柳工挖掘机基本知识培训及液压系统分析.
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柳工挖掘机的液压系统及控制 ppt课件
液压泵的基本性能参数
流量Q（单位L/min，升/分钟） 单位时间内输出液压油的体积。 Q=q×n（不考虑单位转换系数，下同） 其中n是泵的转速，单位rpm，转/分钟
泵的功率N（单位Kw，千瓦） N=P×Q
液压马达的基本性能参数
排量q（单位ml/r，毫升/转） 液压马达每转一周所排出液体的体积。排量不可变的叫定量马达， 排量可变的叫变量马达。
主控阀杆
泵1
合流阀杆 泵2
挖掘机的液压系统
驱动
控制油
操纵
柴油机
先导泵
先导阀
司机
驱动
工作油
工作泵
控制油 工作油
主控阀
马达
实现 工作装置工作
工作油 油缸
实现 旋转、行走
液压泵的基本性能参数
压力P（单位Mpa，兆帕） 泵的输出压力由负载决定。负载↑压力↑，负载↓压力↓。安 全阀限制最高压力。
排量q （单位ml/r，毫升/转） 泵每转一周所排出的液压油的体积。排量不可变的泵叫定 量泵；排量可变的泵叫变量泵。
液压泵与液压 马达原理上是 可逆的，但结 构略有不同。
液压泵——轴向柱塞泵
液压控制阀
流量控制阀 压力控制阀 方向控制阀
流量控制阀
主要控制流过管路的流量，通过对流量的控制 还可以对回路的压力产生一定影响。注意 节流会产生损失。
节流阀（阻尼孔）
节流阀
P前
P
△P=P前－P后
使液压油通过小孔、缝隙、窄槽等结构元素后流 量减小并产生压力降△P（阻尼） 。注意流动的 液压油才具有上述性质。如果液压油是静止状态 ，则根据连通器原理，前后的压力是相等的。
液压伺服控制系统的应用示例
阀杆控制方式：手控、液控、电控或者它们的组合
挖掘机液压系统 精华版 --液压系统 入门必读材料
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。
CLG205C液压系统分析(2010.18)
直 线 行 走
行 走 回 路 （ 无 直 线 行 走 阀）
行 走 马 达
行走马达
1. 设制动后左边产生 高压，先a后b： 2. 一级安全阀a的调定 压力为10.2MPa；二 级安全阀b的调定压 力为41.2MPa。 3. 如果制动后右边产 生高压，则一级安 全阀为b；二级安全 阀为a。
b
a
行走马达
液压恒功率控制要点
• 泵调节器是一种液压伺服控制机构，它至少要有两根 弹簧，构成两条直线段，在压力-流量图上形成近似 的恒功率曲线。 • 调节弹簧的预紧力可以调节泵的起始压力调定点压力 p0（简称起调压力），调节起调压力就可以调节泵的 功率。起调压力高，泵的功率大；起调压力低，泵的 功率小。因此恒功率变量又叫做压力补偿变量。 • 只有当系统压力大于泵的起调压力时才能进入恒功率 调节区段，发动机的功率才能得到充分利用。压力与 流量的变化为：压力升高，流量减小；压力降低，流 量增大。维持：流量×压力=功率不变。 • 当泵的转速发生变化时，泵的流量（功率）也变化。
过容积变量来实现无级调速，功率利用 和系统性能较好 • 变量系统多采用变量泵-定量马达的组合方 式实现无级变量，且都是双泵双回路 • 根据两个回路的变量有无关连，分为：
分功率变量系统
全功率变量系统
液压柱塞泵和柱塞马达的变量
变量泵
变量马达
常见变量机构原理图
分功率变量调节
系统的每个油泵各有一个功率调节机 构，油泵的流量变化只受自身所在回路
KAWASAKI
减 压 阀 式
手 控 先 导 控 制 阀
压盘 推杆 弹簧 传力杆 面积a大 开口
T
封闭
弹簧座 调压弹簧 回位弹簧 T 节流孔 封闭
开口 阀杆
工程机械液压系统分析—挖掘机液压系统检修
• 5、6为补油单向阀
• 8为制动阀（制动缸）
• 10和11为回转制动解除阀
第46页
2 回转液压马达控制油路
2.3 液压阀
第47页
2 回转液压马达控制油路
2.3 液压阀
① 防反转阀
旋转防反转
没有防摆动阀
• 回转制动靠液压制动，负载力矩
（与过载溢流阀有关）大于制动
力矩，由于惯性作用，两个溢流
2→油缸
• 进油流量受到二速逻辑阀内节流孔限制
• 保证铲斗或动臂工作正常
第31页
主要特点
1、斗杆提升或下降，双泵合流
2、空载或轻载，动臂下降时，油液再生
3、斗杆与铲斗或动臂同时动作时，斗杆限速
第32页
挖掘机负流量控制油路分析
第33页
Content
目
录
1
工作原理
2
工作特点
3
二级控制
第34页
1. 工作原理
控制阀处于中位，或工作过程中油
缸腔内压力瞬间增大
过载溢流阀
• 高压腔泄压，防止过载
单向阀
• 低压腔补油，防止负压
第5页
1 回路组成
铲斗负载单向阀
铲斗油缸进油通道
防止超高压液压油逆流
第6页
2 工作原理
铲斗外翻（小腔进油），P2泵供油
• 先导进油：先导泵→铲斗先导阀右位
→XAk→铲斗滑阀左端
回转限速（动臂优先）
• 选择“重载优先”模式，
动臂优先电磁阀得电
• 先导油→电磁阀Pns→
控制回转逻辑阀
2 工作原理
回转优
先阀
回转控
制阀
回转逻
辑阀
• 8为制动阀（制动缸）
• 10和11为回转制动解除阀
第46页
2 回转液压马达控制油路
2.3 液压阀
第47页
2 回转液压马达控制油路
2.3 液压阀
① 防反转阀
旋转防反转
没有防摆动阀
• 回转制动靠液压制动，负载力矩
（与过载溢流阀有关）大于制动
力矩，由于惯性作用，两个溢流
2→油缸
• 进油流量受到二速逻辑阀内节流孔限制
• 保证铲斗或动臂工作正常
第31页
主要特点
1、斗杆提升或下降，双泵合流
2、空载或轻载，动臂下降时，油液再生
3、斗杆与铲斗或动臂同时动作时，斗杆限速
第32页
挖掘机负流量控制油路分析
第33页
Content
目
录
1
工作原理
2
工作特点
3
二级控制
第34页
1. 工作原理
控制阀处于中位，或工作过程中油
缸腔内压力瞬间增大
过载溢流阀
• 高压腔泄压，防止过载
单向阀
• 低压腔补油，防止负压
第5页
1 回路组成
铲斗负载单向阀
铲斗油缸进油通道
防止超高压液压油逆流
第6页
2 工作原理
铲斗外翻（小腔进油），P2泵供油
• 先导进油：先导泵→铲斗先导阀右位
→XAk→铲斗滑阀左端
回转限速（动臂优先）
• 选择“重载优先”模式，
动臂优先电磁阀得电
• 先导油→电磁阀Pns→
控制回转逻辑阀
2 工作原理
回转优
先阀
回转控
制阀
回转逻
辑阀
挖掘机液压系统介绍
挖掘机液压系统介绍概述挖掘机是一种常见的工程机械设备，主要用于土地平整、挖掘和运输等作业。
挖掘机的液压系统是其重要的工作部分，为其提供了动力和控制功能。
本文将介绍挖掘机液压系统的基本构成和工作原理。
液压系统构成挖掘机的液压系统主要由液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等组成。
液压泵液压泵是挖掘机液压系统的动力源，负责将液压油从油箱抽吸并通过管路输送到液压执行元件。
液压泵分为齿轮泵、柱塞泵、叶片泵等多种类型，根据挖掘机的工作需求选择合适的液压泵。
液压马达和液压缸液压马达和液压缸是挖掘机液压系统的执行元件，液压马达通过液压油的压力驱动旋转以提供动力，液压缸则通过液压油的压力来推动挖掘机的臂、斗杆、铲斗等部件实现各种操作。
液压阀液压阀是挖掘机液压系统中的控制元件，根据操作需求控制液压油的流动方向、压力和流量。
常见的液压阀有单向阀、换向阀、溢流阀等多种类型。
液压系统工作原理挖掘机液压系统的工作原理主要包括液压动力传递和控制两个方面。
动力传递在挖掘机液压系统中，液压泵通过驱动电机带动转子旋转，通过吸入和压出动作将液压油从油箱吸入并排出到液压系统的工作回路中。
液压泵的排油口通过油管连接至液压元件，将液压油的液压能力传递给液压元件，从而实现液压系统的动力传递。
挖掘机液压系统的控制由液压阀完成。
液压阀控制液压油的流动方向、压力和流量，根据操作人员的指令来实现液压系统的各项功能。
液压阀通过电磁控制、机械控制或手动控制等方式来实现对液压系统的控制。
液压系统的优势挖掘机液压系统具有以下优势：1.动力输出平稳：液压系统通过液压油的压力传递动力，可以平稳地输出动力，避免机械传动中的冲击和震动。
2.调速性能好：液压系统可通过调节液压泵的转速和液压阀的开启度来控制系统的速度，实现精确的速度调节。
3.提供大扭矩和力矩：液压系统通过增加液压油的压力来提供大扭矩和力矩，适用于大功率的工作需求。
4.系统结构简单：挖掘机液压系统的结构相对简单，易于维修和保养。
【柳工挖机培训资料】挖掘机故障
解体脚先导阀步骤
拆除后清洗干净找出污物装回
6、单个动作无力或慢（脚先导阀）
• 1、检查阀芯行程 。
• 2、检查先导二次压力。（脚先导阀故障拆解步
•
骤同上）
检查阀芯行程
检测先导液压系统二次压力
二、主液压系统故障分析
• 1、各种动作慢、无力或无动作 • 1）检查液压油位是否在标准刻度内。 • 2）检测主系统压力。 • 3）检查主溢流阀。 • 4）油口溢流阀故障 。 • 5）工作泵磨损或损坏。 • 6）工作泵连轴器损坏
取出时注意零件小小心丢失
找出堵塞小孔异物清洗干净装回
4、斗杆、动臂工作时，柴油机熄火
• 首先检查柴油机燃油滤网是否清洁，在确 认柴油机系统无问题情况下进行以下工作： • 拆出工作泵上调节器，清洗负反馈阀芯或 功率调节器阀芯，使之灵活。
清洗或维修阀芯使之灵活
装配时注意拨叉要卡住活塞头
5、铲斗、回转、行走单边工作慢。斗杆、动臂 工作正常或铲斗、回转、左右行走同时工作正常
• 1)检测先导液压系统一次压力（压力 40kg/cm2）。 （检测方法同上） 2）溢流阀故障。（排除方法同上） • 3） 先导泵损坏或磨损。
普通 产品 用先 导泵
C系列用先导泵
解体 先导泵检查
检查泵体是否损坏或磨损
3、单个动作连续作用停不下来（先导阀）关闭 转阀后才能停止。
• 手先导阀阀芯卡死。 检查与修理：修理手先导阀使之灵活。
2）回油单向阀损坏
• 在主回油路上，拆卸下回油单向阀，解体维修或更换。
回油单向阀
如损坏维修或更换
3）回转马达柱塞或滑靴坏
•
解体回转马达，维修或更换。
解体回转马达步骤；
柱塞 或滑 靴如 有损 坏进 行维 修或 更换
拆除后清洗干净找出污物装回
6、单个动作无力或慢（脚先导阀）
• 1、检查阀芯行程 。
• 2、检查先导二次压力。（脚先导阀故障拆解步
•
骤同上）
检查阀芯行程
检测先导液压系统二次压力
二、主液压系统故障分析
• 1、各种动作慢、无力或无动作 • 1）检查液压油位是否在标准刻度内。 • 2）检测主系统压力。 • 3）检查主溢流阀。 • 4）油口溢流阀故障 。 • 5）工作泵磨损或损坏。 • 6）工作泵连轴器损坏
取出时注意零件小小心丢失
找出堵塞小孔异物清洗干净装回
4、斗杆、动臂工作时，柴油机熄火
• 首先检查柴油机燃油滤网是否清洁，在确 认柴油机系统无问题情况下进行以下工作： • 拆出工作泵上调节器，清洗负反馈阀芯或 功率调节器阀芯，使之灵活。
清洗或维修阀芯使之灵活
装配时注意拨叉要卡住活塞头
5、铲斗、回转、行走单边工作慢。斗杆、动臂 工作正常或铲斗、回转、左右行走同时工作正常
• 1)检测先导液压系统一次压力（压力 40kg/cm2）。 （检测方法同上） 2）溢流阀故障。（排除方法同上） • 3） 先导泵损坏或磨损。
普通 产品 用先 导泵
C系列用先导泵
解体 先导泵检查
检查泵体是否损坏或磨损
3、单个动作连续作用停不下来（先导阀）关闭 转阀后才能停止。
• 手先导阀阀芯卡死。 检查与修理：修理手先导阀使之灵活。
2）回油单向阀损坏
• 在主回油路上，拆卸下回油单向阀，解体维修或更换。
回油单向阀
如损坏维修或更换
3）回转马达柱塞或滑靴坏
•
解体回转马达，维修或更换。
解体回转马达步骤；
柱塞 或滑 靴如 有损 坏进 行维 修或 更换
挖掘机液压系统分析
动臂缸油路： 动臂提升时，两联同时换向、上位工作，实现双泵合流 动臂下落时，单独回油，平衡回路
平衡阀
合流导阀
铲斗缸油路： 通过合流导阀，实现大腔合流
四、负载敏感液压系统
具体系统：FR65型液压挖掘机液压系统 。 • 单个负载敏感泵：A10VO轴向柱塞泵（恒定驱动力矩） • 负载敏感多路阀（LUDV）
斗杆油缸
boom
arm
铲斗油缸
大臂油缸
bucket
动作特点： 复合动作：铲斗缸与斗杆杠同时动作；动臂缸与回转马达同时动作 优先动作：回转优先、铲斗优先 双泵合流（实现快速运动）：斗杆、动臂缸上行、铲斗缸外伸
两泵分别向各自的多 路阀供油
单向节流阀调节动 臂等下落速度，防 止超速下落
行走马达可 双速调节
要求铲斗缸与斗杆杠同时动作；动臂缸与回转马达同时动作； 一个泵供铲斗缸、动臂缸和左行走马达；另一个泵供斗杆杠、回转马达和 右行走马达。 双泵合流：动臂或斗杆单独动作
（二）变量和功率调节方式
液压挖掘机常采用恒功率变量泵、负载敏感变量泵等。
（三）回路组合和合流方式
1. 串联油路 多路阀内第一联阀的回油为第二联阀的进油，依次直到最后一联。 可以实现多个执行机构的复合动作；系统压力高。
全液压挖掘机液压系统分析
冀宏 兰州理工大学
2013年8月
主要内容
• 液压系统特点 • 双泵双回路定量泵系统 • 双泵双回路全功率调节变量泵系统 • 负载敏感系统 • 负流量系统 • 正流量系统 • 节流控制系统
一 、液压系统特点
（一）液压系统的类型 • 多采用开式系统。
有些回转机构专用一个液压泵单独供油与回转液压马达组成闭式回路。 • 挖掘机液压系统常按液压泵和回路的数量、变量和功率调节方式来分类。 • 双泵双回路：
柳工CLG906C挖掘机液压系统原理图及阀位孔标识
铲斗油 打黄油 铲斗油缸大腔 铲斗油缸 截止阀 缸小腔
液压系统原理图�常规系统�节流系统�
906C、904C(防爆阀、动臂偏转)液压原理图
系统的特点
直线行走功能 中位锁定功能 过载保护和补油功能
直线行走功能
直线行走� 挖掘机在直线行走过程中�无论司机操纵
回转和工作装置的任何一个动作�直线行走阀杆 都会保持挖掘机的直线行走�或者说保持进入两 个行走马达的相对流量不改变。
压力20.6MPa
动臂阀片
铲斗油口溢流 阀�压力 25MPa
推土阀片 直线行走阀片 回转阀片
备用阀片
右行走阀片
P1泵主溢流阀�压力 21.6MPa
左行走阀片 动臂合流阀片
备用油口溢流阀 �压力14MPa
推土油口溢流阀 �压力25MPa
一、主液压管路介绍(主阀管路)
动臂油管 右行走油管 P2进油管 P1进油管 铲斗油管 T1回油油管
左行走油管 P3进油管 T2回油油管 回转油管 推土油管 斗杆油管 液压锤油管
一、主液压管路介绍(回转马达管路)
回转马达工作油口
回转马达 补油口M 回转马达 泻油口DB
二、先导液压管路介绍(主阀先导口介绍)
Pb1口:控制铲斗大腔 Pb2口:控制动臂大腔
DR1口:接油箱 Pb3口:控制右行走 Pb4口:控制右行走 Pi2口:控制动臂上升 合流
锁定回路-二通插装阀
过载保护和补油功能
作用�
1. 油缸或马达的中位保 护�
2. 泵供油来不及的时候 补油。
应用位置�
所有油缸�马达有自
己特殊的过载保护回
路�。
A
主泵内部结构
1、主泵剖面图
2、缸体、柱塞、配流盘
液压系统原理图�常规系统�节流系统�
906C、904C(防爆阀、动臂偏转)液压原理图
系统的特点
直线行走功能 中位锁定功能 过载保护和补油功能
直线行走功能
直线行走� 挖掘机在直线行走过程中�无论司机操纵
回转和工作装置的任何一个动作�直线行走阀杆 都会保持挖掘机的直线行走�或者说保持进入两 个行走马达的相对流量不改变。
压力20.6MPa
动臂阀片
铲斗油口溢流 阀�压力 25MPa
推土阀片 直线行走阀片 回转阀片
备用阀片
右行走阀片
P1泵主溢流阀�压力 21.6MPa
左行走阀片 动臂合流阀片
备用油口溢流阀 �压力14MPa
推土油口溢流阀 �压力25MPa
一、主液压管路介绍(主阀管路)
动臂油管 右行走油管 P2进油管 P1进油管 铲斗油管 T1回油油管
左行走油管 P3进油管 T2回油油管 回转油管 推土油管 斗杆油管 液压锤油管
一、主液压管路介绍(回转马达管路)
回转马达工作油口
回转马达 补油口M 回转马达 泻油口DB
二、先导液压管路介绍(主阀先导口介绍)
Pb1口:控制铲斗大腔 Pb2口:控制动臂大腔
DR1口:接油箱 Pb3口:控制右行走 Pb4口:控制右行走 Pi2口:控制动臂上升 合流
锁定回路-二通插装阀
过载保护和补油功能
作用�
1. 油缸或马达的中位保 护�
2. 泵供油来不及的时候 补油。
应用位置�
所有油缸�马达有自
己特殊的过载保护回
路�。
A
主泵内部结构
1、主泵剖面图
2、缸体、柱塞、配流盘
挖掘机液压系统分析详解
挖掘机复合动作控制系统：负载敏感泵、带压力补偿阀的多路阀构成。 可使操作者用最短时间完成挖掘机各种复杂的动作组合，提高作业效率。
负载敏感，阀后补偿，单泵多执行器复合动作。
LINDE
行走马达液压回路
常闭式马达制动器
1）回转马达油路：优先动作 2）回转马达：缓冲阀，防止启
动和制动开始时的液压冲击
斗杆缸油路：两联同时换向，实现双泵合流
2. 并联油路 多路阀内各换向阀进油口与总的压力油相连，各回油口与总回油路相连。 几个执行机构可以同时动作；同时换向时，负载小的先动作。
3. 顺序单动油路 进油路串联，回油路并联。只能按顺序动作。
4. 复合油路
合流方式： 1）设置专用的合流阀 2）换向阀同步动作
二、双泵双回路定量泵系统
1m3的WY-100型液压挖掘机液压系统。 双泵双回路定量泵系统 串联油路 手控合流。
p1
辅助泵：1.4~3 MPa 用于先导控制、冷却回路的风扇马达
p2
q1,q2
过载补油阀
多路阀液动换向，串并联复合油路； 中位机能有O型、Y型。
多路阀中位：双泵合流回油，泵卸荷
挖掘机液压系统执行元件复合动作控制原理简图 过载补油
压力补偿器（定差 减压阀）
实现单泵、多执行器复合动作。
梭阀组将各执行元件中最高负载压力 选出，送入定差减压阀，使得各主阀 进油阀口的压差相等。
全液压挖掘机液压系统分析
冀宏 兰州理工大学
2013年8月
主要内容
• 液压系统特点 • 双泵双回路定量泵系统 • 双泵双回路全功率调节变量泵系统 • 负载敏感系统 • 负流量系统 • 正流量系统 • 节流控制系统
一 、液压系统特点
（一）液压系统的类型 • 多采用开式系统。
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。
挖掘机的液压系统及控制A
液压泵的基本性能参数
• 流量Q（单位L/min，升/分钟） 单位时间内输出液压油的体积。 Q=q×n（不考虑单位转换系数，下同） 其中n是泵的转速，单位rpm，转/分钟 • 泵的功率N（单位Kw，千瓦） N=P×Q
液压马达的基本性能参数
• 排量q（单位ml/r，毫升/转） 液压马达每转一周所排出液体的体积。排量不 可变的叫定量马达，排量可变的叫变量马达。 • 输出扭矩M（单位NM，牛米） M=△P × q ×η 其中△P为马达进出口压力差， η为马达的机械 效率。 • 输出转速n（单位rpm，转/分钟） n=Q ×η/q 其中η为马达的容积效率。
差动原理
差动阀杆
F弹簧 S1 P S2 P
差动油缸
阀杆受力平衡方程： P×S1＝P ×S2 ＋F弹簧 P×（ S1－ S2 ）＝ F弹簧
双作用油缸
液压控制阀
1. 流量控制阀 2. 压力控制阀 3. 方向控制阀
流量控制阀
• 主要控制流过管路的流量，通过 对流量的控制还可以对回路的压 力产生一定影响。注意节流会产 生损失。 1. 节流阀（阻尼孔）
Q
当泵的转速 发生变化时， 泵的恒功率 曲线也发生 变化。
泵的恒功率曲线 功率大 功率小
P
液压恒功率控制要点
• 泵调节器是一种液压伺服控制机构，它至少要有两根 弹簧，构成两条直线段，在压力-流量图上形成近似的 恒功率曲线。 • 调节弹簧的预紧力可以调节泵的起始压力调定点压力 p0（简称起调压力），调节起调压力就可以调节泵的 功率。起调压力高，泵的功率大；起调压力低，泵的 功率小。因此恒功率变量又叫做压力补偿变量。 • 只有当系统压力大于泵的起调压力时才能进入恒功率 调节区段，发动机的功率才能得到充分利用。压力与 流量的变化为：压力升高，流量减小；压力降低，流 量增大。维持：流量×压力=功率不变。 • 当泵的转速发生变化时，泵的流量（功率）也变化。
挖掘机液压系统培训
与动臂上升 先导连接
XBa2
BkR
CK2
XBp1 BaR
斗杆1限位阀 XAaS
斗杆1伸出 XBa1
斗杆锁定阀 PaL
与斗杆回收 先导连接 流量分配阀
BP阀 Dr3
CK1
斗杆1限位 XAas
动臂2上升
BC1(铲斗合流阀)
XAb2
左行走
XBp1
斗杆1伸出 XBa1
右回转 后退 XAs XAtL
Dr2 BaR
XBtr
BoR BbR AkR
动臂1下降 铲斗挖掘
XBb1
XAk
主安全阀 MR
左行走 XAtL
Dr3
右行走 XAtr AoR Dr4
PH PG口接过来
Py 接到压力开关
R2 P2
P1
测压口 防反转阀
补油管
泻油管
压力开关
延时阀
工作油管
溢流阀
三、挖掘机液压系统介绍
1.负流量控制系统
Zero Full
☺操作员感觉
多执行机构适应性 ☺可靠性 ☺维护
Chinabauma1.ppt
脚先导阀 手先导阀
铲斗油缸 动臂油缸
行走马达
回转马达 斗杆油缸
手先导阀 脚先导阀
控制阀
泵 发动机
负流量控制信号
负流量控制信号
挖掘机典型的液压回路（负流量控制）
负流量控制系统
脚先导阀 手先导阀
动臂油缸
行走马达
回转马达
负流量调节减压阀
R1
PaL
斗杆1伸出 HV FR Ba1
Dr3
右回转 CCb As
后退 AtL
LCa1 CSP
FL 斗杆1回收 SP
XBa2
BkR
CK2
XBp1 BaR
斗杆1限位阀 XAaS
斗杆1伸出 XBa1
斗杆锁定阀 PaL
与斗杆回收 先导连接 流量分配阀
BP阀 Dr3
CK1
斗杆1限位 XAas
动臂2上升
BC1(铲斗合流阀)
XAb2
左行走
XBp1
斗杆1伸出 XBa1
右回转 后退 XAs XAtL
Dr2 BaR
XBtr
BoR BbR AkR
动臂1下降 铲斗挖掘
XBb1
XAk
主安全阀 MR
左行走 XAtL
Dr3
右行走 XAtr AoR Dr4
PH PG口接过来
Py 接到压力开关
R2 P2
P1
测压口 防反转阀
补油管
泻油管
压力开关
延时阀
工作油管
溢流阀
三、挖掘机液压系统介绍
1.负流量控制系统
Zero Full
☺操作员感觉
多执行机构适应性 ☺可靠性 ☺维护
Chinabauma1.ppt
脚先导阀 手先导阀
铲斗油缸 动臂油缸
行走马达
回转马达 斗杆油缸
手先导阀 脚先导阀
控制阀
泵 发动机
负流量控制信号
负流量控制信号
挖掘机典型的液压回路（负流量控制）
负流量控制系统
脚先导阀 手先导阀
动臂油缸
行走马达
回转马达
负流量调节减压阀
R1
PaL
斗杆1伸出 HV FR Ba1
Dr3
右回转 CCb As
后退 AtL
LCa1 CSP
FL 斗杆1回收 SP
挖掘机液压系统
2、应有良好的润滑性能。 3、空气分力压、饱和蒸汽压及流动点要低，闪点、燃点要高，能防火防爆。 4、应有良好的化学稳定性，包括在高温下（抗热）与空气长期接触（抗氧 化）以及在高速通过缝隙或小孔（抗剪切）后仍能保持其原有化学成分不变的性 质。 5、应有良好的防腐蚀性，不腐蚀金属何密封件。 6、对人体无害，成本低。
和缸体中心线相交一个倾角δ。高压油经配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔 时，高压腔的柱塞被顶出，压在斜盘上。斜盘对柱塞的反作用力F分解为轴 向分力Fx和垂直分力Fy。Fx与作用在柱塞上的液压力平衡，Fy则产生使缸 体发生旋转的转矩，带动轴5转动
Fx
Fy
F
高压油
5、轴
1、斜盘
2、缸体 3、柱塞
4、配油盘
2-９-４柱塞马达的的主要零件
柱塞泵的工作原理
1-斜盘 2-滑靴 3-柱塞 4-缸体 5-配流盘 6-传动轴 7-预紧弹簧 8-回程盘
改变斜盘1倾斜角度，就能改变柱 塞的行程长度，也就改变了泵的排 量，则为变量柱塞泵。
泵工作原理
2-８-６柱塞泵的变量机构-恒功率变量机构
如图变量机构为恒功率变量机 构，所谓恒功率变量，是指泵在工作 过程中，输出的液压功率基本保持不 变，泵的流量随工作压力的增大而减 小，随工作压力的减小而增大。
2、排量与流量 （1）排量：泵的排量是指泵轴转一转所排出的油液体 积，常用单位cm3/r (毫升/转) 。 （2）流量：泵的流量是指泵每分钟输出的油液体积， 常用单位L/min(升/分)，它等于泵的排量乘以转速。
2-８-2液压泵的种类
挖掘机常用的液压泵： 轴向柱塞泵——用作YC35以上挖掘机的主泵； 外啮合式齿轮泵 ——–用作YC13～20挖掘机的 液压泵、挖掘机的先导泵； 内外转子式摆线泵——–用作挖掘机的先导泵。
和缸体中心线相交一个倾角δ。高压油经配油盘的窗口进入缸体的柱塞孔 时，高压腔的柱塞被顶出，压在斜盘上。斜盘对柱塞的反作用力F分解为轴 向分力Fx和垂直分力Fy。Fx与作用在柱塞上的液压力平衡，Fy则产生使缸 体发生旋转的转矩，带动轴5转动
Fx
Fy
F
高压油
5、轴
1、斜盘
2、缸体 3、柱塞
4、配油盘
2-９-４柱塞马达的的主要零件
柱塞泵的工作原理
1-斜盘 2-滑靴 3-柱塞 4-缸体 5-配流盘 6-传动轴 7-预紧弹簧 8-回程盘
改变斜盘1倾斜角度，就能改变柱 塞的行程长度，也就改变了泵的排 量，则为变量柱塞泵。
泵工作原理
2-８-６柱塞泵的变量机构-恒功率变量机构
如图变量机构为恒功率变量机 构，所谓恒功率变量，是指泵在工作 过程中，输出的液压功率基本保持不 变，泵的流量随工作压力的增大而减 小，随工作压力的减小而增大。
2、排量与流量 （1）排量：泵的排量是指泵轴转一转所排出的油液体 积，常用单位cm3/r (毫升/转) 。 （2）流量：泵的流量是指泵每分钟输出的油液体积， 常用单位L/min(升/分)，它等于泵的排量乘以转速。
2-８-2液压泵的种类
挖掘机常用的液压泵： 轴向柱塞泵——用作YC35以上挖掘机的主泵； 外啮合式齿轮泵 ——–用作YC13～20挖掘机的 液压泵、挖掘机的先导泵； 内外转子式摆线泵——–用作挖掘机的先导泵。
挖掘机液压基础知识(详解)
大臂油缸 小臂油缸
5、减压阀：把主泵压力减压变换成33kg/cm2的控制油压，类似先导泵的作用。 减压阀：把主泵压力减压变换成33kg/cm 的控制油压，类似先导泵的作用。
6、操纵杆（PPC阀）：根据驾驶员的意愿（即操纵杆行程的大小，输出不同的 操纵杆（PPC阀）：根据驾驶员的意愿（即操纵杆行程的大小， 根据驾驶员的意愿
控制油压。 控制油压。
7、液压油箱：贮存液压油，向液压泵输送油的同时，还起着散热，沉淀杂质 液压油箱：贮存液压油，向液压泵输送油的同时，还起着散热，
的作用。 的作用。
8、油冷却器、滤油器：起着清除液压油中杂质及冷却的作用。 油冷却器、滤油器：起着清除液压油中杂质及冷却的作用。
主
泵（概述） 概述）
1、挖掘机工作装置的所有动力都是由主泵产生压力油，通过液压装置转换而 挖掘机工作装置的所有动力都是由主泵产生压力油， 成的，挖掘机的力大不是由于发动机的力大， 成的，挖掘机的力大不是由于发动机的力大，而是由于液压产生的动力非 常强大。 常强大。 2、主泵的流量是可变的，PC200-6的主泵可以根据驾驶员的需要或根据外界工 主泵的流量是可变的，PC200况的变化而自动改变泵的流量。 况的变化而自动改变泵的流量。 * 在低于140kg/cm 压力时（旋转、空行程、轻操作）， 在低于140kg/cm2压力时（旋转、空行程、轻操作），主泵的流量随驾驶员 ），主泵的流量随驾驶员 的操纵杆大小而变化，操作量大，流量大；操作量小，流量小； 的操纵杆大小而变化，操作量大，流量大；操作量小，流量小；操纵杆中 立，流量最小（节省能源）。 流量最小（节省能源）。
5、主泵流量的液压控制——LS阀液压回路 主泵流量的液压控制——LS阀液压回路 操作量L ——流量 操作量L ——流量Q 流量Q
柳工挖掘机的液压系统及控制课件
液压系统未来发展趋势
节能环保 随着环保意识的提高，未来挖掘 机液压系统将更加注重节能环保 设计，降低能耗，减少污染。
电液混合驱动 未来挖掘机液压系统将可能采用 电液混合驱动方式，结合电动机 和液压缸的优点，实现更高效、 更稳定的动力输出。
智能化
结合人工智能、大数据等技术， 挖掘机液压系统将实现更高程度 的智能化，提高设备自主维护和 故障诊断能力。
系统压力调整
解释如何通过调整系统 压力来优化挖掘机的工 作性能，以适应不同作 业场景的需求。
液压回路优化
探讨通过改进液压回路 设计，提高系统效率和 响应速度的方法。
液压元件选型
介绍如何选用高性能液 压元件，如变量泵、比 例阀等，以提升液压系 统整体性能。
实机操作与液压系统维护实践
01
实机操作演示
通过实机操作演示，展示挖掘机在作业过程中的正确操作方法和注意事
高压化
高压化是液压系统发展的重要趋 势，通过提高系统压力，可以减 小液压元件尺寸，提高系统传动 效率。
对学员的期望与建议
持续学习
希望学员在课程结束后，能够持续关注挖掘机液压系统及控制领域的新技术、新发展，不 断提升自身专业素养。
实践为重
鼓励学员将所学知识应用到实际工作中，多进行实践操作，积累经验，提高技能水平。
柳工挖掘机广泛应用于建 筑、水利、交ห้องสมุดไป่ตู้等基础设 施建设领域。
挖掘机型号
柳工挖掘机型号多样，从 小型到大型，满足不同工 程需求。
液压系统的重要性
动力传输
液压系统能够将发动机的动力转化为液压能，实 现挖掘机的各种动作。
稳定性
液压系统能够平稳地控制挖掘机的动作，提高作 业精度和效率。
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• 从20世纪80年代开始生产特大型挖掘机
当前挖掘机水平及发展动向
• 美国马利昂公司生产的斗容量 50-150m3 剥离用挖掘机，斗容量 132m3 的步行式 拉铲挖掘机 • B-E （布比赛路斯 - 伊利）公司生产的斗 容量168.2m3的步行式拉铲挖掘机，斗容 量 107m3 的剥离用挖掘机等，由度作业机械。 • 利用杠杆原理，液压缸推动动臂、斗杆 和铲斗产生各构件之间的相对旋转运动 从而实现人为控制的挖掘和卸料动作； • 上部回转平台绕垂直轴旋转； • 远距离悬臂挖掘和卸料； • 靠履带转移或移动整机的工作面。
挖掘机的工作装置
工作装置是挖掘机的重要部分，常 用工作装置类型有：
挖掘机简史
• 从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推 广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂 和品种增加很快，产量猛增 • 1968-1970年间，液压挖掘机产量已占挖 掘机总产量的83%，目前已接近100%
当前挖掘机水平及发展动向
• 工业发达国家生产挖掘机较早 • 法国、德国、美国、俄罗斯、日本是斗 容量 3.5-40m3 单斗液压挖掘机的主要生 产国
• 挖掘：挖掘时先将铲斗向前伸出，动臂带着 铲斗落在工作面上，然后铲斗向着挖掘机方 向拉转，铲斗在工作面上挖出一条弧形挖掘 带并装满土壤
• 回转：随后将铲斗连同动臂一起升起，上部 转台带动铲斗及动臂回转到卸土处
反铲挖掘机的作业过程
• 卸料：将铲斗向前推出，使斗口朝下进 行卸土 • 返回：卸土后将动臂及铲斗回转并下放 至工作面，准备下一循环的挖掘作业
剥离型单斗挖掘机
汽车式
单斗挖掘机分类（传动方式）
单斗挖掘机
液压传动式挖掘机
机械传动式挖掘机
斗轮式挖掘机
挖沟机
机 械 式 挖 掘 机
单 斗 液 压 挖 掘 机
单斗液压反铲挖掘机
单斗液压挖掘机 履带式
轮式
汽车式 步 履 式
表征挖掘机大小的主要指标
• 标准斗容量：单位，立方米。这是早 几年表述挖掘机大小的第一指标。 • 机重：单位，吨。这是近几年开始表 述挖掘机大小的第一指标。 • 发动机额定功率： 单位，千瓦。
动臂、斗杆结构
箱型截面
• 厚板小截面：同等强度条件下，重量略大一些
•
• •
薄板大截面：同等强度条件下，重量略小一些， 但要保证薄板不失稳
最终目的：重量轻，强度高，刚性好 有效的工具：计算机有限元应力分析
动臂
动臂是反铲装置的主要部件，其结构有： • 整体式动臂：多用于长期作业条件相似的 挖掘机上 • 组合式动臂：
工作装置的变化
• 标准动臂、标准斗杆、标准铲斗用于大 多数作业； • 变形1：短动臂长斗杆用于坡道平整作业 和挖掘基坑； • 变形2：超长臂反铲用于疏浚河道； • 变形3：拐臂式用于挖掘墙基。 • ……
挖掘机简史
• 第一台手动挖掘机问世至今已有130多年 的历史
• 期间经历了由蒸汽驱动斗回转挖掘机到 电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应 用机电液一体化技术的全自动液压挖掘 机的逐步发展过程
挖掘机简史
• 由于液压技术的应用，20世纪40年代有了 在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机
• 20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式 全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机 • 初期液压挖掘机采用飞机和机床的液压技 术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元 件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全
履带式单斗液压反铲挖掘机 基本组成
挖掘机
工作装置 回转平台 行走装置
动力装置
液压系统
回转装置
驾驶室
液压挖掘机工作原理
驱动 柴油机 先导泵 控制油 先导阀 控制油 工作油 主控阀 工作油 实现 工作装置工作 油缸 旋转、行走 操纵 司机
驱动 工作泵
工作油
马达 实现
反铲挖掘机的作业过程
挖掘机每一作业循环包括：
挖掘机之最
• 最小的挖掘机：（研究阶段）进入人体血 管的医用挖掘机 • 生产历史最悠久的国家：美国 • 最早采用液压技术的国家：德国，1950年 • 发展最快的国家：日本 • 需求增长最快的国家：中国
挖掘机分类
挖掘机
周期作业式单斗挖掘机 建筑型单斗挖掘机 履带式 轮胎式 采矿型单斗挖掘机 连续作业式多斗挖掘机 隧洞型单斗挖掘机
• 反铲：以挖掘地面以下为主 • 正铲：以挖掘地面以上为主 • 装载：以装载地面以上松散物料为主 • 抓斗：深井作业、装卸物料 • 起重装置：主要用于装卸及埋设管道
反铲装置
• 铰接式反铲是单斗液压挖掘机最常用的 结构型式 • 主要用于挖掘地面以下土方，往往以转 斗挖掘为主 • 动臂、斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接， 在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动， 完成挖掘、提升和卸土等动作
整体式动臂
• • • • 结构简单，质量轻而刚度大； 缺点是更换的工作装置少，通用性较差。 整体式动臂又可分为直动臂和弯动臂两种。 直动臂结构简单、质量轻、制造方便，但 不能获得较大的挖掘深度，主要用于悬挂 式液压挖掘机； • 弯动臂是目前应用最广泛的结构型式，它 可以使挖掘机有较大的挖掘深度。但降低 了卸土高度，这正符合挖掘机反铲作业的 要求。
组合式动臂
• 组合式动臂用辅助连杆或液压缸连接而成。 • 可根据作业条件，即时用辅助连杆或液压缸大幅 度调节上、下动臂之间的夹角，调整挖掘机的作 业尺寸和挖掘力，提高挖掘机的作业性能，容易 得到较大距离的垂直挖掘轨迹。 • 互换工作装置多，可满足各种作业的需要 • 其缺点是结构和操作复杂化，质量大，制造成本 高，一般用于中、小型挖掘机上。
土石方作业的主力施工机种 增长速度最快、增长绝对值最快 对装载机的取代作用最显著
挖
掘
机
柳工技术中心 挖掘机室
挖掘机概述
• 挖掘机械作为一种快速、高效的施工作业机械是工 程机械中的一个主要机种，是土石方施工工程中的 主要机械设备之一，据统计，工程施工中约有60%以 上的土石方量是靠挖掘机械来完成的 • 各种类型与功能的挖掘机械，广泛应用于工业与民 用建筑、交通运输、水利电力工程、农田改造、矿 山采掘以及现代化军事工程等行业的机械化施工中 • 近年来，挖掘机是整个工程机械行业中产、销量增 长最快的一个机种