大连海事大学：《船舶辅机》课程教学资源（PPT课件讲稿）第九章 起货机（9.2）货机液压系统

山船舶辅机-第9章起货机[ Marine crane 第二节起货机的液压系统 、起升机构的液压系统 二、回转机构的液压系统

1 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] 一、起升机构的液压系统 二、回转机构的液压系统 第二节 起货机的液压系统

山船舶辅机-第9章起货机[ Marine crane 起货机液压系统的分类 高压系统C>20MPa)→体积重量小,效率高 中高压系统(10~20MPa)复杂,管理要求高 中压系统(6.3~10MPa) 低压系统(<6,3MPa) 开式系统:油泵经油箱吸油,经换向阀输入 油马达,油马达排油经换向阀返回油箱 闭式系统:油马达排油返回油泵的吸入口, 油在油泵和油马达之间形成封闭的循环

2 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] 起货机液压系统的分类 高压系统(>20MPa) 中高压系统(10~20MPa) 中压系统(6.3~10MPa) 低压系统(<6.3MPa) 体积重量小，效率高； 复杂，管理要求高。 开式系统：油泵经油箱吸油，经换向阀输入 油马达，油马达排油经换向阀返回油箱。 闭式系统：油马达排油返回油泵的吸入口， 油在油泵和油马达之间形成封闭的循环

船舶辅机-第9章起货机[ Marine crane 开式系统的特点:简单,散热好,可用一台油 泵驱动几部机械;空气易入、换向阀调速,油 液发热,经济性差;油泵必须有良好的自吸能 力或浸没式布置 闭式系统的特点:复杂,散热差,不能用一台 油泵驱动几部机械;采用双向变量泵易于实现 换向和容积调速,能实现再生限速,经济性好; 辅泵补油,主泵必自吸能力要求不高

3 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] 开式系统的特点：简单，散热好，可用一台油 泵驱动几部机械；空气易入、换向阀调速，油 液发热，经济性差；油泵必须有良好的自吸能 力或浸没式布置。 闭式系统的特点：复杂，散热差，不能用一台 油泵驱动几部机械；采用双向变量泵易于实现 换向和容积调速，能实现再生限速，经济性好； 辅泵补油，主泵必自吸能力要求不高

山船舶辅机-第9章起货机[ Marine crane 、起升(和变幅)机构的液压系统 1阀控型开式起升系统 负载特点:静负荷单向作用,单侧管路始终高压。 (1换向和调速 使用换向阀换向,并进行节流调 速:通过改变换向阀的通道面积, 造成不同的流动阻力,以调节进 入执行机构的流量,从而达到调 区而m速的目的,油泵流量的其余部 分直接返回油箱。 节流调速分类:串联节流、并联 节流、溢流节流

4 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] 一、起升(和变幅)机构的液压系统 起升(和变幅)机构负载始终单向作用，液压系统 中始终有一部分管路承受高压，所以必须能控制 落货速度，制动后能握持住货物。 1. 阀控型开式起升系统 负载特点：静负荷单向作用，单侧管路始终高压。 (1)换向和调速 使用换向阀换向，并进行节流调 速：通过改变换向阀的通道面积， 造成不同的流动阻力，以调节进 入执行机构的流量，从而达到调 速的目的，油泵流量的其余部 分直接返回油箱。 节流调速分类：串联节流、并联 节流、溢流节流

船舶辅机-第9章起货机[ Marine Crane ①串联节流换向阀采用闭式过渡结构(一离开中位 PT就关断),用溢流阀保持换向阀前 油压不变,通过改变阀芯位置改变流 通面积,从而调速。换向阀液阻越大, 输往执行机构的流量越少(经溢流阀溢 出的油液越多),执行机构速度越低。 调速效率:n=P2Q2 /了经溢流阀回油箱:p(-) p, e 调速功率损失 区→ 经换向阀的节流损失:(n-P2)O2 缺点:效率低,功率损失大,油液 发热,速度不稳定(受负荷影响)

5 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] ①串联节流 换向阀采用闭式过渡结构(一离开中位 PT就关断)，用溢流阀保持换向阀前 油压不变，通过改变阀芯位置改变流 通面积，从而调速。换向阀液阻越大， 输往执行机构的流量越少(经溢流阀溢 出的油液越多)，执行机构速度越低。 调速效率： 1 1 2 2 p Q p Q  = 调速功率损失： ( ) p1 Q1 −Q2 1 2 2 (p − p )Q 经溢流阀回油箱： 经换向阀的节流损失： 缺点：效率低，功率损失大，油液 发热，速度不稳定(受负荷影响)

船舶辅机-第9章起货机[ Marine Crane ②并联节流 换向阀中位:PT接通,油 泵卸载,执行机构不动; 右移:PA开大,PT逐渐关 小,Q1一部分经PA去执行 )机构(Q),另一部分经PT 丝团回油箱QQ 轻载低速时回流口开度大, p/小,调速效率好,发热 轻,流量Q2变化平稳,调 速平稳性较好。但滑阀开 度不变时,流量仍与负载 有关,调速性能仍不理想

6 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] ②并联节流 换向阀中位：PT接通，油 泵卸载，执行机构不动； 右移：PA开大，PT逐渐关 小，Q1一部分经PA去执行 机构(Q2 )，另一部分经PT 回油箱(Q1 -Q2 )。 轻载低速时回流口开度大， p1小，调速效率好，发热 轻，流量Q2变化平稳，调 速平稳性较好。但滑阀开 度不变时，流量仍与负载 有关，调速性能仍不理想

船舶辅机-第9章起货机[ Marine Crane ③溢流节流 采用溢流节流式换向阀 定差溢流阀两端的油腔 温王 分别同换向阀节流前后 油路相通,所以换向阀 Z前后的油压压差可以保 持恒定,从而使流经换 向阀的流量取决于换向 阀的阀芯位置而不受负 载的影响。 特点:调速较稳定,效率较高,轻载时更好。 串联节流、并联节流、溢流节流调速方法功率损 失、油液发热。因为都必须使多余油液返回油箱, 供往执行机构的油液要经过节流

7 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] ③溢流节流 采用溢流节流式换向阀。 定差溢流阀两端的油腔 分别同换向阀节流前后 油路相通，所以换向阀 前后的油压压差可以保 持恒定，从而使流经换 向阀的流量取决于换向 阀的阀芯位置而不受负 载的影响。 特点：调速较稳定，效率较高，轻载时更好。 串联节流、并联节流、溢流节流调速方法功率损 失、油液发热。因为都必须使多余油液返回油箱， 供往执行机构的油液要经过节流

船舶辅机-第9章起货机[ Marine Crane (2)限速和制动(为什么要限速?) ①用单向阀节流限速 起升时经单向阀(不限速),下降时 经节流阀(节流阻力)限速。要提高 易下降速度,需由油泵向油缸7上腔 提供更大的流量Q2 (5 单向节流阀虽能限速,但不能制动 4 (因为换向阀中位必然有泄漏),所 Q2、P2 以必须设液控单向阀制动 区→ 特点:简单,效率低,油温低、粘 度大、下降速度大时油泵功耗增加, 油液发热。用于小型开式系统

8 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] (2)限速和制动（为什么要限速？） ①用单向阀节流限速 起升时经单向阀(不限速)，下降时 经节流阀(节流阻力)限速。要提高 下降速度，需由油泵向油缸7上腔 提供更大的流量Q2。 单向节流阀虽能限速，但不能制动 (因为换向阀中位必然有泄漏)，所 以必须设液控单向阀制动。 特点：简单，效率低，油温低、粘 度大、下降速度大时油泵功耗增加， 油液发热。用于小型开式系统

船舶辅机-第9章起货机[ Marine Crane ②用平衡阀限速 在靠近执行机构下降回油管上 pa 设平衡阀(单向阀和直动顺序阀 并联而成,可采用直控式和远 米 控式两种方案 区 直控平衡阀 红 远控平衡阀

9 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] ②用平衡阀限速 在靠近执行机构下降回油管上 设平衡阀(单向阀和直动顺序阀 并联而成)，可采用直控式和远 控式两种方案

船舶辅机-第9章起货机[ Marine Crane ②用平衡阀限速 起升时经单向阀(不限速),下降 的户:时必须有足够油压打开直动滋 流阀,使油马达在一定的进油 水压力下才能反转,转速取决于 输入油马达的流量 使用直控平衡阀限速的特点 区 简单可靠,不需液控单向阀, 油温、粘度及下降速度改变时 油马达进油压力不变;轻载时 要达到较大的下降速度所需压 力大,所以效率低

10 船舶辅机−第9章起货机[Marine Crane] ②用平衡阀限速 起升时经单向阀(不限速)，下降 时必须有足够油压打开直动溢 流阀，使油马达在一定的进油 压力下才能反转，转速取决于 输入油马达的流量。 使用直控平衡阀限速的特点： 简单可靠，不需液控单向阀， 油温、粘度及下降速度改变时 油马达进油压力不变；轻载时 要达到较大的下降速度所需压 力大，所以效率低