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液壓系統基本結構(gòu)與工作原理
2020.01.06

一、概述

液路系統主要包括主油(yóu)泵,液壓油箱,濾清器,減壓(yā)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(yè)壓操作閥等部件。設備出廠前溢流閥、減壓閥及各種壓力閥(fá)的壓(yā)力已調定,确保液壓系統安全運行,用戶(hù)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(tǒng),兩個系統共用一液壓油箱。

1、主液壓系統

主液(yè)壓系統為鑽機車在設備調整和鑽修作(zuò)業(yè)時提供液壓(yā)動力,配置有各種閥件,控制操作各液壓機具正确安全運行。

2、轉向液壓(yā)系統

轉向液壓系統為(wéi)車輛(liàng)前部車橋的液壓助力轉向提(tí)供液壓動力,配置有各種閥件,控制液壓系統壓(yā)力、流向和穩定最高流量,确保車輛轉向輕便靈活,安全可(kě)靠。


二、結構特點

液壓系統由(yóu)以下組成:

¨ 主液壓系統

¨ 轉向液壓系統

1、主液壓(yā)系統

由以下部件組成:

1) 液壓油箱:存儲、冷(lěng)卻、沉(chén)澱和過濾液壓油。油箱安裝有:

l 人孔蓋,安裝在油箱(xiāng)頂部,設置有兩個,其中在油箱回油區的人孔(kǒng)蓋上安裝液壓空氣濾清器;

l 液壓空氣濾清器,過濾油箱(xiāng)流通空氣(qì),油箱加油時過濾油液;

l 液位計,2個,安裝在油箱的前側面(miàn),設置有高低兩個(gè)液(yè)位計,高位液位(wèi)計,顯示井架降落後的油面;低位液(yè)位計,顯示井架豎起後油面;

l 油溫表,安裝在油箱的前側面,測量油箱内油溫,正常(cháng)工作油溫在30~70℃;主回油口,2個,設置(zhì)在油箱的底闆上,配置單向閥,分别連接主回油管(guǎn)和溢流閥回油口(kǒu);單向閥在維(wéi)修液壓管路時自動(dòng)關閉,防止油箱中的(de)油液流失;

l 排洩油口(kǒu),設置在油箱的底闆上,用堵頭(tóu)封堵;打開堵頭可排放油箱液壓油(yóu);

l 主油泵吸油口,設置在油(yóu)箱的前(qián)側(cè)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(ān)裝轉向吸油濾(lǜ)清器;

l 轉向系統回油口,設(shè)置在油箱的底闆(pǎn)上,配置單(dān)向閥,單(dān)向閥在維修(xiū)液壓(yā)管路時自動(dòng)關閉,防止油箱中的油液流失(shī);

2) 液壓油泵:單聯齒輪結構,2台(tái),分别安裝在兩台液力變速箱取(qǔ)力(lì)箱上,由變矩器泵(bèng)輪(lún)驅動,發(fā)動機轉動,取力箱就可驅動油泵。取力箱配置有液壓離合器(qì),當需要(yào)液壓動作時,可操作司鑽控制箱“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(bèng)II結合,輸出工作壓力(lì)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台,分别安裝(zhuāng)在主液壓油泵(bèng)的出油(yóu)口端。調(diào)定系統壓力,防止系統過載,保(bǎo)護系統及元件安全。

溢流閥的結構原理:由先導閥和(hé)主滑閥(fá)組(zǔ)成,先導閥部分包(bāo)括閥體,滑閥,調壓(yā)彈簧等零件。主閥(fá)滑閥(fá)上開有一個小孔a,使進口壓力(lì)油能進入滑閥上腔B,當作用在錐閥上的液壓 力小(xiǎo)于彈簧的預緊(jǐn)力時,先導閥錐閥在彈(dàn)簧力的作用下關閉,因為閥體内沒(méi)有油液流動,滑閥上下兩端(duān)油腔液(yè)壓力相等。因此(cǐ),滑閥在上端彈簧的作(zuò)用下處于下端(duān)的極限位置。溢流閥(fá)的進出油口被滑閥切斷,溢流閥不溢流(liú);當作用在(zài)錐閥上的液壓(yā)力因溢流閥進(jìn)口壓(yā)力的升(shēng)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,然後溢流回油箱,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(duān)出現壓力差。于是,在上(shàng)下兩端壓力差的作(zuò)用下滑閥克服彈簧力,滑(huá)閥自重以及摩(mó)擦力(lì)向上移動,打開溢流閥的進回油口,油液流回油箱,滑閥開啟後,受液動(dòng)力的影響(xiǎng),進口的(de)壓力P還要繼續上升,滑閥繼續上移,到某一(yī)位置滑(huá)閥(fá)受力平衡時(shí),溢流閥進口壓力穩定在一定值,該值稱為溢流閥的(de)調定壓力。

4) 吸油濾清(qīng)器:箱外自封式結構(gòu),安裝在液壓油箱(xiāng)的側部,吸油筒浸入油箱内液面之下,過濾器的濾頭(tóu)暴露在油箱外;設有自封閥、旁(páng)通閥、濾芯(xīn)污染發訊器等裝置。更換或清(qīng)洗濾芯時,可在(zài)箱外進行,拆卸,安裝方便(biàn);拆(chāi)卸濾芯後,自封閥(fá)自動關閉(bì),防止油箱内油液流出。旁通閥(fá),當濾芯堵塞後,又不(bú)得立即停機檢修,油(yóu)液可經旁通閥循(xún)環,适時停機清洗或更換濾芯;壓差指示器,機(jī)械目測結構,濾芯(xīn)堵塞,影響油液壓差(chà),指針擺動,當指向紅色區域時,應停機清(qīng)洗或更換濾芯。濾清器出口安裝球(qiú)閥,在維護檢修(xiū)液壓管路時将其關閉,防止油(yóu)箱中的油液流失。

5) 回油濾(lǜ)清器:配備(bèi)旁通(tōng)閥(fá)和壓差指示器,濾(lǜ)清器過濾液壓油中固體雜質(zhì),防止(zhǐ)管路中的雜質進(jìn)入油箱,保持系統油液清潔;旁通閥,當濾芯堵塞後,又(yòu)不得立即停機(jī)檢修,油液可經旁通閥循環,适時停機清洗或更換濾芯(xīn);壓差指示器,機械目測結構,濾芯堵塞,影響油液壓差,指示樁伸出(chū),當指向紅色區域時,應停機清洗或更換濾芯(xīn)。

液壓系統基本(běn)結構與工作原理

7) 起升油缸:三級複合油缸結構,配備單向節流閥;起(qǐ)升、降落井架,單向節流閥以防止(zhǐ)井(jǐng)架降落過程中發(fā)生重力超速現象,保(bǎo)護井架起(qǐ)落安全。本機配置雙起升油缸。

l 結構及工(gōng)作原理:結構組成,由缸體,一級活塞,二級活塞,三級活塞,導向(xiàng)環,密封圈(quān)等部分組(zǔ)成。缸頭(tóu)設置有銷軸耳闆,用銷(xiāo)軸與車架橫梁上固定耳(ěr)闆連接,三級活塞杆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(sāi)動力伸出(chū),柱塞回程時要靠自(zì)重回縮;三級活塞為雙向作用(yòng)結構(gòu),在液壓油作用下,三級活塞動力伸(shēn)出和縮回(huí)。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(wú)杆腔,油(yóu)道内(nèi)設置有單向節流閥;油口P2設在三級(jí)活塞杆處,接通三級活塞(sāi)有杆腔,油道内設置有節(jiē)流孔;油(yóu)口P3設在三級活塞(sāi)杆處,接通柱塞(sāi)工作腔及三級(jí)活塞無杆腔,與P1油路相通,油道(dào)内設置有節流孔。在油缸三(sān)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(yīng)徹(chè)底排(pái)放起(qǐ)升油缸和伸縮油缸内的空氣(qì)。液壓油中含有空氣,管路的滲(shèn)漏導緻油缸内存有空氣,當起升油(yóu)缸和伸縮油缸長期停放時,空氣将富集在油缸的上部(bù)。在井架起升和下降(jiàng)時将加大産生事故的機率,排放空(kōng)氣,消除事故隐患。

l 系統管路空氣排(pái)放:打開六聯閥控制闆(pǎn)上的針(zhēn)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(shǒu)柄,油泵液(yè)壓油經P1進入起升油缸,再經P3返回(huí)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(guǎn)路和起升油缸内(nèi)的(de)氣體。

l 排放起升(shēng)油(yóu)缸三級活塞有杆腔空(kōng)氣:關閉(bì)針形閥E,起升油(yóu)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(yóu)缸三級活塞缸蓋(gài)處放氣塞,排放起升油缸中的空氣。

l 系統滲漏檢(jiǎn)查:輕微提起起(qǐ)升(shēng)油缸控(kòng)制閥,向起(qǐ)升油缸下腔供壓力油,使井(jǐng)架緩慢起升(shēng),離開井架前支架100~200mm,停止起升,井架保持狀(zhuàng)态5min。檢查(chá)液(yè)壓系統及管路,各處不得(dé)滲漏;觀察井架,不得有明(míng)顯下落。

l 安全機構:井(jǐng)架重量較大,井(jǐng)架起落存(cún)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。為安全起升油缸設置了多重安全機構,即使(shǐ)起升油(yóu)缸操縱閥失效或出現液壓軟管(guǎn)破裂損壞(huài),起升油缸(gāng)将有效地減緩井架放倒速度(dù),防止重大事故發生。

l 起(qǐ)升井架(jià):液壓油由P1油口,經單向閥進(jìn)入油缸工作腔,一級柱塞首(shǒu)先伸出,到位(wèi)後(hòu),二級柱塞(sāi)、三級活塞(sāi)杆依次(cì)伸出,三級活塞有杆腔内的油液經P2回油,由于P2口設有節流孔(kǒng),三級活塞伸出時,應減小控制閥門的開度,減(jiǎn)慢伸出(chū)速度,否則将導緻液壓系統壓力升高;

l 放倒井(jǐng)架:液壓油由P2進人三級活塞有杆腔,推動活塞回縮,無杆腔的油液經P1節流口(kǒu)回油,油缸回縮速度較慢(màn),以防(fáng)止重力超速發生;各(gè)柱塞(sāi)、活塞縮回順序是,首(shǒu)先是三級活塞回縮,到位後,二級、一級柱塞(sāi)依次回(huí)縮。二級、一級柱(zhù)塞(sāi)回縮時,是依靠自重回落,無須向油缸供液壓油,此時可減(jiǎn)小發動機(jī)轉速,操作手柄緩慢回落井架(jià)。

8) 伸縮油缸(gāng),液壓伸縮二層井架。

l 結構組(zǔ)成:超長柱塞油缸,缸體(tǐ)總長(zhǎng)達14~16m。柱(zhù)塞端部設有油口,油道内設置有單向節流閥;缸頭配有放氣塞。油缸體用U型螺栓與井架(jià)上體固緊,頂部(bù)頂在井(jǐng)架橫(héng)梁的座圈内,柱(zhù)塞杆下部裝有連接闆,與井(jǐng)架下體橫梁螺栓連接。

l 工作過程。二層井架(jià)伸出,操作伸縮油缸控制閥上提,壓力油經柱(zhù)塞杆(gǎn)端部油口(kǒu)、單(dān)向閥、柱塞空心進入缸體,推(tuī)動缸體伸出,帶動井(jǐng)架上體沿軌道(dào)上升,井架到位,鎖銷機構自動鎖定。二(èr)層井架縮回,人工解開安全(quán)銷,先操作伸縮油缸(gāng)控制(zhì)閥上提,使二層井架緩慢上升200mm左右,鎖銷(xiāo)機構自動解鎖,再操作伸縮油缸控(kòng)制閥下壓,缸體内液壓油靠(kào)二層井(jǐng)架自(zì)重産生的壓力,經節流口由柱塞端部的(de)油口,流出缸外,二層井架下落,下落速度靠單向節(jiē)流閥及(jí)操(cāo)作伸縮油缸控制(zhì)閥開啟程度調節(jiē)。

l 安全機構:二層井架重量較大,井架(jià)起落存在較大(dà)的事故機率,操作時應多加注意,嚴格(gé)遵循操作規(guī)程。為安全伸縮油缸(gāng)設置有單向節流閥(fá),即使油缸操縱閥失效或出現液壓軟管破裂損壞等,油缸将有效地減緩井架下落速度,防止重大事故發生。

l 排(pái)放空氣:油缸放置一段時間後,會有空氣從密封(fēng)處滲入,初裝的油缸,内部更有空氣存在,因此,每(měi)次動作伸縮油缸前,必須排伸縮油缸内的空氣,防止油缸伸縮過程中爬行。輕微提起起升油缸控制閥手柄,向(xiàng)伸縮油缸供壓力油,油壓控制(zhì)在2~3MPa,打開油缸頂部放氣塞,排放伸縮油缸(gāng)中的空氣,排淨後擰緊螺帽,放氣時不能搬(bān)開井架安全插銷(xiāo)。

9) 吊鉗油缸(gāng):油缸為雙(shuāng)向(xiàng)活塞式結構,缸頭(tóu)、缸蓋(gài)兩端均設有緩(huǎn)沖裝置,防止油缸液壓沖擊。油缸活塞杆縮回時,拉緊吊(diào)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(jiǎo)車:行星減速機構,配備制動器和(hé)平衡閥(fá),起吊物件安全,可在空中懸停(tíng)。

11) 二聯(lián)閥:安裝在司(sī)鑽控制箱的(de)下部(bù),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(rù)二聯閥的工作(zuò)壓力。松開并緊螺(luó)母,擰動調節(jiē)螺杆便可改變(biàn)安全閥的調(diào)整壓力,擰進時,調整壓力(lì)增高,擰(nǐng)出時,調整壓力降低;注意調(diào)整完畢後,要擰(nǐng)緊背帽,鎖緊調節螺(luó)母。工(gōng)作閥片手動(dòng)控制。

A. 吊(diào)鉗油缸閥I:控制吊鉗I油缸伸出,縮回,使錨(máo)頭繩(shéng)松開、拉緊(jǐn)。閥芯設置浮動(dòng)閥位,形成(chéng)差動油缸回路,油泵油液和有杆腔(qiāng)油液(yè)同時進入油缸的無杆腔,使活塞杆快速伸出;閥芯彈簧複位,松開(kāi)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(zhì)浮動閥位,形成差(chà)動油缸回路,油泵油液和有杆腔(qiāng)油液同時進入油缸(gāng)的無杆腔(qiāng),使活塞杆快速伸出;閥芯彈簧(huáng)複位,松開手柄,閥芯(xīn)自動回中(zhōng)位,油缸運動停止。

液壓系統基本結構與工作原理

12) 四聯閥:安(ān)裝在車架右側後部的液壓控制闆上,由進油(yóu)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(rù)四聯閥工作壓力。松開并緊螺母,擰(nǐng)動調節螺杆便可(kě)改變安(ān)全閥(fá)的調整壓力,擰進時,調整壓力增高,擰出時,調整壓力降低;注(zhù)意調整完畢後,要擰緊背帽,鎖緊調節螺母。工作閥片均為氣動遠控(kòng),液壓閥芯由專(zhuān)用三位氣缸控(kòng)制,組合氣動控制閥安(ān)裝在司(sī)鑽控制箱上。

A. 工況選擇(zé)閥:置“調整”工況,液壓(yā)動(dòng)力傳送(sòng)給六聯閥;置“作(zuò)業”工況,液壓動力傳送到液壓(yā)大鉗;置中位,切(qiē)斷六聯閥(fá),液壓大鉗液路。

B. 液壓(yā)小絞車閥I:控制液壓小絞車I正、反轉,中(zhōng)位懸停。

C. 液壓小絞車閥(fá)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(yā)旋扣器,正(zhèng)向旋轉,及停止。(用戶選(xuǎn)配(pèi)液壓旋扣器時安裝)

液壓系(xì)統基本結構與工作原理

13) 六聯閥:安裝在車架左側後部的液壓控制箱上。由進油閥片、回油閥片和(hé)六工作閥片組成。進(jìn)油閥片設置有安全(quán)閥,調節進入六聯閥(fá)工作壓力。松開(kāi)并緊螺母,擰動調節(jiē)螺杆便可改變安(ān)全閥的(de)調整壓力,擰(nǐng)進時,調整壓力(lì)增(zēng)高,擰出時,調整壓力降低;注意調整(zhěng)完畢後,要擰緊背帽,鎖(suǒ)緊調節螺母。

A. 前右支腿油缸閥:控制車架前部(bù)右側支腿油缸,升(shēng)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。

B. 前左支腿油缸閥:控制車架前部左(zuǒ)側支(zhī)腿(tuǐ)油缸,升高(gāo)、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。

C. 後右支腿油缸閥:控制車架(jià)後部右側支腿油缸。升高、落(luò)下車架,并調整車架水平(píng)。閥芯彈簧複位(wèi),松開手柄,閥芯自動回中位,油(yóu)缸運動停止。

D. 後左支腿油缸閥:控制(zhì)車(chē)架後部左側支腿油缸。升高(gāo)、落下車架,并調整車架(jià)水平。閥芯彈簧複(fú)位,松開手柄,閥芯(xīn)自動回中位,油缸(gāng)運動停止。

E. 起升油缸閥(fá):控制起升油缸動(dòng)作,起升、落下整體井架。閥芯彈(dàn)簧複位(wèi),松開手柄,閥芯自動回中位(wèi),油缸運動停止。兩輸出油口(kǒu)均裝有(yǒu)過載(zǎi)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(zhì)伸(shēn)縮油缸動作,伸出、縮回二層井架。閥(fá)芯鎖銷定位,松開手柄,閥芯仍(réng)然停留在工作位(wèi)置,油(yóu)缸繼續(xù)運動(dòng)。兩輸出油口均裝有過載閥,以限制(zhì)進入油缸的壓力,提(tí)高井架操作安(ān)全性。

液壓系統基本結(jié)構與工作原(yuán)理

2、轉向液壓系統(tǒng)

由以下部件組成:

1) 轉向油泵(bèng),安裝在發動(dòng)機取力口上,發動機轉動,驅動油(yóu)泵工作。

2) 吸油濾(lǜ)清器,箱外自封式(shì)結構,安裝在液壓油箱(xiāng)的側部,吸油筒浸入油箱内液面之下,過濾起濾頭露在油箱外,設有自封閥(fá)、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(fāng)便,并且油箱内(nèi)油液(yè)不會流出。

3) 溢流穩流閥,調(diào)定系統壓力,防止系統過載,保護系統及(jí)元件安全;油泵(bèng)高速運轉,流量過大時,分流回油箱,确保系統最(zuì)高穩定流量。參見圖(溢流穩流閥)

4) 轉向分配(pèi)閥,跟随方向機動作,控制液壓油的流向和流量,供給轉向油缸,推動前(qián)橋車輪左右轉向。參(cān)見圖(轉向分配閥)

5) 轉(zhuǎn)向油缸,雙向活塞油(yóu)缸,前3橋各(gè)配一件;活(huó)塞杆頭連接在轉向節拐(guǎi)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(huí)油管線之(zhī)間,當鑽機在作業工(gōng)況時,打開(kāi)球(qiú)閥,系統卸載(zǎi),保護系統元件。


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