装载机转向液压系统(优先卸荷)

2023.02 建设机械技术与管理371 研究背景铰接式自卸车是一种可适应恶劣路况的非公路工程车辆。

通过铰接体连接前、后车架，并利用车架两侧的转向油缸控制车头转动，实现车辆转向。

铰接式自卸车越野能力强、通过性好，在热带地区的矿山开采、水利水电工程等空间受限及泥泞湿滑的场所得到广泛应用。

2 厂家方案2.1 沃尔沃铰接式自卸车优先转向系统沃尔沃是铰卡的发明者，在1966年第1台铰卡下线，到1980年铰卡下线突破10000台，并在当年对外宣布铰卡市场占有率超过50%。

之后，沃尔沃铰卡产品不断改进升级，产品型谱不断完善，在2016年推出了50周年纪念款A60H ，载重可达55吨。

铰接式自卸车优先转向系统方法研究Research on the Method of Priority Steering Systerm for Articulated Dump Truck高新功 姚锡江 路亚文（徐州徐工矿业机械有限公司，江苏 徐州 221000）摘要：优先转向系统的合理设计直接影响着铰接式自卸车的安全，并且能明显减小系统的功率损耗。

本文通过对沃尔沃、卡特彼勒铰接式自卸车优先转向系统方案进行研究，详细分析各种不同方案的要求、原理和特点。

关键词：铰接式自卸车；优先转向；液压系统中图分类号：TD57 文献标识码： A图1 铰接式自卸车运输作业为保证铰接式自卸车的安全可靠性，市场上的车辆均配置了优先转向系统。

优先转向系统是指车辆在正常行驶中，液压泵提供的油液需要优先供给转向系统（制动系统一般是独立供油）。

满足了系统的转向需求，车辆才能够按照既定路线行驶。

因此，优先向转向回路提供足够的压力和流量才能保证转向系统可靠。

目前，沃尔沃、卡特彼勒、贝尔铰接式自卸车厂商均根据自身整车系统的特点，配备了优先转向系统。

这些优先转向系统各具特色，有着完全不同的实现方法，成为其他铰卡厂家学习和借鉴的模板。

1.液压油箱2.液压泵3.转向阀4.方向盘5.过载阀组6.转向油缸图2 沃尔沃 A45G 优先转向原理图现以沃尔沃铰卡的热销车型A45G 的优先转向系统来进行分析研究，方案的本质是切断去往举升系统的油液，优先保证转向。

关于装载机液压系统的说明1．装载机产品的工作液压系统主要控制工作装置的动臂完成举升、下降、中位、浮动功能以及铲斗的收斗、中位、卸载等动作。

主要有手动操纵（LW521F、LW321F、LW421F、LW500F）和液压先导操纵（ZL50G、ZL60G、ZL80G、LW400K）两种结构形式。

(手动软轴操纵)(液压先导操纵)ZL50G等产品采用的液压先导操纵结构原理：推动先导阀的操纵杆，从先导泵来的先导油通过先导阀，推动多路换向阀阀芯的移动，从而实现工作装置的运动。

手动操纵是靠手动操纵软轴来实现多路换向阀阀芯移动。

手动操纵结构主要特点是价格便宜，结构简单、可靠，但操纵力大、操纵比例性能不好；液压先导操纵结构主要优特点是操纵力小，控制比例性能好，大大降低了司机的劳动强度，但系统较复杂、制造成本偏高。

现在国内装载机厂家采用的先导操纵原理都是一样的，元件也几乎都采用浙江临海海宏公司的产品，在高档出口车上部分采用了进口的先导阀和多路换向阀。

2．转向液压系统主要控制装载机的行驶方向。

5吨产品主要有全液压大排量转向系统（541F）、负荷传感型同轴流量放大转向系统（521F）以及流量放大转向系统（50G、60G、80G）。

全液压大排量转向系统的特点是结构简单、可靠、转向平稳，但操纵力大、系统发热量大，现采用较少；负荷传感型同轴流量放大转向系统的特点是操纵轻便、灵活、操纵力小、可靠、节能，但转向平稳性不好；流量放大转向系统的特点是以低压小流量来控制高压大流量，操纵力小，转向灵活、可靠。

1）.ZL50G等产品采用的先导型流量放大转向原理：转向时，从先导泵来的低压小流量的先导油通过转向器，推动流量放大阀主阀芯移动，来控制转向泵过来的较大流量的压力油进入转向油缸，完成转向动作。

由于通过转向器的油液是低压小流量的，转向器的排量较小，所以转向时，作用在方向盘上的操纵力小，转向灵活、可靠，降低了司机的劳动强度。

（徐工ZL50G用流量放大阀）2).LW521F装载机采用的同轴流量放大转向原理：同轴流量放大转向器与我们常用的BZZ系列转向器相同，主要由控制转阀和摆线计量装置等组成。

�转向系统的概述�液压传动的基本原理及组成�转向液压系统的组合分类�各部件的主要作用和原理转向系统概述�转向系统：是实现行驶或作业时前后车架的转向度来提高作业效率与安全性。

�转向方式的分类：�液压转向技术在应用方式上一般分为全液压转向和全液压助力转向这两种型式。

这两者的主要区别在于全液压转向系统仅仅依靠液压介质为动力去实现转向功能，且转向控制元件与执行元件之间无需如何刚性连接。

�全液压转向技术通常用于时速≤60 km/h 的非道路轮式移动车辆的液压操舵。

具有操作轻便、转向灵活、安装布置方便等诸多优点。

液压传动基本原理及组成�液压传动的基本原理是在密闭的容器内，利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。

其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。

�液压传动系统：由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和介质等组成。

转向液压系统的组合分类�ZL30系列：转向泵CBG2040、单路稳定分流阀FLD-30、转向器BZZ-400FK �ZL40/50系列：静态信号优先阀YXL-F250-N7转向泵CBGJ2080同轴流量放大转向器TLF-E1000动态信号优先阀VLE-150动态信号转向器BZZ—800FK�转向泵：CBGJ2080齿轮泵，用于将机械能转化为液能。

具有体积小、质量轻；结构简单，耐用；故障少，易维护的特点。

各部件的主要作用和原理�转向泵工作原理：进油腔与排油腔齿轮副的张开或啮合，造成容积的增大或减小来实现吸油和排油过程的。

排油腔吸油腔�单稳阀：ZL30系列机型所配的单稳阀采用FLD—30型，稳定流量为30L/min，转向系统压力为14Mpa。

�该阀主要由阀体、阀芯、弹簧及阻尼塞等组成。

泵来油泵来油至转向器合流至工作泵至转向器合流至工作泵�优先阀有内控和外控两种控制方式，并可用三种不同的控制压力的弹簧（0.45MPa、0.7MPa和1.05MPa），在选用时要说明控制方式和弹簧的控制压力。

XX重工集团轮式装载机转向系统介绍装载机的行驶方向是依靠转向系统来进行操纵的，转向系统能根据作业要求保持装载机稳定地沿直线方向行驶或灵活地改变其行驶方向。

装载机的前后机架可绕其铰接销相对偏转，在车架上装双作用液压缸，缸头与前车架铰接，活塞杆与后车架铰接，在液压力驱动下，活塞运动，推动前后车架作相对偏转而进行转向。

全液压转向系统1、全液压转向系统概述：转向泵来油经过单稳阀以稳定流量供给全液压转向器，方向盘带动转向器的阀芯控制了配油方向，从而驱动转向油缸活塞运动，推动前后车架绕铰接销作相对偏转而进行转向。

全液压转向系统，驾驶时，操作轻便，安全可靠。

2、全液压转向系统主要构成：油箱、粗、精滤油器，，转向液压缸等组成。

ZL30H机型主要由油箱、粗、精滤油器，CBY205C齿轮液压泵，BZZ1-500型摆线式全液压转向器，FLD-F38W 单路稳定分流阀，FKA10/16阀块，转向液压缸等组成。

3、全液压转向系统工作原理：（系统原理见图）5、全液压转向器6、阀块7 、转向油缸转向系统的工作状况可分为：直线行驶和转向（ZL30H最大转向摆动角为38°）当发动机工作，带动齿轮液压泵旋转。

这时油箱内的液压油通过粗滤器粗滤，到转向泵经过单稳阀以稳定流量供给转向器，方向盘带动转向器的阀芯控制了配油方向。

当方向盘不动，转向泵来油经转向器直接返回油箱，系统处于空循环状态，装载机直线行驶。

当方向盘左转时，方向盘带动控制阀反时针旋转，转向泵来油经转向器进入左边油缸的小腔和右边油缸的大腔，从而推动左边转向油缸的活塞杆往缸筒里缩进和右边转向油缸的活塞杆往外伸出，实现装载机向左转向，同时转向油缸另一腔的油液沿转向器回油口回油箱。

当方向盘右转时，转向泵来油经转向器进入右边油缸的小腔和左边油缸的大腔，从而推动右边转向油缸的活塞杆往缸筒里缩进和左边转向油缸的活塞杆往外伸出，实现装载机向右转向。

方向盘旋转一点，装载机就转动一点，直到车架折弯（最大转向摆动角），方向盘停止转动，转向运动亦停止。

装载机操作工考试(试卷编号121)1.[单选题]喷油泵的作用( )。

A)将高压柴油成雾状喷入气缸B)将柴油从油箱送至喷油泵C)将低压柴油升至高压后按时按量送至喷油器答案:C解析:2.[单选题]根据《生产安全事故报告和调查处理条例》规定,造成1人至2人死亡的事故属于()。

A)重大事故B)较大事故C)一般事故答案:C解析:3.[单选题]《煤矿安全规程》规定,2台以上挖掘机同时作业或者与抓岩机同时作业时,应当明确各自的作业范围,并()。

A)设专人指挥B)设兼职指挥C)不必设指挥答案:A解析:4.[单选题]挖掘式装载机制动不灵主要表现为(?)。

?A)制动距离过短B)制动跑偏C)制动距离过长答案:C解析:5.[单选题]装载机司机交接班制度中,接班人确认无问题,()后,交班人方可离岗。

A)交班人提出注意事项B)进行试运转C)双方在交接簿上签字答案:C解析:6.[单选题]应当每()检查一次耙装机信号照明装置。

C)班答案:C解析:7.[单选题]装载机司机安全技术操作规程中明确规定了()、安全规定、安全确认、安全操作等内容。

A)上岗条件B)行为禁忌C)操作流程答案:A解析:8.[单选题]装载机一般采用的传动形式为(?)。

?A)机械传动B)液力传动C)液力-机械传动答案:C解析:9.[单选题]（ ）是兴趣发展的第三阶段和高级水平。

A)有趣B)乐趣C)志趣D)风趣答案:C解析:10.[单选题]装载机仪表盘上的机油压力表指示发动机主油道机油压力;其正常值为( )。

A)492~590kPaB)394~492kPaC)196~394kPaD)96~194kPa答案:C解析:11.[单选题]系统故障灯在停车制动工作时一般是（ ）。

A)一直亮B)一直不亮C)闪烁D)以上都不对12.[单选题]对发动机机油及其油量的正确检查是()。

A)怠速运转检查机油油量B)直接拔出检查油位C)多加可以D)机油污染过度需更换新油答案:D解析:13.[单选题]发动机机油油面过高应排除以下那种原因( )。

装载机优先阀工作原理
装载机优先阀是一种高压液压控制阀，用于优先分配流量以及控制油液的流向。

装载机优先阀工作原理如下：
1. 当液压系统工作时，液压油自动通过主液压泵进入优先阀。

2. 在优先阀中，有一个调节阀芯，它根据液压系统的工作压力来调整阀芯的位置。

3. 当液压系统的油液压力低于设定值时，调节阀芯会自动开启，优先通过调节节油孔分配高压油液，使液压系统得到优先供应。

4. 如果液压系统的油液压力达到设定值，调节阀芯会自动关闭，阻断从优先阀向液压系统供应的高压油液。

5. 当液压系统的油液压力高于设定值时，优先阀的溢流阀会自动打开，将多余的油液回流到液压油箱中，以保持液压系统的正常工作压力。

通过以上的工作原理，装载机优先阀可以有效地控制液压系统的工作压力和流量，保证液压系统的正常运行。

装载机工作装置和转向液压系统合理匹配及选用天津工程机械研究院 秦德印 王受沆轮式装载机作业装置和转向机构均采用液压传动系统，如何设计一个液压系统，既能满足两者基本动作和使用工况的要求，实现铲掘、举升以及行驶转向过程中发动机功率的合理分配，最大限度地提高作业效率，同时简便实用，是装载机设计所要考虑的重要因素。

本文对目前国产和引进的装载机液压系统进行了综合分析，同时介绍和推荐一种多功能优先阀。

1 单泵液压系统（1）单泵、单路稳定分流阀系统。

大多数小型装载机均由一个泵供油，为实现转向和工作装置同时都能工作，在泵与工作装置及转向器之间安装有单路稳定分流阀（FLD型）。

这样在泵供油流量及液压系统负载变化的情况下，也能保证转向器有一个稳定的流量，其液压图形符号见图1。

单稳阀除供转向系统外，还同时并联其他工作油路，可以节省一个油泵，在转向系统不工作时，这一路油液流回油箱。

1WFL型单路稳定分流阀除具有FLD分流阀的功能外，还具有部分合流功能，即在转向器不工作时，通过稳定分流口的流量可以减少到2～5 L/min以下，大部分液压油进入工作装置系统，具有自动合流功能，而当转向器工作时，又恢复到原来稳定的流量值，以满足转向系统的要求，与FLD型单稳阀相比，它可给工作液压系统提供更多的流量。

采用FLD和1WFL型单稳阀应选用BZZ1或BZZ2全液压转向器。

（2） 单泵优先阀系统。

对于小型装载机，为了更充分地利用液压泵，选用单泵加优先阀系统，其原理符号见图2。

当转向器工作时，CF油路口保证优先供油。

当泵流量足够大时，还会剩余一部分油进入EF油口，去工作装置油路。

当转向器不工作时，泵提供的油全部从EF口去工作装置，提高了作业速度，充分有效地利用泵的功率。

采用优先阀转向系统必须选用负荷传感型全液压转向器。

LS口与负荷传感型转向器先导控制口相联，当转向器方向盘转动时，LS口建立压力，使优先阀动作，优先阀分配相应的流量去转向器，以保证转向灵活、可靠、轻便。

优先阀装载机转向系统的发展主要有助力转向系统、负荷传感全液压转向器和优先阀转向系统、流量放大转向系统3种型式，以下就负荷传感全液压转向器和优先阀转向系统中的优先阀及其发展——优先卸荷阀和高低卸荷优先阀进行说明和分析。

1、优先阀优先阀结构如图1a所示主要由转向安全阀、弹簧、阀芯及阀体组成。

其工作原理见图1b，其中P口为转向泵进油口，CF口与转向器进油口连接，EF口与工作系统的多路阀进油口连接，LS口与转向器的控制口连接，T口为安全阀回油口。

当P口进油时，液压油经阀芯3优先供应到CF口。

当转向器不工作时，CF口处于封闭状态，此时LS口的压力为零，阀芯右端进油，液压力作用在阀芯右端，克服弹簧2的预压力，使阀芯向左移动，此时P口与EF口连通，转向泵油合流到工作系统中去，从而实现双泵合流。

当转向器工作时，CF口经转向器与转向油缸连接，转向泵来油进入转向油缸，使装载机转向；LS口的压力信号通过节流小孔作用在阀芯的左端，此时阀芯右端的压力较转向器出口的压力低，由于阀芯左右两端压差的变化及弹簧的作用，当转向器转速很大时，使得阀芯向右移动至关闭，液压油优先供给转向。

当转向负荷超过额定值时，LS口的压力油使转向安全阀1开启，LS口卸压，阀芯左移，转向泵来油合流到工作系统中。

当工作系统不工作时，经多路阀中的中立位置卸荷。

但是，负荷传感全液压转向器和优先阀转向系统在工作系统处于高压小流量工作状态时，其合流到工作系统中去的油液是多余的，此时转向系统承受着与工作系统同样的高压。

为此在优先阀的基础上，增加了高压卸荷部分，便成了优先卸荷阀。

2、优先卸荷阀优先卸荷阀结构如图2a所示，主要增加了卸荷安全阀、单向阀弹簧、等值卸荷单向阀、卸载阀芯、卸载阀弹簧等组成。

其工作原理如图2b所示，当工作系统处于高压状态时，EF口也处于高压状态，高压油打开等值卸荷单向阀3与卸荷安全阀1接触；当压力超过卸荷安全阀调定压力时，卸荷安全阀开启，其回油经油道b到卸载阀芯4左端，克服卸载阀弹簧5的弹簧力，卸载阀芯右移，EF口的高压油经T口直接卸荷油箱。

Internal Combustion Engine&Parts 1定量液压系统定量液压系统是目前国内装载机采用最多也是技术最成熟的一种液压系统，主要是通过齿轮泵供油，属于溢流调速系统。

通常情况下整机有两个齿轮泵，转向泵主要负责转向液压系统供油，工作泵主要负责工作液压系统供油，有些系统的先导和制动也是由转向泵提供油源。

由于正常工况下转向液压系统需求流量比较小，齿轮泵又无法实现变排量供油，因此会产生很大一部分的能量损失。

意识到这个问题后，另一种较为先进的液压系统被逐步应用，即双泵合流转向优先液压系统，典型的液压系统原理如图1所示。

双泵合流转向优先系统即在转向系统中增加优先阀，首先需要满足转向系统的正常工作，当转向液压系统不工作或者需求流量很小的时候，转向齿轮泵的多余流量合流到工作液压系统，这样就减少了转向系统的空载损失，同时又可以在满足三项和要求的前提下适时减小工作泵排量。

这种液压系统安装简单、成本较低、技术相对很成熟，但是效率较低、能耗较高，目前普遍应用在国内中低端装载机上。

2定变量液压系统定变量液压系统是在定量系统的基础上做了改进，将转向齿轮泵换成负载敏感变量泵，同时配备负载敏感闭中位转向控制阀，也就是说转向系统设计为负载敏感液压系统，工作泵还是选择齿轮泵，但是在工作泵出口设计高压卸荷阀，分配阀选择开中位机能，整机液压系统是定量与变量系统相结合的定变量液压系统。

典型的定变量系统原理图如图2所示。

浅析几种常见的装载机液压系统吴国梁（约翰迪尔（天津）有限公司，天津300457）摘要:装载机是一种常见的工程机械，其机动性好、操作灵活、作业效率高,在基础设施建设中发挥着举足轻重的作用。

液压系统则是装载机的核心组成部分，不同类型的液压系统在成本、安装以及能耗方面均有很大差别。

目前主流装载机的液压系统主要有以下几种类型，定量液压系统、定变量液压系统和全变量液压系统三种。

本文将从系统组成、简单原理、成本及能耗等方面分别介绍这几种不同的装载机液压系统。