板坯夹钳起重机液压系统的工作原理围绕 “动力传输 - 动作控制 - 安全保障” 展开,通过液压油的循环与压力变化,实现夹钳的夹紧、保压及松开动作。
一、动力生成与传输
液压泵供能
系统通过液压泵(如三联泵,包含大排量泵和小排量泵)将电动机的机械能转化为液压能,输出高压油液。
大排量泵(如 50ml/r)用于夹钳的快速动作(快夹、快松),小排量泵(如 16ml/r)用于保压阶段维持压力。
油路循环
液压油从油箱经滤油器过滤后进入液压泵,泵输出的高压油通过油管输送至各控制元件(换向阀、溢流阀等),再流向执行元件(液压缸)。
二、夹钳动作的核心控制流程
1. 夹紧过程:“低压快夹→高压夹紧” 双阶段
低压快速闭合:
启动低压泵(或大排量泵),液压油经二位三通或三位四通换向阀进入液压缸无杆腔,推动活塞快速伸出,带动夹钳臂闭合,实现对板坯的初步定位。此时系统压力较低(如 10-15MPa),目的是提高动作效率。
高压强力夹紧:
当夹钳接近板坯并触发限位开关后,高压泵(或小排量泵)启动,换向阀切换油路,高压油(如 25-35MPa)进入液压缸,使夹钳产生足够的夹紧力(可达数十吨),紧紧抱住板坯。溢流阀在此阶段限制最高压力,防止系统过载。
2. 保压过程:维持夹紧力稳定
夹紧完成后,高压泵持续工作,或通过蓄能器释放储存的高压油,补偿系统泄漏(如液压缸密封件、阀口的微量泄漏),维持油路压力恒定。
蓄能器与压力传感器配合,当系统压力低于设定值时自动补油,确保夹钳在吊运过程中不松动。
3. 松开过程:“卸压→低压慢松”
操作换向阀切换油路,高压油经溢流阀卸压(防止压力突变损坏元件),同时低压油进入液压缸有杆腔,推动活塞缩回,夹钳缓慢张开。
节流阀控制回油流量,避免夹钳松开速度过快导致板坯冲击,确保动作平稳。
三、安全与辅助功能原理
压力保护机制
溢流阀:当系统压力超过设定值(如 35MPa)时自动开启,油液回流油箱,防止液压泵、液压缸等元件因超压损坏。
减压阀:若部分元件(如控制油路)需要低压,可通过减压阀将高压油减压至合适压力(如 5-10MPa)。
动作顺序控制
顺序阀:确保夹钳夹紧动作完成后,其他辅助机构(如起升机构)才能启动,避免误动作。
换向阀逻辑:通过电磁或液动换向阀的通断组合,严格控制夹钳与起重机起升、运行机构的动作顺序。
油液管理
油箱:储存液压油,同时通过散热片散热,防止油温过高(正常工作温度 40-60℃,超过 70℃需冷却)。
滤油器:回油路或进油路上的滤油器持续过滤油液中的金属颗粒、杂质,避免堵塞阀口或磨损液压缸内壁。