液力—机械传动装置与.ppt

第七章 液力机械传动装置与液压系统的运用技术,第一节 液力机械变速器的合理使用 一、液力传动油及其使用 液力传动工作油温度较高，高达80-170液力液力变矩器正常工作时，工作液体不断在循环圆中高速流动。由于液体与叶片的摩擦造成功率损失，使油发热。 流速高达20m/s，并不断与金属、空气接触，油的抗氧化安定性好。 抗泡沫性如果要好 液力传动工作液体因受到剧烈扰动易起泡沫（使传递功率下降，使冷却效果下降，造成轴承和齿轮过热，甚至烧坏；会增大油与空气接触面积，加快油的氧化变质）。 润滑性能好在液力机械传动中，齿轮、轴承等摩擦副均靠液力传动油润滑。,注意：,液力机械变速器应严格按制造厂说明书规定，使用液力传动油。除对用油规格外，加油方法、加油量、换油里程间隔均应遵守使用说明书规定，认真执行。否则，不仅影响液力机械变速器性能发挥，还影响其使用寿命，而且容易发生故障。,变速器注油过量的危害,变速器过量注油是非常有害的。如注油过多，由于变速器旋转零件的搅拌作用，将油液充气和加热，因而加速氧化。另一个对氧化起作用值得注意的因素是溶解或悬浮的磨损金属，例如铜和铝可充当催化剂，而加速油液的氧化。,现场检查油的劣化程度,可采用目测的方法来判断油的劣化程度。简便的方法是将油尺上的油液滴到干净的白纸上，检查油的颜色及气味。正常油液的颜色一般为粉红色，且无异味。如油液变为深暗色、棕色或有焦味，说明油已变质，则应立即换油。,二、液力机械变速器的操作,(一)手动操纵液力机械变速器的操作 1换档程序 为了提高机械的加速性能和燃料经济性，换档应按顺序进行，即从一档换二档、二档换三档、三档换四档等，这和普通机械变速器没有什么区别。换档时应满足以下几点要求： (1)发动机功率利用好 (2)保证变矩器在高效区范围内工作。变矩器涡轮转速始终在较高转速范围内变化，变矩器在高效区范围内工作。换档时的车速过低或过高，工程机械的动力性和经济性都要降低。,2。档位选择,可根据工程机械的行驶条件，利用换档指示器选择合适的档位。换档指示器采用弹簧管式油压计，它的表盘上刻有换高档、换低档的位置和正常工作范围如右图所示。 如指针达不到A点，变矩器在变矩工况下工作，发动机在重负荷，低转速下工作，变矩器效率是很低的，应换人较低的档位。在换入较低的档位使涡轮的负荷减小，涡轮和发动机的转速必将提高。 换档指示器的指针超过A而位于A、B之间是正常工作范围。 当指针超过B点时，说明涡轮及发动机转速过高，应换入较高的档位（传动比减小，使涡轮的负荷增加，涡轮及发动机转速相应也减低）。 指针超过C点时，发动机超速，这是不允许的，应当避免。,(二)自动变速器的操作,装有液力机械自动变速器的轮式工程机械的自动换档规律都是预先设计好的，但在使用中还不能完全满足使用性能要求，需要机械操作人员在具体操作中加以补充，这在许多自动变速器上都具有可供机械操作人员人为地适时地加以控制的结构，有灵活运用的余地。,1选档手柄档位选择,工程机械在行驶中可以改变选档手柄的位置，就可以改变实现自动换档的范围。 工程机械行驶中若按“1位2位D位”的顺序进行换档(即由低档位换至高档位)，可以不受任何车速条件的限制， 要按“D位2位1位”的顺序(即由高档位换至低档位)变换选档手柄的位置，必须让工程机械减速至低于二至三档的升档车速后才能进行。 如果将选档手柄由高档位换至低档位时车速过高，就相当于人为地手动强制低档（变速器传动比间隔太大，会使低档执行元件因急剧摩擦极易损坏）。,选档手柄档位选择,如果没有及时的从高档(D)换到2位或1位，则有可能出现“循环跳档”现象。 当工程机械下坡时，若完全松开油门踏板后车速仍太高，可持选档手柄置于2位或1位，这样就可以利用发动机制动，控制工程机械的行驶速度。当车速较高时，应先用制动器将工程机械减速至较低车速时，再将选档手柄从D位换至2位或1位。 在泥泞路面上行驶时，可将选档手柄置于2位或1位，限制变速器的最高档位，即可利用油门开度来控制车轮的转速，防止驱动轮打滑。,2超速档使用,若装有液力机械自动变速器的轮式工程机械设有超速档，其传动比小于1。在良好路面上行驶时，使用超速档，可以提高发动机的负荷率，提高工程机械的燃料经济性，同时，发动机转速也较低，从而也减轻了发动机的磨损。 装有超速档自动变速器的工程机械，还设有超速档开关，它是根据道路条件的变化来选择。把超速档开关推到接通位置，变速器就会自动地升到超速档。若道路条件较差，发动机的负荷率已经比较高了，如仍使用超速档，发动机的燃料经济性将下降。这时应将超速开关推到断开位置，工程机械即使加速，也只能升至三档，而不会升至超速档。所以，要注意超速开关的通断位置。,3强制低档,通常，只有车速降低到一定数值时，才能正常地降到低档。但是在特殊情况下，把发动机油门踏板迅速踩到底时，强制降档开关闭合，让强制降档电磁阀通电，此时强制降档阀工作，使变速器强制降低一个档位，这就叫强制低档。强制低档旨在高速超车。 强制低档能在暂短时刻，起到极其强烈的加速作用，这是在非常情况下迅速加速时所必需的，但不宜经常使用。因高速时，离合器和制动器交递工作，磨损发热极大、变速器容易损坏。,(三)车辆是否可被拖起动,车辆是否可被拖起动，从变矩器的结构来看，对单级变矩器在反传动工况下，即涡轮变为驱动轮，其传递扭矩能力虽然较小，但足以起动发动机。问题是车辆是否具备被拖起动的条件，还取决于液压系统的结构。,车辆是否可被拖起动,油泵是由发动机直接驱动的，当车辆在被拖动时，油泵尚未供油，变速器将无法挂档，发动机是不可能起动的。同时，变速器的摩擦零件等也会因缺油得不到润滑而烧坏。 有的液力机械传动结构中采用前泵和后泵联合供油方式，前泵由发动机直接驱动，后泵则由变速器输出轴驱动。采用后泵后，只要车速达到一定数值，后泵即可供油，保证液压系统可靠工作，使变速器排档接合，起动发动机。 有的工程机械在油泵驱动装置中装有单向离合器。当汽车被拖动时油泵由变速器输出轴通过单向离合器驱动，从而也可以实现工程机械被拖起动。发动机起动后，油泵则由发动机驱动。 对液压系统的结构不宜被牵引的工程机械，其行驶距离、速度应限制（0805km以内，805kmh以下），或将传动系脱开(可拆下传动轴)，否则，变速器将损坏。,三 工程机械液力机械变速器维修,一）、液力机械变速器的故障 1。离合器油缸供油压力过低 (1)油泵供油压力不足 ； (2)离合器调压阀失灵 ； (3)换档控制阀阀芯磨损 ； (4)离合器供油管接头及变速器第一轴、第二轴分配器和离合器油缸活塞密封圈密封不严而漏油。,液力机械变速器的故障,2。离合器摩擦盘烧蚀 离合器接合时由于长期滑转或分离不彻底，将引起主、从动盘烧蚀，严重时主、从动盘会烧结成为一体。此时，换档阀虽然在空档位置，工程机械也会行驶。 引起摩擦烧蚀的原因，除1项中所述的外，还与工程机械操作有着密切的关系，工程机械操作应严格遵循操作规程，工程机械起步挂档前，发动机转速过高或不按档位顺序换档，使离合器主、从动盘达到同步的时间要延长，主、从动盘处于滑转状态的时间也延长，摩擦盘极易烧蚀。 严格遵循驾驶操作规程，工程机械起步挂档前，发动机应以低速运转，用一档平稳起步。加速和减速时，按档位顺序换档。工程机械外负荷过大而轮胎打滑时，应及时减小负荷，不应用猛轰油门的方法。,液力机械变速器的故障,3。变矩器油压过低 影响变矩器油压过低的因素除1项中第（1）条所述的外，变矩器调压阀失灵，变矩器密封装置损坏，液力系统软管密封不严，接合处进空气，也会引起变矩器油压过低。应查明原因，予以排除。,液力机械变速器的故障,4。润滑油压力低 此故障主要是由于润滑油调压阀卡住，操纵阀组滤芯堵塞及润滑油道堵塞而引起的，应拆下操纵阀组，清洗滤芯和润滑阀，调整润滑油调压阀。,液力机械变速器的故障,5挂不上档 故障是由于换档传动机构失调，换档阀卡住所引起的，应检查和调整换档传动机构，卸下操纵阀，拆开换档机构并清洗全部零件。,液力机械变速器的故障,6工程机械在正常行驶中，工作油温度过高或急剧上升 工作油的正常油温应在70-110的范围内，最高不应超过120。油温过高，工作油的粘度下降，性能变坏，并破坏工作油的稳定性，不足以润滑承受重负荷的零件，同时破坏密封件，使漏损增加。 引起油温过高的原因有：离合器长期滑转或分离不彻底；滤油器或冷却器堵塞；泵轮、涡轮和导轮端面发生摩擦；冷却风扇不转动等。 当工程机械在乎坦的道路上高速行驶时，如油温过高，除上述原因外，导轮单向离合器失效，也会导致油温过高。因为工程机械在这种条件下行驶时，变矩器已转入偶合器工况，若导轮锁住，由于液流与导轮叶片间的冲击和液力损失，将导致油温迅速上升。如发现油温过高或急剧上升，应立即停车。查明原因，排除故障。,四、液力机械变速器维护,每日维护应检查油面高度，对所有管路、盖、油封等的连接应进行检查，使其结合严密。 工程机械每工作100h，必须检查冷却器和液压油滤油器紧固情况，调整换档传动机构。 工程机械每工作500h，必须更换油液，并清洗系统。,液力机械变速器维护,在清洗时，如果发现油底壳和滤油器有铝屑，则必须将液力机械变速器从工程机械拆下。拆开检查变矩器有关零件，有可能是变矩器的支承轴承损坏或固定变矩器的螺母松动，使泵轮、涡轮及导轮相互接近，发生摩擦。这时应更换损坏零件。,液力机械变速器维护,如液压系统内进入最小微粒的脏物，都有使调压阀、换档阀卡住的可能，使机件失灵。在一级维护作业中，应检查换档操纵系统，如换档时操纵不灵或有乱档现象，对操纵机构传动杆应进行调整。 加油时，应严格按照制造厂规定的工作油牌号加注，不得随意代用，更不可混用。 加油时，应用干净的加油容器及带金属滤网的漏斗加油，以免铁屑、砂子等杂物混入。,液力机械变速器维护,在二级维护作业中，应检查液力机械变速器的性能，尤其是变矩器导轮单向离合器的锁紧和放松情况，其检查步骤如下： (1)将变速器挂入空档，起动发动机。储气筒气压达规定压力后，制动机械。 (2)将变速器挂入三档，并迅速加速到油门全开。此时，油温将迅速上升。当油温上升到接近120时，立即放松油门，放入空档。如果油温不再上升，或上升缓慢，则说明导轮不能可靠地锁紧。 (3)在空档时，发动机再加速到全油门，观察油温下降情况。变矩器在此条件下工作，应转入偶合器工况，油温应迅速降至正常值。如果油温不下降或下降缓慢，最后不能降至正常工作温度，则说明有一个或二个导轮单向离合器不能放松。此时，应从工程机械上拆下液力变矩器，检修单向离合器。,第二节 液压系统及元件的使用与维护,一液压系统的安装 液压传动系统的安装，包括液压管路、液压元件(液压泵、液压缸、液压马达和液压阀等)及辅助元件的安装等内容。具体安装步骤可按下述程序进行： 1)预安装(试装配)。弯管，组对油管和元件，点焊接头，整个管路定位。 2)第一次清洗(分解清洗)。酸洗管路，清洗油箱和各类元件等。 3)第一次安装。联成清洗回路及系统。 4)第二次清洗(系统冲洗)。用清洗油清洗管路。 5)第二次安装。组成正式系统。 6)调整试车。灌人实际工作用油，进行正式试车。,一）液压管路的安装,1管路的选择与检查 在选择管路时，应根据系统的压力、流量以及工作介质、使用环境和元件及管接头的要求，来选择适当口径、壁厚、材质和管路。要求管道必须具有足够的强度，内壁光滑、清洁、无砂、无锈蚀、无氧化铁皮等缺陷，并且配管时应考虑管路的整齐美观以及安装、使用和维护工作的方便。管路的长度应尽可能短，这样可减少压力损失以及延时和振动等现象。,2管路的安装,吸油管路要尽量短，弯曲少，管径不能过细。 吸油管应连接严密，不得漏气 吸油管路上应安装滤油器,管路的安装,主回油路及溢流阀的回油管应伸到油箱油面以下，以防止油飞溅而混入气泡； 回油管不允许和泵的进油口直接连通； 具有外部泄漏的减压阀、顺序阀、电磁阀等的泄油口与回油管连通时不允许有背压； 管路过长时，每500mm应固定一个夹持油管的管夹；,管路的安装,压油管的安装及要求：压力油管的安装位置应尽量靠近设备和基础，同时又要便于支管的连接和检修，为了防止压力油管震动，应将管路安装在牢固的地方，在震动的地方要加阻尼来消震，或将木块、硬橡胶的衬垫装在管夹上，使铁板不直接接触管路。,管路的安装,橡胶软管的安装及要求： 要避免急转弯，其弯曲半径R应大于910倍外径 软管的弯曲同软管接头的安装应在同运动平面上，以防扭转 软管应有一定余量，不要使端部接头和软管间受拉伸 软管在安装和工作时，不应有扭转现象；不应与其他管路接触，以免磨损破裂；在连接处应自由悬挂，以免受其自重而产生弯曲。 由于软管在高温下工作时寿命短，所以尽可能使软管安装在远离热源的地方，不得已时要装隔热板。 软管过长或承受急剧振动的情况下宜用夹子夹牢，但在高压下使用的软管应尽量少用夹子，因软管受压变形，在夹子处会产生摩擦能量损失。 软管要以最短距离或沿设备的轮廓安装，并尽可能平行排列。,二）、液压元件的安装,液压元件安装前，对拆封的液压元件要先查验合格证书和审阅说明书，如果是手续完备的合格产品，又不是长期露天存放内部已经锈蚀了的产品，不需要另做任何试验，也不建议重新清洗拆装。试车时出了故障，在判断准确不得已时才对元件重新拆装，尤其对国外产品更不允许随意拆装，以免影响产品出厂时的精度。,液压元件的安装,1。液压阀类元件的安装及要求 安装阀类元件时，应注意以下几点： (1)安装时应注意各阀类元件进油口和回油口的方位。 (2)安装的位置无规定时应安装在便于使用、维修的位置上。一般方向控制阀应保持轴线水平安装。 (3)用法兰安装的阀件，螺钉不能拧得过紧，因过紧有时会造成密封不良，必须拧紧，而原密封件或材料不能满足密封要求时，应更换密封件的形式或材料。 (4)有些阀件为了制造、安装方便，往往开有相同作用的两个孔，安装后不用的一个要堵死。 (5)需要调整的阀类，通常按顺时针方向旋转，增加流量、压力；反时针方向旋转，减少流量或压力。 (6)在安装时，若有些阀件及连接件购置不到时，允许用通过流量超过其额定流量为40的液压阀件代用。,液压元件的安装,2液压泵的安装及要求 液压泵一般不允许承受径向负载，因此常用电动机直接通过弹性联轴节来传动。 液压泵吸油口的安装高度通常规定：距离油面不大于05m， 液压泵的进口、出口和旋转方向应符合泵上标明的要求，不得反接。 安装联轴器时，不要用力敲打泵轴，以免损伤泵的转子。,液压元件的安装,3辅助元件的安装 液压系统的辅助元件包括：油管、管接头、滤油器、蓄能器、冷却和加热器、密封装置以及压力表、压力表开关等。 辅助元件在液压系统中是起辅助作用的，但在安装时也丝毫不容忽视，否则也会严重影响液压系统的正常工作。 应严格按照设计要求的位置进行安装并注意整齐、美观。 安装前应用煤油进行清洗、检查。 在符合设计要求情况下，尽可能考虑使用、维修方便。,二。液压系统的清洗及试压,一）、第一次清洗 液压系统的第一次清洗是在预安装(试装配管)后，将管路全部拆下解体进行的。 第一次清洗应保证把大量的、明显的、可能清洗掉的金属毛刺与粉末、砂粒灰尘、油漆涂料、氧化皮、油渍、棉纱、胶粒等污物全部认真仔细地清洗干净。否则不允许进行液压系统的第一次安装。,第一次清洗,第一次清洗主要是酸洗管路和清洗油箱及各类元件。管路酸洗的方法为： 1脱脂初洗 2酸洗 3中和 4防锈处理,二）、第二次清洗,液压系统的第二次清洗是在第一次安装联成清洗回路后进行的系统内部循环清洗。 第二次清洗的目的是把第一次安装后残存的污物，如密封碎块、不同品质的洗油和防锈油以及铸件内部冲洗掉的砂粒、金属磨合下来的粉末等清洗干净，而后再进行第二次安装组成正式系统。以保证顺利进行正式的调整试车和投入正常运转。,第二次清洗,第二次清洗的步骤和方法为： 1清洗的设备 (1)清洗油的准备 (2)滤油器的准备 (3)清洗油箱 (4)加热装置的准备,2第二次清洗,清洗前应将安全溢流阀在其人口处临时切断。将液压缸进出油口隔开，在主油路上连接临时通路，组成如右图所示的清洗回路。对于较复杂的液压系统，可以适当考虑分区对各部分进行清洗。,三 液压系统的调试,液压设备调试的主要内容，就是液压系统的运转调试，即不仅要检查系统是否完成设计要求的工作运动循环，而且还应该把组成工作循环的各个动作的力(力矩)、速度、加速度、行程的起点和终点，各动作的时间和整个工作循环的总时间等调整到设计时所规定的数值，通过调试应测定系统的功率损失和油温升高是否有碍于设备的正常运转，否则采取措施加以解决。通过调试还应检验力(力矩)、速度和行程的可调性以及操纵方面的可靠性，否则应予校正。,液压系统的调试,液压系统调试的步骤和方法可按下述进行。 一）、液压系统调试前的准备 液压系统调试前应当做好以下准备工作： 1熟悉情况，确定调试项目； 2外观检查 3加油，润滑,二）、液压系统的调试,液压系统的调整和试车一般不能截然分开，往往是穿插交替进行的。调试的主要内容：有单项调整、空负载试车和负载试车等。在安装现场对某些液压设备只进行空负荷试车(如机床等)。 1空载试车 2负载试车 3系统的调整,四 液压系统的使用、维护和保养,一）、对液压系统的日常检查,二）、液压油的使用和维护,(1)液压用油的油库要设在干净的地方，所用的器具应保持干净。最好有绸布或的确良擦洗，以免纤维堵塞孔道。 (2)液压用油必须经过严格的过滤。系统中应根据需要配置粗、精滤油器，滤油器应当经常检查清洗，及时更换。 (3)油箱应设有空气过滤器，加盖密封，防止灰尘落入。 (4)系统中的油液应经常检查并根据工作情况定期更换。一般在累计工作1 000h后，应当换油。在间断使用时可根据具体情况隔半年或一年换油一次。 (5)如果采用钢管输油应把管在油中浸泡24h，生成不活泼的薄膜后再使用。 (6)装拆元件一定要清洗干净，防止污物落入。 (7)发现油液污染严重时应查明原因