动力系统液压挖掘机基础知识

第一部分：挖掘机第一章挖掘机的基本构造及工作原理第一节概述一、单斗液压挖掘机的总体结构单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等，如图所示。

常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上，通常称为上部转台。

因此又可将单斗液压挖掘机概括成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。

工作装置——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路上部转台——①发动机、②减震器主泵、③主阀、④驾驶室、⑤回转机构、⑥回转支承、⑦回转接头、⑧转台、⑨液压油箱、⑩燃油箱、○11控制油路、○12电器部件、○13配重行走机构——①履带架、②履带、③引导轮、④支重轮、⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧装置挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能，由液压柱塞泵把机械能转换成液压能，通过液压系统把液压能分配到各执行元件（液压油缸、回转马达+减速机、行走马达+减速机），由各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行走运动。

二、挖掘机动力系统1、挖掘机动力传输路线如下１）行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走２）回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转３）动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动４）斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动５）铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动1、引导轮2、中心回转接头3、控制阀4、终传动5、行走马达6、液压泵7、发动机8、行走速度电磁阀9、回转制动电磁阀10、回转马达11、回转机构12、回转支承2、动力装置单斗液压挖掘机的动力装置，多采用直立多缸式、水冷、一小时功率标定的柴油机。

简析液压挖掘机基本原理及基本构造挖掘机在交通、水利、矿山、能源、等建设工程中起着非常重要的作用。

挖掘机主要分为机械式挖掘机和液压式挖掘机。

液压挖掘机能够灵活的运行，维修又较机械式挖掘机更为简便，配备了多种的工作装置，所以成了挖掘机的主流机型。

本文将系统的讲解液压挖掘机基本原理和基本构造。

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构成。

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（发动机、驾驶室等）和行走装置（行走部分）三大部分组成（图1）。

根据液压挖掘机基本原理和液压挖掘机基本构造可以区分为：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（图2）。

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。

以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。

该机采用改进型的开式中心负荷传感系统（OLSS）。

该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度（输出流量）的方法，减少了发动机的功率输出，从而减少燃油消耗，是一种节能型系统（见图3）。

这也是液压挖掘机基本原理之一。

液压系统是液压挖掘机的重点部分，这种液压系统的特点是：定转矩控制，能维持液压泵驱动转矩不变，载断控制，可以减少作业时间的卸荷损失；油量控制，可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。

挖掘机的动力的原理挖掘机是一种用于挖掘和开采土方和矿石的大型工程机械设备。

它的动力来源主要是通过传动系统将发动机的动力传递到液压系统和机械部件上，从而带动机械部件进行工作。

下面将从动力传递、动力变换和液压系统三个方面分别阐述挖掘机动力的原理。

一、动力传递原理1. 发动机：挖掘机通常采用柴油机作为主要动力源。

柴油机通过内燃作用将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，提供动力给液压系统和机械部件。

2. 变速器：发动机的转速与液压泵和液压马达的转速不匹配，因此需要通过变速器将发动机的转速与液压系统的工作转速匹配，以提高工作效率。

3. 联轴器：联轴器用于连接发动机和变速器的输入轴，保证发动机的动力顺利传递给变速器。

同时，联轴器还起到隔离和保护作用，防止发动机因负载的突然变化而受到损坏。

4. 传动轴：传动轴用于连接变速器和驱动装置（如履带）之间，将变速器输出的动力传递到驱动装置上。

5. 履带和链轮：履带和链轮相互配合，将动力传递到作业装置上。

履带提供支撑和推进力，链轮转动带动挖掘机进行挖掘作业。

二、动力变换原理挖掘机的动力变换主要是指将发动机的回转运动转化为液压系统和机械部件所需的直线运动或回转运动。

主要包括：1. 液压泵：液压泵通过驱动轴将发动机的动力传递到泵体内，使泵体内部的叶片旋转产生压力，将液体压力能转化为机械能。

2. 液压马达：液压泵通过油管连接到液压马达，将液体压力能传递到液压马达内部，使马达的转子旋转，并带动机械部件进行工作。

3. 液压缸：液压泵通过油管连接到液压缸，使液压缸内的活塞实现直线运动，从而带动机械部件进行挖掘和开采作业。

4. 齿轮箱：齿轮箱通过齿轮传动的方式将液压泵的转速适应到液压马达和液压缸所需的转速范围。

三、液压系统原理挖掘机的液压系统起着传递、控制和调节液压能量的作用，使机械部件能够按照要求进行各项作业。

主要包括：1. 液压油箱：液压油箱用于存储液压油，并通过滤芯对油液进行过滤，确保液压系统的正常运行。

挖机的工作原理挖机，又称挖掘机，是一种用于土方工程和矿山开采的重型工程机械设备。

它主要由液压系统、动力系统、工作装置和控制系统等组成。

挖机的工作原理是通过液压系统驱动动力系统，使工作装置进行各种动作，从而实现挖掘、装载、平整等作业。

1. 动力系统挖机的动力系统通常由发动机、液压泵、传动装置和行走装置等组成。

发动机是挖机的动力源，它提供动力给液压泵，液压泵将液压油送入液压缸，从而实现各种动作。

传动装置将发动机的动力传递给行走装置，使挖机能够在工地上自由挪移。

2. 液压系统液压系统是挖机的核心部份，它负责将发动机提供的动力转化为液压能，并传递给工作装置。

液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀和液压油箱等组成。

液压泵通过转动产生液压油的流动，液压油经过液压阀控制流向液压缸，从而推动工作装置完成各种动作。

3. 工作装置挖机的工作装置包括挖斗、斗杆、臂架和回转机构等。

挖斗是挖机的主要工作部件，它通过液压油的驱动实现挖掘和装载的功能。

斗杆和臂架是支撑挖斗的部件，它们可以伸缩和旋转，从而实现挖掘的深度和范围的调整。

回转机构使挖机能够在水平方向上进行旋转，从而实现挖掘的灵便性和多方向作业。

4. 控制系统挖机的控制系统由操作台、控制杆和电气设备等组成。

操作台上配有各种仪表和显示屏，用于监控挖机的工作状态和参数。

控制杆通过操作液压阀控制液压油的流向和压力，从而控制挖机的各种动作。

电气设备包括传感器、电磁阀和电控系统，它们协同工作，确保挖机的安全和稳定运行。

挖机的工作原理可以简单概括为：发动机提供动力，驱动液压泵产生液压能，液压油通过液压阀控制流向液压缸，推动工作装置完成挖掘和装载等动作。

同时，通过控制系统的控制杆和电气设备，操作人员可以精确控制挖机的各种动作，实现高效的工作。

挖机的工作原理的理解对于挖机的操作和维护具有重要意义。

惟独深入了解挖机的工作原理，才干更好地发挥挖机的作用，提高工作效率，并确保挖机的安全运行。

挖掘机动力系统工作原理
挖掘机作为一种大型工程机械,其动力系统是整个机器有效运转的核心。

动力系统主要由发动机、变速箱、传动轴、行走传动装置和液压系统等部分组成,它们相互协调工作,为挖掘机提供所需的动力和液压能源。

1. 发动机
发动机是挖掘机动力系统的起始部分,通常采用柴油发动机。

发动机通过燃烧柴油产生动力,驱动变速箱和液压泵等部件运转。

2. 变速箱
变速箱连接在发动机和传动轴之间,其主要功能是调节挖掘机的行驶速度和扭矩。

通过变速箱的换挡,可以根据不同的工作状态调整挖掘机的行驶速度和动力输出。

3. 传动轴
传动轴是将发动机的动力传递到行走传动装置的关键部件。

它由一系列的轴承和万向节组成,能够适应挖掘机的转向和起伏运动。

4. 行走传动装置
行走传动装置包括行走减速器、行走轮、支重轮和履带等部分。

发动机的动力经过变速箱和传动轴后,最终传递到行走减速器,再通过履带或轮胎带动整个挖掘机行走。

5. 液压系统
液压系统为挖掘机的工作装置(如挖斗、臂架等)提供动力。

发动机带动液压泵将液压油加压,形成高压液压油,再通过各种液压阀门和液压缸控制工作装置的运动。

液压系统的精确控制使得挖掘机能够进行精细的操作。

挖掘机动力系统将发动机的动力合理分配,既为行走提供动力,又为工作装置提供液压能源,从而实现整个机器的高效运转。

各个部件通过精密的设计和协调配合,确保挖掘机具有出色的工作性能。

一、液压传动概述1、液压传动的定义：液压传动是主要利用液体压力能的液体传动。

2、液压系统的组成：在液压传动系统中，通常包含两个部分的能量转换：首先，其它形式的能（如电能、机械能等）被转换为液体压力能进行传递，然后液体压力能再被转换完成做功（如输出直线运动、旋转等）。

它通常包含以下几个部分：（1）液压泵：把机械能转换成液体压力能的元件。

液压泵与动力源（如柴油机）连接，获得机械能使液体加压，获得压力能。

（2）执行元件：把液体压力能转换成机械能的元件。

如液压缸（输出直线运动）和液压马达（输出旋转运动）。

（3）控制元件：通过对液体的压力、流量、方向控制，来实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等的控制，用以实现过载保护、程序控制等。

如单向阀、节流阀、溢流阀等。

（4）辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。

3、液压传动的优缺点（1）与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点：a液压能靠管道传送，各种元件可根据需要方便、灵活地排布，而不必过多地考虑传动元件的结构、布置；b液压元件重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；c操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000 ∶1）；d可自动实现过载保护；e一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；f很容易实现直线运动；而柴油机、电动机等输出都为旋转运动；g容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。

（2）液压传动的主要缺点：a由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。

如果处理不当，泄漏不仅污染环境，而且还可能引起火灾和爆炸事故；b工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作；c液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵；d由于液体介质的泄漏及可压缩性的影响，不能得到严格的定比传动；e液压传动出故障时不易找出原因，使用和维修要求有较高的技术水平。

挖掘机的工作原理
挖掘机的工作原理是利用液压系统来驱动，主要分为液压系统、动力系统、工作装置和控制系统四个部分。

液压系统：液压系统由液压泵、液压缸和液压马达组成。

液压泵通过输入动力将液压油泵入液压缸或液压马达中，产生压力和流量来完成工作装置的动作。

动力系统：动力系统以发动机为主要动力源，通过连杆机构将发动机的功率传递到液压泵上，从而提供所需的液压油压力和流量。

同时，还包括传动系统、冷却系统等。

工作装置：工作装置是挖掘机实际进行挖掘、装卸作业的部分，主要由斗杆、斗杆缸、铲斗和铲斗缸组成。

液压泵通过液压油将动力传递到斗杆缸和铲斗缸，从而使斗杆伸缩和铲斗的开合、提升等动作完成。

控制系统：控制系统通过控制器、控制阀等控制设备来调节液压系统中液压油的压力和流量，实现挖掘机的各种动作。

操作员通过操作手柄、脚踏板等操纵控制器，从而控制液压泵输出的压力和流量。

总体而言，挖掘机的工作原理是通过液压系统将发动机的动力转化为液压油的压力和流量，通过控制系统操作工作装置的动作，实现挖掘、装卸等作业。