通用门式起重机液压系统的工作原理？

一、动力产生：液压泵将机械能转化为压力能

驱动源：电动机（或发动机）带动液压泵旋转，作为系统的动力源头。

吸油过程：液压泵通过吸油管从油箱吸入液压油，此时泵的入口形成负压，油箱内的油液在大气压作用下流入泵内。

加压过程：液压泵通过内部结构（如齿轮啮合、叶片滑动或柱塞往复运动）对油液施加机械力，将油液加压后输出。此时液压油的压力能由泵的转速和排量决定（转速越高、排量越大，压力越高）。

二、油路控制：液压阀调节压力、流量与方向

压力控制：

溢流阀：当系统压力超过设定值时自动开启，将多余油液回流至油箱，防止系统过载（类似 “安全阀”）。

减压阀（可选）：用于降低局部油路压力，满足不同执行元件的压力需求（如支腿伸缩与吊臂变幅可能需要不同压力）。

流量控制：

节流阀 / 调速阀：通过改变阀口开度调节油液流量，从而控制执行元件的运动速度（流量越大，动作越快）。

方向控制：

换向阀：通过切换阀芯位置改变油液流向。例如：

阀芯处于左位时，油液进入液压缸无杆腔，推动活塞伸出；

阀芯处于右位时，油液进入有杆腔，活塞缩回；

阀芯处于中位时，油路切断，执行元件停止动作。

三、动作执行：液压缸 / 液压马达将压力能转化为机械能

液压缸（直线运动）：

工作原理：高压油进入液压缸的无杆腔（或有杆腔），推动活塞克服负载阻力做直线运动。

应用场景：支腿伸缩、吊臂变幅（通过液压缸推动臂架俯仰）、液压夹轨器夹紧等。

力的计算：活塞推力 = 油液压力 × 活塞有效面积（如压力 10MPa、活塞面积 0.01m²，则推力为 100kN）。

液压马达（旋转运动）：

工作原理：高压油进入马达内部腔体，推动转子旋转，输出扭矩和转速。

应用场景：回转机构（驱动吊臂 360° 旋转）、某些起重机的行走机构（液压马达带动车轮）。

扭矩计算：马达扭矩与油液压力和排量相关（压力越高、排量越大，扭矩越大）。

四、油液循环：从执行元件返回油箱的完整回路

回油路径：执行元件动作后，低压油经换向阀、回油过滤器流回油箱。

辅助元件作用：

过滤器：过滤回油中的杂质（如金属碎屑、油液氧化产物），防止污染系统。

冷却器（高温环境下）：通过风冷或水冷降低油液温度，避免因油温过高导致油液黏度下降、元件磨损加剧。

油箱：储存油液、沉淀杂质，并通过油液与空气接触辅助散热。

五、典型工作场景：以支腿伸缩为例的原理演示

伸出动作：

操作换向阀至 “伸出” 位，高压油经换向阀进入支腿液压缸的无杆腔，推动活塞向外伸出，有杆腔的油液经换向阀流回油箱。

节流阀调节油液流量，控制支腿伸出速度；溢流阀限制系统压力，防止支腿负载过大时损坏元件。

停止动作：

换向阀切换至 “中位”，油路切断，液压缸内的油液被封闭，支腿保持固定位置（依赖换向阀中位密封或额外的液压锁）。

缩回动作：

换向阀切换至 “缩回” 位，高压油进入有杆腔，推动活塞缩回，无杆腔油液回油箱。

六、核心控制逻辑：电液联动与自动化调节

手动控制：通过操作手柄或按钮驱动电磁换向阀（电信号控制阀芯动作），实现油路切换。

电液比例控制（高端系统）：

采用比例换向阀，通过输入电信号的强弱（如 0~10V 电压）连续调节油液流量和压力，实现执行元件的无级调速（如吊臂变幅速度随手柄推动幅度线性变化）。

传感器与反馈：

压力传感器实时监测系统压力，超过阈值时自动触发报警或切断动力；

位移传感器（如磁致伸缩传感器）监测液压缸行程，实现支腿伸缩的精准定位。