以QL2-8型汽車起重機(jī)的液壓系統(tǒng)為例,說明其工作原理。
1.液壓系統(tǒng)的功能
起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、臂架伸縮機(jī)構(gòu)和支腿收放機(jī)構(gòu)均采用液壓傳動,其原理參見液壓系統(tǒng)圖10-4。ZBD40型定量泵由裝在底盤上的取力箱帶動,直接從油箱中吸油,經(jīng)過濾油器2,輸出壓力油。改變發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速,可改變泵的排出油量,從而對各機(jī)構(gòu)的工作速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。手動換向閥3可控制壓力油的流向。聯(lián)合閥4操縱上車各機(jī)構(gòu)(起升、變幅、旋轉(zhuǎn)和臂架伸縮機(jī)構(gòu)),二聯(lián)閥5操縱支腿收放。系統(tǒng)工作壓力由溢流閥6,7控制。上車務(wù)機(jī)構(gòu)的油路相互串聯(lián),可實(shí)現(xiàn)一個(gè)機(jī)構(gòu)單獨(dú)動作或幾個(gè)機(jī)構(gòu)的組合動作。二聯(lián)閥3和主控四聯(lián)閥4中的各手動換向閥都有節(jié)流作用,因而可在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動的無級調(diào)速。
2.系統(tǒng)中各閥的功能及工作原理
(1)手動換向閥3是二位三通閥,用來切換油泵輸出壓力油的通路。當(dāng)閥在左位時(shí)壓力油只能進(jìn)入上車系統(tǒng)回路;當(dāng)閥在右位時(shí),壓力油只能進(jìn)入下車支腿回路。
(2)主控四聯(lián)閥4由4個(gè)三位四通手動換向閥(包括回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的閥4-Ⅰ、變幅機(jī)構(gòu)的閥4-Ⅱ、臂架伸縮機(jī)構(gòu)的閥4一Ⅲ和起升機(jī)構(gòu)的閥4-Ⅳ)組合而成,用來控制上車各機(jī)構(gòu)執(zhí)行裝置的換向、鎖緊和調(diào)速。操縱各閥的手柄,可以使每個(gè)分閥處于三個(gè)工作位置,其中左位和右位分別控制執(zhí)行裝置的兩個(gè)相反方向運(yùn)功;中位使工作機(jī)構(gòu)處于停止?fàn)顟B(tài)?;剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和臂架伸縮機(jī)構(gòu)的三個(gè)換向閥構(gòu)造相同,中位都采用M型,可將油缸(或馬達(dá))兩腔封死,起鎖緊作用。起升機(jī)構(gòu)的換向閥中位采用Y形,防止由于馬達(dá)泄漏造成進(jìn)油路吸空現(xiàn)象。
(3)二聯(lián)換向閥5由兩個(gè)手動三位四通閥組合而成,用于前支腿(二聯(lián)換向閥5-I)、后支腿(二聯(lián)換向閥5-Ⅱ)的油路換向,其結(jié)構(gòu)與變幅機(jī)構(gòu)的換向閥相同。
(4)溢流閥6位于主控四聯(lián)閥的進(jìn)油端,限制上車起升、變幅、旋轉(zhuǎn)、臂架伸縮回路的最大工作壓力,并保護(hù)上車系統(tǒng)油路免于過載。
(5)溢流閥7位于支腿油路的進(jìn)油端,限制下車支腿油路的最大工作壓力,并有過載保護(hù)作用。
(6)平衡閥10、12、14都采用同一結(jié)構(gòu)。平衡閥10,12保證變幅和伸縮臂機(jī)構(gòu)勻速運(yùn)動,同時(shí)起液壓鎖的作用。一旦與油缸連接的管路破裂,可防止吊臂突然下落或縮回造成事故。平衡閥14保證吊載勻速下降,防止在重力作用下運(yùn)動速度過快,造成事故。
現(xiàn)以起升機(jī)構(gòu)為例,說明平衡閥的工作原理(見圖10-5)。平衡閥是由單向閥1和內(nèi)泄漏的遠(yuǎn)控順序閥2組成。當(dāng)手動換向閥撥至左位時(shí),油泵輸出壓力油項(xiàng)開單向閥,無阻礙地進(jìn)入油馬達(dá),馬達(dá)帶動卷筒旋轉(zhuǎn)來起升吊載,回油經(jīng)換向閥返回油箱。當(dāng)換向閥撥到右位時(shí)(如圖10-5所示狀態(tài)),油泵輸出的壓力油直接經(jīng)換向閥進(jìn)入油馬達(dá)的另一端。而馬達(dá)回油無法再經(jīng)單向閥1返回,必須打開順序閥2才能將回路接通。順序閥2的控制油路與馬達(dá)進(jìn)油的管路相通,這時(shí)控制管路中的高壓油進(jìn)入D腔。將順序閥2中的閥桿B向左推移,打開閥桿上錐形體E處的環(huán)形通道,于是馬達(dá)回油經(jīng)此流出,再經(jīng)換向閥返回油箱,馬達(dá)帶動卷筒反向旋轉(zhuǎn)下降吊物。由于重力作用,吊物有加速下降并帶動馬達(dá)加速旋轉(zhuǎn)的趨勢。當(dāng)馬達(dá)的排油量大于油泵的供油量時(shí),馬達(dá)的進(jìn)油壓力減小,甚至出現(xiàn)負(fù)壓,順序閥2控制油路的油壓也相應(yīng)變化,順序閥2的閥桿B在彈簧C的作用下,閥桿錐體E處的環(huán)形通道變小,使馬達(dá)經(jīng)此通道返回油箱的流量減小,直到與泵的供油量相適應(yīng)時(shí)為止,從而使馬達(dá)的轉(zhuǎn)速(相關(guān)吊載的下降速度〕始終保持勻速。變幅機(jī)構(gòu)與臂架伸縮臂機(jī)構(gòu)的平衡閥則是分別在起重臂架下降或回縮時(shí),對圖10-4中執(zhí)行元件油缸9和11的運(yùn)動起限制作用。
(7)雙向液壓鎖18 保證支腿油缸在伸出或縮回狀態(tài)下鎖緊,其構(gòu)造如圖10-6所示。兩個(gè)液控單向閥共用一個(gè)閥體1和一個(gè)控制活塞2,而預(yù)桿(即卸行閥芯)3分別置于控制活塞兩端,二者共同構(gòu)成雙向液壓鎖。當(dāng)P1腔通壓力油時(shí),油液通過左閥到P2腔,同時(shí)頂開右閥,保持P4與P3腔相通;當(dāng)P3腔通壓力油時(shí),油液一面通過右閥到P4腔,同時(shí)頂開左閥,保持P2與P1腔暢通。而當(dāng)P1、P3腔都不通壓力油時(shí),P2和P4腔被兩個(gè)單向閥封閉,執(zhí)行元件(支腿油缸)被雙向鎖住,從而保證在起重作業(yè)時(shí),支腿伸出支好后不因外力而自行收縮;支腿收回起重機(jī)行駛時(shí),不因自重而自動落下。液壓鎖直接安裝在油缸壁上,防止管路破裂引起事故。