一、液壓系統(tǒng)的組成
液壓系統(tǒng)通過液壓油的壓力能來傳遞動力,主要由以下部分構(gòu)成:
動力元件
液壓泵:將電動機的機械能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能,常用類型有齒輪泵、葉片泵或柱塞泵,根據(jù)起重機的負載需求選擇。
執(zhí)行元件
液壓缸 / 液壓馬達:將液壓能轉(zhuǎn)化為機械能,驅(qū)動起重機的機構(gòu)動作。
液壓缸:用于直線運動,如支腿的伸縮、吊臂的變幅等。
液壓馬達:用于旋轉(zhuǎn)運動,如回轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動。
控制元件
各類液壓閥:控制液壓系統(tǒng)的壓力、流量和方向。
壓力閥(如溢流閥):限制系統(tǒng)壓力,防止過載。
流量閥(如節(jié)流閥):調(diào)節(jié)液壓油流量,控制執(zhí)行元件的運動速度。
方向閥(如換向閥):改變液壓油的流動方向,控制機構(gòu)的動作方向。
輔助元件
油箱:儲存液壓油,同時起到散熱和沉淀雜質(zhì)的作用。
過濾器:過濾液壓油中的雜質(zhì),保持油液清潔,防止元件磨損。
油管與管接頭:傳輸液壓油,連接各液壓元件。
壓力表:顯示系統(tǒng)壓力,便于監(jiān)控和調(diào)試。
冷卻器:在液壓油溫度過高時散熱,防止油液變質(zhì)和系統(tǒng)過熱。
工作介質(zhì)
液壓油:傳遞動力的媒介,需根據(jù)環(huán)境溫度和系統(tǒng)要求選擇合適黏度的液壓油(如抗磨液壓油)。
二、工作原理
液壓系統(tǒng)的工作原理基于帕斯卡定律,即液體在密閉容器中能傳遞壓力,具體流程如下:
動力傳遞:電動機帶動液壓泵旋轉(zhuǎn),從油箱吸油并將其加壓后輸出。
控制與執(zhí)行:高壓液壓油通過油管進入控制元件(閥),根據(jù)操作指令(如換向閥切換方向),液壓油流向指定的執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達)。
動作實現(xiàn):
若進入液壓缸,液壓油推動活塞產(chǎn)生直線運動(如支腿伸出);
若進入液壓馬達,液壓油驅(qū)動馬達轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),帶動機構(gòu)轉(zhuǎn)動(如吊臂回轉(zhuǎn))。
回油與循環(huán):執(zhí)行元件動作后,液壓油經(jīng)控制閥返回油箱,完成一次循環(huán),同時通過過濾器和冷卻器保證油液清潔和溫度適宜。
三、在門式起重機中的功能應(yīng)用
液壓系統(tǒng)在門式起重機中主要用于以下場景:
支腿伸縮系統(tǒng)
門式起重機通常配備可伸縮支腿,用于支撐整機重量和調(diào)整起重機的水平度,液壓系統(tǒng)驅(qū)動支腿液壓缸實現(xiàn)快速、平穩(wěn)的伸縮。
吊臂變幅機構(gòu)
部分門式起重機的吊臂可通過液壓缸實現(xiàn)變幅(改變吊臂傾角),以調(diào)整起升高度和工作范圍。
回轉(zhuǎn)機構(gòu)
對于具有回轉(zhuǎn)功能的門式起重機(如港口用回轉(zhuǎn)式門機),液壓馬達驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承,使吊臂能 360° 旋轉(zhuǎn),擴大作業(yè)范圍。
其他輔助功能
液壓夾軌器:用于固定起重機,防止大風天氣下整機滑移,通過液壓缸夾緊軌道。
配重調(diào)整:部分大型門式起重機通過液壓系統(tǒng)調(diào)整配重塊的位置,平衡吊重時的力矩。
四、液壓系統(tǒng)的特點
優(yōu)點
動力大:液壓系統(tǒng)能產(chǎn)生較大的推力或扭矩,適用于重載工況。
動作平穩(wěn):液壓傳動可實現(xiàn)無級調(diào)速,且運動平穩(wěn),沖擊小,適合起重機的精準操作。
布局靈活:液壓元件可通過油管靈活布置,便于起重機的結(jié)構(gòu)設(shè)計(如將液壓泵安裝在遠離吊臂的位置)。
過載保護:溢流閥等元件可自動限制系統(tǒng)壓力,防止過載損壞設(shè)備。
缺點
漏油風險:油管接頭、密封件老化可能導致液壓油泄漏,影響環(huán)境且可能引發(fā)安全隱患。
溫度敏感:液壓油的黏度隨溫度變化,高溫或低溫環(huán)境下可能影響系統(tǒng)效率,需配備冷卻或加熱裝置。
維護要求高:液壓系統(tǒng)對油液清潔度要求嚴格,需定期更換濾芯和液壓油,維護成本較高。
五、維護與故障排除要點
日常維護
檢查油位與油質(zhì):定期查看油箱油位,確保油量充足;觀察液壓油顏色和黏度,若變渾濁或發(fā)黑需及時更換。
清潔過濾器:按周期清洗或更換吸油過濾器和回油過濾器,防止雜質(zhì)堵塞油路。
檢查泄漏:查看油管接頭、液壓缸活塞桿等部位是否有漏油跡象,及時更換密封件。
監(jiān)控溫度:注意系統(tǒng)工作溫度,若油溫過高(超過 80℃),需檢查冷卻器是否正常工作。
常見故障與排除
壓力不足:可能是液壓泵磨損、溢流閥設(shè)定壓力過低或系統(tǒng)泄漏,需檢查泵的性能、調(diào)整溢流閥壓力或查找泄漏點。
動作緩慢:可能因液壓油黏度太高、流量閥堵塞或液壓缸內(nèi)泄漏,可更換合適黏度的油液、清洗閥門或檢修液壓缸。
異常振動或噪音:可能是液壓泵吸入空氣、管路共振或元件磨損,需檢查油箱油位、排除油路空氣或更換損壞元件。