液压泵
液压挖掘机在70年代曾使用齿轮泵作为主泵，如法国的H90型，0 6立方米轮式液压挖掘机。国内贵阳矿山机器厂的W4一60型，0．6立方米轮式液压挖掘机。齿轮泵结构比较简单。见图3－2
由于齿轮泵压力较低且不能改变流量，影响挖掘机性能的提高，目前除在小型挖掘机上和挖掘装载机上还有采用外，在中型挖掘机上已不再使用。80年代我国引进了德国的液压挖掘机制造技术，开始在挖掘机上普遍使用A8V系列斜轴式变量柱塞泵，在引进挖掘机制造技术的同时，也引进了液压件的制造接术，使A8V变量泵的生产和使用已趋于成熟。
A8V变量泵是斜轴式变量泵其结构见图3—3。
1．主轴2．壳体3．柱塞4．缸体5．伺服活塞
A8V泵为双泵，图示为泵1，主轴的出轮带动泵2同步转动。两个泵共用一套变量机构用一个伺服活塞5，推动缸体4摆动，实现变量。
目前大量使用的液压挖掘机均采用斜盘式变量轴向柱塞泵。通常都采用双泵，用一根通轴将两个柱塞泵串联在一起，所以也称为通轴泵。使用在挖掘机上的通轴泵还可以再串一个小齿轮泵作为伺服泵，使挖掘机的部局大为简化。日本川琦公司生产的K3V泵在挖掘机上使用较多。见图3—4 K3V泵外形图。
l驱动轴2前泵3．中泵体4后泵5伺服齿轮泵6．后泵调节器
7．比例电磁阀8．前泵调节器
一. 斜盘式柱塞变量泵工作原理
图3—6是柱塞变量泵的工作原理示意图，图中；传动轴由柴油机带着旋转，并带动缸体旋转，缸体中的柱塞与缸体一同旋转。斜盘不旋转，只绕其中心点左右摆动。柱塞左端球面部分在斜盘上滑动。当图中上面的柱塞转到下面时，该柱塞在轴向位置上由下死点走到上死点即走了一个行程。这时该柱塞吸入了一定量的油。当该柱塞继续由下面位置再转到上面位置时，它在轴向又从上死点走到下死点，把吸入的一定量的油由排油孔排出。这就是泵排出的压力油。每个缸体中有1 1个柱塞，它们随缸体不停的旋转则使油泵不断地从液压油箱吸油并排出有压力的液压油。
每个柱塞旋转一周排出的油量与它走的行程有关，行程越大排出的油量越大，而柱塞的行程取决与斜盘的角度，当斜盘的角度A越大柱塞的行程越大则油
泵排出的油量越大。所以改变斜盘的角度就可以改变泵的排量。
在变量泵中斜盘的角度由伺服活塞来控制，当伺服活塞大端有压力油时伺服活塞向左移动，推动斜盘向左移动，使夹角A变小，行程变小排量变小。
控制伺服活塞成为控制泵排量的关键，目前可以有很多因素来控制它，如系统工作压力，阀的回油压力，以及电控装置等。这些将在以后的叙述中说明。
液压泵齿轮泵的工作原理： 1．齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。 外啮合双齿轮泵的结构。一对相互啮合的齿轮和泵缸把吸入腔和排出腔隔开。齿轮转动时，吸入腔侧轮齿相互脱开处的齿间容积逐渐增大，压力降低，液体在压差作用下进入齿间。随着齿轮的转动，一个个齿间的液体被带至排出腔。这时排出腔侧轮齿啮合处的齿间容积逐渐缩小，而将液体排出。齿轮泵适用于输送不含固体颗粒、无腐蚀性、粘度范围较大的润滑性液体。 泵的流量可至300米3/时，压力可达3×107帕。它通常用作液压泵和输送各类油品。齿轮泵结构简单紧凑,制造容易,维护方便，有自吸能力，但流量、压力脉动较大且噪声大。齿轮泵必须配带安全阀，以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机。 高真空齿轮泵工作原理：高真空齿轮泵依靠主从动齿轮的相互啮合把泵体分成吸油腔和压油腔。吸油腔由于相互啮合的轮齿逐渐脱开，密封工作容积逐渐增大，形成部分真空，因此油箱中的油液在外界大气压力的作用下，经吸油管进入吸油腔，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左侧压油腔内。在压油区一侧，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔容积不断减小，油液便被挤出去，从压油腔输送到压力管路中去。 电动机运转时，推进装置随着主轴一起高速运转本推进装置相似于一轴流泵，其排空（抽真空）的速率远远大于齿轮啮合排空的速率，随着推进装置的推进作用，齿轮啮合的反泄露被阻滞，其形成的极限真空自然得到了大大的提高，处于较低位置的油液则被迅速吸入泵腔内，然后经排油腔被压入出口排出。 当油路中的阻力（压力）超过所设定的安全压力时，安全阀就启动，使排油腔的油回到吸油腔，从而保持压力不再上升，安全阀起过载保护作用 外齿轮泵有两根相同尺寸的啮合齿轮轴。驱动轴连接电机或减速机（通过弹性联轴器）并带动另一根轴。在重载型工业齿轮泵内，齿轮通常与轴为整体（一个部件），轴颈的公差很小。外齿轮泵的运行原理很简单。液体进入泵吸入端，被未啮合的齿间空穴吸入，然后在齿间空穴内被带动，沿齿轮轴外缘到达出口端。重新啮合的齿将液体推出空穴进入背压处。有三种常用的齿轮形式：直齿、斜齿和人字齿。这三种形式各有利弊,CB—B齿轮泵的结构，有不同的应用。直齿是最简单的形式，在高压工况下为最优应用，因为没有轴向推力，且输送效率较高。斜齿在输送过程中的脉动最小，且在较高速度运行时更加安静,不锈钢保温泵，因为齿的啮合是渐进式的。但是，由于轴向推力的作用，轴承材质的选用可能会造成进出口压差有限、处理粘度较低。因为轴向力会将齿轮推向轴承端面而摩擦，所以只有选用硬度较高的轴承材质或在其端面作特殊设计，才能应对这种轴向推力。为使齿轮泵的承压能力最大化，这些配合部件之间的间隙必须愈小愈好以
挖掘机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。
液压泵的工作原理及主要结构特点 外啮合齿轮泵由于轮齿脱开使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸油，随着齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到 在 容积逐渐减小，把液压油排出 内 啮合齿轮泵转时，与此相啮合的内齿轮也随着旋转。吸油腔由于轮齿脱开而吸油，经隔板后，油液进入压油腔，压油腔由于轮齿啮合而排油
叶片泵心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油和两次排油 柱塞泵成，柱塞在缸体内作往复运动，在工作容积增大时吸油，工作容积减小时排油。采用端面配油 螺杆泵动螺杆相互啮合，三根螺杆的啮合线把螺旋槽分割成若干个密封容积。当螺杆旋转时，这个密封容积
液压泵工作原理及叶片泵 支红俊 授课时间：2学时 授课方法：启发式教学 授课对象：职高学生 重点、难点：泵和叶片泵的工作原理、叶片泵的符号 液压泵 引入： 问：人与液压传动有无紧密的联系。学生活动 归纳：24小时伴随人的活动。人的心血管系统是精致的液 压传动系统。 问：血液为什么能周而复始、川流不息地在全身流动？学 生活动 归纳：依靠人的心脏。二尖瓣 问：心脏是如何工作的？学生活动 归纳：如图所示： 当心脏舒张时左边的二尖瓣打开，右边的二尖瓣关闭，产生吸血。当心脏收缩时，左边的二尖瓣关闭，右边的二尖瓣打开，产生压血。 问：心脏工作的必备条件有哪些。 归纳：三条：1、内腔是一密闭容积；2、密闭容积能交替变化；3、有配血器官（二尖瓣）。 一、液压泵的工作原理 如图所示： 介绍结构及组成。 提问：找出液压泵与心脏工作 原理的共同点。学生活动 归纳：1、柱塞与缸形成密封容积； 2 3、单向阀起到配流作用。 提问：有什么不同点。学生活动 归纳：当密封容积增大时，产生部分真空，在大气压的作用下产生吸油。 举例说明：如图所示： 将鸡蛋放到与其大小差不多杯口上，鸡蛋 放不进去，若将燃烧的纸先放到水杯里，接着 将鸡蛋放到瓶口上，鸡蛋在大气压的作用下迅速进入 水杯里。水杯
一、川崎（KAWASAKI）柱塞泵及液压马达系列 1、K3V系列：K3V63DT/BDT、K3V112DT/BDT、K3V140DT、K3V180DT 2、NV 系列：NV45、NV50、NV64、NV84、NV90、NV111、NV137、NV172、NV237、NV270、NVK45 3、KVC系列：KVC925、KVC930、KVC932 4、MX系列：MX50、MX150、MX170、MX173 5、M2X系列：M2X55、M2X63、M2X9 6、M2X120、M2X146、M2X150、M2X170、M2X210 6、M5X系列：M5X130、M5X160、M5X180 二、小松（KOMATSU）挖掘机用柱塞泵及马达系列： 1，HPV35（PC200-3/5、PC120-3/5）2，HPV55（PC100-3/5、PC120-3/5）3，HPV90（PC200-3/5、PC220-3/5） HPV160（PC300-3/5、PC400-3/5）4，KPV90（PC200-1/2）5，KPV100（PC300-1/2、PC400-1/2）6，HPV95（PC200-6/7、PC220-6/7）7，KMF90（PC200-3/5、PC220-3/5）8，KMF160（PC300-3/5、PC400-3/5） 三、日立（HITACHI）挖掘机用液压柱塞泵系列 1，HPV125B（UH07-7、UH083）2，HPV125A（UH09-7、UH10-1/2）3，HPV116（EX200-1、EX220-1）4，HPV091（EX200-2/3、EX220-2/3）5，HPV102（EX200-5、EX220-5）6，HPV105（ZAXIS200/220）7，HPV145（EX300-1/2/3/5） 四、卡特比勒（CATERPILLAR）挖掘机用液压柱塞泵系列 1、SPK10/10（E180、E200B） 2、SPV10/10（MS180- 3、MS180-8、EL240）3、VRD63（E110B、E120B） 4、AP12（320、E315） 5、A8VO107（320B、E300L、E325L） 6、A8VO160（E330B、E345L） 7、CAT12G、CAT14G、CAT15G、CAT16G 五、东芝（TOSHIBA）回转马达系列 SG02、SG04、SG08、SG15、SG20，MFC
液压泵的工作原理及主要结构特点
液压泵工作原理及叶片泵 支红俊 授课时间：2学时
授课方法：启发式教学 授课对象：职高学生 重点、难点：泵和叶片泵的工作原理、叶片泵的符号 液压泵 引入： 问：人与液压传动有无紧密的联系。学生活动 归纳：24小时伴随人的活动。人的心血管系统是精致的液 压传动系统。 问：血液为什么能周而复始、川流不息地在全身流动？学 生活动 归纳：依靠人的心脏。二尖瓣问：心脏是如何工作的？学生活动 归纳：如图所示： 全靠心脏节律性的搏动，通过舒张和收缩来推动血液流动。 当心脏舒张时左边的二尖瓣打开，右边的二尖瓣关闭，产生吸血。 当心脏收缩时，左边的二尖瓣关闭，右边的二尖瓣打开，产生压 血。 问：心脏工作的必备条件有哪些。 归纳：三条：1、内腔是一密闭容积；2、密闭容积能交替变 化；3、有配血器官（二尖瓣）。 一、液压泵的工作原理 如图所示：
介绍结构及组成。 提问：找出液压泵与心脏工作柱塞 原理的共同点。学生活动单向阀归纳：1、柱塞与缸形成密封容积； 2、当偏心轮旋转时，密闭容积可以交替变化； 3、单向阀起到配流作用。 提问：有什么不同点。学生活动 归纳：当密封容积增大时，产生部分真空，在大气压的作用 下产生吸油。 举例说明：如图所示： 将鸡蛋放到与其大小差不多杯口上，鸡蛋鸡蛋放不进去，若将燃烧的纸先放到水杯里，接着 水杯里。水杯 问：液压泵的工作的条件有哪些。学生活动 归纳：1、应具备密封容积且交替变化。 2、应有配油装置。 3、吸油过程中油箱必须与大气相通。 一、叶片泵 可分为：单作用和双作用叶片泵。 1、单作用叶片泵 （1）结构和工作原理。
挖掘机工作原理 挖掘机的工作原理液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。根据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地，也可改用电动机。液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。挖掘机液压系统是怎么工作的? 挖掘机液压系统是怎么工作的挖掘机有三个部分的液压缸分别是动臂，斗杆，铲斗。有三个液压马达，左右行走和一个回转。这些都由换向阀控制供油。油液从液压泵出来经换向阀分配到以上各执行元件。挖掘机的换向阀大多是液控的就是用一股压力较小的油推动换向阀的阀芯。一般中型挖掘机用的是三联泵，两个大泵提供工作所需要的压力，一个小齿轮泵给控制油路供油。控制油通过手柄下边的控制阀调节主油路换向阀阀芯的位置从而实现动臂斗杆和铲斗油缸的伸缩。以及液压马达的转与停以及转动方向。主油路设溢流阀，压力超过限定值就会打开，油液直接回油箱。所以系统压力始终保持在一定范围内。同样道理在各油缸的支路也设溢流阀，实现二次调定压力。不光是挖掘机，任何液压系统工作原理都是油箱中油液-泵-控制元件-执行元件-油箱。液控比例阀换向阀的作用和液控比例阀换向阀串联的先导阀是什么作用传统换向阀的进出油口控制通过一根阀芯来进行，两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定，在使用过程中不可能修改，从而使得通过两油口的流量或压力不能进行独立控制，互不影响。随着微处理控制器、传感器元件成本的下降，控制技术的不断完善，使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics 公司利用自己的技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀，已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO、CASE 等公司的挖掘机、*车、装载机及挖掘装载机等产品上。为适应中国工程机械产品对液压系统功能要求。稳定性以及自动化控制程度的不断提高，Utronics 公司产品适时进入中国市场，现已初步完成厦工（5t）装载机、詹阳（8t）挖掘机样机调试并进入试验阶段。1、传统单阀芯换向阀的缺陷传统的单阀芯换向阀所组成的液压系统难以合理解决好以下功能和控制之间存在的矛盾：（1）液压系统设计时为提高系统稳定性，减少负载变化对速度的影响，要么牺牲部分我们想实现的功能，要么增加额外的液压元件，如调速阀、压力控制阀等，通过增加阻尼，提高系统速度刚度来提高系统的稳定性。但是这样元件的增加又会降低效率，浪费能源；还会使得整个系统的可*性降低、增加成本。（2）由于换向结构的特殊性，使得用户在实现某一功能时必须购买相应的液压元件，再加上工程机械厂家会根据不同最终用户要求设计出相应的功能，这样会造成生产厂家采购同类、多规格的液压控制元件来满足不同功能要求的需要，不利于产品通用化及产品管理，同时会大大提高产品成本。 （3）由于执行机构进出液压油通过一根阀芯进行控制，单独控
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
现在的挖掘机多为斜盘式变量双液压泵，所谓变量泵就是泵的排量可以改变，它是通过改变斜盘的摆角来改变柱塞的行程从而实现泵排出油液容积的变化。变量泵的优点是在调节范围之内，可以充分利用发动机的功率，达到高效节能的效果，但其结构和制造工艺复杂，成本高，安装调试比较负责。按照变量方式可分为手动变量、电子油流变量、负压油流变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。现在的挖掘机多采用川崎交叉恒功率调节系统，多为反向流控制，功率控制，工作模式控制（电磁比例减压阀控制）这三种控制方式复合控制。
调节器代码对应的调节方式
调节器内部结构 各种控制都是通过调节伺服活塞来控制斜盘角度，达到调节液压泵流量的效果。
大家知道在压强相等的情况下，受力面积的受到的作用力就大。 调节器就是运用这一原理，通过控制伺服活塞的大小头与液压泵出油口的联通关闭来控制伺服活塞的行程。在伺服活塞大小头腔都有限位螺丝，所以通过调节限位螺丝可以调节伺服活塞最大或最小行程，达到调节液压泵的最大流量或者最小流量的效果。
向内调整限制伺服活塞最大和最小行程及限制最大流量和最小流量 要谈谈反向流控制，就必须要弄明白反向流是如何产生的。在主控阀中有一条中心油道，当主控阀各阀芯处于中位时（及手柄无操作时）或者阀芯微动时（及手柄微操作时）液压泵的液压油通过中心油道到达主控阀底部溢流阀，经过底部溢流阀的增压产生方向流（注当
发动机启动后无动作时液压回路是直通油箱，液压系统无压力）。 所以方向流控制的功能是减少操作控制阀在中位时，泵的流量，使泵流量随司机操作所属流量变化，改善调速性能，避免了无用能耗。
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。
齿轮泵工作原理以及结构 齿轮泵 齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵,它一般做成定量泵,按结构不同,齿轮泵分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵,而以外啮合齿轮泵应用最广。下面以外啮合齿轮泵为例来剖析齿轮泵。 液压齿轮泵主要包括：高压定量齿轮泵，高压双联齿轮泵，润滑泵，化工泵，双向齿轮马达，齿轮泵附调压阀，齿轮泵附升降阀。 齿轮泵的工作原理和结构 齿轮泵的工作原理如图3-3所示，它是分离三片式结构，三片是指泵盖4，8和泵体7，泵体7内装有一对齿数相同、宽度和泵体接近而又互相啮合的齿轮6，这对齿轮与两端盖和泵体形成一密封腔，并由齿轮的齿顶和啮合线把密封腔划分为两部分，即吸油腔和压油腔。两齿轮分别用键固定在由滚针轴承支承的主动轴12和从动轴15上，主动轴由电动机带动旋转。 图3-3 外啮合型齿 轮泵工作原理 CB—B齿轮泵的结构如图3-4所示，当泵的主动齿轮按图示箭头方向旋转时，齿轮泵右侧（吸油腔）齿轮脱开啮合，齿轮的轮齿退出齿间，使密封容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在外界大气压的作用下，经吸油管路、吸油腔进入齿间。随着齿轮的旋转，吸入齿间的油液被带到另一侧，进入压油腔。这时轮齿
进入啮合，使密封容积逐渐减小，齿轮间部分的油液被挤出，形成了齿轮泵的压油过程。齿轮啮合时齿向接触线把吸油腔和压油腔分开，起配油作用。当齿轮泵的主动齿轮由电动机带动不断旋转时，轮齿脱开啮合的一侧，由于密封容积变大则不断从油箱中吸油，轮齿进入啮合的一侧，由于密封容积减小则不断地排油，这就是齿轮泵的工作原理。泵的前后盖和泵体由两个定位销17定位，用6只螺钉固紧如图3-3。为了保证齿轮能灵活地转动，同时又要保证泄露最小，在齿轮端面和泵盖之间应有适当间隙（轴向间隙），对小流量泵轴向间隙为 0.025~0.04mm，大流量泵为0.04~0.06mm。齿顶和泵体内表面间的间隙（径向间隙），由于密封带长，同时齿顶线速度形成的剪切流动又和油液泄露方向相反，故对泄露的影响较小，这里要考虑的问题是：当齿轮受到不平衡的径向力后，应避免齿顶和泵体内壁相碰，所以径向间隙就可稍大，一般取0.13~0.16mm。 为了防止压力油从泵体和泵盖间泄露到泵外，并减小压紧螺钉的拉力，在泵体两侧的端面上开有油封卸荷槽16，使渗入泵体和泵盖间的压力油引入吸油腔。在泵盖和从动轴上的小孔，其作用将泄露到轴承端部的压力油也引到泵的吸油腔去，防止油液外溢，同时也润滑了滚针轴承。 图3-4 CB—B齿轮泵的结构 1-轴承外环 2-堵头 3-滚子 4-后泵盖 5-键 6-齿轮 7-泵体8-前泵盖 9-螺钉 10-压环 11-密封环 12-主动轴 13-键 14-泻油孔15-从动轴 16-泻油槽 17-定位销 齿轮泵存在的问题 1、齿轮泵的困油问题 齿轮泵要能连续地供油,就要求齿轮啮合的重叠系数ε大于1,也就是当一对齿轮尚未脱开啮合时,另一对齿轮已进入啮合,这样,就出现同时有两对齿轮啮合的瞬间,在两对
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
液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。液压泵的功能是把动力机(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能。 液压泵工作原理 液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。它的功能是把动力机(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能。输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵，流量不能调节的称为定量泵。液压系统中常用的泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三种，液压泵正常工作必备的条件是： 应具有密封容积。密封容积的大小能交替变化。应有配流装置。配流装置的作用是保证密封容积在吸油过程中与油箱相通，同时关闭供油通路；压油时与供油管路相通而与油箱切断。 1、齿轮泵:体积较小，结构较简单，对油的清洁度要求不严，价格较便宜；但泵轴受不平衡力，磨损严重，泄漏较大。 外啮合齿轮泵 当齿轮旋转时，在A腔，由于轮齿脱开使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸油，随着齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到B腔，在B腔，由于轮齿啮合，容积逐渐减小，把液压油排出 利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化，完成泵的功能，不需要配流装置，不能变量结构最简单、价格低、径向载荷大 内啮合齿轮泵 当传动轴带动外齿轮旋转时，与此相啮合的内齿轮也随着旋转。吸油腔由于轮齿脱开而吸油，经隔板后，油液进入压油腔，压油腔由于轮齿啮合而排油 典型的内啮合齿轮泵主要有内齿轮、外齿轮及隔板等组成利用齿和齿圈形成的容积变化，完成泵的功能。在轴对称位置上布置有吸、排油口。不能变量尺寸比外啮合式略小，价格比外啮合式略高，径向载荷大 2、叶片泵 分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。这种泵流量均匀，运转平稳，噪音小，工作压力和容积效率比齿轮泵高，结构比齿轮泵复杂。 转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油和两次排油 利用插入转子槽内的叶片间容积变化，完成泵的作用。在轴对称位置上布置有两组吸油口和排油口径向载荷小，噪声较低流量脉动小 3、柱塞泵 容积效率高，泄漏小，可在高压下工作，大多用於大功率液压系统；但结构复杂，材料和加工精度要求高，价格贵，对油的清洁度要求高。一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。还有一些其他形式的液压泵，如螺杆泵等，但应用不如上述3种普遍。 柱塞泵由缸体与柱塞构成，柱塞在缸体内作往复运动，在工作容积增大时吸油，工作容积减小时排油。采用端面配油 径向载荷由缸体外周的大轴承所平衡，以限制缸体的倾斜利用配流盘配流传动轴只传递转矩、轴径较小。由于存在缸体的倾斜力矩，制造精度要求较高，否则易损坏配流盘 4、螺杆泵 一根主动螺杆与两根从动螺杆相互啮合，三根螺杆的啮合线把螺旋槽分割成若干个密封容积。当螺杆旋转时，这个密封容积沿轴向移动而实现吸油和排油 利用螺杆槽内容积的移动，产生泵的作用不能变量无流量脉动径向载荷较双螺杆式小、尺寸
各种品牌挖掘机液压泵配置表 一、川崎（KAWASAKI）柱塞泵及液压马达系列 1、K3V系列：K3V63DT/BDT、K3V112DT/BDT、K3V140DT、K3V180DT 2、NV系列：NV45、NV50、NV64、NV84、NV90、NV111、NV137、NV172、NV237、NV270、NVK45 3、KVC系列：KVC925、KVC930、KVC932 4、MX系列：MX50、MX150、MX170、MX173 5、M2X系列：M2X55、M2X63、M2X9 6、M2X120、M2X146、M2X150、M2X170、M2X210 6、M5X系列：M5X130、M5X160、M5X180 二、小松（KOMATSU）挖掘机用柱塞泵及马达系列： 1，HPV35（PC200-3/5、PC120-3/5）2，HPV55（PC100-3/5、PC120-3/5）3，HPV90（PC200-3/5、PC220-3/5） HPV160（PC300-3/5、PC400-3/5）4，KPV90（PC200-1/2）5，KPV100（PC300-1/2、PC400-1/2）6，HPV95（PC200-6/7、PC220-6/7）7，KMF90（PC200-3/5、PC220-3/5）8，KMF160（PC300-3/5、PC400-3/5） 三、日立（HITACHI）挖掘机用液压柱塞泵系列 1，HPV125B（UH07-7、UH083）2，HPV125A（UH09-7、UH10-1/2）3，HPV116（EX200-1、EX220-1）4，HPV091（EX200-2/3、EX220-2/3）5，HPV102（EX200-5、EX220-5）6，HPV105（ZAXIS200/220）7，HPV145（EX300-1/2/3/5） 四、卡特比勒（CATERPILLAR）挖掘机用液压柱塞泵系列 1、SPK10/10（E180、E200B） 2、SPV10/10（MS180- 3、MS180-8、EL240）3、VRD63（E110B、E120B） 4、AP12（320、E315） 5、A8VO107（320B、E300L、E325L） 6、A8VO160（E330B、E345L） 7、CAT12G、CAT14G、CAT15G、CAT16G 五、东芝（TOSHIBA）回转马达系列 SG02、SG04、SG08、SG15、SG20，MFC 六、力士乐（REXROTH）液压泵及液压马达 1、A8VO系列：A8VO55、A8VO80、A8VO107、A8VO160 2、A2F 系列：A2F2 3、A2F28、A2F55、A2F80、A2F107、A2F160 3、A4VSO系列：A4VSO40、A4VSO45、A4VSO56、A4VSO71、A4VSO125、A4VSO180、A4VSO250、A4VSO355 4、A4VG系列：A4VG28、A4VG4 5、A4VG50、A4VG5 6、A4VG71、A4VG125、A4VG180、A4VG250 5、A6V系列：A6V55、A6V80、A6V10 7、A6V160、A6V225、A6V250 6、A7V系列：A7V16、A7V2 8、A7V55、A7V80、A7V107、A7V160、A7V200、A7V250 7、A8V系列：A8V55、A8V80、A8V107、A8V115、A8V172 8、A10VSO系列：A10VSO28、A10VSO43、A10VSO45、A10VSO71、A10VSO100、A10VSO140 9、A10VD系列：A10VD17、A10VD21、A10VD28、
挖机三大件之一——液压泵（工作原理），维修师傅必懂发动机，液压泵，分配阀是人们常说的挖机三大件，挖掘机为什么不像汽车一样由发动机提供动力，经过变速箱、传动轴驱动整车前进，而是通过发动机带动液压泵转动，由高压液压油通过液压马达、液压油缸等液压执行元件带动整车动作？发动机为液压泵提供动力，液压泵、液压油管路、液压马达、液压油缸等进行液压传动，分配阀进行液压控制。一、什么是柱塞泵，什么是齿轮泵？液压泵是将机械能转换为液体压力能，我们一般见到的（挖掘机、装载机用）有齿轮泵和柱塞泵。共同点：都是通过容积改变来对液体产生压力。区别：机构不同，容积位置不同。齿轮泵的液体容积在两齿轮之间，通过齿轮旋转改变液体容积。而柱塞泵的容积在每一个柱塞缸内。常见大中型挖掘机一般将柱塞泵和齿轮泵集合在一起，组成液压泵总成，一般主泵为柱塞泵（输出液压油压力较大）给液压行走马达、液压回转马达、液压油缸供油；先导泵为齿轮泵（输出液压油压力较小）给分配阀供油。主泵总成齿轮泵：齿轮泵是靠两个啮合齿轮旋转时形式的密闭移动来工作的。齿轮泵是齿轮传动来提供动力，齿轮泵是定量泵，多用于低精度中低压控制。它的主要特点是：结构简单，制造方便，成本低，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性能好，对油液污染不敏感和工作可靠等。其主要缺点是：流量和压力脉动大，噪音大，排量不可调节。它被广泛应用于各种低压系统中。齿轮泵对油液的要求最低，最早的时候因为压力低，所以一般用在低压系统中（先导泵），现在齿轮泵压力可以做到25MPA 左右，常用在压力要求不高的机械上，但是他的油液脉动大，不能变量，好处是自吸性能好。齿轮泵原理图工作原理外啮合齿轮泵是装载机和部分小型挖掘机液压系统中常用的液压泵。泵体内有一个相同模数，相同齿数的齿轮，齿轮的两个端面靠
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
挖掘机液压系统设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
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 ------------------5 液压传动的主要缺点------------------5 1.5液压技术的发展应用-------------------6 ---------6 -------------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 W Y—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 -----------------13 -----------------------15 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排--------- ------------------------------15 ---------------------15 -------------------16 液压泵的确定与所需功率的计算-----------17 -------------------------17 选择液压泵的规格--------------------18 阀类元件的选择-------------------------18
液压泵的工作原理和分类 液压泵的工作原理 泵是一种能量转换装置，把电动机的旋转机械能转换为液压能输出。液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵，图2－l所示的是一单柱塞液压泵的工作原理图．图中柱塞2装在缸体3中形成一个密封容积a，柱塞在弹簧4的作用下始终压紧在偏心轮1上。原动机驱动偏心轮1旋转使柱塞2作往复运动，使密封容积a的大小发生周期性的交替变化。当a由小变大时就形成部分真空，使油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀6进入油腔a而实现吸油；反之，当a由大变小时，a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油。这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。 非容积式泵主要是指离心泵，产生的压力一般不高。 2．液压泵的特点 （1）具有若干个密封且又可以周期性变化的空间。泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其他因素无关。 （2）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。这是容积式液压泵能吸入油液的外部条件。因此为保证液压泵能正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用密闭的充亚油箱。（3）具有相应的配流机构。将吸液箱和排液箱隔开，保证液压泵有规律地连续吸排液体。吸油时，阀5关闭，6开启；压油时，阀5开启，6关闭。 常用的容积式泵有：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵（径向，轴向）、螺杆泵等。 液压泵的基础标准： 压力分级：0-25（低） 25-80（中） 80-160（中高）160-320（高压） >320(超高压) 流量分级：4 6 10 16 25 40 63 100 250 二、液压泵的主要性能参数 1、压力 （1）工作压力液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。 （2）额定压力液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。
一、川崎（KAWASAKI）柱塞泵及液压马达系列1、 K3V系列（泵）：K3V63DT/BDT、K3V112DT/BDT、K3V140DT、K3V180DT 2、NV系列：NV45、NV50、NV64、NV84、NV90、NV111、NV137、 NV172、NV237、 NV270、NVK45 3、KVC系列：KVC925、KVC930、KVC932 4、MX系列（马达）：MX50、MX150、MX170、MX173 5、M2X系列（马达）：M2X55、M2X63、M2X9 6、M2X120、M2X146、M2X150、M2X170、M2X210 6、M5X系列（马达）：M5X130、M5X160、M5X180 二、小松（KOMATSU）挖掘机用柱塞泵及马达系列：1， HPV35（PC200-3/5、PC120-3/5）2，HPV55（PC100-3/5、PC120-3/5）3，HPV90（PC200-3/5、PC220-3/5） HPV160（PC300-3/5、PC400-3/5）4，KPV90（PC200-1/2）5，KPV100（PC300-1/2、PC400-1/2） 6，HPV95（PC200-6/7、PC220-6/7）7，KMF90（PC200-3/5、PC220-3/5）8，KMF160（PC300-3/5、PC400-3/5） 三、日立（HITACHI）挖掘机用液压柱塞泵系列 1，HPV125B（ UH07-7、UH083）2，HPV125A（UH09-7、UH10-1/2）3，HPV116（EX200-1、EX220-1）4，HPV091（EX200-2/3、EX220-2/3）5，HPV102（EX200-5、EX220-5）6，HPV105（ZAXIS200/220） 7，HPV145（EX300-1/2/3/5） 四、卡特比勒（CATERPILLAR）挖掘机用液压柱塞泵系列 1、SPK10/10（E180、E200B） 2、SPV10/10（MS180- 3、MS180-8、EL240） 3、VRD63（E110B、E120B） 4、AP12（320、E315） 5、A8VO107（320B、E300L、E325L） 6、A8VO160（E330B、E345L） 7、CAT12G、CAT14G、CAT15G、CAT16G 五、东芝（TOSHIBA）回转马达系列 SG02、SG04、SG08、SG15、SG20，MFC 六、力士乐（REXROTH）液压泵及液压马达 1、A8VO系列：A8VO55、A8VO80、A8VO107、A8VO160 2、 A2F系列：A2F23、A2F28、A2F55、A2F80、A2F107、A2F160 3、 A4VSO系列：A4VSO40、A4VSO45、A4VSO56、A4VSO71、A4VSO125、A4VSO180、 A4VSO250、A4VSO355 4、A4VG系列：A4VG28、A4VG4 5、A4VG50、A4VG5 6、A4VG71、A4VG125、A4VG180、A4VG250 5、A6V系列：A6V55、A6V80、A6V107、A6V160、A6V225、A6V250 6、 A7V系列：A7V16、A7V28、A7V55、A7V80、A7V107、A7V160、A7V200、A7V250 7、 A8V系列：A8V55、A8V80、A8V107、A8V115、A8V172 8、A10VSO系列：A10VSO28、A10VSO43、A10VSO45、A10VSO71、A10VSO100、A10VSO140