挖掘力士乐液压系统分析 [主要内容]
介绍了力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统组成及其
工作原理、特性。重点分析了多路阀
液压系统、液压泵控制系统、各主要液压作用元件液压回路及多路阀先导操纵系统等。
目前液压挖掘机有两种油路: 开中心直通回油六通阀系统和闭中
心负载敏感压力补偿系统, 我国国产液压挖掘机大多采用“开中心”系统, 而国外著名的挖掘机厂家基本上都采用“闭中心”系统。闭中心具有明显的优点, 但价格较贵。国内厂家对开中心系统比较熟悉, 而对闭中心系统不太了解,因此有必要来介绍一下闭中心系统, 本文重点分析力士乐闭中心负载敏感压力补偿(LUDV) 挖掘机油路。
LUDV 意为与负载无关的分配阀。
LUDV系统
力士乐挖掘机液压系统可以看作由以下4 部分组成:
①多路阀液压系统(主油路) ;
②液压泵控制液压系统(包括与发动机综合控制) ;
③各液压作用元件液压子系统, 包括动臂、斗杆、铲斗、回转和行走液压系统, 还包括附属装置液压系统;
④多路阀操纵和控制液压系统。
1 多路阀液压系统
多路阀液压系统是液压挖掘机的主油路, 它确定了液压泵如何向各液压作用元件的供油方式, 决定了液压挖掘机的工作特性。力士乐采用的闭中位负载敏感压力补偿多路阀液压系统的工作原理见图1 (因换向阀不影响原理分析, 故未画出) 。
图1 挖掘机力士乐主油路简图
挖掘机力士乐主油路由工装油路和回转油路二个负载敏感压力补偿系统组成。
1.1 工装油路
工作装置和行走油路(除回转外) 简称工装油路,用阀后补偿分流比负载敏感压力补偿(LUDV)系统, 具有抗饱和功能。在每个操纵阀阀杆节流口后, 设压力补偿阀, 然后通过方向阀向各液压作用元件供油。LUDV 多路阀原理符号见图2 。
图2 力士乐多路阀原理符号图
LUDV 每个阀块主要由操纵阀和压力补偿阀组成, 其原理符号如图2a 所示。为了便于理解阀的原理, 把操纵阀进行分解后可知, 它实际上由阀的节流部分和阀的换向部分两部分组成。阀块原理展开如图2b 所示, 压力油进入操纵阀先通过阀节流部分, 后经压力补偿阀, 最后
通过阀换向部分去液压作用元件。阀后补偿压力补偿阀布置在操纵阀可变节流口之后, 由于液压作用元件一般都是双作用, 有A、B 两条油路, 为了避免两条油路都设压力补偿阀, 因此油路换向部分必须设在压力
补偿阀之后。为了简化阀的结构, 把节流部分和换向部分集成于一体(操纵阀中) , 如图2a 所示。
工作装置和行走操纵阀虽基本相同, 但中位油路连通有所区别。工作装置操纵阀中位A、B 油口封闭, 如图2a 、2b 所示, 行走操纵阀中位A、B油口与回油路通过节流相通, 如图2c 所示。对压力补偿阀取力平衡得(见图1) : Pm1 =PLmax = Pm2 。即压力补偿阀进口压力都相等, 故经各操纵阀的压差都相等( △P1 = △P2 = △P = PP- PLmax) , 则通过各操纵阀的流量Q = k ΔP ,只与反映阀杆行程(开口量) 的k 有关, 具有抗饱和的功能。负荷低的压力补偿阀产生压力降:
△PC =PLmax - PL2 (设PL1 = PLmax) ,
此压降正好补偿负荷压力差, 因此压力补偿阀实际上起了负荷均
衡器的作用。多路阀液压系统工作原理图1 中, 检出最高负载压力PLmax采用的是梭阀网, 而实际液压系统中, 工装和行走油路不采用梭阀网, 而是采用三位三通的压力补偿阀来检出最高负载压力作为补偿
压力。
1.2 回转油路
力士乐把回转独立出来, 采用阀前补偿(减压阀型压力补偿阀) 负载敏感压力补偿油路。它与工作装置油路并联。回转负载油压通过单向阀与油泵负载敏感腔相通。当工作装置油路中各液压元件单独动作或同时动作时, 就如同单泵阀后补偿分流比负载敏感压力补偿系统一样,
油泵单独供该系统。当回转单独动作时, 为阀前补偿负载敏感系统。回转油路和工装油路同时动作情况: 当工装油路最高负载压力高于回转
油路时, 工装油压由于受单向阀阻隔, 传不到回转油路, 由于两油路
是并联系统, 油优先流向负载压力低的回转油路; 当工装油路最高负
载压力低于回转油路时, 回转油压PC 通过单向阀传至工装油路负载压力补偿, 工装和回转负载压力均衡平衡相等, 按各自操纵阀的开度大
小向各执行器分配供油。
2 液压泵控制系统
力士乐挖掘机液压泵控制系统有不同的配置,具有不同的控制功能。
2.1 A11VO 的LRS 控制系统
图3 A11VO 控制系统
如图3 所示, 该系统由以下部分组成。
2.1.1 恒功率阀和杠杆式恒功率装置
恒功率阀A 是二位三通阀。在弹簧力作用下,恒功率阀A 处于右位, 下油缸压力油通过A 阀回油, 在上油缸腔内油压和弹簧作用下油泵向
大流量方向摆动。油泵压力油通过上油缸腔作用在顶杆上, 顶杆顶推杠杆使杠杆绕支点摆动, 推动A阀向右移动, 使A阀处于左位, 油泵压力油通过A阀经B 阀进入下油缸, 推动其活塞杆, 克服上油缸液压力并压缩弹簧使油泵向小流量方向摆动。同时由于上油缸活塞杆右移, 顶杆顶推杠杆的力臂减小, 使杠杆推A 阀的力下降, 直至与A 阀弹簧力相等, 油泵摆角处于新的平衡位置。
这种恒功率装置通过杠杆机构来实现, 只要杠杆系统设计得好, 就能实现很理想的恒功率曲线。
2.1.2 油泵流量调节阀
油泵流量调节阀(补偿压力阀, 见图3 中B阀) 为二位三通阀, 阀的左端受泵的出口油压Pp作用, 阀的右端受多路阀负载敏感腔的油压PLmax和弹簧力FS2作用, 此阀的作用是设定系统的补偿压力。从B 阀力平衡可得:
PA = PLmax A + FS
△P = P - PLmax = FS/ A
当△P > FS/ A 时( A 为受压面积) , 该阀处左位, 油泵压力油通向下油缸, 使油泵流量减少。
当△P < FS/ A 时, 该阀处于右位, 下油缸通过该阀回油, 使油泵流量增大。
流量调节阀的作用是使系统压差△P ( P -PLmax) 保持定值。△P 由设计确定称为系统的补偿压差, 是系统各操纵阀的进口压力P 与出口压力Pm ( = PLmax) 之差, 各操纵阀在保持补偿压差一定条件下, 通过改变阀杆的开口面积来控制去各液压作用元件的流量。
系统通过油泵流量调节, 按司机操纵阀杆的开度大小, 提供所需流量, 而且只供给比负载稍高一点( △P) 的油压。避免了系统的流量损失和过大的压力损失。
当弹簧力和阀的受压面积在设计时取定后, LRS 油泵控制系统是不变的, 因此恒功率阀设定功率是不变的。油泵流量调节阀设定的补偿压力也是不变的, 虽然可以停机通过调整弹簧来改变功率设定和补偿压力设定, 但显然是不方便和不理想的, 但实际挖掘机工作中需要改变功率和改变补偿压力, 这是LRS 系统的不足之处。
2.2 A11VO 的LE2S 控制系统
图4 A11V0 LE2S 控制系统
1 - 变功率控制阀;
2 - 功率设定调整弹簧;
3 - 变功率比例电磁铁;
4 - 调节响应时间的单向节流阀;
5 - 变补偿压力控制阀;
6 - 补偿压力设定调整弹簧;
7 - 变补偿压力比例电磁铁
如图4 所示, L E2S 控制系统与LRS 控制系统不同之处是采用了变功率比例电磁阀和变补偿压力比例电磁阀, 可以实现变功率控制和变补偿压力控制。为此, 在LRS 控制系统中恒功率阀和油泵流量调节阀中都加上了比例电磁铁, 成为变功率比例电磁阀和变补偿压力比例电磁阀。
2.2.1 变功率比例电磁阀
在恒功率阀上加上比例电磁铁, 其电磁力作用在阀杆上, 其功能实际上是改变弹簧作用力。油泵功率与弹簧力FS 成正比, 通过改变比例电磁铁的输入电流I 使电磁力变化, 从而改变了油泵的功率控制曲
线。
油泵功率曲线随先导电流I 的变化情况如图5所示,
图5 油泵功率曲线随电流I 的变化
为了充分利用发动机功率, 电控设定的最大功率线高于发动机额定功率线PH,电控失效后,功率线低于PH,电控最小功率线更低。从图5 可见比例电磁铁控制的恒功率曲线是一个区间。变功率控制在挖掘机有二大功用: ①实现全功率控制: 无变功率控制时, 考虑到大气状态(气压, 气温和湿度) 变化、采用较差燃油和使用过程中发动机性能恶化等原因都会使得发动机功率有所下降, 为了防止发动机过载和熄火, 一般油泵功率设定都低于发动机额定功率。采用变功率阀, 最大功率设定高于发动机额定功率, 可采用转速感应控制使发动机始终保持在发动机额定转速点工作, 充分利用发动机功率。②实现工况控制: 挖掘机要求在不同工况下作业, 例如重掘削工况、经济作业工况和精细作业工况等, 要求油泵功率有不同的设定, 变功率控制能实现这个要求。
2.2.2 油泵流量调节变补偿压力阀
在油泵流量调节阀上加上比例电磁铁, 通过改变电流可改变其电磁力, 此电磁力作用在流量调节阀上, 实际上是改变了弹簧力, 上面已说明油泵流量调节阀的补偿压力取决于弹簧力, 改变弹簧力也就改变了补偿压力。
补偿压力与电流 I 成直线关系, 如图6 所示。
图6 补偿压力△PLS随电流和弹簧力变化曲线
图中表示了调节弹簧力也可以改变补偿压力。
图7 阀杆行程一定时流量Q 随△PLS变化曲线
图7表示阀杆行程S 一定, 油泵流量Q 随补偿压力△PLS的变化情况。
图8 在不同的△PLS下流量随阀杆行程变化曲线
图8 表示在不同的补偿压力下, 供给液压作用元件的流量与阀杆行程的关系。降低△PLS , 供油量减少; 阀杆行程增大, 流量增加比较平缓。
从这些图中可知, 改变控制电流能使补偿压力变化, 补偿压力变化能改变去液压作用元件的流量,起调速作用,变△PLS控制能更好地适应不同作业工况的流量需要, 特别是改善了精细作业微动性能; 另外随着发动机转速改变, 泵的流量随着变化, 补偿压力也应随之改变。
应当说明, 补偿压力阀输出的控制油直接操纵液压泵变量油缸, 而功率阀输出的控制油经补偿压力阀操纵液压泵变量油缸, 因此两阀的控制关系为补偿压力阀优先。
3 各液压作用元件液压回路
3.1 动臂、斗杆和铲斗液压回路
其特征为: ①在油缸的两条油路中都设有限压阀防止过载; ②动臂和斗杆的液压回路中若需要可采用再生阀杆, 实现再生功能。
3.2 行走液压回路
图9 行走液压回路
1 - 限压阀;
2 - 平衡阀;
3 - 制动操纵阀;
4 - 减压阀;
5 - 变速阀
如图9 所示, 由以下阀组成: ①限压阀———二个分别限制行走马达两油路压力, 又起补油作用;②平衡阀———防止下坡时超速; ③制动操纵阀———由左右油路通过梭形阀引入压力油, 在压力油作用下此阀打开, 压力油通向制动器; ④减压阀———在压力油通向制动
器的途中设减压阀, 使通向制动器的油压降低, 制动器承受较低压力,
有压力油时制动器制动, 卸压时制动器压力油通过节流孔回油,使制动器延时制动; ⑤油马达自动变速先导控制阀———该阀为两位三通阀, 平时在弹簧作用下, 该阀处于上位, 变速阀先导控制油与先导油泵相通, 当行走负载压力大于弹簧压力时, 压缩弹簧使该阀处于下位, 变速阀先导控制油回油箱; ⑥变速阀———在先导控制油作用下, 该阀处于上位, 变量油缸下腔进压力油, 上腔回油, 油马达处于小排量, 当先导控制油回油时, 在弹簧力作用下该阀处于下位,变量油缸上腔进压力油, 下腔回油, 油马达处于大排量。
行走操纵阀处于中位时, 油马达两腔相通, 并与回油路相通, 使行走马达和管路始终保持充满状态。通过左右行走回路间的旁通阻尼孔进行平衡, 来改善直线行走性能。补偿两侧马达泄漏量不同、机械加工误差和控制误差引起的流量偏差。
3.3 回转液压回路
如图10 所示,由两个单向补油阀、二个二级溢流阀和先导操纵油压控制的回转压力阀等组成。
图10 回转液压回路
1) 二个二级溢流阀
具有驱动增压、溢流油压高和制动减压、溢流油压低的功能。回转操纵阀的先导操纵油压Pi 作用在油马达驱动侧油路的溢流阀上, 使驱动侧的溢流压力提高,驱动力矩大, 使回转加速快。制动时, 无先导油压作用, 溢流阀压力低, 制动力矩较低, 使制动较柔和, 回转驱动元件工作较平稳冲击小。当需快速强力制动时可采用反向驱动来制动。
2) 先导操纵油压控制的回转压力阀
此阀在回转操纵换向阀的进油口上, 控制进入回转马达的油压, 从回转先导操纵阀输出两个方向的操纵油压, 通过梭形阀作用在回转压力阀上, 使回转压力阀随着先导操纵油压的提高其控制的压力增加。因此司机可通过控制先导操纵油压来控制回转马达的油压, 从而实现
无级控制改变回转马达的转矩, 能很好地按司机的愿望向回转马达提
供所需压力(转矩) 和流量(转速) , 任意回转加速, 操纵得心应手。
4 多路阀先导操纵系统
由定量油泵、先导操纵阀、闭锁电磁阀、安全阀和梭形阀等组成。
先导操纵阀是具有位移和力感觉的比例型操纵阀, 先导操纵油通过单向节流阀操纵多路阀杆的移动, 使操纵平稳柔和。回转先导操纵阀通过梭形阀将先导操纵油压加在回转压力阀上, 控制回转马达油压。左行走先导操纵阀通过梭形阀将先导操纵油压加在补偿负载压力溢流阀C 上。闭锁电磁阀起闭锁先导阀操纵作用, 当电磁阀失电时在弹簧力作用下, 该阀处于左位, 先导油泵来油切断, 先导操纵阀进油路回油,先导操纵阀不能操纵, 只有当电磁阀接通电时, 该阀处于右位, 先导油泵压力油才能通向各先导操纵阀, 先导操纵阀才能操纵, 防止误操纵。
5 系统其它功能阀
系统其它功能阀集成布置在多路阀内, 是组成多路阀液压系统的一部分, 包括以下各阀。
1) 系统安全阀A
起安全保护作用, 一般情况下不打开。
2) 系统卸载阀B
此阀一端受油泵压力油作用, 另一端受补偿负载压力和弹簧力作用。有一操纵阀操纵(即系统工作时) , 此阀在补偿负载压力作用下关闭, 建立油压。当各操纵阀都在中位时,此时补偿压力油回油, 补偿负载压力很低, 油泵压力油只需克服弹簧力, 就能将此阀打开回油箱, 由于油泵的油经此阀回油有一定节流作用, 使油泵出口压力稍提高, 作用在油泵流量调节阀上, P - PL> 弹簧力, 流量调节阀起作用, 使油泵流量变小,只输出少量液压油, 冷却和冲洗系统, 使油泵处于待命状态, 一旦系统工作油泵就能很快响应。使操纵阀在中位时油泵在低压小流量工作, 实现中位卸载节能。
3) 补偿负载压力溢流阀C (切断阀)
该阀控制负载最高压力, 超过此压力该阀打开, 补偿负载压力油通过它回油箱, 由于油流经压力补偿阀油压降低, 使油泵压差增加, 油泵排量减至最小, 起高压切断流量作用, 实现过载节能。左行走先导操纵阀通过梭形阀, 将先导操纵油压加在补偿负载压力溢流阀上, 使行走时自动增压。
4) 补偿压力卸压阀D
其作用是通过其节流孔有极少量地油流至油箱, 防止操纵阀中位时压力补偿腔产生困油现象。使LS 油压升压速度变缓,增强系统动态稳定
性。
5) 回油背压阀E
使回油路保持一定背压。
6) 双向变节流阀F
由两个单向阀和两个不同的节流孔组成, 该阀布置在补偿压力油通向油泵流量调节阀的通道上, 它使补偿压力油进入和排出油泵流量调节阀时, 其作用腔分别通过不同的节流孔, 起控制油泵流量调节阀双向响应速度, 同时起防止振动冲击作用。
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摘要 单斗液压挖掘机作为完成土石方开挖的主要施工机械设备，已广泛用于工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、矿山开掘以及军事工程等机械化施工中。当今挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。液压系统在挖掘机行业中具有极其重要的作用。本文对力士德SC330机型液压系统进行了详细的研究。第一章，介绍挖掘机的概况、国内外挖掘机技术及行业发展、分类以及工作工况，然后又介绍了液压系统的概况。第二章介绍了系统液压泵，主要介绍了泵功率的调节及泵的变量分析。第三章、第四章分别对回转系统和行走系统的工作原理及细部动作原理进行分析。第五章，对挖掘机液压系统进行了工作总结。 关键词：挖掘机，液压系统，变量分析，工作原理
Abstract Single bucket hydraulic excavator as completed earthwork excavation of main construction equipment, has been widely used in industrial and civil construction, transportation, water conservancy and electric power engineering, mine exploitation and military engineering mechanized construction.Current excavator production to large-scale, miniaturization, muti function change, special change and the direction of automation development. The hydraulic system in excavator industry plays an important role in. The book de SC330type hydraulic system are studied in detail. The first chapter, introduction of excavator excavator technology at home and abroad, and industry development, the classification as well as the working condition, and then introduced the general situation of hydraulic system. The second chapter introduces the system of hydraulic pump, mainly introduced the pump power regulation and pump variable analysis. The third chapter, the fourth chapter of rotary system and the operating system's principle of work and the detail operation principle anar ysis. The fifth chapter, the full text of a summary of the work. Key words: Excavator, Hydraulic system, Multivariate analysis,Working principle
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一、了解挖掘机液压系统发热现象及其危害： 液压系统发热是挖掘机较为普遍的一种故障现象，亦是分析处理较为复杂的软故障。小松PC200/400型挖掘机正常工况下，液压系统油温应在60oC以下，（油泵的温度较之高5-10oC），如果超出较多，则称之为液压系统发热。其故障特征为：挖掘机冷车工作是，各种动作较正常，当机械工作约一小时后，随着液压油温升高，便出现挖掘机各执行机构无力及动作滞缓，特别是挖掘力不够，行走转向困难等。 液压系统出现发热现象如不能及时处理，就会对系统产生极为不利的影响： （1）油液粘度下降，泄漏增加，又使系统
液压挖掘机液压系统介绍 newmaker 按照挖掘机工作装置和各个机构的传动 要求，把各种液压元件用管路有机地连 接起来的组合体，称为挖掘机的液压系统。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。 基本要求 液压挖掘机的动作复杂，凡要机构经常启动、制动、换向、负载变化大，冲击和振动频繁，而且野外作业，温度和地理位置变化大，因此根据挖掘机的工作特点和环境特点，液压系统应满足如下要求： 1）要保证挖掘机动臂、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也可以互相配合实现复合动作。2）工作装置的动作和转台的回转既能单独进行，又能作复合动作，以提高挖掘机的生产率。3）履带式挖掘机的左、右履带分别驱动，使挖掘机行走方便、转向灵活，并且可就地转向，以提高挖掘机的灵活性。 4）保证挖掘机的一切动作可逆，且无级变速。 5）保证挖掘机工作安全可靠，且各执行元件（液压缸、液压马达等）有良好的过载保护；回转机构和行走装置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而快带下降和整机超速溜坡。 为此，液压系统应做到： 1）有高的传动效率，以充分发挥发动机的动力性和燃料使用经济性。 2）液压系统和液压元件在负载变化大、急剧的振动冲击作用下，具有足够的可靠性。 3）调协轻便耐振的冷却器，减少系统总发热量，使主机持续工作时液压油温不超过80度，或温升不超过45度。 4）由于挖掘机作业现场尘土多，液压油容易被污染，因此液压系统的密封性能要好，液压元件对油液污染的敏感性低，整个液压系统要设置滤油器和防尘装置。 5）采用液压或电液伺服操纵装置，以便挖掘机设置自动控制系统，进而提高挖掘机技术性能和减轻驾驶员的劳动强度。
挖掘机液压系统图 一．液压挖掘机液压系统的基本类型 液压挖掘机液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量复合系统等三种类型。 1．定量系统 在液压挖掘机采用的定量系统中，其流量不变，即流量不随外载荷而变化，通常依靠节流来调节速度。根据定量系统中油泵和回路的数量及组合形式，分为单泵单回路定量系统、双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统及多泵多回路定量系统等。 2．变量系统 在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调速方式有三种：变量泵－定量马达调速、定量泵－变量马达调速和变量泵－变量马达调速。 单斗液压挖掘机的变量系统多采用变量泵－定量马达的组合方式实现无极变量，且都是双泵双回路。根据两个回路的变量有无关连，分为功率变量系统和全功率变量系统两种。其中的分功率变量系统的每个油泵各有一个功率调节机构，油泵的流量变化只受自身所在回路压力变化的影响，与另一回路的压力变化无关，即两个回路的油泵各自独立地进行恒功率调节变量，两个油泵各自拥有一半发动机输出功率；全功率变量系统中的两个油泵由一个总功率调节机构进行平衡调节，使两个油泵的摆角始终相同。同步变量、流量相等。决定流量变化的是系统的总压力，两个油泵的功率在变量范围内是不相同的。其调节机构有机械联动式和液压联动式两种形式。 二．YW-100型单斗液压挖掘机液压系统 国产YW-100型履带式单斗液压挖掘机的工作装置、行走机构、回转装置等均采用液压驱动，其液压系统如图1所示。 该挖掘机液压系统采用双泵双向回路定量系统，由两个独立的回路组成。所用的油泵1为双联泵，分为A、B两泵。八联多路换向阀分为两组，每组中的四联换向阀组为串联油路。油泵A输的压力进入第一组多路换向阀，驱动回转马达、铲斗油缸、辅助油缸，并经中央回转接头驱动右行走马达7。该组执行元件不工作时油泵A输出的压力油经第一组多路换向阀中的合流阀进入第二组多路换向阀，以加快动臂或斗杆的工作速度。油泵B输出的压力油进入第二组多路换向阀，驱动动臂油缸、斗杆油缸，并经中央回转接头驱动左行走马达8和推土板油缸6。 该液压系统中两组多种换向阀均采用串联油路，其回油路并联，油液通过第二组多路换向阀中的限速阀5流向油箱。限速阀的液控口作用着由梭阀提供的A、B两油泵的最大压力，当挖掘机下坡行走出现超速情况时，油泵出口压力降低，限速阀自动对回油进行节流，防止溜坡现象，保证挖掘机行驶安全。
YF-ED-J3481 可按资料类型定义编号 液压式履带挖掘机液压系统故障分析实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
液压式履带挖掘机液压系统故障 分析实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 结合多年的实践经验，笔者对液压式履带 挖掘机液压系统常见故障进行了分析，主要包 括有液压油温度过高、液压油管爆裂和油管接 头漏油、行走跑偏、整机无动作、整机动作无 力等故障，并给出了排除方法，可供相关专业 技术人员参考。 当前国内大部分的挖掘机都是液压式履 带类型，采用的是液压先导式控制系统。虽然 液压挖掘机生产厂家不同，但是其液压系统却 基本差不多，都是由先导液压系统和主液压系
统两大部分构成。如果回转和行走采用液压马达驱动，工作装置通过油缸执行其动作，这类挖掘机就是全液压挖掘机。全液压挖掘机的液压系统是一个有机的整体，无论哪个元件出了故障，都会影响其正常工作。现以山河智能液压式履带挖掘机为例，分析液压系统常见故障原因及排除方法。 液压油温度过高 当液压油温度过高时，就必须考虑是否出现以下状况。 1.1.发动机皮带松动 这种情况下，挖掘机显示器会显示充电故障及高温。在熄火状态下用手去按动皮带，感受发动机皮带的松紧程度。由于皮带长期处于高速运动中，会逐渐老化，发动机启动
挖机液压传动系统介绍 按照挖掘机工作装置和各个机构的传动要求，把各种液压元件用管路有机地连接起来的组合体，称为挖掘机的液压系统。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。 基本要求 液压挖掘机的动作复杂，凡要机构经常启动、制动、换向、负载变化大，冲击和振动频繁，而且野外作业，温度和地理位置变化大，因此根据挖掘机的工作特点和环境特点，液压系统应满足如下要求： 1）要保证挖掘机动臂、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也可以互相配合实现复合动作。 2）工作装置的动作和转台的回转既能单独进行，又能作复合动作，以提高挖掘机的生产率。 3）履带式挖掘机的左、右履带分别驱动，使挖掘机行走方便、转向灵活，并且可就地转向，以提高挖掘机的灵活性。 4）保证挖掘机的一切动作可逆，且无级变速。 5）保证挖掘机工作安全可靠，且各执行元件（液压缸、液压马达等）有良好的过载保护；回转机构和行走装置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而快带下降和整机超速溜坡。 为此，液压系统应做到： 1）有高的传动效率，以充分发挥发动机的动力性和燃料使用经济性。 2）液压系统和液压元件在负载变化大、急剧的振动冲击作用下，具有足够的可靠性。 3）调协轻便耐振的冷却器，减少系统总发热量，使主机持续工作时液压油温不超过80度，或温升不超过45度。 4）由于挖掘机作业现场尘土多，液压油容易被污染，因此液压系统的密封性能要好，液压元件对油液污染的敏感性低，整个液压系统要设置滤油器和防尘装置。 5）采用液压或电液伺服操纵装置，以便挖掘机设置自动控制系统，进而提高挖掘机技术性能和减轻驾驶员的劳动强度。 类型
目录 绪论 --------------------------- 3 1.1 现代液压技术的发展状况------------ 4 1.2 液压传动的研究对象-------------- 4 1.3 液压传动的组成---------------- 4 1.4 液压传动的优缺点----------------- 5 液压传动的主要优点------------- 5 液压传动的主要缺点------------ 5 1.5 液压技术的发展应用-------------- 6 、液压传动在各类机械中的应用- 6 、液压传动技术的发展概况--------- 7 第1章挖掘机的液压系统 ------------------ 8挖掘机的工作循环及对液压系统的要求 ----------------------------------------------------- 8 WY —100 挖掘机液压系统的工作原理------------- 9 第3 章液压系统的设计 ------------------ 12明确设计要求进行工况分析------------------ 12 确定液压系统的主要参数------- 13 液压缸的载荷组成计算-------- 13 液压马达的负载------------- 15 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 -------------------------------------- 15 液压缸的设计计算------------ 15 液压马达的设计计算------------- 16 液压泵的确定与所需功率的计算-- 17 液压泵的确定--------------- 17 选择液压泵的规格------------ 18 阀类元件的选择------------------- 18 选择依据------------------ 18 选择阀类元件应注意的问题---- 18
目录 1 前言 (1) 1.1 挖掘机间介 (1) 1.2 国外研究现状及发展动态 (2) 1.3 本设计的研究容 (5) 2 液压挖掘机结构与工作原理 (7) 2.1 液压挖掘机整机性能 (7) 2.2 液压挖掘机结构 (8) 2.3 液压挖掘机传动原理 (10) 3 液压挖掘机工况分析及液压系统设计方案的确定 (12) 3.1 液压挖掘机的工况 (12) 3.2 挖掘机液压系统的设计要求 (17) 3.3 挖掘机液压系统的分析 (19) 3.4 液压系统方案拟订 (20) 4 液压系统的设计 (21) 4.1 液压系统方案及参数确定 (21) 4.2 执行元件液压缸及系统压力的初选 (22) 4.3 计算工作装置铲斗液压缸的主要尺寸 (23) 4.4 液压系统原理图的制定 (26) 5 液压元件的选择与专用件的设计 (31) 5.1 液压泵的选择和泵的参数的计算 (31) 5.2 柴油发动机的选择 (33) 5.3 液压阀的选择 (33) 5.4 其他液压元件的选择 (36) 5.5 油箱容量的确定 (38) 6 压系统性能验算 (40) 6.1 液压系统压力损失 (40) 6.2 液压系统的发热温升计算 (41) 总结 (46) 参考文献 (47) 致 (49)
容提要 挖掘机作为我国工程机械的主力机种，被广泛应用于各种各样的施工作业中。挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计，由于挖掘机的工作条件恶劣，要现的动作复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。 在搜集了国外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。论文对挖掘机的各种工况进行了分析，系统总结了挖掘机液压系统的设计要求。根据挖掘机液压系统的设计要求，论文中采用通用多路阀，配以专用控制阀和简单的电子控制系统，设计了一套适合我国生产制造的LS恒功率控制单斗挖掘机液压系统。 本次毕业设计课题是WY200型液压挖掘机。课题以企业为依托。小型挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机工作装置的液压系统。本课题选择了国的质量和技术性能都接近设计要求的16~20t挖掘机作为基型，并在此基础上研究了国外的先进机型，设计出我们挖掘机的液压系统方按图，总体装配图以及相应的部件图和零件图。图纸基本采用Auto CAD二维软件绘图。本液压挖掘机的优点是采用伺服先导操纵系统，造型美观，具备挖掘，抓物，钻孔，推土，清沟和破碎等功能。平台可360°旋转，性能可靠，操作舒适，可广泛应用于建筑，市政，供水，供气，供电农林建设等工程。 Summary
中文题目：XE40小型挖掘机液压系统设计 外文题目：DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR 毕业设计（论文）共 76 页（其中：外文文献及译文 8 页）图纸共 11 张完成日期 2015年 6 月答辩日期2015 年 6 月
辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书 本人郑重承诺：《》毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。 学生签名： 年月日 辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。 指导教师签名： 年月日
摘要 XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机，本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。为了研究这个课题，我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定，再根据这些数据，对铲斗缸进行参数计算。参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状，绘制出液压缸的CAD图。依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量，就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。通过已确定的流量，工作压力，还有工作速度，就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统，根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解，初步设计出液压挖掘机系统的原理图，并用CAD绘制出来。经过审核之后，再来确定所要要用的液压油，发动机，以及对液压阀进行选型。 关键词:液压缸;参数化设计；徐工挖掘机;液压系统
目录 绪论----------------------------------------3 1.1现代液压技术的发展状况---------------4 1.2液压传动的研究对象-------------------4 1.3液压传动的组成-----------------------4 1.4液压传动的优缺点---------------------5 1.3.1液压传动的主要优点------------------5 1.3.2 液压传动的主要缺点------------------5 1.5液压技术的发展应用-------------------6 1.4.1、液压传动在各类机械中的应用---------6 1.4.2、液压传动技术的发展概况-------------7 第1章挖掘机的液压系统----------------------8 2.1挖掘机的工作循环及对液压系统的要求-----8 2.2 WY—100挖掘机液压系统的工作原理-------9 第3章液压系统的设计-----------------------12 3.1明确设计要求进行工况分析---------------12 3.2确定液压系统的主要参数-----------------13 3.2.1液压缸的载荷组成计算-----------------13 3.2.2液压马达的负载-----------------------15 3.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 ---------------------------------------15 3.3.1液压缸的设计计算---------------------15 3.3.2液压马达的设计计算-------------------16 3.4液压泵的确定与所需功率的计算-----------17 3.4.1液压泵的确定-------------------------17 3.4.2 选择液压泵的规格--------------------18 3.5阀类元件的选择-------------------------18 3.5.1.选择依据----------------------------18
一、主液压回路系统的构成 日立挖掘机主液压回路系统是由主液压系统和先导回路系统构成。主液压回路将泵的液压油供给各操作机能的促动器。 二、先导回路液压操作系统的组成 液压系统是由发动机、主泵、先导泵、控制阀各1台和四个液压缸、1台旋转马达及2台行走马达组合而成、泵通过输入轴由发动机所驱动。主泵的液压油通过控制阀流到各促动器。先导泵的液压油流入先导回路内。 三、主回路 1、主液压回路 主液压回路系由吸引回路、输出回路、回油路及牌友回路所构成。液压系统由主泵、控制阀、行走马达各一台及四个液压缸。 主泵是斜轴式排量可变型轴向活塞泵，是由发动机驱动的（发动机转速比为1.0） 2、吸引回路和输出回路 泵通过吸引滤油器吸引液压油箱的油，油从泵流入控制阀，然后由油箱口放出，主泵放出的油通过控制阀流至各促动器。 控制阀控制各种液压机能，从各促动器流出的回油通过控制阀和液压油冷却器流回液压油箱。 3、回油路 每个促动器放出的油全部通过控制阀流回液压油箱内。回油路内有旁道单向阀，其设定压力分别为9.8×10^4pa及4×9.8×10^4pa。通常回油通过液压油冷却器及左侧控制阀流回液压油箱， 油温低时，粘度变高，通过油冷却器时的阻力也随着增大。 油压超过9.8×10^4pa时，回油直接流回液压油箱，可在短时间内把油温提高到适当的高度。 油冷却器被阻塞时，回油通过旁道单向阀直接流回液压油箱。 旁道单向阀被阻塞时设在冷却器和液压油箱之间，其设定压力为4×9.8×10^4pa。 液压箱内设有直流式滤油器，从左右两侧的控制阀流出的油合流后经直流式滤油器过滤，直流式滤油器内有旁道安全阀。当滤芯阻塞使差压达9.8×10^4pa时，旁道安全阀就打开，油直接流回液压油箱。 4、排油回路 马达及刹车阀等内部漏的油以及润滑油回路内的油，全部都积蓄起来，经过排油回路流回操作油箱。 5、行走马达排油回路 左右两行走马达漏的油由各个马达壳的排油口排出，合流后通过中心接头，经过直流式滤油器流回液压油箱。 6、旋转马达排油回路 旋转马达漏的油排出后，与行走回路排出的油一起通过直流式滤油器流回液压油箱。 7、输出压控制 控制阀内的卸载安全阀控制泵的输出压力保持一定。全部操作均在330×9.8×10^4Pa设定压力操作。 在挖掘操作时，设定压力变为370×9.8×10^4Pa。 狼涌截止安全阀把高压油释放到液压油箱内，以免油压系统及发动机承受过负荷。 8、先导回路 先导回路是由吸引、出油回路构成的。先导系统有先导泵、换冲阀、保险阀、2个高速电
挖掘机动臂机构液压系统 1、设计背景 液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成（如图所示），由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。 2、设计要求 2.1使用要求 小型挖掘机主要用于城市、狭窄地区，代替人力劳动。主要作业是挖掘、装载、整地、起重等，用于城市管道工程、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。小型挖掘机体积小，机动灵活，并趋向于一机多能，配备多种工作装置，除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。总之它是一种多用途万能型的城市建设机械。由于这种机械的特点很靠近人，因此在设计上除了要求耐久性、可靠性和作业效率等，还需着重考虑人、机、环境的协调，特别要注意以下几点： (1)安全性即机械作业过程中不要与周围的人和物相碰撞，防倾翻稳定性好。 (2)低公害即排放要求高、低震动、低噪音，声音要比较悦耳。 (3)与周围环境能调和，形象要美观，形体和色彩不要引起人们不愉快感，对人有亲和感。 (4)尽量扩大其使用功能，可装多种附属装置，应成为城市万能型工程机械。 (5)操纵简便，任何人一学就会，都能操纵。 2.2 性能要求 小型挖掘机具有中型挖掘机的多项功能，又具有便于运输、能耗低、灵活、适应性强等优势，非常适用于空间狭小的施工场地作业，而且价格低、质量轻、保养维修方便，所以在小型土石方工程、市政工程、路面修复、混凝土破碎、电缆埋设、自来水管道的铺设、园林栽培等工程中得到了广泛的应用。由于满足基本的挖掘、装载、
…一ｅ专题研究掣鏊台篇蠢—一ｄｕｂｊｅｃｔＲｅｓｅａｒｃｈ 日本‘ＮＡＣＨＩ）挖掘相负荷敏 液压系统分析威Ｊｏ乩 ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＮＡＣＨＩｅｘｃａｖａｔｏｒｌｏａｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｓｙｓｔｅｍ 吕超１，阎季常２，高峰３ ＬＶＣｈａｏ，ＹＡＮＪｉ—ｃｈａｎｇ，ＧＡＯＦｅｎｇ （１．徐工研究院，江苏徐州２２１００４；２．江苏瑞隆电液控制科技有限公司，江苏徐州２２１００４ ３．浙江大学，浙江杭州３１００５８） 【摘要】分析了目前国内外小型挖掘机常用液压系统的几种形式，以日本ＮＡＣＨＩ系统为例研究负载敏感系统的工作原理。 【关键词】小型挖掘机；液压系统，负载敏感；压力补偿 小型液压挖掘机既具有精致小巧、灵活机动的优点，同时兼具中挖的基本功能，广泛用于各种小型土方施工。液压系统是挖掘机最重要的部分，液压系统设计是挖掘机主机厂产品设ｒ一 计中最重要的组成部分之一。 目前挖掘机液压系统的形式和种类较；多，从多路阀的形式可分为开中心和闭 中心两种，按控制方式不同可分为阀控系； 统和泵控系统，在实际的应用中，阀控系 统很普遍，泵控系统往往和阀控系统结合 在一起使用，实际上是阀控和泵控组合而； 成的复合系统，小挖系统主要还是选用国 外成熟的系统居多，常见的有日本ＫＹＢ 公司的三泵系统、ＮＡＣＨＩ公司的ＬＳ系 统、东芝公司的ＩＢ系统、德国力士乐公司 的ＬＳ、ＬＵＤＶ系统、韩国东明公司、第日 油压公司的系统等，下面我们主要对日本 不二越（ＮＡＣＨＩ）液压系统进行分析研ＩＬ－究。 １ＮＡＣＨＩ液压系统简介 挖掘机液压系统主要由液压执行元件 完成各个动作，电液系统配合实现整车的控制动作。液压系统主要由上、下车液压系统和先导操纵系统部分组成。ＮＡＣＨＩ液压系统原理见图１。 Ｓ 图１ＮＡＣＨＩ液压系统原理图 建筑机械化２００８（０７）３５ 万方数据
挖掘机液压系统设计 学院：机械工程学院 专业： 10机电（卓工） 组员：杨乐乐张阳王强 柳斌王超 指导教师：赵静一 2013年 7月
目录 1前言 (3) 2国内外研究现状 (4) 3挖掘机发展趋势 (6) 4挖掘机液压系统概述 (8) 4.1挖掘机液压系统的基本组成及其基本要求 (8) 4.2挖掘机液压系统的基本回路 (10) 5液压系统的方案的设计和液压元件的选择 (11) 5.1确定工作压力 (11) 5.2分析确定各系统图 (12) 6液压系统总体原理图 (17) 7液压元件的选择和专用件的设计 (20) 7.1选择液压泵的规格 (22) 7.2柴油发动机的选择 (22) 7.3液压控制阀的选择 (23) AQF-L32H2-A1M60×2 (24) 8其他液压元件的选择 (25) 8.1压力表 (25) 8.2液位液温器，液位控制器和空气滤清器的选择 (26) 8.3确定油箱的有效容积 (26) 8.4非橡胶管道的选择 (26) 9总结 (27)
1前言 挖掘机的液压系统是挖掘机上重要的组成部分，它是挖掘机工作循环的的动力系统。挖掘机的工作条件恶劣，且动臂和底盘动作非常频繁，因此要求液压系统工作稳定，平均无故障时间长。因此，液压系统的性能优劣决定着挖掘机工作性能的高低。液压技术的发展直接关系挖掘机的发展，挖掘机与液压技术密不可分，二者相互促进。液压技术是现代挖掘机的技术基础，挖掘机的发展又促进了液压技术的提高。挖掘机的液压系统复杂，可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。挖掘机的液压系统都是由一些基本回路和辅助回路组成，它们包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路、支腿顺序回路、支腿锁止回路和先导阀操纵回路等，由它们构成具有各种功能的液压系统。随着科技的进步，挖掘机的液压系统将更加复杂，功能更加多样且便于操作控制，工作效率高，耗能少，先进的液压系统会使挖掘机在工程领域发挥更大的作用。 液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统
文件编号：RHD-QB-K8165 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 常用挖掘机液压系统故障分析标准版本
常用挖掘机液压系统故障分析标准 版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 现以工程建设中使用较多的国产YW-100B型液压挖掘机为例，分析其液压系统常见故障的现象、原因及排除方法。 1)行走马达两个主油管爆裂。液压挖掘机行走马达两个主油管(A、B)经常爆裂的主要原因是，变速之后双速阀的阀芯未能及时回位，致使进油口和回油口不能联能，引起油液压力瞬时过高。此时应： (1)适当增大双速阀弹簧的弹力。在操纵压力解除后，阀芯在弹簧弹力的作用下能顺利复位。但应注意，增大弹簧的弹力不能简单的用增长率加垫片的方
法，必须以弹簧的弹力进行检测。 (2)研磨双速阀，去除毛刺，使阀芯在阀体内活动自如，无卡滞现象。 (3)操作要规范。例如，挖掘机行走过程中换档的正确操作是：无论变换任何速度，必须先让挖掘机停车，然后换档再行走。 2)行走跑偏。挖掘机发生行走跑偏时，在认定行走马达技术状况正常、履带松紧度调整正确的情况下，可作如下的分段检查： (1)检查行走液压回路工作压力。先检查行走速度慢的一侧，从组合阀开始，拆卸限压阀上的两根油管，用堵头堵住出油口。再拆卸另一个组合阀上的两根行走油管，启动发动机，拉动有堵头的组合阀的行走操纵手柄，观察油液压力是否符合要求，再观察另一个组合阀(限压阀)的A，B孔是否有油液流出。如
挖掘机液压系统的分析与设计完整 版 编号：本科毕业设计题目：学院：专业：年级：姓名：指导教师：完成日期：挖掘机液压系统的分析与设计机械工程学院机械设计制造及其自动化级机制班２０１２年6月1日挖掘机液压系统的分析与设计摘要液压挖掘机是工程机械的一个重要品种，是一种广泛用于建筑、铁路、公路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件带动各种构件动作，具有许多优点，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重
要的意义。在搜集了国内外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。本次毕业设计课题是液压挖掘机。挖掘机多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计中型液压挖掘机液压系统的液压元件。以液压元件和液压回路为主。关键词：挖掘机；液压系统；液压泵I Excavator Hydraulic System Analysis and Design Abstract Hydraulic excavator,one of important engineering machine, is a widely used in construction, railway, highway, water conservancy, mining, etc construction projects of earthwork machinery. Hydraulic excavator using hydraulic components (hydraulic pump hydraulic motor hydraulic cylinder, etc) drive the various components action,
=编者按>随着国民经济的快速发展,液压挖掘机在各种工程建设领域,特别是基础设施建设中所起的重要作用越来越明显,液压挖掘机作为一类快速、高效的施工机械愈来愈被广泛使用。液压技术是挖掘机的技术基础,液压挖掘机的发展也促进了液压技术的提高。 近几年关于挖掘机市场分析的文章屡见不鲜,但系统地论述现代液压挖掘机液压系统工作原理的文献却很少,鉴于此,5建筑机械化6杂志从2003年第9期开始将连续刊登由同济大学黄宗益教授以及李兴华、叶伟老师撰写的一组/液压挖掘机液压系统0系列文章。该系列文章将系统论述挖掘机液压系统基础知识、概况、泵阀组合、工作装置液压回路、回转和行走液压回路、挖掘机液压系统的基本分析方法等,进而从世界挖掘机液压系统的概括与总结、目前挖掘机油路型式的分析和对比、负载敏感和压力补偿概念的提出及其定义、通常的负载敏感阀系统、分流比(抗流量饱和)负载敏感阀系统、负载敏感泵控制系统、闭中性负载敏感挖掘机油路以及挖掘机的操纵与控制等方面作较全面的阐述。希望对液压挖掘机的设计、使用和维修有所帮助,引起大家的关注,并进行共同交流和讨论,以提高我国挖掘机的设计制造水平。 液压挖掘机液压系统概述 黄宗益,叶 伟,李兴华 (同济大学,上海200092) [摘 要]在简要说明液压系统对挖掘机的重要性后,提出了挖掘机对液压系统的几点性能要求,具体分析液压 挖掘机工作循环的4个基本动作以及行走时的复合动作过程液压作用元件互相配合的流量分配和功率分配,进而介绍挖掘机液压回路的基本类型。 [关键词]液压挖掘机;液压系统;复合动作;控制方式;流量分配;功率分配[中图分类号]T U 62 [文献标识码]B [文章编号]1001-1366(2003)09-0012-05 A survey of hydrau lic system in hydraulic excavators H U AN G Zhong -yi,YE Wei,LI Xing -hu a 1 前言 1 挖掘机的发展历史可追溯到19世纪三四十年代,由于当时美国进行大规模西部开发的需要,产生了以蒸气机作为动力,模仿人体大臂、小臂和手腕构造,能行走和扭腰的挖掘机。早期挖掘机主要用于矿山开采。 随后的100余年中挖掘机并没有得到很大发展,发展迟缓的原因主要是挖掘机作业装置动作多、运动范围大、采用多自由度机构,古老的机械传动对它不太合适;而且当时的工程主要是国土开发,大规模的筑路和整修场地等,平面作业多,因此铲土运输机械是当时工程机械的主力机种,得到 较快的发展。 20世纪60年代开始,液压传动技术得到了很快发展,逐渐成为成熟的传动技术;挖掘机找到了适合它的传动方式,为其发展建立了强有力的技术支撑。 同时工程建设和施工形式也发生了变化。在大 12 1 [收稿日期]2003-05-21 [作者简介]黄宗益(1936-),男,教授,博士生导师,上海市四平路1239号1 建筑机械化 2003/9