《液压元件拆装与系统安装调试》实训指导书.docx
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《液压元件拆装与系统安装调试》实训指导书
《液压元件拆装与系统安装调试》实训指导书
机电工程系
2010.10
液压元件拆装实习指导
液压元件是液压系统的重要组成部分。
通过元件的拆装实习使学生对学过的主要元件外观、内部结构,主要零件的形状、材料及其之间的配合要求等方面获得感性认识,从而加深对其工作原理的理解,使学生初步了解和掌握机械拆装的基本常识,了解液压元件维修的一般方法,锻炼机械维修方面的技能,以便在将来实际工作中设计和使用液压系统时,能正确选用和维修液压元件。
实训一液压泵的拆装
一、柱塞泵
拆装实例1SCY14—1B型手动变量轴向柱塞泵。
1.内部结构(教材图3-17)
1-滑靴; 2-柱塞; 4-传动轴;6-配流盘;7-缸体;8-定心弹簧;9-外套;10-内套;11-钢球;18-柱塞 21-刻度盘 23-拨叉 24-销轴 25-斜盘 26-压盘
图1-110SCY14-1B手动式斜盘式轴向柱塞泵
2.拆装注意事项
(1)如果有拆装流程示意图,按参考该图进行拆与装;
(2)仅有元件结构图或根本没有结构图的,拆装时请记录元件及解体
零件的拆卸顺序和方向;
(3)拆卸下来的零件,尤其泵体内的零件,要做到不落地、不划伤、不锈蚀等;
(4)拆装个别零件需要专用工具。
如拆轴承需要用轴承起子,拆卡环
需要用内卡钳等;
(5)在需要敲打某一零件时,请用钢棒,切忌用铁或钢棒;
(6)拆卸(或安装)一组螺钉时,用力要均匀;
(7)安装前要给元件去毛刺,用煤油清洗然后晾干,切忌用棉纱擦干;
(8)检查密封有无老化现象,如果有,请更换新的;
(9)安装时不要将零件装反,注意零件的安装位置。
有些零件有定位
槽孔,一定要对准;
(10)安装完毕,检查现场有无漏装元件。
3.主要零、部件分析
(1)缸体10
缸体10用铝青铜制成,它是泵的核心零件。
缸体上有七个与柱塞相配
合的缸孔,其配合精度较高,以保证既能做相对运动,又有良好的密封性能。
缸体中心开有花键孔,与传动轴12相配合。
缸体右端面与配流盘13相配合。
缸体外面镶有钢套并装在滚动轴承9上。
(2)配流盘13
配流盘13是使柱塞泵完成吸、压油的关键部件之一。
这种配流方式
称为端面配流。
要求配流端面与缸体端面有较好的平面度和较高的表面粗糙度,以保证既能做相对运动,又有良好的密封性能。
配流盘上开有两条月牙形槽1和早,它们分别与缸体吸、压油管路相通。
外圈的环形槽/是卸荷槽,与回油相通,以减少缸体与配流盘之间油液压力的作用,保证两者能紧密配合。
在配流盘上开两个通孔a和e,它们是由直径为tl和a。
的两个小孔组成的。
a孔与月牙形槽I相通为孔与月牙形槽B相通(是通过右泵盖上开槽使之连通的)。
由于小孔的阻尼作用,可以消除泵的困油现象,从而降低泵的噪音。
为配合两个通孔起到消除泵困油的现象,在安装配流盘时,将配流盘的对称轴相对于斜盘的垂直轴沿缸体旋转方向偏转5”~6”。
为保证这个相对关系,在配流盘下端铣一缺口,通过它用销子与右泵盖准确定位。
(3)柱塞17与滑履1
柱塞2的球头与滑履1铰接。
滑履跟随柱塞做轴向运动,并以柱塞球
头为中心自由摆动,使滑履的平面与斜盘4的斜面保持方向一致。
柱塞和滑履中心均有直径为lmm的小孔,缸中压力油可通过小孔进入柱塞和滑履、滑履和斜盘间的相对滑动表面,起静压支承作用,从而大大减小了这些零件的磨损。
(4)滚动轴承9
滚动轴承9承受斜盘4作用在缸体上的径向力。
这样可以减少配流端面上的不均匀磨损,并保证缸体与配流盘的良好配合。
(5)轴心弹簧11和回程盘2
弹簧11通过内套及钢球8顶住回程盘2,而回程盘2使滑履1紧贴斜
盘4,使柱塞得到回程运动。
同时,弹簧11又通过外套使缸体10紧贴配流盘13,以保证泵启动时基本无泄漏。
(6)变量机构
变量活塞5装在变量壳体内,并与螺杆6相连。
斜盘4的两个耳轴支
承在变量壳体的两个圆弧导轨上,并以耳轴中心线为轴摆动,使其达到变量的目的。
转动手轮7时,通过螺杆6可使变量活塞5做轴向移动,通过连接变量活塞和斜盘的销轴3使斜盘绕钢球8的中心摆动,从而改变斜盘倾角,达到调节液压泵输出流量的目的。
以上分析了该泵的主要零、部件。
其大部分零件均为钢件,少部分零
件如泵体、泵盖为铸铁件,还有个别件如缸体为铜件。
5.思考题
(1)柱塞泵的密封工作容积由哪些零件组成?
计算每转排量与哪些结构参数有关?
计算其最大排量?
(2)柱塞泵的配流装置属于哪种配流方式?
它是如何实现配流的?
(3)柱塞泵的配流盘上开有几个槽孔?
各起什么作用?
画出其简图?
(4)如何实现配流盘紧贴缸体?
(5)什么零件承受缸体上的径向力?
(6)试分析柱塞及滑履之间的静压支撑作用。
(7)手动变量机构由哪些零件组成?
如何调节泵的流量?
二、叶片泵
双作用叶片泵
1.内部结构
1、7-前后泵体;2-配油盘;3-叶片;4-转子;5-定子;6-配油盘
8-泵盖 9-滚动轴承 10-密封防尘圈 11-传动轴 13-螺钉
图1-2 YB1-25型叶片泵
2.思考题
(1)双作用叶片泵密封工作空间由哪些零件组成?
共有几个?
计算
每转排量与哪些结构参数有关?
计算其排量?
(2)双作用叶片泵定于内曲线由哪几种曲线组成?
用这几种曲线组
成的内表面有何特点
(3)双作用叶片泵配流装置属于哪种配流方式?
如何保证吸、压油
互不相通?
。
(4)双作用叶片泵配流盘上开有几个槽孔?
各有什么用处?
(5)观察泵内有几种泄漏途径?
(6)单联叶片泵和双联叶片泵在结构和用途上有何区别?
三、齿轮泵(外啮合式)
l.内部结构
1、3-前后泵盖 2-泵体 4-压环 5-密封圈 6-传动轴 7-主动齿轮
8-支承轴 9-从动齿轮 10-滚针轴承
图1-3 CB-B型齿轮泵
2.思考题
(1)齿轮泵的密封容积由哪些零件组成?
共有几个?
计算每转排量
与哪些结构参数有关?
(2)该齿轮泵有否配流装置?
它是如何完成吸、压油分配的?
(3)观察油液从吸油腔至压油腔的油路途径。
(4)该齿轮泵中存在几种可能产生泄漏的途径?
哪种途径泄漏量最
大?
为减少泄漏,该泵采取了哪些措施?
(5)采用什么措施可减小齿轮泵轴上承受的径向力?
实训二液压控制阀的拆装
一、方向控制阀
电磁换向阀
拆装实例2WE6型电磁换向阀。
1.内部结构
1-阀体;2-阀芯;3-推杆;4-定位套;5-弹簧;6、7-挡板;8、9-电磁铁;10-堵头
图1-434D三位四通电磁换向阀
2.拆装注意事项
(1)与拆装实例1中
(1),
(2),(5),(6),(7),(8),(9),(10)相同;
(2)拆卸下来的零件,尤其阀体中的零件一定要做到不落地、不划
伤、不锈蚀等;
(3)拆装个别零件需用专用工具,如拆卸卡环时需用内卡钳;
(4)清洗时注意孔口,尤其是节流口不能堵塞;
(5)装好后,推动电磁铁应急按钮,看阀芯在阀体中是否能顺利滑动。
3.主要零、部件分析
(1)阀体与阀芯
阀体1与阀芯3的制造和装配要求极其严格。
一般阀芯与阀孔的圆柱
度误差为0.003~0.005mm。
阀芯粗糙度不高于0.20,阀孔不高于0.40。
配合间隙也不宜过大。
之所以这样要求,主要是考虑减少泄漏和液压卡紧力。
阀体多为铸铁件,阀芯多为钢件。
(3)电磁铁
电磁铁分为交流和直流两种,还可以分为干式和湿式两种。
在使用时
请一定注意:
一个阀上的两个电磁铁决不能同时通电。
4.思考题
(1)试分析在左、右电磁铁工作情况下,电磁换向阀阀芯的动作过
程和油路沟通状况。
(2)电磁换向阀阀体内有几个沉割槽?
阀体上有几个通向外部的油
口?
各有什么作用?
(3)电磁换向阀阀芯的结构是怎样的?
这种设计有何特点?
(4)你拆装的阀采用了什么样的电磁铁?
其特点是什么?
电液动换向阀
1.内部结构(教材图5-27)
2.思考题
(1)电液动换向阀由哪两种换向阀复合而成?
这两种阀分别接受什
么信号?
各控制什么动作?
(2)组成电液换向阀的两种换向阀的滑阀机能是怎样的?
各有什么
特点?
(3)试分析电液动换向阀的换向全过程。
(4)与电磁换向阀和液动换向阀相比,电液动换向阀有何特点?
单向阀
1.思考题
(1)单向阀的主要结构和工作原理是什么?
(2)单向阀中弹簧起什么作用?
怎样确定弹簧刚度?
(3)单向阀有几种连接方式?
二、压力控制阀
先导式溢流阀
1.主要零、部件分析
(1)先导阀
先导阀阀芯采用了球阀8,靠弹簧9使其压在阀座上,阀芯与阀套之间
为线接触。
这样使先导阀开启迅速,动作灵敏,保证了先导阀的密封性和动态稳定性。
(2)主阀
该阀主阀芯3的外圆柱面和圆锥面与主阀套4要有良好的配合,这两
处的同轴度要求很高,故称二级同心。
主阀口采用圆锥面封油,密封性能好,又无搭接量(零开口),开启迅速,动作灵敏。
主阀体1采用直接铸造的油液通道,通流能力强。
主阀体上还开有遥控口K,图中已用螺堵15堵住,需要时可将其卸下。
(3)弹簧
主阀弹簧刚度越小阀的静特性越好,但也不能取得太小,否则阀芯复位不灵敏,主阀关闭时的密封力不够大。
先导阀的弹簧(调压弹簧)刚度比主阀弹簧刚度大得多。
但先导阀的承压面积和开口量均很小,调压弹簧刚度不必很大就能得到较高的溢流压力。
以上分析了该阀主要的零、部件。
其阀体材料常采用铸铁件并需时效
处理。
对于阀套相配合孔的圆度及表面粗糙度要求都比较高。
阀芯与阀座常采用钢件,对其圆度、同轴度及表面粗糙度均要求较高。
阀芯与阀套(或阀座)的硬度要有所不同,这主要为使其有较好的耐磨性。
2.思考题。
(1)先导式溢流阀由哪两部分组成?
这两部分各由哪几个主要零件
组成?
分析各零件的作用。
(2)试分析先导式溢流阀的工作原理。
(3)哪儿是溢流阀的调压部分?
(4)观察油液通道,阀体上有几个通外部的油口?
(5)比较主阀与先导阀的弹簧大小和刚度,并分析为何要这样设计?
(5)观察阀口在关闭状态下阀芯的遮盖量情况,并回答为何是这样
的?
(7)观察遥控口,并分析如何通过此口来实现远程调压和卸荷?
(8)先导式溢流阀的额定压力及调压范围是多少。
提高压力的关键问题
是什么?
先导式减压阀
思考题
(1)与先导式溢流阀的思考题
(1),
(2)相同。
(2)哪儿是先导式减压阀的调压部分?
(3)与先导式溢流阀的思考题(4),(5),(6)相同。
(4)控制主阀芯上、下腔油液的压力来自何处?
为什么?
先导式顺序阀(内部结构见教材图5—10)
思考题
(1)与先导式溢流阀的思考题
(1),
(2)相同。
(2)哪儿是先导式顺序阀的调压部分?
(3)与先导式溢流阀的思考题(4),(5)相同。
(4)观察遥控口,并分析如何通过此口实现不同的控制?
顺序阀
三、流量控制阀
节流阀
调速阀
1.主要零、部件分析
(1)节流阀
节流阀由阀套2和阀芯3组成,两者的配合精度要求较高。
节流口采
用薄刃结构,可减少温度对节流阀的影响。
(2)定差减压阀
定差减压阀所控制的是与它串联的节流阀前后的压差。
它的阀口是常
开的。
定差减压阀阀芯6为两节同心结构,阀芯直接装在阀体中,通过调节螺钉9可对其进行调节。
(3)流量调节装置
通过筒形锁5调节节流阀的开度,改变受控流量,调节到所需流量时
即可锁定。
以上分析了该阀的主要零部件。
阀体上还装有一单向阀,油液反向流
动时不起节流作用。
该阀可称为单向调速阀。
关于阀体、阀套、阀芯等材料及其几何精度和粗糙度的要求均与前面溢流阀相似。
2.思考题
(1)该调速阀是由哪两种阀组成的?
它们是串联还是并联的?
(2)该阀是由哪些零件组成的?
分析各自的作用。
(3)观察节流口及油液通道。
(4)试分析该阀的工作原理。
(4)调速阀与节流阀谁的调速性能好?
两者有什么本质区别?
各用
于什么场合?
实训三液压缸的拆装
以单杆活塞式液压缸为例
1、组成:
缸体,活塞组件,端盖,导向套,密封装置等。
2、内部结构:
请参阅教材图4-7,结构分析请参阅教材相关部分。
3、拆装注意事项:
与泵拆装注意事项同。
4、拆装中需明确的问题。
(1)缸体组件的连接形式,适应情况。
(2)活塞与活塞杆连接形式,各自的特点。
(3)密封装置的类型,特点,安装注意事项。
思考题:
画出液压缸主要零件的零件图
液压传动基本回路实验
实训四:
压力控制回路
1、简单的调压回路
调节阀1,P随之发生变化
2、多个溢流阀的调压
(1)串联
调节阀1,使P1=5MPa,调节阀2和阀3之和为P1值(不超过5MPa)
(2)并联
调节阀1,使P1=5MPa,P1值为阀2和阀3分别调定的某阀的低压力值。
3、减压阀减压回路
Z1不得电,油缸活塞杆右行到底,调节阀1使P1=5MPa,调阀2使P2=3MPa(调减压压力)
P1(MPa)
P2(MPa)
油缸运动
油缸到底
实训五:
卸荷回路实验
1、三位换向阀油缸浮动卸荷回路
2、换向阀卸荷回路
Z1失电,调阀1使P1=5MPa,Z1得电,泵卸荷,P1值为泵回油管阻力值。
·
3、溢流阀遥控口卸荷
通过旋动面板上的加载卸荷旋钮,来使电磁阀得电与失电,当旋到加载时,调溢流阀P1=5MPa,当旋到卸荷时,调溢流阀将不起作用。
5、顺序阀平衡回路
1)Z1得电,阀3为单向顺序阀,开泵油缸活塞杆后退,到底后调节阀1使P1=3MPa。
2)旋紧阀3的调压弹簧后Z1失电活塞杆不前进,逐渐调小阀3的压力,直到活塞杆前进,并记录该时P2的值,并于理论计算P2的值进行比较。
油缸D=30mm,d=25mm.
以上不同的压力回路,经实训演示后,请自行思考,用压力阀和液压系统基本工作原理,阀的结构等方面去解释上述实训结果。
实训六:
速度控制回路
1、节流阀调速回路
油缸运动速度V=Q/A,一般控制进入油缸的流量就可以改变活塞杆运动速度,定压式节流调速采用改变节流阀、调速阀的阀口开口量,形成阀先后的压差,使油泵部分油从溢流阀溢出。
从而调节进入油缸的流量,而变压式旁路节流直接从油泵放掉部分流量。
1)节流阀的进油节流调速
调阀1,使P1=5MPa,节流阀3全开,Z2得电,活塞杆右行,速度不变化。
Z1得电,油缸退回。
关小节流阀3,Z2得电,活塞杆右行,速度变慢。
同时观察P1、P2的值。
P1
P2
速度变化
节流阀全开
缸运动
缸到底
节流阀关小
缸运动
缸到底
2)节流阀的旁路节流调速
调阀1,使P1=5MPa,随着节流阀开大,缸速度减小还是增加?
P1值在缸运动时增加还是减小?
2、调速阀调速回路
(1)定压式
(2)变压式
3、调速阀的串联调速回路
调节调速阀3开口小于阀5开口量。
当Z3得电、Z1、Z2得电系统不节流,缸运动速度不改变最快,Ⅰ工进(捎慢)Z2得电、Z1失电,Ⅱ工进(慢),Z1、Z2均失电,一般讲阀3节流口小的起作用。
缸往返运动,一般Z1、Z2在失电状态,压力油通过单向阀使油缸返回。
4、调速阀的并联调速回路
调速阀3和4并联,两种进给速度不会相互影响,但是采用这种回路,在调速阀通过流量较大时,速度换接时造成缸运动的前冲,在实训时观察是否存在现象。
前冲原因是什么?
如何消除?
6、差动快速回路
Z2、Z1均得电,缸右行差动。
Z1失电、Z2得电,缸右行不差动。
为什么差动时缸右行速度快?
理论计算V=?
D=30mm,d=25mm
在测试中,由于管道阻力的影响,差动时速度不一定会快,所以在P进处加一个节流阀,以减小流量,使差动效果明显。
实训七:
方向控制回路
(1)用行程开关控制的自动连续换向回路
用行程开关自动控制连续的换向回路。
1、Z1得电,活塞杆向右,到底。
2、行程开关B发讯,Z2得电活塞杆向左。
3、A发讯Z1得电杆向右连续往返。
电控图如下,SB2是启动按钮,SB1停止按钮
(2)锁紧回路
阀2的Z1得电,阀4锁打开换向,主缸向右动作,当Z1、Z1失电,缸被锁住(保压),当Z3得电,调阀1,P3升压但加载缸推不动主缸,请问阀2中位为什么用Y型?
实训八:
顺序动作回路
(1)顺序阀顺序动作回路
动作要求
(1)动作顺序表
动作要求
Z1
顺序阀3
A
P1(MPa)
→左缸进
-
-
-
→右缸进
-
+
-(+)
←同退
+
-
-
(2)用继电器线路或PLC编程完成上述双缸顺序动作
说明:
(1)顺序阀3稍调紧,左缸前进泵压很低,当左缸运动到底后,泵压升高,右缸前进。
(2)两缸返回时由于油管长度不同。
不能同时返回。
2、用压力继电器和行程开关发讯的双缸顺序动作回路
(1)动作顺序要求
第一步:
左缸前进;第二步:
右缸前进;第三步:
双缸同退;第四步:
停(因压差不同,双缸退回时,有前后)。
(2)按液压系统图和动作顺序,其发讯状况:
Z1得电---左缸前进----到底后A发讯,Z3失电-----右缸前进------到底C发讯-----Z2得电,Z3得电-------缸2缸1同时退回-----到底B发讯----停泵。
(3)读通上述发讯状况请自行填写动作顺序表
(4)按动作顺序表,用PLC编程完成上述双缸顺序动作。
学生自行完成
附表:
实训安排
时间
内容
地点
班级
- 配套讲稿:
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