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欧洲新型液压系统基本结构与工作原理

文章出处:勃特克 人气:发表时间:2019-09-22 17:18



一、概述
 
液路系统主要包括主油泵,液压油箱,滤清器,减压阀,溢流阀,起升液缸,伸缩液缸,吊钳液缸,支腿液缸,液压马达,及各种液压操作阀等部件。设备出厂前溢流阀、减压阀及各种压力阀的压力已调定,确保液压系统安全运行,用户在使用中不?#20204;?#29575;更改。
 
液压系统包括主液压系统和转向液压系统,两个系统共用一液压油箱。





 
 
1、主液压系统
 
主液压系统为钻机车在设备调整和钻修作业时提供液压动力,配置有各种阀件,控制操作各液压机具正确安全运行。
 
2、转向液压系统
 
转向液压系统为车辆前部车桥的液压助力转向提供液压动力,配置有各种阀件,控制液压系统压力、流向和稳定最高流量,确保车辆转向轻便灵活,安全可靠。
 
 
 
 
二、结构特点
 
液压系统由以下组成:
 
¨ 主液压系统
 
¨ 转向液压系统
 
1、主液压系统
 
由以下部件组成:
 
1) 液压油箱:存储、冷却、沉淀和过滤液压油。油箱安装有:
 
l 人孔盖,安装在油箱顶部,设置有两个,其中在油箱回油区的人孔盖上安装液压空气滤清器;
 
l 液压空气滤清器,过滤油箱流通空气,油箱加油时过滤油液;
 
l 液位计,2个,安装在油箱的前侧面,设置有高低两个液位计,高位液位计,显示井架降落后的油面;低位液位计,显示井架竖起后油面;
 
l 油温表,安装在油箱的前侧面,测量油箱内油温,正常工作油温在30~70℃;主回油口,2个,设置在油箱的?#35013;?#19978;,配置单向阀,分别连接主回油管和溢流阀回油口;单向阀在维修液压管路时自动关闭,防止油箱中的油液流失;
 
l 排泄油口,设置在油箱的?#35013;?#19978;,用堵头封堵;打开堵头可?#27431;?#27833;箱液压油;
 
l 主油泵吸油口,设置在油箱的前侧面,安装主吸油滤清器;
 
l 转向油泵吸油口,设置在油箱的前侧面,安装转向吸油滤清器;
 
l 转向系统回油口,设置在油箱的?#35013;?#19978;,配置单向阀,单向阀在维修液压管路时自动关闭,防止油箱中的油液流失;
 
2) 液压油泵:单联齿轮结构,2台,分别安装在两台液力变速箱取力箱上,由变矩器泵轮驱动,发动机转动,取力箱就可驱动油泵。取力箱配置有液压离合器,当需要液压动作时,可操作司钻控制箱“液泵离合”手柄,置“油泵I合”位,油泵I结合,输出工作压力油液;手柄置“油泵II合”位,油泵II结合,输出工作压力油液;。手柄置中位,两油泵均脱离停转。
 
3) 溢流阀:先导式结构,2台,分别安装在主液压油泵的出油口端。调定系统压力,防止系统过载,保护系统及元件安全。
 
溢流阀的结构原理:由先导阀和主滑阀组成,先导阀部分包括阀体,滑阀,调压弹簧等零件。主阀滑阀上开有一个小孔a,使进口压力油能进入滑阀上腔B,当作用在锥阀?#31995;?#28082;压 力小于弹簧的预紧力时,先导阀锥阀在弹簧力的作用下关闭,因为阀体内没有油液流动,滑阀上下两端油腔液压力相等。因此,滑阀在上端弹簧的作用下处于下端的极限位置。溢流阀的进出油口被滑阀切断,溢流阀不溢流;当作用在锥阀?#31995;?#28082;压力因溢流阀进口压力的升高而增大到等于弹簧力时,锥阀?#27426;?#24320;,滑阀上腔B的油液经回油口b和滑阀?#34892;?#36890;孔流入阀的出油口,然后溢流回油箱,这时溢流阀进油口的压力油?#26377;?#23380;a,向上补充到B腔,因为油液经小孔a时存在压力损失,因此B腔的压力低于进油口压力,滑阀上下两端出现压力差。于是,在上下两端压力差的作用下滑阀克服弹簧力,滑阀自重以及摩擦力向上移动,打开溢流阀的进回油口,油液流回油箱,滑阀开启后,受液动力的影响,进口的压力P还要继续上升,滑阀继续上移,到某一位置滑阀受力平衡时,溢流阀进口压力稳定在一定值,该值称为溢流阀的调定压力。
 
4) 吸油滤清器:箱外自封式结构,安装在液压油箱的侧部,吸油筒浸入油箱内液面之下,过滤器的滤头暴露在油箱外;设有自封阀、旁通阀、滤芯污染发讯器等装置。更换或清洗滤芯时,可在箱外进行,拆卸,安装方便;拆卸滤芯后,自封阀自动关闭,防止油箱内油液流出。旁通阀,当滤芯堵塞后,又不得立即停机检修,油液可经旁通阀循环,适时停机清洗或更换滤芯;压差指示器,机?#30340;?#27979;结构,滤芯堵塞,影响油液压差,指针摆动,当指向红色区域时,应停机清洗或更换滤芯。滤清器出口安装球阀,在维护检修液压管路时将其关闭,防止油箱中的油液流失。
 
5) 回油滤清器:配?#27010;?#36890;阀和压差指示器,滤清器过滤液压油中固体?#21448;剩?#38450;?#26500;?#36335;中的?#21448;?#36827;入油箱,保持系统油液清洁;旁通阀,当滤芯堵塞后,又不得立即停机检修,油液可经旁通阀循环,适时停机清洗或更换滤芯;压差指示器,机?#30340;?#27979;结构,滤芯堵塞,影响油液压差,指示桩伸出,当指向红色区域时,应停机清洗或更换滤芯。
 
 
 
 
7) 起升油缸:三级复合油缸结构,配备单向节流阀;起升、降落井架,单向节流阀以防止井架降落过程中发生重力超速现象,保护井架起落安全。本机配置双起升油缸。
 
l 结构及工作原理:结构组成,由缸体,一级活塞,二级活塞,三级活塞,导向环,密封圈等部分组成。缸头设置有销轴耳板,用销轴与车架横梁上固定耳板连接,三级活塞杆以同样的方式与井架下体门框销轴连接。一、二级柱塞为单向作用结构,在液压油作用下,柱塞动力伸出,柱塞回程时要靠自重回缩;三级活塞为双向作用结构,在液压油作用下,三级活塞动力伸出和缩回。起升油缸设有三个油口,P1、P2和P3。油口P1设在缸头处,?#27833;?#26609;塞工作腔及三级活塞无杆腔,油道内设置有单向节流阀;油口P2设在三级活塞杆处,?#27833;?#19977;级活塞有杆腔,油道内设置有节流孔;油口P3设在三级活塞杆处,?#27833;?#26609;塞工作腔及三级活塞无杆腔,与P1油路相通,油道内设置有节流孔。在油缸三级活塞缸盖处设置有放气孔口,其上安装放气塞。
 
l ?#27431;?#31354;气:每次起落井架前,应彻底?#27431;?#36215;升油缸和伸缩油缸内的空气。液压油中含有空气,管路的渗漏导致油缸内存有空气,当起升油缸和伸缩油缸长期停放时,空气将富集在油缸的上部。在井架起升和下降时将加大产生事故的机率,?#27431;?#31354;气,消除事故隐患。
 
l 系统管路空气?#27431;牛?#25171;开六联阀控制板?#31995;?#38024;形阀E,使起升油缸P1、P3形成畅通回路,并连接回油管路。提起起升油缸控制阀手柄,油泵液压油经P1进入起升油缸,再经P3返回油油箱,液压系统无负载运行;液压系统经5~10min无负载运行,排除管路和起升油缸内的气体。
 
l ?#27431;?#36215;升油缸三级活塞有杆腔空气:关闭针形阀E,起升油缸P1、P3形成封闭回路。轻微提起起升油缸控制阀手柄,向起升油缸下腔供压力油,油压控制在2~3MPa,打开油缸三级活塞缸盖处放气塞,?#27431;?#36215;升油缸中的空气。
 
l 系统渗漏检查:轻微提起起升油缸控制阀,向起升油缸下腔供压力油,使井架缓慢起升,离开井架前支架100~200mm,停止起升,井架保持状态5min。检查液压系统及管路,各处不得渗漏?#36824;?#23519;井架,不得有明显下落。
 
l 安全机构:井架重量较大,井架起落存在较大的事故机率,操作时应多加注意,严格遵循操作规程。为安全起升油缸设置了多重安全机构,即使起升油缸操纵阀失效或出现液压软管破裂损坏,起升油缸将有效地减缓井架放倒速度,防止重大事故发生。
 
l 起升井架:液压油由P1油口,经单向阀进入油缸工作腔,一级柱塞首先伸出,到位后,二级柱塞、三级活塞杆依次伸出,三级活塞有杆腔内的油液经P2回油,由于P2口设有节流孔,三级活塞伸出时,应减小控制阀门的开度,减慢伸出速度,否则将导致液压系统压力升高;
 
l 放倒井架:液压油由P2进人三级活塞有杆腔,推动活塞回缩,无杆腔的油液经P1节流口回油,油缸回缩速度?#19979;?#20197;防止重力超速发生;各柱塞、活塞缩回顺序是,首先是三级活塞回缩,到位后,二级、一级柱塞依?#20301;?#32553;。二级、一级柱塞回缩时,是依靠自重回落,无须向油缸供液压油,此时可减小发动机转速,操作手柄缓慢回落井架。
 
8) 伸缩油缸,液压伸缩二层井架。
 
l 结构组成:超长柱塞油缸,缸体总长达14~16m。柱塞端部设有油口,油道内设置有单向节流阀;缸头配有放气塞。油缸体用U型螺栓与井架上体固紧,顶部顶在井架横梁的座圈内,柱塞杆下部装有连接板,与井架下体横梁螺栓连接。
 
l 工作过程。二层井架伸出,操作伸缩油缸控制阀上提,压力油经柱塞杆端部油口、单向阀、柱塞空心进入缸体,推动缸体伸出,带动井架上体沿轨道上升,井架到位,锁销机构自动锁定。二层井架缩回,人工解开安全销,先操作伸缩油缸控制阀上提,使二层井架缓慢上升200mm左右,锁销机构自动解锁,再操作伸缩油缸控制阀下压,缸体内液压油靠二层井架自重产生的压力,经节流口由柱塞端部的油口,流出缸外,二层井架下落,下落速度靠单向节流阀及操作伸缩油缸控制阀开启程度调节。
 
l 安全机构:二层井架重量较大,井架起落存在较大的事故机率,操作时应多加注意,严格遵循操作规程。为安全伸缩油缸设置有单向节流阀,即使油缸操纵阀失效或出现液压软管破裂损坏等,油缸将有效地减缓井架下落速度,防止重大事故发生。
 
l ?#27431;?#31354;气:油缸放置一段时间后,会有空气?#29992;?#23553;处渗入,初装的油缸,内部更有空气存在,因此,每次动作伸缩油缸前,必须排伸缩油缸内的空气,防止油缸伸缩过程中爬行。轻微提起起升油缸控制阀手柄,向伸缩油缸供压力油,油压控制在2~3MPa,打开油缸顶部放气塞,?#27431;?#20280;缩油缸中的空气,排净后拧紧螺?#20445;?#25918;气时不能搬开井架安全插销。
 
9) 吊钳油缸:油缸为双向活塞式结构,缸头、缸盖两?#21496;?#35774;有缓冲装置,防止油缸液压冲击。油缸活塞杆缩回时,拉紧吊钳猫头绳,用于上紧、卸开钻柱螺纹;活塞杆伸出,猫头绳回程。
 
10) 液压小绞车:行星减速机构,配备制动器和平衡阀,起吊物件安全,可在空?#34892;?#20572;。
 
11) 二联阀:安装在司钻控制箱的下部,由进油阀片、回油阀片和二工作阀片组成。进油阀片设置有安全阀,调节进入二联阀的工作压力。松开并紧螺母,拧动调节螺杆便可改变安全阀的调整压力,拧进时,调整压力增高,拧出时,调整压力降低;注意调整完毕后,要拧紧背?#20445;?#38145;紧调节螺母。工作阀片手动控制。
 
A. 吊钳油缸阀I:控制吊钳I油缸伸出,缩回,使锚头绳松开、拉紧。阀芯设置浮动阀位,形成差动油缸回路,油泵油液和有杆腔油液同时进入油缸的无杆腔,使活塞杆快速伸出;阀芯弹簧复位,松开手柄,阀芯自动回中位,油缸运动停止。
 
B. 吊钳油缸阀II:控制吊钳II油缸伸出,缩回,使锚头绳松开、拉紧。阀芯设置浮动阀位,形成差动油缸回路,油泵油液和有杆腔油液同时进入油缸的无杆腔,使活塞杆快速伸出;阀芯弹簧复位,松开手柄,阀芯自动回中位,油缸运动停止。
 
 
 
 
12) 四联阀:安装在车架右侧后部的液压控制板上,由进油阀片、回油阀片和四工作阀片组成。进油阀片设置有安全阀,调节进入四联阀工作压力。松开并紧螺母,拧动调节螺杆便可改变安全阀的调整压力,拧进时,调整压力增高,拧出时,调整压力降低;注意调整完毕后,要拧紧背?#20445;?#38145;紧调节螺母。工作阀片均为气动远控,液压阀芯由专用三位气缸控制,组合气动控制阀安装在司钻控制箱上。
 
A. 工况选择阀:置“调整”工况,液压动力传送给六联阀;置“作业”工况,液压动力传送到液压大钳;置中位,切断六联阀,液压大钳液路。
 
B. 液压小绞车阀I:控制液压小绞车I正、反转,中位悬停。
 
C. 液压小绞车阀II:控制液压小绞车II正、反转,中位悬停。
 
D. 液压旋扣器阀:控制液压旋扣器,正向旋转,及停止。(用户选配液压旋扣器时安装)
 
 
 
 
13) 六联阀:安装在车架左侧后部的液压控制箱上。由进油阀片、回油阀片和六工作阀片组成。进油阀片设置有安全阀,调节进入六联阀工作压力。松开并紧螺母,拧动调节螺杆便可改变安全阀的调整压力,拧进时,调整压力增高,拧出时,调整压力降低;注意调整完毕后,要拧紧背?#20445;?#38145;紧调节螺母。
 
A. 前右支腿油缸阀:控制车架前部右侧支腿油缸,升高、落下车架,并调整车架水平。阀芯弹簧复位,松开手柄,阀芯自动回中位,油缸运动停止。
 
B. 前左支腿油缸阀:控制车架前部左侧支腿油缸,升高、落下车架,并调整车架水平。阀芯弹簧复位,松开手柄,阀芯自动回中位,油缸运动停止。
 
C. 后右支腿油缸阀:控制车架后部右侧支腿油缸。升高、落下车架,并调整车架水平。阀芯弹簧复位,松开手柄,阀芯自动回中位,油缸运动停止。
 
D. 后左支腿油缸阀:控制车架后部左侧支腿油缸。升高、落下车架,并调整车架水平。阀芯弹簧复位,松开手柄,阀芯自动回中位,油缸运动停止。
 
E. 起升油缸阀:控制起升油缸动作,起升、落下整体井架。阀芯弹簧复位,松开手柄,阀芯自动回中位,油缸运动停止。两输出油口均装有过载阀,以限制进入油缸的压力,提高井架操作安全性。
 
F. 伸缩油缸阀:控制伸缩油缸动作,伸出、缩回二层井架。阀芯锁销定位,松开手柄,阀芯仍然停留在工作位置,油缸继续运动。两输出油口均装有过载阀,以限制进入油缸的压力,提高井架操作安全性。
 
 
 
 
2、转向液压系统
 
由以下部件组成:
 
1) 转向油泵,安装在发动机取力口上,发动机转动,驱动油泵工作。
 
2) 吸油滤清器,箱外自封式结构,安装在液压油箱的侧部,吸油筒浸入油箱内液面之下,过滤起滤头露在油箱外,设有自封阀、旁通阀、滤芯污染发讯器等装置,更换或清洗滤芯时,可在箱外进行,拆卸,安装方便,并且油箱内油液不会流出。
 
3) 溢流稳流阀,调定系统压力,防止系统过载,保护系统及元件安全;油泵高速运转,流量过大时,分流回油箱,确保系统最高稳定流量。参见图(溢流稳流阀)
 
4) 转向分配阀,跟随方向机动作,控制液压油的流向和流量,供给转向油缸,推动前桥车轮左右转向。参见图(转向分配阀)
 
5) 转向油缸,双向活塞油缸,前3桥各配一件;活塞杆头连接在转向节拐臂上,控制车轮转角。参见图(转向油缸)
 
6) 球阀,连接在压力管线与回油管线之间,当钻机在作业工况时,打开球阀,系统卸载,保护系统元件。