挖掘机通用液压系统分析

《液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究》篇一一、引言随着工程机械技术的不断进步，液压挖掘机已经成为现代工程施工中不可或缺的重要设备。

液压挖掘机以其高效率、大功率及灵活的操作方式，在建筑、采矿、道路建设等工程领域中得到了广泛应用。

液压挖掘机的工作性能及工作效率在很大程度上取决于其工作装置与液压系统的设计。

因此，对液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、液压挖掘机工作装置设计液压挖掘机的工作装置主要包括动臂、斗杆和铲斗等部分，其设计直接关系到挖掘机的作业效率和作业质量。

1. 动臂设计：动臂是液压挖掘机的主要承重部件之一，其设计需考虑强度、刚度及重量等因素。

在设计中，应采用合理的截面形状和尺寸，以保证动臂在承受较大载荷时仍能保持足够的强度和刚度。

同时，动臂的设计还需考虑其重量的减轻，以降低整机的能耗。

2. 斗杆设计：斗杆是连接动臂和铲斗的部件，其设计需考虑与动臂和铲斗的配合精度及运动灵活性。

斗杆的设计应保证在各种工况下都能与动臂和铲斗协调工作，以实现高效的挖掘作业。

3. 铲斗设计：铲斗是直接与土壤或其他物料接触的部件，其设计需考虑斗体的形状、容积及开口大小等因素。

合理的铲斗设计可以提高挖掘作业的效率和质量，减少物料遗漏和浪费。

三、液压系统设计液压系统是液压挖掘机的核心部分，其设计直接影响到挖掘机的整体性能。

1. 液压系统组成：液压系统主要由液压泵、液压缸、阀组和控制装置等部分组成。

其中，液压泵提供动力，液压缸实现工作装置的运动，阀组和控制装置则负责控制和调节液压系统的压力、流量和方向。

2. 液压系统设计要点：在液压系统设计中，需考虑系统的稳定性、可靠性和经济性。

首先，要合理选择液压泵的类型和规格，以保证系统具有足够的动力和压力。

其次，要设计合理的阀组和控制装置，以实现对系统压力、流量和方向的精确控制。

此外，还需考虑系统的散热、过滤和防泄漏等问题，以保证系统的稳定性和可靠性。

挖掘机液压油冷却系统分析及优化改造李文琦发布时间：2023-06-22T02:07:23.172Z 来源：《中国建设信息化》2023年7期作者：李文琦[导读] 在常规的挖掘机上，在回到油罐之前，液压系统的回流是由冷凝器来完成的。

在使用液压油冷却时，一般以挖土机整体液压动力的30-50%为标准，依据经验来选取。

在面对各种环境温度和复杂多变的工作环境时，无法对其进行准确的热辐射功率的调控，这就造成了其设计、生产和使用的高油耗。

而且，由于液压系统的回油具有突然性，压力冲击，如果通过冷却器，将会造成冷却器出现裂纹，漏油等问题。

为了解决以上问题，为挖掘机提供一种新型的液压油冷却装置已刻不容缓。

徐州徐工矿业机械有限公司江苏徐州 221000摘要：在常规的挖掘机上，在回到油罐之前，液压系统的回流是由冷凝器来完成的。

在使用液压油冷却时，一般以挖土机整体液压动力的30-50%为标准，依据经验来选取。

在面对各种环境温度和复杂多变的工作环境时，无法对其进行准确的热辐射功率的调控，这就造成了其设计、生产和使用的高油耗。

而且，由于液压系统的回油具有突然性，压力冲击，如果通过冷却器，将会造成冷却器出现裂纹，漏油等问题。

为了解决以上问题，为挖掘机提供一种新型的液压油冷却装置已刻不容缓。

关键词：挖掘机；液压油；冷却系统1问题描述一般的挖掘机用液压油进行冷却，其冷却装置的风机是由柴油机带动的：一是柴油机用皮带带动风机，风机和引擎以一定的速度传递；二是采用带式+角度式变速器来带动风机，风机和引擎的转速可调为3档。

两种方法都有一个共同的缺陷：无法按照实际的冷却能力进行调整，或者调整幅度过窄，从而导致了燃油消耗的增加；柴油机低速运行时，风机速度较慢，导致其散热能力较弱，在高温工况下需要增大散热器体积（10%~30%），导致其设计与生产费用较高。

从结构上看，从挖掘机的液压系统中返回的油是通过冷却装置，然后返回到液压油箱中的，因为系统返回的油是断断续续的，并且有很大的波动性，这就使得对液压油冷却装置的散热能力的计算变得很困难，所以必须要有丰富的经验，进行多次的测试和多次的检验；此外，由于水力流动的剧烈变化，系统会有压力峰值出现，这些峰值可能达到最大压力的数倍，这种水压的变化表现为脉动，只有通过示波器才能观测到。

挖掘机力士乐液压系统分析解读液压系统概述液压系统是挖掘机中非常重要的一个系统，它主要是利用流体（液体或气体）在传递压力时的性质来实现各种机械运动。

在挖掘机中，液压系统应用广泛，比如液压缸、液压马达、液压泵等等。

其中力士乐是液压系统领域的知名品牌，其液压系统在挖掘机中也常被使用。

液压系统由几个主要组件组成，例如：液压油箱、液压泵、压力控制阀、扭转控制阀、比例控制阀、液压缸、液压马达、油管、滤清器等。

液压系统配备了必要的仪器和仪表（如压力表、热表、流量表、温度计等）来监测系统的运行情况，以保证液压系统在正常情况下运行。

力士乐液压系统力士乐作为液压系统领域的专家，其液压系统在挖掘机中得到广泛应用。

力士乐液压系统由多个组件构成，其中主要包括：液压泵力士乐液压泵是一种可变转速、轴向柱塞机构的过量式泵。

它通过控制分配体的位置和角度来实现输出流量的连续调整，满足挖掘机在不同功率工况下的操作需要。

液压缸液压缸是力士乐液压系统中的重要组成部分，用于实现各种动作，例如：翻转、伸缩、升起、旋转等。

液压缸受到液压系统的压力控制，并且通过各种控制阀的控制来改变各种动作的速度和力度。

液压马达液压马达也是力士乐液压系统中的重要组件，它主要用于将油液转换成转速或扭矩用于实现各种动作。

控制阀液压系统中的控制阀作为控制油液流动的关键元件，可以实现对压力、流量和方向等参数的控制。

常见的控制阀有比例控制阀、分配阀、压力阀、单向阀等。

液压油箱液压油箱是力士乐液压系统中存储液压油的地方。

它可以作为油液的储备，也可以用来散热，从而保证液压系统的稳定运行。

力士乐液压系统的运行原理力士乐液压系统的运行是基于流体力学原理的。

当液压泵工作时，会在液压系统中形成一定的压力，将油液送入各个液压元件中，通过各种控制阀的开启和关闭来实现液压缸、液压马达的运作。

液压泵通过液压油箱中的油液提供能量，而液压缸和液压马达则将这些能量转化成机械动力。

液压缸的作用是将液压能转化为各种机械运动，例如：升起和下降、旋转等。

液压系统应用实例及分析液压系统，在工程领域中广泛应用于各种机械设备中，提供了强大的力量和可靠性。

以下是几个典型的液压系统应用实例及分析。

1. 挖掘机挖掘机是一种常见的工程机械设备，其液压系统用于提供机械臂的力量和控制。

液压马达和液压缸驱动机械臂和斗杆的伸缩和旋转运动。

液压系统的主要优势是能够提供足够的力量以应对重工作量，并且具有精确的运动控制，使得挖掘机能够精确地进行各种工作，如挖掘、装载和解体。

2. 压力机压力机是一种用于冷压和热压工艺的设备，液压系统用于提供高压力和精确的压力控制。

液压泵提供高压液体，并通过液压缸将力传递到工作台或模具上。

液压系统可根据需要调整压力和速度，实现产品的压制和形状调整。

液压系统的优势在于其高压力输出和可靠性，使得压力机能够在高负荷条件下进行长时间运行。

3. 汽车制动系统液压制动系统是汽车重要的安全设备，用于控制汽车的制动力和转向力。

制动时，驾驶员通过踩下踏板使液压油压力增加，液压力传递到制动腌盘上的刹车片。

液压制动系统的优势在于其响应速度快、可靠性高、刹车力量可调节。

此外，液压制动系统还能适应各种行驶条件和速度，保证了汽车行驶时的安全性。

4. 风力发电装置风力发电装置中的液压系统常用于调节叶片角度和旋转转速。

液压马达和液压缸用于精确地调整叶片角度，以最大化风力的捕捉效率。

液压系统还能通过调节转子的转速来保护发电机和风力机。

液压系统的主要优势是响应速度快，能够提供精确的动力控制，并且能够适应不同的风力条件，使风力发电装置能够在各种风速下高效运行。

总的来说，液压系统在工程领域中的应用非常广泛，并且在许多机械设备中都能发挥重要的作用。

液压系统具有高压力输出、精确的运动控制和可靠性等优势，能够满足不同应用需求。

随着科技的进步和工程技术的不断发展，液压系统将继续在各个领域中发挥重要的作用，并不断得到改进和创新。

挖掘机液压系统能量分析对挖掘机一个工作循环中各液压执行元件的能量利用状况进行了定量计算，结果显示执行元件利用能量约占主泵输出能量的80.6%。

对可回收能量的分析結果表明，动臂油缸位移约占总行程的50%时，动臂可回收能量约占主泵输出能量的17.7%，回转可回收能量约占主泵输出能量的9.2%。

通过以上的分析，提出挖掘机液压系统的节能可以从提高液压系统的效率和对能量进行回收利用两方面进行。

标签：挖掘机；能量分析；可回收能量；节能前言挖掘机产销量大，具有作业效率高、工况适应性好的特点，但其油耗高，能量利用率低的问题始终没有得到有效的改善。

零部件厂家和主机厂家对挖掘机节能技术的研究始终在进行。

但是许多的研究只是基于系统原理分析，缺乏具体数据的支撑，为便于对挖掘机液压系统节能技术进行定量研究，对节能技术的性价比进行综合考量，需要对挖掘机液压系统的能量利用状况进行分析。

1 能量利用分析挖掘机工作过程中，主要液压执行元件为动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸和回转马达，对应的子系统分别为动臂液压控制系统、斗杆液压控制系统、铲斗液压控制系统和回转液压控制系统。

各子系统利用的能量为执行元件在做功过程消耗的能量，整个液压系统利用的能量为泵输出的能量。

忽略执行元件本身的效率，对执行元件入口压力与入口流量的乘积进行积分，作为执行元件利用的能量；忽略泵本身的效率，对泵出口压力和流量的乘积进行积分，作为泵输出至液压系统的总能量。

所用能量计算公式为：式中：E-液压系统能量，J；P-油液压力，Pa；Q-油液流量，m3/s；t1-开始工作时间，s；t2-结束工作时间，s。

表1 挖掘机液压系统能量利用情况据表1的计算结果，在一个装载工作循环中，执行元件利用的总能量为756kJ，执行元件利用能量约占主泵输出能量的80.6%，未利用能量约29.4%。

未利用能量主要是溢流损失、节流损失、泄露等。

2 可回收能量分析因为铲斗和斗杆均连接于动臂，动臂液压缸中由势能转化而来的液压能也包含部分铲斗和斗杆的势能，并且远远大于斗杆和铲斗中的液压能[1]，因此，对挖掘机势能的回收都是对动臂势能回收进行研究。

挖掘机液压系统的工作原理和调试方案挖掘机是一种重型工程机械，广泛应用于土方开挖、矿山开采、道路建设等领域。

而挖掘机的液压系统是其核心部件之一，起到了传递能量、控制执行机构的重要作用。

本文将介绍挖掘机液压系统的工作原理和调试方案。

一、挖掘机液压系统的工作原理挖掘机液压系统由液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等组成。

液压泵通过吸入液体并通过压力油路将液体送入液压马达和液压缸，从而产生动力。

液压马达将液体的动能转化为机械能，驱动挖掘机的各个执行机构。

液压缸则通过液体的压力来实现线性运动，如挖斗的升降和回转等。

液压系统的工作原理基于帕斯卡定律，即液体在容器内均匀传递压力。

当液压泵提供的压力大于液压缸或液压马达的阻力时，液压系统将产生足够的动力来推动执行机构的运动。

而通过控制液压阀的开关，可以实现对液压系统的流量、压力和方向的控制，从而实现挖掘机的各项操作。

二、挖掘机液压系统的调试方案挖掘机液压系统的调试是确保其正常工作的重要环节。

以下是一些常用的调试方案：1. 液压系统的检查：首先需要检查液压系统的各个部件是否安装正确、连接紧固，并进行泄漏测试。

如果存在泄漏，需要及时排除，以确保液压系统的正常运行。

2. 液压油的选择：挖掘机液压系统需要使用特定的液压油，因此在调试前需要选择合适的液压油，并注意其粘度、温度范围和抗氧化性能等指标。

3. 液压系统的排气：在液压系统中，气体的存在会影响系统的正常工作。

因此，在调试前需要对液压系统进行排气操作，确保系统内的气体被完全排除。

4. 液压系统的调节：液压系统的调节是为了确保液压泵的输出流量和压力符合设计要求。

通过调节液压泵的转速和液压阀的开关，可以达到理想的液压系统工作状态。

5. 液压系统的保养：挖掘机液压系统的保养是确保其长期稳定运行的关键。

定期更换液压油、清洗液压过滤器、检查液压管路的磨损等，都是保持液压系统良好工作状态的必要措施。

总结：挖掘机液压系统是挖掘机的核心部件，其工作原理和调试方案对于挖掘机的正常运行至关重要。

挖机液压系统工作原理
挖机的液压系统工作原理可以从以下几个方面去理解：
1. 液压系统的基本原理：液压系统利用液体在封闭的管路中的流动和压力传递能力来实现力的传递和工作机构的运动控制。

系统包括液压液、液压泵、液压缸、控制阀等组成。

2. 液体的传动特性：液体在封闭管路中的流动具有不可压缩性、容量性和伏打性等特点。

当液压泵施加压力，推动液体流动时，液体会在管路中传播，并且由于容量性，使得液压马达或液压缸产生相应的力和运动。

3. 液压泵的作用：液压泵将机械能转化为液压能，提供液体的流动压力。

液压泵通过旋转运动带动液体，使液体获得一定的动能和压力，进而传递给液压系统中的液压缸或液压马达。

4. 液压缸的作用：液压缸是液压系统中的执行元件，它将液体的压力转化为机械能，从而产生相应的力和运动。

当液压泵施加压力，推动液体流入液压缸时，液压缸内的活塞受到液体压力的作用，产生线性运动或旋转运动，从而实现挖机工作的目的。

5. 控制阀的作用：控制阀在液压系统中起到调节和控制液压系统工作过程的作用。

通过改变液路的连接和封闭状态，控制阀可以实现液压缸的启动、停止和运动方向的改变。

总的来说，挖机液压系统利用液体的不可压缩性和容量性，通
过液压泵提供的液压能，使液压缸产生相应的力和运动，从而实现挖机的各项工作。

控制阀则用于对液压系统进行调节和控制，确保系统的正常运行。

柳工挖掘机的液压系统及控制概论
柳工挖掘机的液压系统结构主要包括液压泵、液压马达、液压缸、配压阀、控制阀等组成。

液压泵是液压系统的动力源，负责向液压系统供应高压液体。

液压马达则是将液体能量转换为机械能，驱动执行机构进行工作。

液压缸作为液压系统的执行机构，负责完成挖掘机的各项动作，如铲斗的提升、倾斜、回转等。

液压系统的工作原理是利用液体的流体性质，通过控制压力和流量来实现动力传递和工作机构的运动控制。

液压系统具有以下优点：一是能够实现很大的力矩和功率输出，适应各种大型工作需求；二是可靠性高，可在各种恶劣环境下稳定运行；三是动作平稳，操作灵活，能够实现多种工作方式和动作组合。

总结而言，柳工挖掘机的液压系统是挖掘机的核心部件，负责传递能源，控制机构的运动，实现挖掘机的各项动作和功能。

液压系统的结构和控制方式决定了挖掘机的工作效率和性能。

因此，对于柳工挖掘机的用户和维护人员来说，了解液压系统的原理和控制方法，对于提高挖掘机的使用效果和维修保养都有着重要的意义。

液压挖掘机液压系统的设计要求分析摘要：本文通过列举单斗大型液压挖掘机的工作原理，来对液压挖掘机液压系统设计的性能要求进行动力系统、机械系统、液压系统、控制系统的分析来进行液压挖掘机液压系统设计的调速性、操作性、节能性、安全性及其其它性能的要求进行分析。

关键词：液压系统；液压挖掘机；工作性能1.引言随着社会经济飞速的发展，各个行业取得显著的进步，各个行业对挖掘机机械的应用逐渐普遍。

[1]挖掘机，作为一种专门用来进行挖掘矿岩用的专用挖掘机械。

它主要用途是用铲斗齿的刀刃来切削整个采场内部的矿岩并将其全部装入铲斗内，整个矿岩装满后即可通过提升回转带动起铲斗并通过回转完成挖掘目的。

而液压动力挖掘机由于在液压动力装置和液压工作传动装置之间分别采用较为容积式的的液压动力传动，靠着对液体的流动压力更加能效地进行液压工作。

2.液压挖掘机作原理挖掘机的液压系统也是由许多基本回路构成，包括限压回路、卸荷回路、缓冲回路、行走限速回路、直线行走回路、节流调速回路等。

将这些回路通过串并联，再添加一些辅助回路，就能构成复杂的挖掘机液压系统。

[2]以一台单斗大型液压液力挖掘机来作为举例，单斗大型液压液力挖掘机主要是一台装有一只液力铲斗并同时采用一台液压液力传动系统进行液力挖掘装卸作业的一种机械。

单斗反铲挖掘机工作装置主要由动臂、斗杆、斗杆油缸、铲斗、铲斗油缸、摇臂、连杆、销轴等组成斗杆铰与动臂的一端连接，斗杆油缸控制斗杆和动臂的运动角度。

斗杆油缸伸缩带动斗杆绕动臂上铰点运动。

铲斗与斗杆一端以铰接方式连接，铲斗油缸伸缩运动时带动铲斗进行转动。

液压传动挖掘机系统可以细分为：机械动力系统、机械系统、液压传动系统、控制传动系统。

液压传动挖掘机系统作为一个有机的整体，其机械性能的整体优劣不仅与内部工作传动装置内部机械以及零部件本身性能优劣有关，还与内部液压传动系统、控制器等系统设备性能优劣有关。

（1）动力系统挖掘机负荷倾斜移动工作的主要运行性能物理特点之一也就是由于工作期和环境物理条件由于温度大和季节移动变化大，灰尘以及其他污物经常堆积的比较多，负荷移动强度季节变化大，经常需要进行各种倾斜大和移动大的工作，维护期和运行环境条件差。