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[摘 要]本文着重介绍了起重机液压传动系统的基本组成、回路及安全技术要求。
[关键词]起重机 液压传动系统
中图分类号：TH21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0127-01
随着工业的迅猛发展，起重机械产品的数量、种类、质量都有了长足发展。为了充分发挥起重机械效能，努力提高起重机作业水平，保障安全生产，获取最佳经济效益，是起重机械安全管理的任务与目标。
起重机液压传动系统是用液体作为工作介质，主要以液压压力来进行能量传递的传动系统。液体主要是水或油，起重机液压系统传递能量的工作介质是液压油，液压油同时还肩负着摩擦部位的润滑、冷却和密封等作用，常用的液压油有20号、30号和40号液压油。
一、液压传动系统的基本组成
液压传动系统一般是由动力、控制、执行（工作）和辅助等四部分组成。
1、 动力部分
液压系统中的动力部分主要液压元件是油泵，它是能量转换装置，通过油泵把发动机（或电动机）输出的机械能转换为液体的压力能，此压力能推动整个液压系统工作并使机构运转。
液压系统常用的油泵有齿轮泵、柱塞泵、叶片泵、转子泵和螺栓系等等，其中汽车起重机采用的油泵主要是齿轮泵，还有柱塞泵等。
a.齿轮泵它是由装在壳体内的一对齿轮所组成。根据需要齿轮油泵设计有二联或三联油泵，各泵有单独或共同的吸油口及单独的排油日，分别给液压系统中各机构供压力油，以实现相应的动作。
b.柱塞泵它有轴向杜塞泵和径向柱塞泵之分。这种油泵的主要组成部分有柱塞、柱塞缸、泵体、压盘、斜盘、传动轴及配油盘等。
2、 控制部分
液压系统中的控制部分主要由不同功能的各种阀类所组成，这些阀类的作用是用来控制和调节液压系统中油液流动的方向、压力和流量，以满足工作机构性能的要求。根据用途和工作特点之不同，阀类可分为如下三种类型，即方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
方向控制阀有单向阀和换向阀等；压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等；流量控制阀有节流阀、调速阀和温度补偿调速阀等。
a.控制方向阀
起重机常采用的控制方向阀为换向阀。换向阀也称分配阀，属于控制元件，它的作用是改变液压的流动方向，控制起重机各工作机构的运动，多个换向阀组合在一起称为多联阀，起重机下车常用二联阀操纵下车支腿，上车常用四联阀，操纵上车的起升、变幅、伸缩、回转机构。换向阀主要由阀芯和阀体两种基本零件组成，改变阀芯在阀体内的位置，油液的流动通路就发生变化，工作机构的运动状态也随之改变。
b.控制压力阀
起重机常采用的控制压力阀为平衡阔和溢流阀。
平衡阀是控制元件，它安装在起升机构、变幅机构、伸缩机构的液压系统中，防止工作机构在负载作用下产生超速运动，并保证负载可靠地停留在空中，平衡阀是保证起重机安全作业不可缺少的重要元件，其构造由主阀芯、主弹簧、导控活塞、单向阀、阀体、端盖等组成。主阀芯的开启受导控活塞的控制。主阀弹簧一般为固定式，也有的为可调式。通过调整端盖上的调节螺钉来改变平衡阀的控制压力。
溢流阀属于控制元件，它是液压系统的安全保护装置，可限制系统的最高压力或使系统的压力保持恒定，起重机使用溢流阀是先导式溢流阀。它主要由主阀和导阀两部分组成。主阀随导阀的启闭而启闭，主阀部分有主阀芯、主阀弹簧、阀座等。导阀部分有导阀、导阀弹簧、阀座、调整螺钉等。当系统压力高于调定压力时，导阀开启少量回油。由于阻尼作用，主阀下方压力大于上方压力，主阀上移开启，大量回油，使压力降至调定值，转动调节螺钉即可调整系统工作压力的大小。
c.控制流量阀
起重机常采用的控制流量阀为液压锁，液压锁又叫做液控单向阀，是控制元件。它安装在支腿液压系统中，能使支腿油缸活塞杆在任意位置停留并锁紧，支承起重机，也可以防止液压管路破裂可能发生的危险，凡是支腿油缸都装有液压锁，它主要由阀体、柱塞和两个单向阀组成，柱塞可左右移动，打开单向阀。
3、 工作执行部分
液压传动系统的工作执行部分主要是靠油缸和液压马达来完成，油缸和液压马达都是能量转换装置，统称液动机。
4、 辅助部分
液压系统的辅助部分是由液压油箱、油管、密封圈、滤油器和蓄能器等组成。它们分别起储存油液、传导液流、密封油压、保持油液清洁、保持系统压力、吸收冲击压力和油泵的脉冲压力等作用。
二、液压系统的基本回路
1. 调压回路
调压回路的作用是限定系统的最高压力，防止系统的工作超载。
起重机主油路调压回路，它是用溢流閥来调整压力的，由于系统压力在油泵的出口处较高，所以溢流阀设在油泵出油四例的旁通油路上，油泵排出的油液到达后，一路去系统，一路去溢流阀，这两路是并联的，当系统的负载增大油压升高并超过溢流阀的调定压力时，溢流阀开启回油，直至油压下降到调定值时为止。该回路对整个系统起安全保护作用。
2. 卸荷回路
当执行机构暂不工作时，应使油泵输出的油液在极低的压力下流回油箱，减少功率消耗，油泵的这种工况称为卸荷。卸荷的方法很多，起重机上多用换向阀卸荷，当执行机构不工作时，三位四通换向阀阀芯处于中间位置，这时进油口与回路口相通，油液流回油箱卸荷， 滑阀机都能实现卸荷。
3. 限速回路
限速回路也称为平衡回路，起重机的起开马达，变幅油缸及伸缩油缸在下降过程中，由于载荷与自重的重力作用，有产生超速的趋势，运用限速回路可靠地控制其下降速度。当吊钩起升时，压力油经右侧平衡阀的单向阀通过，油路畅通，当吊钩下降时，左侧通油，但右侧平衡问回油通路封闭，马达不能转动，只有当左侧进油压力达到开启压力，通过控制油路打开平衡阀芯形成回油通路，马达才能转动使重物下降，如在重力作用下马达发生超速运转，则造成进油路供油不足，油压降低，使平衡阀芯开口关小，回油阻力增大，从而限定重物的下降速度。
4. 锁紧回路
起重机执行机构经常需要在某个位置保持不动，如支腿、变幅与伸缩油缸等，这样必须把执行元件的进口油路可靠地锁紧，否则便会发生“坠臂”或“软腿”危险，除用平衡阀锁紧外，还有液控单向阀锁紧。它用于起重机支腿回路中。
当换向阀处于中间位置，即支腿处于收缩状态或外伸支承起重机作业状态时，油缸上下腔被液压锁的单向阀封闭锁紧，支腿不会发生外伸或收缩现象，当支腿需外伸（收缩）时，液压油经单向阀进入油缸的上（下）腔，并同时作用于单向阀的控制活塞打开另一单向阀，允许油缸伸出（缩回）。
5. 制动回路
常闭式制动回路，起升机构工作时，扳动换向阀，压力油一路进入油马达，另一路进入制动器油缸推动活塞压缩弹簧实现松闸。
三、液压系统的安全技术要求
1. 液压系统应有压力表，指示准确。
2.液压系统应有防止过载和冲击的装置。溢流时压力不得大于系统工作压力的110%。
3.应有良好的过滤器或其它防止液压油污染的措施。
4.液压系统中，应有防止被吊重或臂架驱动使执行元件超速的措施。
5.液压系统工作时，液压油的温升不得超过40C。
6.支腿油缸处于支承状态时，基本臂在最小幅度悬吊最大额定起重量，15min后，变幅油缸和支腿油缸活塞杆的回缩量均应不大于6mm。
7.平衡阀必须直接或用钢管连接在变幅油缸、伸缩油缸和起升马达上，不得用软管连接。
8.各平衡阀的开启压力应符合说明书要求。
9.使用蓄能器时，蓄能充气压力与安装应符合规定。
10.手动换向阀的操作与指示应方向一致，操纵轻便，无冲击跳动。起开离合器操纵手柄应设有锁止机构，工作可靠。
11.液压系统应按设计要求用油，油量满足工作需要。
12.油泵和液压马达无异响，系统工作正常，不得漏油。
[关键词]起重机 液压传动系统
中图分类号：TH21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0127-01
随着工业的迅猛发展，起重机械产品的数量、种类、质量都有了长足发展。为了充分发挥起重机械效能，努力提高起重机作业水平，保障安全生产，获取最佳经济效益，是起重机械安全管理的任务与目标。
起重机液压传动系统是用液体作为工作介质，主要以液压压力来进行能量传递的传动系统。液体主要是水或油，起重机液压系统传递能量的工作介质是液压油，液压油同时还肩负着摩擦部位的润滑、冷却和密封等作用，常用的液压油有20号、30号和40号液压油。
一、液压传动系统的基本组成
液压传动系统一般是由动力、控制、执行（工作）和辅助等四部分组成。
1、 动力部分
液压系统中的动力部分主要液压元件是油泵，它是能量转换装置，通过油泵把发动机（或电动机）输出的机械能转换为液体的压力能，此压力能推动整个液压系统工作并使机构运转。
液压系统常用的油泵有齿轮泵、柱塞泵、叶片泵、转子泵和螺栓系等等，其中汽车起重机采用的油泵主要是齿轮泵，还有柱塞泵等。
a.齿轮泵它是由装在壳体内的一对齿轮所组成。根据需要齿轮油泵设计有二联或三联油泵，各泵有单独或共同的吸油口及单独的排油日，分别给液压系统中各机构供压力油，以实现相应的动作。
b.柱塞泵它有轴向杜塞泵和径向柱塞泵之分。这种油泵的主要组成部分有柱塞、柱塞缸、泵体、压盘、斜盘、传动轴及配油盘等。
2、 控制部分
液压系统中的控制部分主要由不同功能的各种阀类所组成，这些阀类的作用是用来控制和调节液压系统中油液流动的方向、压力和流量，以满足工作机构性能的要求。根据用途和工作特点之不同，阀类可分为如下三种类型，即方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀。
方向控制阀有单向阀和换向阀等；压力控制阀有溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等；流量控制阀有节流阀、调速阀和温度补偿调速阀等。
a.控制方向阀
起重机常采用的控制方向阀为换向阀。换向阀也称分配阀，属于控制元件，它的作用是改变液压的流动方向，控制起重机各工作机构的运动，多个换向阀组合在一起称为多联阀，起重机下车常用二联阀操纵下车支腿，上车常用四联阀，操纵上车的起升、变幅、伸缩、回转机构。换向阀主要由阀芯和阀体两种基本零件组成，改变阀芯在阀体内的位置，油液的流动通路就发生变化，工作机构的运动状态也随之改变。
b.控制压力阀
起重机常采用的控制压力阀为平衡阔和溢流阀。
平衡阀是控制元件，它安装在起升机构、变幅机构、伸缩机构的液压系统中，防止工作机构在负载作用下产生超速运动，并保证负载可靠地停留在空中，平衡阀是保证起重机安全作业不可缺少的重要元件，其构造由主阀芯、主弹簧、导控活塞、单向阀、阀体、端盖等组成。主阀芯的开启受导控活塞的控制。主阀弹簧一般为固定式，也有的为可调式。通过调整端盖上的调节螺钉来改变平衡阀的控制压力。
溢流阀属于控制元件，它是液压系统的安全保护装置，可限制系统的最高压力或使系统的压力保持恒定，起重机使用溢流阀是先导式溢流阀。它主要由主阀和导阀两部分组成。主阀随导阀的启闭而启闭，主阀部分有主阀芯、主阀弹簧、阀座等。导阀部分有导阀、导阀弹簧、阀座、调整螺钉等。当系统压力高于调定压力时，导阀开启少量回油。由于阻尼作用，主阀下方压力大于上方压力，主阀上移开启，大量回油，使压力降至调定值，转动调节螺钉即可调整系统工作压力的大小。
c.控制流量阀
起重机常采用的控制流量阀为液压锁，液压锁又叫做液控单向阀，是控制元件。它安装在支腿液压系统中，能使支腿油缸活塞杆在任意位置停留并锁紧，支承起重机，也可以防止液压管路破裂可能发生的危险，凡是支腿油缸都装有液压锁，它主要由阀体、柱塞和两个单向阀组成，柱塞可左右移动，打开单向阀。
3、 工作执行部分
液压传动系统的工作执行部分主要是靠油缸和液压马达来完成，油缸和液压马达都是能量转换装置，统称液动机。
4、 辅助部分
液压系统的辅助部分是由液压油箱、油管、密封圈、滤油器和蓄能器等组成。它们分别起储存油液、传导液流、密封油压、保持油液清洁、保持系统压力、吸收冲击压力和油泵的脉冲压力等作用。
二、液压系统的基本回路
1. 调压回路
调压回路的作用是限定系统的最高压力，防止系统的工作超载。
起重机主油路调压回路，它是用溢流閥来调整压力的，由于系统压力在油泵的出口处较高，所以溢流阀设在油泵出油四例的旁通油路上，油泵排出的油液到达后，一路去系统，一路去溢流阀，这两路是并联的，当系统的负载增大油压升高并超过溢流阀的调定压力时，溢流阀开启回油，直至油压下降到调定值时为止。该回路对整个系统起安全保护作用。
2. 卸荷回路
当执行机构暂不工作时，应使油泵输出的油液在极低的压力下流回油箱，减少功率消耗，油泵的这种工况称为卸荷。卸荷的方法很多，起重机上多用换向阀卸荷，当执行机构不工作时，三位四通换向阀阀芯处于中间位置，这时进油口与回路口相通，油液流回油箱卸荷， 滑阀机都能实现卸荷。
3. 限速回路
限速回路也称为平衡回路，起重机的起开马达，变幅油缸及伸缩油缸在下降过程中，由于载荷与自重的重力作用，有产生超速的趋势，运用限速回路可靠地控制其下降速度。当吊钩起升时，压力油经右侧平衡阀的单向阀通过，油路畅通，当吊钩下降时，左侧通油，但右侧平衡问回油通路封闭，马达不能转动，只有当左侧进油压力达到开启压力，通过控制油路打开平衡阀芯形成回油通路，马达才能转动使重物下降，如在重力作用下马达发生超速运转，则造成进油路供油不足，油压降低，使平衡阀芯开口关小，回油阻力增大，从而限定重物的下降速度。
4. 锁紧回路
起重机执行机构经常需要在某个位置保持不动，如支腿、变幅与伸缩油缸等，这样必须把执行元件的进口油路可靠地锁紧，否则便会发生“坠臂”或“软腿”危险，除用平衡阀锁紧外，还有液控单向阀锁紧。它用于起重机支腿回路中。
当换向阀处于中间位置，即支腿处于收缩状态或外伸支承起重机作业状态时，油缸上下腔被液压锁的单向阀封闭锁紧，支腿不会发生外伸或收缩现象，当支腿需外伸（收缩）时，液压油经单向阀进入油缸的上（下）腔，并同时作用于单向阀的控制活塞打开另一单向阀，允许油缸伸出（缩回）。
5. 制动回路
常闭式制动回路，起升机构工作时，扳动换向阀，压力油一路进入油马达，另一路进入制动器油缸推动活塞压缩弹簧实现松闸。
三、液压系统的安全技术要求
1. 液压系统应有压力表，指示准确。
2.液压系统应有防止过载和冲击的装置。溢流时压力不得大于系统工作压力的110%。
3.应有良好的过滤器或其它防止液压油污染的措施。
4.液压系统中，应有防止被吊重或臂架驱动使执行元件超速的措施。
5.液压系统工作时，液压油的温升不得超过40C。
6.支腿油缸处于支承状态时，基本臂在最小幅度悬吊最大额定起重量，15min后，变幅油缸和支腿油缸活塞杆的回缩量均应不大于6mm。
7.平衡阀必须直接或用钢管连接在变幅油缸、伸缩油缸和起升马达上，不得用软管连接。
8.各平衡阀的开启压力应符合说明书要求。
9.使用蓄能器时，蓄能充气压力与安装应符合规定。
10.手动换向阀的操作与指示应方向一致，操纵轻便，无冲击跳动。起开离合器操纵手柄应设有锁止机构，工作可靠。
11.液压系统应按设计要求用油，油量满足工作需要。
12.油泵和液压马达无异响，系统工作正常，不得漏油。