挖掘机液压系统工作原理
挖掘机液压系统是由一些基本回路和辅助回路组成,它们包括工作回路、限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路和先导阀控制回路等。其元器件主要由工作泵、补油泵、先导控制阀、分配阀、安全阀、大臂油缸、小臂油缸、铲斗油缸、油箱及相关管路等组成。
挖掘机液压系统在工作过程中,液压油自油箱底部通过滤油器被工作泵吸入,从油泵输出具有一定压力的液压油进入一组并联的分配阀。通过手柄―→先导阀―→工作阀组来实现相应的动作,系统通过总油路上的总安全阀限定整个系统的总压力,各组工作油路的安全阀分别对相应油路起过载保护和补油作用。
挖掘机主要由发动机、传动系统、行驶系统、制动系统、工作装置、液压系统、电气系统等组成,如图2-11所示。
图2-11 挖掘机的结构 (1)发动机 发动机一般为四冲程、水冷(或风冷)、多缸、直喷式柴油机发动机。少数挖掘机采用电控柴油机。
(2)传动系统 传动泵有机械传动式、半液压传动式和全液压传动式3种,其中机械传动式和半液压传动式应用较广。(3)行驶系统 液压挖掘机行驶系统是整个机器的支撑部分,承受机器的全部质量和工作装置的反力,同时能使挖掘机作短距离行驶。
按结构不同,行驶系统可分为履带式和轮胎式两类。①履带式行驶系统。
由履带、支重轮、托链轮、驱动轮、导向轮、张紧装置、行走架、油马达、减速机等组成。液压挖掘机的行驶系统采用液压驱动。
驱动装置主要包括液压马达、减速机和驱动轮,每条履带有各自的液压马达和减速机。由于两个液压马达可独立操作,因此机器的左右履带可以同步前进或后退,也可以通过一条履带制动来实现转弯,还可以通过两条履带朝相反方向驱动来实现原地转向,其操作十分简单、方便、灵活。
②轮胎式行驶系统。通常由车架、转向前桥、后桥、行车机构及支腿等组成。
后桥通过螺栓与机架刚性固定连接。前桥通过悬挂平衡装置与机架铰接连接。
悬挂平衡装置的作用是当挖掘机行驶时,利用支承板的摆动和两悬挂油缸的浮动,保证4个车轮充分着地,减轻机体不平均承载、摆跳、道路冲击及机架扭曲,提高挖掘机的越野性能;当挖掘机作业时,将两悬挂油缸闭锁,保证挖掘作业时整机的稳定性。(4)转向系统 轮胎式挖掘机,其转向系统通常采用全液压、偏转前轮式转向系统,主要由油箱(与工作装置液压系统共用)、转向油泵、转向器、滤油器、流量控制阀、转向油缸、油管和转向盘等组成。
履带式挖掘机,其转向系统比较简单,通过切断驱动链轮动力来实现。其转向装置为湿式、多片弹簧压紧、液压分离、手动液压操作方式转向离合器。
(5)制动系统 脚制动装置的制动器为凸轮张开蹄式制动器。制动传动器机构采用气压式,主要由空气压缩机、气体控制阀、脚制动阀、储气筒、双向逆止阀、快速放气阀、手操纵气开关、制动汽缸及气压表等组成。
手制动装置的制动器为凸轮张开蹄式制动器,传动机构为机械式。制动底板通过螺钉固定在上传动箱盖上;制动鼓用螺栓固定在接盘上,接盘则通过花键和上传动箱的从动轴连接。
当挖掘机作业时,必须解除手制动,否则,将损坏手制动器或回转液压马达。(6)工作装置 工作装置是液压挖掘机的主要组成部分之一。
由于工作性质的不同,工作装置的种类很多,常用的有反铲、正铲、装载和起重等装置,而且一种装置也可以有很多形式。(7)液压系统 液压挖掘机的主要运动有整机行走、转台回转、动臂升降、斗杆收放、铲斗转动等,根据以上工作要求,把各液压元件用管路有机地连接起来的组合体叫作液压挖掘机的液压系统。
液压系统的功能是把发动机的机械能以油液为介质,利用油泵转变为液压能,传送给油缸、油马达等,然后转变为机械能,再传给各种执行机械,实现各种运动。液压挖掘机的液压系统常用的有定量系统、分功率变量系统和总功率变量系统。
我国规定,单斗液压挖掘机重8t以下的,采用定量系统;机重32t以上的,采用变量系统;机重8~32t的,定量和变量系统均可用。全功率变量系统是目前液压挖掘机普遍采用的液压系统,通常选用恒功率变量双泵。
液压泵的型号不同,采用的恒功率调节机构也不相同。液压系统主要由油路系统、先导控制油路系统和控制系统构成。
(8)电气系统 液压挖掘机的电气系统包括启动线路、发电线路、照明、仪表以及由传感器和压力开关、电磁阀组成的控制电路,另外还有附属电路(如空调、收音机等)。启动电机按所配套的主机不同,分12V、24V两种,启动功率分3kW、3.7kW、4.8kW等。
发电线路主要包括交流发电机、电压调节器、充电指示灯及启动开关等。为了保证安全、高效、节能及正常地工作,根据需要,挖掘机的电气系统都安装了各种信号装置,如机油温度报警、充电指示灯、机油压力报警、转向信号灯等,以警告操作者。
为了使操作者随时掌握机器的运转情况,驾驶室中安装了各种仪表,如机油压力表、机油温度表、液压油温度表、水温表。现代进口挖掘机都采用了先进的电控装置,这种设备便于维修人员在挖掘机出现故障时能及时、准确地判断故障位置,及时修复。
挖掘机的液压结构
一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
工作原理
帕斯卡原理
帕斯卡原理是一个静力学原理,
对于“理想液体”有:
1、处于密闭容器内的“理想液体”对施加于它表面的压力向各个方向等值传递;
2、速度的传递按“容积变化相等”的原则;
3、液体的压力由外载荷建立。
4、能量守恒。
挖掘机液压系统是由一些基本回路和辅助回路组成,它们包括工作回路、限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流调速和节流限速回路、行走限速回路和先导阀控制回路等。其元器件主要由工作泵、补油泵、先导控制阀、分配阀、安全阀、大臂油缸、小臂油缸、铲斗油缸、油箱及相关管路等组成。
挖掘机液压系统在工作过程中,液压油自油箱底部通过滤油器被工作泵吸入,从油泵输出具有一定压力的液压油进入一组并联的分配阀。通过手柄―→先导阀―→工作阀组来实现相应的动作,系统通过总油路上的总安全阀限定整个系统的总压力,各组工作油路的安全阀分别对相应油路起过载保护和补油作用。
目前挖掘机的主泵主要用的是柱塞泵,其泵油机理和注射器抽排液体完全一样。
主要是多个柱塞(一般是奇数个,9个的比较多,也有其他个数的),装入缸体(也有叫泵胆的)沿轴心均匀分布与柱塞数相同的孔道中。然后柱塞上的滑靴被压在与缸体平面有倾斜角度的斜盘上。
整个缸体与柱塞旋转时,柱塞旋转到斜盘距缸体最远时,柱塞与缸体孔道之间会抽出一段空间,转到斜盘与缸体最近时,柱塞与缸体孔道间的空间最小。
相当同一个柱塞在与之对应的孔道间在拉出塞入的做往复活塞运动。
只要用配流盘,将吸油口配置到斜盘距缸体最远处的对应位置,排油口配置到斜盘距缸体最近处的对应位置,主泵只要旋转时,就可以实现不停的吸排油。
大臂和小臂并不是单独有大臂液压泵、小臂液压泵的,它们和其他如铲斗、行走、回转等动作都是由同一个或两个相同的并联或串联泵提供的(有些小挖机可能回转用的是齿轮泵供油)。
其供油机理是,油从主泵排出后到控制阀(多路阀、分配阀等,whatever,只是名字不同而已),然后通过对控制阀阀芯的切换控制(可能是先导油路控制,机械拉杆控制,电磁控制等),使压力油进入到大臂或小臂油缸的不同腔,来推动油缸活塞运动,从而推动大小臂运动。
比如压力油进入油缸的有杆腔(油缸杆伸出的那端),此时油缸杆回收,如若是小臂则表现为拉动小臂外伸(小臂油缸装在大臂上方的机型,其他异种机不同);如果是大臂则表现为大臂下降。
同理压力油进入无杆腔(油缸缸筒的那端),油缸杆外伸,如果是小臂则表现为小臂回收,大臂则表现为大臂抬升。
声明:本网站尊重并保护知识产权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们,我们会及时删除。
蜀ICP备2020033479号-4 Copyright © 2016 学习鸟. 页面生成时间:3.342秒