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液壓系統基本(běn)結構與工作原理
2020.03.21

一、概述

液路系統(tǒng)主要(yào)包括主油泵,液壓油箱,濾清器,減壓閥,溢流閥,起升(shēng)液缸,伸縮(suō)液缸,吊鉗液缸,支腿液缸,液壓馬達,及各(gè)種液壓操作閥等部件。設備出廠前(qián)溢流閥、減壓閥及各種壓力閥的壓力已調定,确保液壓系統(tǒng)安全運行(háng),用戶(hù)在使用(yòng)中不得輕率更改。

液壓系統包括主液壓(yā)系統(tǒng)和轉向(xiàng)液壓系統,兩個系統共用一(yī)液壓油箱。

1、主(zhǔ)液壓系統

主液壓系統為鑽機車在(zài)設備調整和鑽修作業時提供液壓(yā)動力,配置有各種(zhǒng)閥件,控制操(cāo)作各液壓(yā)機具正确安全運行。

2、轉(zhuǎn)向液壓系統

轉向液壓系統為車輛前部車(chē)橋的液壓助力轉向提供(gòng)液壓動力(lì),配置有各種閥件(jiàn),控制液壓系統壓力、流向和穩定最高流量,确保車輛(liàng)轉向輕便靈活,安全可靠。

二、結構特點(diǎn)

液(yè)壓系統由以下組成(chéng):

¨ 主液壓系(xì)統

¨ 轉向液壓系統

1、主液(yè)壓系統(tǒng)

由以下部件組成:

1) 液壓油箱:存儲、冷卻、沉澱和過濾液壓油。油(yóu)箱安裝有:

l 人孔蓋,安(ān)裝在油箱頂部,設置有兩個,其(qí)中在油箱回油區的人孔蓋上安裝液壓空氣(qì)濾清器;

l 液壓空(kōng)氣濾清器,過濾油(yóu)箱流通空氣,油箱加油時過濾油(yóu)液;

l 液位計,2個,安裝在油箱的前側(cè)面,設置有高低兩個液位計,高位(wèi)液位計,顯示井架降落後的油面;低(dī)位液位計,顯示井(jǐng)架豎起後油(yóu)面;

l 油(yóu)溫表(biǎo),安裝在油箱(xiāng)的前側面(miàn),測量油(yóu)箱内油溫(wēn),正常工作油溫在30~70℃;主(zhǔ)回油口,2個,設置在油箱的底(dǐ)闆上,配置單(dān)向閥,分别連接主回油管和(hé)溢流閥(fá)回油(yóu)口;單向閥在維修液(yè)壓管路時自動關閉(bì),防(fáng)止油箱中的油液流失;

l 排洩油口,設置在油箱的底闆上,用(yòng)堵頭封堵;打開堵頭(tóu)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(qì);

l 轉向油泵吸油口,設置在(zài)油箱的前側面,安裝(zhuāng)轉向吸油濾清器;

l 轉向系統回油(yóu)口,設置在油箱的底闆上,配置(zhì)單向閥,單向閥(fá)在維修液壓管路時自動(dòng)關閉,防止油箱(xiāng)中的油液(yè)流失;

2) 液壓油泵:單聯齒輪結構,2台,分别安裝在(zài)兩台液(yè)力變(biàn)速箱取力箱上,由變矩器泵輪驅(qū)動,發動(dòng)機轉動,取力(lì)箱就(jiù)可驅動油泵。取力箱配置有液壓離(lí)合器,當需要液壓動作時,可操作司(sī)鑽控制箱(xiāng)“液泵(bèng)離合”手柄,置“油泵I合”位,油泵I結合,輸出(chū)工作壓力油液;手(shǒu)柄置“油泵II合”位,油泵II結(jié)合,輸出工作壓力油液(yè);。手柄置中位,兩油泵均脫(tuō)離停轉。

3) 溢流閥:先導式結構,2台,分别(bié)安裝在主液壓油泵的出油口端。調定系統壓力,防(fáng)止系統過載,保護系統及元件安全。

溢流閥的結構原理(lǐ):由先導閥和主滑(huá)閥組(zǔ)成,先導閥部分包括閥體,滑閥(fá),調壓彈簧等(děng)零件。主閥滑閥上開有(yǒu)一個小孔a,使進口(kǒu)壓力(lì)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(dǎo)閥錐閥在(zài)彈簧力的(de)作用(yòng)下關閉,因為閥體内沒有油液流動,滑閥(fá)上下兩端油腔液壓力相等。因此,滑閥在上端彈簧的作用(yòng)下處于(yú)下端的極限位置。溢(yì)流閥的進(jìn)出油口被滑閥切斷,溢流閥不溢流;當作(zuò)用在(zài)錐閥上(shàng)的液壓力因溢流閥進(jìn)口壓力的升高而增大到等于彈簧(huáng)力時,錐閥被頂開,滑閥上腔B的(de)油液經回油口b和滑閥中(zhōng)心通孔流入閥的出油(yóu)口,然後溢(yì)流回油箱,這(zhè)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(zài)壓力損失(shī),因此B腔的壓力低于進油(yóu)口壓力,滑閥上下(xià)兩端出現(xiàn)壓力差。于是,在上下兩端壓力差的作用下(xià)滑閥克服彈簧力(lì),滑閥自(zì)重以及摩(mó)擦力(lì)向上(shàng)移動,打開溢流閥的進回(huí)油口(kǒu),油液流回油(yóu)箱(xiāng),滑閥(fá)開啟後,受液動力的影響(xiǎng),進(jìn)口的壓力P還要繼(jì)續上升,滑(huá)閥繼續(xù)上移,到某一位置(zhì)滑(huá)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(diào)定壓力。

4) 吸油濾(lǜ)清器:箱(xiāng)外自封式結構,安裝(zhuāng)在液(yè)壓油箱的側部(bù),吸油(yóu)筒浸入油箱内液面之下,過(guò)濾器的濾頭暴露在油箱(xiāng)外;設有自封閥、旁通閥、濾芯污(wū)染發訊器等裝置。更換(huàn)或清洗濾芯時,可(kě)在箱外進行,拆卸,安裝方便;拆卸濾芯後,自封閥自動關閉,防止油箱内(nèi)油液流出。旁通閥,當濾芯堵塞後,又不得立(lì)即停機檢(jiǎn)修,油液可經旁(páng)通閥循環,适時停機清洗或更換濾(lǜ)芯;壓差指示器,機械目測結構,濾芯(xīn)堵塞(sāi),影(yǐng)響油液壓差,指針擺動(dòng),當指向紅色區域時,應停(tíng)機清洗或更換濾(lǜ)芯(xīn)。濾清器出口安裝球閥,在維護檢修液壓管路時将其關閉,防止油箱中的油液流(liú)失。

5) 回(huí)油濾(lǜ)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(sāi)後,又不得立即停(tíng)機檢修,油液(yè)可經(jīng)旁通閥循環,适時停機清洗或更換濾芯(xīn);壓差指示器,機械目測結構,濾(lǜ)芯堵塞,影響油液,指示樁伸出,當指向紅色區域時(shí),應停機清洗(xǐ)或更換濾芯(xīn)。

7) 起升油缸:三級複合油缸結構,配備單向節流(liú)閥;起升、降落井架,單(dān)向節流閥(fá)以防止井架降落過程中發生重力超(chāo)速現(xiàn)象,保護井架起落(luò)安全。本機配置雙起升油缸。

l 結(jié)構及工作原理:結構組成,由缸體,一級活塞,二級活塞,三級活(huó)塞,導向環,密封圈(quān)等部分組成。缸頭設置有銷軸耳(ěr)闆,用銷軸與車架橫梁上固定(dìng)耳闆(pǎn)連接,三級活塞杆以同樣的方(fāng)式與(yǔ)井架下體門框銷軸連接。一、二級柱(zhù)塞為(wéi)單向作用結構,在液壓油作用(yòng)下,柱塞動力(lì)伸出,柱塞(sāi)回程時要靠(kào)自重回縮;三級(jí)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(sān)個油口,P1、P2和P3。油口P1設在缸(gāng)頭處,接通柱(zhù)塞工作(zuò)腔及三級活塞(sāi)無杆腔,油道内設置有(yǒu)單(dān)向節流閥;油口P2設在三級活塞杆(gǎn)處,接通三(sān)級(jí)活塞有杆腔,油道内(nèi)設置有(yǒu)節流孔;油口P3設在三級活塞杆處,接通柱(zhù)塞(sāi)工作腔及三級活塞無杆腔,與P1油路相通,油道内設置有節流孔。在(zài)油缸三級活(huó)塞缸蓋處設置有放氣孔口(kǒu),其上安裝放氣塞。

l 排放空氣:每次起落井架前,應徹底(dǐ)排放起升油缸和伸縮油缸内的空(kōng)氣。液壓油中含有空氣,管(guǎn)路的滲漏(lòu)導緻油缸内存(cún)有空氣,當(dāng)起升油缸和伸縮油缸長(zhǎng)期停放時,空氣将富集在油缸的上部。在井架起升和下(xià)降時将加大産生事故的機率,排放(fàng)空氣,消除(chú)事故隐患。

l 系統管路空氣(qì)排放:打開六聯閥控(kòng)制闆上的針形(xíng)閥E,使起升油缸P1、P3形(xíng)成暢通回路,并連接回油管路。提起起升油缸控制(zhì)閥手柄(bǐng),油泵液壓油經P1進入起升(shēng)油缸,再經P3返回油油(yóu)箱,液壓系統無負載運行;液壓系統經5~10min無負(fù)載運行,排除(chú)管路和起升油缸内的氣體。

l 排放起(qǐ)升油缸三級活塞(sāi)有杆腔空氣:關閉針形閥E,起升油缸P1、P3形(xíng)成封閉回路。輕微提起(qǐ)起升油缸(gāng)控制閥手柄,向起升油缸下腔供壓力油,油(yóu)壓控制在2~3MPa,打開油缸三級(jí)活塞缸蓋處放氣塞(sāi),排放起升油缸(gāng)中的空氣。

l 系統滲漏檢(jiǎn)查:輕微提起起升(shēng)油缸控制閥,向起升油缸下腔供壓力油,使井架緩(huǎn)慢起升,離開井架(jià)前支架100~200mm,停止起升,井架保持(chí)狀态5min。檢查液壓系統及管路,各處不得滲漏;觀察井架,不(bú)得有(yǒu)明顯(xiǎn)下落。

l 安全機構:井(jǐng)架重量較大(dà),井架起落存在較大的事故機(jī)率,操(cāo)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(le)多重安全機構,即使起升油缸操縱閥失效或出現液(yè)壓軟管破裂損壞,起(qǐ)升油缸将有效地減緩井架放倒速度,防(fáng)止重大事故發生。

l 起升井架:液壓油由P1油口,經單向(xiàng)閥進入油缸工作腔,一級柱塞(sāi)首先伸出(chū),到位後,二級(jí)柱塞(sāi)、三級活塞杆依次伸出,三級活塞有杆腔内的油液經(jīng)P2回油,由(yóu)于P2口設有節流孔,三級活塞伸出(chū)時,應減小(xiǎo)控制閥(fá)門(mén)的開度,減慢(màn)伸出速度,否(fǒu)則(zé)将導緻液壓系統壓力升高;

l 放倒井架:液壓油由P2進(jìn)人(rén)三級活塞有杆腔,推動活塞回(huí)縮,無杆腔(qiāng)的油液經P1節流(liú)口回(huí)油,油缸回縮速度較慢,以防止重力超速(sù)發生;各柱(zhù)塞、活塞縮(suō)回順序是,首先是三級活塞回(huí)縮,到位後,二級、一級柱塞(sāi)依次回縮。二級(jí)、一級柱塞回縮時,是依靠自重回落,無須向油缸供液(yè)壓油,此時可減小(xiǎo)發動機轉速,操作手柄緩慢回(huí)落井架。

8) 伸(shēn)縮油缸,液壓(yā)伸縮二(èr)層井(jǐng)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,油道内設置有單向節流閥;缸頭配(pèi)有放氣塞。油缸體用(yòng)U型螺栓與井架上體(tǐ)固緊,頂部頂在井架(jià)橫梁(liáng)的座圈内(nèi),柱塞杆下部裝有連接闆,與井(jǐng)架下體橫梁螺(luó)栓連接。

l 工作過(guò)程。二層井架伸出,操作伸縮油缸控制閥上提(tí),壓力油經柱塞(sāi)杆端部油口、單向閥、柱塞空心進入缸體,推動缸(gāng)體伸出,帶動井架(jià)上體沿軌道上升,井(jǐng)架到位,鎖銷機構自動鎖定。二層井架縮回,人工解(jiě)開安全銷,先操作伸縮油缸控制閥(fá)上提,使二層井架緩慢上升200mm左右,鎖(suǒ)銷機構自動解鎖(suǒ),再操作伸(shēn)縮油缸控制(zhì)閥下壓,缸體内液壓油靠二層井架自重産生的(de)壓力,經節流口由柱塞端部的油(yóu)口,流出缸外,二層井架(jià)下落,下落速度(dù)靠單向節流(liú)閥及操作伸縮油缸控制閥(fá)開啟程度調節。

l 安全機構:二層(céng)井架重量較大,井(jǐng)架起(qǐ)落存在較大的事故機率,操作(zuò)時應多加注意,嚴(yán)格遵循操作規程(chéng)。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(chū)現液(yè)壓軟管破裂損壞等(děng),油缸(gāng)将有效地減緩井架下落速度,防止重大事故(gù)發生。

l 排放空氣:油(yóu)缸放(fàng)置(zhì)一段時間後,會有空(kōng)氣從密封處滲入,初(chū)裝的油缸(gāng),内部更有空(kōng)氣存在,因此,每次動作伸縮油缸前,必須排伸縮油缸内的空氣,防止油缸伸縮(suō)過程中爬行。輕微提(tí)起起升油缸控制閥手柄,向伸縮油缸供壓力油,油壓(yā)控制在(zài)2~3MPa,打開油缸頂部放氣塞,排放伸(shēn)縮油缸中的空氣,排淨後(hòu)擰緊螺帽,放氣時不能搬開井架安全插銷。

9) 吊鉗油(yóu)缸:油缸為(wéi)雙向活塞式結(jié)構,缸頭(tóu)、缸(gāng)蓋兩端均設有緩沖裝置,防止油缸液壓沖擊。油缸活(huó)塞杆縮回時,拉緊吊鉗貓頭繩,用于上緊、卸開鑽柱螺紋;活塞杆伸出,貓頭繩回程。

10) 液壓小絞車:行星減速(sù)機構,配備(bèi)制動器和平(píng)衡閥,起吊物件安全,可在空中懸停。

11) 二聯閥:安裝在司鑽控制箱的下(xià)部,由進油閥片(piàn)、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(zuò)壓力。松開(kāi)并(bìng)緊螺母,擰動調(diào)節螺杆便可改變安全閥的調整(zhěng)壓力,擰進時,調整壓(yā)力增高,擰(nǐng)出時,調整壓力降低(dī);注意(yì)調整完畢(bì)後,要擰緊背帽,鎖(suǒ)緊(jǐn)調節(jiē)螺母。工作閥片手動控制(zhì)。

A. 吊鉗油缸閥I:控制吊鉗I油缸伸出,縮回,使錨頭(tóu)繩松開、拉緊。閥芯設置浮動閥位,形成差動油(yóu)缸回路,油泵油液和有杆(gǎn)腔油液同時進入(rù)油缸的無杆腔,使(shǐ)活塞杆快速(sù)伸(shēn)出;閥芯彈簧複位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止(zhǐ)。

B. 吊鉗油缸閥II:控制吊(diào)鉗II油缸伸出,縮回,使錨頭繩松開、拉緊。閥芯設置(zhì)浮動閥(fá)位,形成差動油缸回路,油(yóu)泵油液和有杆腔油(yóu)液同時進入油缸的(de)無杆腔,使活塞杆(gǎn)快速伸(shēn)出;閥(fá)芯彈簧複位,松開(kāi)手柄,閥芯自動回(huí)中位,油缸運動停止。

12) 四聯(lián)閥:安裝在車架右側後部的液壓控制闆(pǎn)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(fá),調節(jiē)進入四聯閥工(gōng)作(zuò)壓力。松開并緊(jǐn)螺母,擰動調節(jiē)螺杆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(diào)整壓力降低;注意調整完畢後,要擰緊背帽,鎖緊調節螺(luó)母。工作閥片均為氣動遠(yuǎn)控,液壓閥(fá)芯由(yóu)專用三位氣缸控制,組合氣動(dòng)控制閥安裝在(zài)司鑽控制箱上。

A. 工況(kuàng)選擇閥:置(zhì)“調整”工況,液壓動力傳(chuán)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(zhuǎn),中位懸停。

C. 液壓小絞(jiǎo)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(zhì)液壓旋扣器,正向(xiàng)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(cè)後部的液(yè)壓控制箱上。由進油閥片、回油閥片和六工作閥片組成(chéng)。進油閥片(piàn)設置有安全閥,調節進入(rù)六聯(lián)閥工作壓力。松開并緊螺母,擰(nǐng)動調節螺杆便可改變安全(quán)閥的調整壓(yā)力,擰(nǐng)進時,調整壓力增高,擰出(chū)時,調整壓力降低(dī);注意調(diào)整完畢後,要擰緊背帽,鎖(suǒ)緊調(diào)節螺母。

A. 前右支腿油缸閥(fá):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。閥芯彈簧複位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸運動停止(zhǐ)。

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(jià),并調整車(chē)架水平。閥芯彈簧複位,松開手柄,閥芯自動回中位,油缸(gāng)運動停止。

C. 後右支腿油缸閥:控制車架後部右側支腿油缸。升高、落下車架(jià),并調整車架水平。閥芯彈簧複位,松開手柄,閥芯自動回(huí)中位,油缸(gāng)運動停止。

D. 後左支腿油缸閥:控制車架後部左側支腿油缸。升高、落下車架(jià),并調整車架水平。閥芯(xīn)彈簧複位,松開(kāi)手柄,閥芯自動回中位,油缸運動(dòng)停止。

E. 起升油缸閥(fá):控制起升油缸動作,起升(shēng)、落下整體井架。閥芯彈簧複位,松開手柄,閥芯自動(dòng)回中位,油缸運動停止。兩輸出油口均裝有過載閥(fá),以限制進入油缸的(de)壓力,提高井架操作安全(quán)性。

F. 伸縮(suō)油缸閥:控制伸縮油(yóu)缸動作(zuò),伸出、縮回二層井架(jià)。閥芯鎖銷定位,松開手柄,閥芯仍然停留在工作位置,油缸繼(jì)續運動。兩輸出油口(kǒu)均(jun1)裝有過載閥,以限制進入油缸的(de)壓力,提高(gāo)井架(jià)操作安全性。


2、轉向(xiàng)液壓系統

由以下部件組成(chéng):

1) 轉向(xiàng)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(qì),箱外自封式結構,安(ān)裝(zhuāng)在液壓(yā)油箱的側部,吸油筒浸入(rù)油箱内液面之(zhī)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(lǜ)芯(xīn)時,可在箱外進行(háng),拆卸,安裝方便,并且油箱内油液不會流出。

3) 溢流穩流(liú)閥,調定系統壓力,防止系(xì)統過載,保(bǎo)護系(xì)統(tǒng)及元件安全;油泵高速運轉(zhuǎn),流量過大時,分流回油箱,确保系統(tǒng)最高穩定流量。參(cān)見圖(溢流穩流閥(fá))

4) 轉向分配閥(fá),跟(gēn)随方向機動作,控制(zhì)液壓(yā)油的流(liú)向和流量(liàng),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(zhuǎn)向(xiàng)油缸,雙向活塞油(yóu)缸,前3橋各(gè)配一件(jiàn);活塞杆頭連(lián)接在(zài)轉(zhuǎn)向(xiàng)節拐臂上,控制車輪(lún)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,當鑽機在作業工況時,打(dǎ)開球閥,系統卸載,保護系統(tǒng)元件(jiàn)。


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