。溢流閥的進出油口被滑閥切斷,溢流閥不溢流;當作用在錐閥上的液壓力因溢流閥進口壓力的升高而增大到等于彈簧力時,錐閥被頂開,滑閥上腔B的油液經回油口b和滑閥中心通孔流入閥的出油口,然后溢流回油箱,這時溢流閥進油口的壓力油從小孔a,向上補充到B腔,因為油液經小孔a時存在壓力損失,因此B腔的壓力低于進油口壓力,滑閥上下兩端出現壓力差。于是,在上下兩端壓力差的作用下滑閥克服彈簧力,滑閥自重以及摩擦力向上移動,打開溢流閥的進回油口,油液流回油箱,滑閥開啟后,受液動力的影響,進口的壓力P還要繼續上升,滑閥繼續上移,到某一位置滑閥受力平衡時,溢流閥進口壓力穩定在一定值,該值稱為溢流閥的調定壓力。
 
4) 吸油濾清器:箱外自封式結構,安裝在液壓油箱的側部,吸油筒浸入油箱內液面之下,過濾器的濾頭暴露在油箱外;設有自封閥、旁通閥、濾芯污染發訊器等裝置。更換或清洗濾芯時,可在箱外進行,拆卸,安裝方便;拆卸濾芯后,自封閥自動關閉,防止油箱內油液流出。旁通閥,當濾芯堵塞后,又不得立即停機檢修,油液可經旁通閥循環,適時停機清洗或更換濾芯;壓差指示器,機械目測結構,濾芯堵塞,影響油液壓差,指針擺動,當指向紅色區域時,應停機清洗或更換濾芯。濾清器出口安裝球閥,在維護檢修液壓管路時將其關閉,防止油箱中的油液流失。
 
5) 回油濾清器:配備旁通閥和壓差指示器,濾清器過濾液壓油中固體雜質,防止管路中的雜質進入油箱,保持系統油液清潔;旁通閥,當濾芯堵塞后,又不得立即停機檢修,油液可經旁通閥循環,適時停機清洗或更換濾芯;壓差指示器,機械目測結構,濾芯堵塞,影響油液壓差,指示樁伸出,當指向紅色區域時,應停機清洗或更換濾芯。
 
 
 
 
7) 起升油缸:三級復合油缸結構,配備單向節流閥;起升、降落井架,單向節流閥以防止井架降落過程中發生重力超速現象,保護井架起落安全。本機配置雙起升油缸。
 
l 結構及工作原理:結構組成,由缸體,一級活塞,二級活塞,三級活塞,導向環,密封圈等部分組成。缸頭設置有銷軸耳板,用銷軸與車架橫梁上固定耳板連接,三級活塞桿以同樣的方式與井架下體門框銷軸連接。一、二級柱塞為單向作用結構,在液壓油作用下,柱塞動力伸出,柱塞回程時要靠自重回縮;三級活塞為雙向作用結構,在液壓油作用下,三級活塞動力伸出和縮回。起升油缸設有三個油口,P1、P2和P3。油口P1設在缸頭處,接通柱塞工作腔及三級活塞無桿腔,油道內設置有單向節流閥;油口P2設在三級活塞桿處,接通三級活塞有桿腔,油道內設置有節流孔;油口P3設在三級活塞桿處,接通柱塞工作腔及三級活塞無桿腔,與P1油路相通,油道內設置有節流孔。在油缸三級活塞缸蓋處設置有放氣孔口,其上安裝放氣塞。
 
l 排放空氣:每次起落井架前,應徹底排放起升油缸和伸縮油缸內的空氣。液壓油中含有空氣,管路的滲漏導致油缸內存有空氣,當起升油缸和伸縮油缸長期停放時,空氣將富集在油缸的上部。在井架起升和下降時將加大產生事故的機率,排放空氣,消除事故隱患。
 
l 系統管路空氣排放:打開六聯閥控制板上的針形閥E,使起升油缸P1、P3形成暢通回路,并連接回油管路。提起起升油缸控制閥手柄,油泵液壓油經P1進入起升油缸,再經P3返回油油箱,液壓系統無負載運行;液壓系統經5~10min無負載運行,排除管路和起升油缸內的氣體。
 
l 排放起升油缸三級活塞有桿腔空氣:關閉針形閥E,起升油缸P1、P3形成封閉回路。輕微提起起升油缸控制閥手柄,向起升油缸下腔供壓力油,油壓控制在2~3MPa,打開油缸三級活塞缸蓋處放氣塞,排放起升油缸中的空氣。
 
l 系統滲漏檢查:輕微提起起升油缸控制閥,向起升油缸下腔供壓力油,使井架緩慢起升,離開井架前支架100~200mm,停止起升,井架保持狀態5min。檢查液壓系統及管路,各處不得滲漏;觀察井架,不得有明顯下落。
 
l 安全機構:井架重量較大,井架起落存在較大的事故機率,操作時應多加注意,嚴格遵循操作規程。為安全起升油缸設置了多重安全機構,即使起升油缸操縱閥失效或出現液壓軟管破裂損壞,起升油缸將有效地減緩井架放倒速度,防止重大事故發生。
 
l 起升井架:液壓油由P1油口,經單向閥進入油缸工作腔,一級柱塞首先伸出,到位后,二級柱塞、三級活塞桿依次伸出,三級活塞有桿腔內的油液經P2回油,由于P2口設有節流孔,三級活塞伸出時,應減小控制閥門的開度,減慢伸出速度,否則將導致液壓系統壓力升高;
 
l 放倒井架:液壓油由P2進人三級活塞有桿腔,推動活塞回縮,無桿腔的油液經P1節流口回油,油缸回縮速度較慢,以防止重力超速發生;各柱塞、活塞縮回順序是,首先是三級活塞回縮,到位后,二級、一級柱塞依次回縮。二級、一級柱塞回縮時,是依靠自重回落,無須向油缸供液壓油,此時可減小發動機轉速,操作手柄緩慢回落井架。
 
8) 伸縮油缸,液壓伸縮二層井架。
 
l 結構組成:超長柱塞油缸,缸體總長達14~16m。柱塞端部設有油口,油道內設置有單向節流閥;缸頭配有放氣塞。油缸體用U型螺栓與井架上體固緊,頂部頂在井架橫梁的座圈內,柱塞桿下部裝有連接板,與井架下體橫梁螺栓連接。
 
l 工作過程。二層井架伸出,操作伸縮油缸控制閥上提,壓力油經柱塞桿端部油口、單向閥、柱塞空心進入缸體,推動缸體伸出,帶動井架上體沿軌道上升,井架到位,鎖銷機構自動鎖定。二層井架縮回,人工解開安全銷,先操作伸縮油缸控制閥上提,使二層井架緩慢上升200mm左右,鎖銷機構自動解鎖,再操作伸縮油缸控制閥下壓,缸體內液壓油靠二層井架自重產生的壓力,經節流口由柱塞端部的油口,流出缸外,二層井架下落,下落速度靠單向節流閥及操作伸縮油缸控制閥開啟程度調節。
 
l 安全機構:二層井架重量較大,井架起落存在較大的事故機率,操作時應多加注意,嚴格遵循操作規程。為安全伸縮油缸設置有單向節流閥,即使油缸操縱閥失效或出現液壓軟管破裂損壞等,油缸將有效地減緩井架下落速度,防止重大事故發生。
 
l 排放空氣:油缸放置一段時間后,會有空氣從密封處滲入,初裝的油缸,內部更有空氣存在,因此,每次動作伸縮油缸前,必須排伸縮油缸內的空氣,防止油缸伸縮過程中爬行。輕微提起起升油缸控制閥手柄,向伸縮油缸供壓力油,油壓控制在2~3MPa,打開油缸頂部放氣塞,排放伸縮油缸中的空氣,排凈后擰緊螺帽,放氣時不能搬開井架安全插銷。
 
9) 吊鉗油缸:油缸為雙向活塞式結構,缸頭、缸蓋兩端均設有緩沖裝置,防止油缸液壓沖擊。油缸活塞桿縮回時,拉緊吊鉗貓頭繩,用于上緊、卸開鉆柱螺紋;活塞桿伸出,貓頭繩回程。
 
10) 液壓小絞車:行星減速機構,配備制動器和平衡閥,起吊物件安全,可在空中懸停。
 
11) 二聯閥:安裝在司鉆控制箱的下部,由進油閥片、回油閥片和二工作閥片組成。進油閥片設置有安全閥,調節進入二聯閥的工作壓力。松開并緊螺母,擰動調節螺桿便可改變安全閥的調整壓力,擰進時,調整壓力增高,擰出時,調整壓力降低;注意調整完畢后,要擰緊背帽,鎖緊調節螺母。工作閥片手動控制。
 
A. 吊鉗油缸閥I:控制吊鉗I油缸伸出,縮回,使錨頭繩松開、拉緊。閥芯設置浮動閥位,形成差動油缸回路,油泵油液和有桿腔油液同時進入油缸的無桿腔,使活塞桿快速伸出;閥芯彈簧復位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止。
 
B. 吊鉗油缸閥II:控制吊鉗II油缸伸出,縮回,使錨頭繩松開、拉緊。閥芯設置浮動閥位,形成差動油缸回路,油泵油液和有桿腔油液同時進入油缸的無桿腔,使活塞桿快速伸出;閥芯彈簧復位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止。
 
 
 
 
12) 四聯閥:安裝在車架右側后部的液壓控制板上,由進油閥片、回油閥片和四工作閥片組成。進油閥片設置有安全閥,調節進入四聯閥工作壓力。松開并緊螺母,擰動調節螺桿便可改變安全閥的調整壓力,擰進時,調整壓力增高,擰出時,調整壓力降低;注意調整完畢后,要擰緊背帽,鎖緊調節螺母。工作閥片均為氣動遠控,液壓閥芯由專用三位氣缸控制,組合氣動控制閥安裝在司鉆控制箱上。
 
A. 工況選擇閥:置“調整”工況,液壓動力傳送給六聯閥;置“作業”工況,液壓動力傳送到液壓大鉗;置中位,切斷六聯閥,液壓大鉗液路。
 
B. 液壓小絞車閥I:控制液壓小絞車I正、反轉,中位懸停。
 
C. 液壓小絞車閥II:控制液壓小絞車II正、反轉,中位懸停。
 
D. 液壓旋扣器閥:控制液壓旋扣器,正向旋轉,及停止。(用戶選配液壓旋扣器時安裝)
 
 
 
 
13) 六聯閥:安裝在車架左側后部的液壓控制箱上。由進油閥片、回油閥片和六工作閥片組成。進油閥片設置有安全閥,調節進入六聯閥工作壓力。松開并緊螺母,擰動調節螺桿便可改變安全閥的調整壓力,擰進時,調整壓力增高,擰出時,調整壓力降低;注意調整完畢后,要擰緊背帽,鎖緊調節螺母。
 
A. 前右支腿油缸閥:控制車架前部右側支腿油缸,升高、落下車架,并調整車架水平。閥芯彈簧復位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止。
 
B. 前左支腿油缸閥:控制車架前部左側支腿油缸,升高、落下車架,并調整車架水平。閥芯彈簧復位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止。
 
C. 后右支腿油缸閥:控制車架后部右側支腿油缸。升高、落下車架,并調整車架水平。閥芯彈簧復位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止。
 
D. 后左支腿油缸閥:控制車架后部左側支腿油缸。升高、落下車架,并調整車架水平。閥芯彈簧復位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止。
 
E. 起升油缸閥:控制起升油缸動作,起升、落下整體井架。閥芯彈簧復位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止。兩輸出油口均裝有過載閥,以限制進入油缸的壓力,提高井架操作安全性。
 
F. 伸縮油缸閥:控制伸縮油缸動作,伸出、縮回二層井架。閥芯鎖銷定位,松開手柄,閥芯仍然停留在工作位置,油缸繼續運動。兩輸出油口均裝有過載閥,以限制進入油缸的壓力,提高井架操作安全性。
 
 
 
 
2、轉向液壓系統
 
由以下部件組成:
 
1) 轉向油泵,安裝在發動機取力口上,發動機轉動,驅動油泵工作。
 
2) 吸油濾清器,箱外自封式結構,安裝在液壓油箱的側部,吸油筒浸入油箱內液面之下,過濾起濾頭露在油箱外,設有自封閥、旁通閥、濾芯污染發訊器等裝置,更換或清洗濾芯時,可在箱外進行,拆卸,安裝方便,并且油箱內油液不會流出。
 
3) 溢流穩流閥,調定系統壓力,防止系統過載,保護系統及元件安全;油泵高速運轉,流量過大時,分流回油箱,確保系統最高穩定流量。參見圖(溢流穩流閥)
 
4) 轉向分配閥,跟隨方向機動作,控制液壓油的流向和流量,供給轉向油缸,推動前橋車輪左右轉向。參見圖(轉向分配閥)
 
5) 轉向油缸,雙向活塞油缸,前3橋各配一件;活塞桿頭連接在轉向節拐臂上,控制車輪轉角。參見圖(轉向油缸)
 
6) 球閥,連接在壓力管線與回油管線之間,當鉆機在作業工況時,打開球閥,系統卸載,保護系統元件。
 
 
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