现代挖掘机液压原理图
挖掘机液压系统详解
流
量
发动机高转速
流
量
发动机高转速
发动机低转速
阀杆行程 (a) 通常负载敏感系统
发动机低转速 阀杆行程 (b) 转速连动控制负载敏感系统
图五 阀杆行程流量特性
从图中可见,当发动机在低转速时,阀杆达到一定行程后,阀杆行程(阀的开度)增 加,阀控制的流量保持不变(在图中水平线)。
图五(b)为转速连动控制的负载敏感系统,由于转速连动控制,当发动机转速低时, 补偿压差降低,因此该情况下,阀杆行程和通过流量曲线,为一条连续的倾斜线,没有水 平线区段。
挖掘机液压系统一般都由四大部分,IB 系统中各液压作用元件液压子系统和多路阀先 导操纵系统这二个部分没有多大特色,为节约篇幅在本文不作介绍。本文重点介绍 IB 系统 中具有特色的部分:多路阀液压系统和液压泵控制系统。
一.东芝回油路压力补偿分流比负载敏感阀(IB 系列阀) 东芝回油路压力补偿分流比负载敏感阀液压系统的原理符号,如图二所示 该阀由 9 联阀组成(动臂,斗杆,铲斗,回转和二个行走外,有三个供选用阀), 可用 于小型挖掘机上。三个供选用阀:一个用于推土,一个用于动臂偏转,还剩下一个供后备用, (可装其他附属工作装置)。各阀并联供油,中位封闭。阀组中包括液压作用元件的过载阀 和补油阀,具有增压功能的安全阀,油泵流量控制阀和负流量控制节流孔等。
k>1 k=1 k<1
负载压力PL 图七
采用 K<1 压力补偿阀结构,△P 与自身负载压力有关,如图七所示,随着自身负载压 力的提高,压差△P 减少,使得流量自动减少,这样当遇到惯性负荷时,不会因负载压力突 然增高,产生压力补偿阀过度调整,使进入回转马达的流量超过目标流量。避免了产生来 回振摆的现象。
NACHI 作了改进,采用压差减压阀检出多路阀的进口压力和最高负载压力之差 PLS,作
挖掘机液压系统分析ppt课件
1
▍液压符号
一、油路的种类
(1)粗实线:表示主油路,为使驱动装置运转提供的 工作油路,由于流量相对较大,所以用实线表示。
(2)虚线:控制管路和控制油道、先导油路。 (3)双点划线:部件组成,它一般是封闭的。
二、油路的连接状态
(1)圆点与交叉:表示相互连接的油路; (2)交叉与小圆弧:表示相互错开的油路; (3)末尾打叉:表示油路被堵死。
5
▍先导——行走双速功能
问题1:行走电磁阀和泵比例电
磁阀控制方式相同吗?
图1:双速阀芯切换前
图2:双速阀芯切换后
按下速度切换 开关
控制器接收信号
DC3电磁阀线圈 得电
电磁阀换位
先导油引入二速 阀芯控制油口
阀芯换位,斜盘角 度变小,速度增大
6
▍先导——自动怠速功能
先导泵输出油液从P1口 进入主控阀PG口,分别 通过行走和工作装置阀 芯,回路为自动怠速油 路,压力开关通断信号 传到控制器,控制发动 机转速。
二、行走和其他动作一起进行时跑偏 确认及维修;1、调换d1和d2节流阀看故障是否消 除,消除则是节流阀堵塞,则清洗节流阀。 2、直线行走阀芯卡滞,则清洗阀芯。
15
▍动臂提升
XAb1
此处双泵合流
P2
XAb2
P1
16
▍动臂提升
Psp
XAb1 XAb2
回转优先功能:
1、当回转与斗杆、备用同时动 作时,Psp油口先导油作用在回 转优先阀左端,推动阀芯向右移
行走阀芯剖视图 12
▍先导——直线行走功能(直线行走模式)
行走阀芯剖视图
1、直线行走阀处于直线
PTa
行走模式时,阀芯切断pg
挖掘机的液压系统
液压泵——轴向柱塞泵
挖掘机的主泵一般为柱塞泵泵。
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。
液压回路的合流
• 合流:一般用于双泵和多 泵系统中。用合流阀或者 使两个回路中相应的换向 阀同时动作,让两个泵同 时向一个执行元件供油以 提高该执行元件的运动速 度,从而提高作业效率。
主控阀杆 泵1
合流阀杆 泵2
挖掘机液压回路合流:
动臂提升,斗杆、铲斗都实现双泵合流。
动臂提升合流
两泵在阀后实现合流,提高动臂提升速度
曲线上),每个泵就可传递发动机功率的50%,即才能全部利用 发动机的输出功率。
全功率控制变量泵
特点: 1. 两个泵由一个直接作用的调节器来调节,控制压力为两泵负载 压力之和,尽管两泵负载压力不等,但两个泵的输出流量相等 。 2. 只有当P1+P2在恒功率的压力范围内(即功率点在恒功率双曲 线上),每个泵就可传递发动机功率的50%,即才能全部利用 发动机的输出功率。
b c d ef g
无
控
制
油
A
压
B
a
KAWASAKI
B → A解锁
B → A解锁:c口封闭, B →a →b → 与g不通
g → f → e → d →环槽i → h→油箱
b c h die f g 有
控
制
油
A
压
B
a
液压蓄能器
原理:气体被压 缩后储存能量。 作用:吸收液压 膜片 振动和冲击并且 可以作为应急能 源使用。
挖掘机概述-构造(完整详细版)
液压挖掘机的结构
托链轮 驱动轮
履带 支重轮 行走支架 轨链
液压挖掘机内部构造示意图
液压挖掘机的结构
液压泵
液压挖掘机的结构
挖掘机配备的为斜轴式柱塞泵与斜盘式柱塞泵 液压挖掘机的结构
控制阀
液压挖掘机的结构
液压挖掘机的结构
行走马达(三级行星减速)
回转支撑
液压挖掘机的结构
液压挖掘机的结构
液压挖掘机的常用工作参数
★ 第12代 ZX200( 2001年底)150马力 350Kg/cm2
★ ZX200-3 于2006年闪亮登场
挖掘机历史
❖ZX-3采用新型电喷发动机符合欧3排放, 采用新E模式,高效的新型液压系统 ( HIOS Ⅲ ),新机型ZX200-3与现机型 ZX200比较,斗杆回收速度提高 20 % , 燃油消耗量降低 13%。
日立挖掘机的演化历程
挖掘机历史
第1代 UH06-2型(1968年8月) 85马力 动力传递方式为链传动
175Kg/cm2
第2代 UH06-2型 (1970年11月) 85马力 变量油泵·行走部分不用加润滑脂
175Kg/cm2
第3代 UH06D 型 (1971年9月) 93马力
175Kg/cm2
动力传递方式为行走马达直接连接式,把小臂作为标准设备
1930年日本最早的电动挖掘机50K问世
1949年日立U05型挖掘机问世
美国开发
神户制钢所 日立制作所
1961年 35型
液 1963年 油谷 TY45型(轮式) 压 式 1964年 日钢 RH35型
时 代
1965年
UH03型开始生产和销售
1967年 UH06型开始生产和销售
工程机械液压系统分析—挖掘机液压系统检修
• 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
2-8节流控制
流量控制阀
它是依靠改变通流截面面积的大小实现
流量控制的,在液压系统中用来调节执行
元件的运动速度。
节流口:液体流经薄壁小孔、细长孔或
2-5液压系统最基本的参数
1、压力
压力表示单位面积所受的作用力,是液压系统最基本的参数。 压力计算公式:P(压力)=F(作用力)/A(面积)。 压力的国际单位是帕(Pa),常用单位为兆帕(MPa)。 压力单位的换算关系为: 1MPa≈10kgf/cm2,1 kgf/cm2≈1bar(巴), 1MPa=106Pa,1bar=0.1MPa。
G = pgA
6
5
G
所以 P = G A
4 7
2
1
当泵的输出压力达到该P值时,油缸才可吊起重物。如果重物越重,泵工作压力越大。 在油缸提升过程中,压力保持不变。当活塞到达油缸顶部机械限位时,活塞不再上移,若继续供油,系 统压力上升,甚至无限大,为防止超压,在控制阀进口处并联一个溢流阀,当压力达到溢流阀调定 压力时,该阀打开,油液通过通过溢流阀溢流,使系统压力不超过规定值。
2-3液压传动工作液应具有的基本性质
液压系统中的工作液体既是传递功率的介质,又是液压元件的冷却、防锈合 润滑剂。在工作中产生的磨粒和来自外界的污染物,也要靠工作液带走。工作液 的粘性,对减少间隙的泄露,保证液压元件的密封性等都起着重要的作用。
1、应有适当的粘度和良好的粘温特性(即温度变化时粘度的变化幅度要小)。 过高的粘度会增加系统的压力损失,基地效率,使系统发热,并恶化了泵的吸入 条件。反之,粘度过低会加大泄露量,不仅影响效率,而且还会降低润滑性能。
2-4常用的液压油
挖掘机常用的液压油中的L-HM液压油(又名抗磨液压油,M代表抗磨型),是 以普通液压油为基础油,除加有抗氧剂、防锈剂外,主剂是极压抗磨剂,具有良好 的抗磨性、润滑性、防锈抗氧性等。
液压挖掘机ppt课件
液压系统原理图
主泵: K3V112DT柱塞式串联变量双泵.
• 最大排量112ml/r,该泵按总功率恒定进行变量、总功 率按4段进行控制、高压切断、中位负流量控制
主泵原理图
• 主操作阀采用川崎KMX15R/B450,最大 流量270L/min,能实现动臂提升合流、 斗杆大小腔合流、斗杆再生回路、行走 直线、动臂提升优先、回转优先、斗杆 闭锁等功能。
位闭心
挖掘机作业过程
• 挖掘机一个作业循环包括以下动作: 1. 挖掘 通过回转铲斗、回转斗杆以及它们的复合动作,实现铲斗
的破土、装土。 2. 满斗回转 铲斗装满土后,动臂提升、同时进行平台回转到卸土
位置; 3. 卸土 平台回转到位后制动,由斗杆调节卸土半径,铲斗翻转卸
土 4. 回位 铲斗卸土,转台反转,动臂、斗杆配合,回到挖掘位置
1。回转平台:由回转平台、液压传动装置、伺服 操纵装置、动力装置、司机室、空调系统、电器系 统等组成。
2。工作装置由动臂、斗杆、铲斗、联杆、摇杆、 油缸等组成。
3。行走装置由车架、支重轮、托链轮、导向轮、
张紧装置、履带、行走机构、回转接头等组成。
液压系统的组成
挖掘机液压系统的基本概念: 液压系统的组成:动力元件、控制元件、执行元件、辅件 定量系统、变量系统 开式系统、闭式系统 恒功率系统 双泵双回路系统、总功率调节、分功率调节、中位、中位开心、中
先导系统液压原理图
先导系统
先导泵
先导泵
电磁阀组
伺服手先导阀采用川崎TH40K1269~70
目前川崎系统采用的是双泵双回路恒功率控制液压系统,带四种功 率控制模式、中位负流量控制,两液压主泵按全功率变量。 小松林德系统采用的是负荷传感系统
全功率变量是指两泵功率之和保持恒定,这主要是当 执行单泵动作时,此泵可吸收另一不工作的液压泵功率, 充分发挥柴油机功率。
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:
挖掘机液压原理基本知识课堂PPT
切削土石
铲斗提升、回转
卸料、回转
在上述循环工作中,各执行机构启动制动频繁,负载变化大, 振动冲击多,主要执行机构要能实现复合动作,有足够的可靠性 和较完善的安全保护措施,能充分利用发动机功率和提高传动效 率。
4
挖掘机的分类
挖掘机
连续作业式
周期作业式
斗轮挖掘机、挖沟机 单斗液压挖掘机 机械式挖掘机 电 铲
11
第三部分
挖掘机液压原理基本知识
12
基本原理及现象-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。
面积大 重物
面积小
充满油
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控制元件-流量控制阀
流量控制阀是通过改变阀口大小,改变液阻实现流量调节。 qKLApm
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,注意节流会产生压力损失。
普通流量控制阀包括节流阀、调速阀和分流集流阀。
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控制元件-节流阀
节流阀是一种最简单的流量控制阀,实质相当于一个可变节 流口。
双向、定量
单向、变量
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动力元件-液压泵分类
泵的分类
齿轮泵,用于低压系统,如先导泵; 叶片泵,用于中压系统,小于6.3MPa; 柱塞泵,用于高压系统,造价高; 螺杆泵,工程机械使用较少。
挖掘机中最常见的是齿轮泵和轴向柱塞泵
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动力元件-齿轮泵
齿轮泵是利用齿轮啮合原理工作的,原理图如下:
面积不断减小,压油口
挖掘机液压系统介绍ppt课件
阀原理图(31)
资金是运 动的价 值,资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
负流量控制(32)
资金是运 动的价 值,资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
1
资金是运 动的价 值,资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
简略原理图(00)
资金是运 动的价 值,资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
回转马达
资金是运 动的价 值,资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
回转马达外形(01)
资金是运 动的价 值,资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
资金是运 动的价 值,资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
液压系统概述
行走:直行功能, 大臂提升:2-泵流, 大臂下降:油量再生, 大臂:保持功能, 大臂:优先, 小臂收进和伸出:2-泵流, 小臂:持功能小臂收进: 油量再生, 回转:对于小臂优先
泵外形
资金是运 动的价 值,资 金的价 值是随 时间变 化而变 化的, 是时间 的函数 ,随时 间的推 移而增 值,其 增值的 这部分 资金就 是原有 资金的 时间价 值
挖掘机液压系统
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。
挖掘机液压系统图
挖掘机液压系统图一.液压挖掘机液压系统的基本类型液压挖掘机液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量复合系统等三种类型。
1.定量系统在液压挖掘机采用的定量系统中,其流量不变,即流量不随外载荷而变化,通常依靠节流来调节速度。
根据定量系统中油泵和回路的数量及组合形式,分为单泵单回路定量系统、双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统及多泵多回路定量系统等。
2.变量系统在液压挖掘机采用的变量系统中,是通过容积变量来实现无级调速的,其调速方式有三种:变量泵-定量马达调速、定量泵-变量马达调速和变量泵-变量马达调速。
单斗液压挖掘机的变量系统多采用变量泵-定量马达的组合方式实现无极变量,且都是双泵双回路。
根据两个回路的变量有无关连,分为功率变量系统和全功率变量系统两种。
其中的分功率变量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压力变化的影响,与另一回路的压力变化无关,即两个回路的油泵各自独立地进行恒功率调节变量,两个油泵各自拥有一半发动机输出功率;全功率变量系统中的两个油泵由一个总功率调节机构进行平衡调节,使两个油泵的摆角始终相同。
同步变量、流量相等。
决定流量变化的是系统的总压力,两个油泵的功率在变量范围内是不相同的。
其调节机构有机械联动式和液压联动式两种形式。
二.YW-100型单斗液压挖掘机液压系统国产YW-100型履带式单斗液压挖掘机的工作装置、行走机构、回转装置等均采用液压驱动,其液压系统如图1所示。
该挖掘机液压系统采用双泵双向回路定量系统,由两个独立的回路组成。
所用的油泵1为双联泵,分为A、B两泵。
八联多路换向阀分为两组,每组中的四联换向阀组为串联油路。
油泵A输的压力进入第一组多路换向阀,驱动回转马达、铲斗油缸、辅助油缸,并经中央回转接头驱动右行走马达7。
该组执行元件不工作时油泵A输出的压力油经第一组多路换向阀中的合流阀进入第二组多路换向阀,以加快动臂或斗杆的工作速度。
油泵B输出的压力油进入第二组多路换向阀,驱动动臂油缸、斗杆油缸,并经中央回转接头驱动左行走马达8和推土板油缸6。