挖掘机液压系统详解
挖掘机液压系统的工作原理
挖掘机液压系统的工作原理
挖掘机液压系统是通过液压传动来实现工作的。
液压系统由液压泵、液压执行器和控制装置组成。
1. 液压泵：液压泵将液体（通常是油）从油箱中吸入，通过压力产生装置，将油液压力增加，并将其送到液压执行器。
2. 液压执行器：液压执行器包括液压缸和液压马达。
液压泵通过将高压液体送入液压缸或液压马达来驱动机械运动。
液压缸将液压能转化为机械能，驱动挖掘机的各种动作，如臂、斗杆、铲斗等的伸缩、提升、旋转等。
液压马达则将液压能转化为马达机械能，驱动履带行走。
3. 控制装置：液压系统的控制装置用于控制液压泵的工作和液压执行器的动作。
常见的控制装置有手动控制阀、电动控制阀和比例控制阀等。
通过操作控制装置，可调节液压泵的流量和压力，以及控制液压执行器的运动和速度。
在挖掘机工作时，操作员通过操纵手柄或按键控制液压阀门的开闭和泵的流量，从而控制液体的流动方向和速度，进而实现挖掘机的各种运动。
由于液体具有不可压缩性和良好的传递性能，液压系统能够传递更大的力矩和功率，并具有响应速度快、可靠性高、动作平稳等优势。
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。
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
挖机液压工作原理
挖机液压工作原理
挖机液压系统的工作原理如下：
1. 液压泵：液压泵将液体从液压油箱中吸入并产生高压，把液体推送到液压系统中的各个液压元件。
2. 液压阀：液压阀通过控制液体的流动方向、压力和流量来实现对液压系统的控制。
常见的液压阀有进油阀、放油阀、压力阀、方向阀等。
3. 液压缸：液压缸是液压系统中的执行元件，它根据液压系统的控制信号实现对机械装置的控制。
液压缸的工作原理是通过在缸筒两端施加液压压力，使活塞在缸筒内做往复运动。
4. 蓄能器：蓄能器能够储存液压系统中的液压能量，当需要快速释放液压能量时，蓄能器能够提供额外的能量供给。
5. 液压油箱：液压油箱是液压系统中的储油装置，液压油箱中储存了用于液压系统运转所需的液压油。
液压系统的工作原理是：当液压泵工作时，通过液压阀控制液体的流动方向和压力，将高压液体推送到液压缸中。
液压缸根据液压系统的控制信号，通过液压缸的伸缩运动来驱动机械装置完成工作。
同时，通过液压阀的控制，可控制液压缸的速度和力度。
液压油箱则提供液压系统所需的液压油和储存液压能量的蓄能器。
整个液压系统通过各个部件的协作工作，实现对机械装置的准确控制和高效运行。
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。
挖掘机液压基础知识
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。
液 压 系 统 关 系 图
液压系统先导油路简图
液压系统工作油路简图
液压执行元件作用
动臂油缸 仿照人的手臂进行设计并 斗杆油缸 铲斗油缸 完成相似的动作
•控制动臂、斗杆、铲斗全体
上、 下动作。
2、泵的符号
基本符号是一个圆圈， 圆圈内有一方向朝外 的黑色三角形。 从三角形顶端绘制出 排油管路；在排油管 路对面画出吸油管路。 这样，三角形也表示 流动方向。 通过绘制一条以45 度 通过圆圈的箭头来表 示变量泵。
定量泵
变量泵
3、执行元件符号
定量双向马达
双向变量马达
双作用液压缸
马达符号也是画有黑色三角的圆圈，但是三角形箭头向内表示，马达 是压力能的接收元件，两只三角表示双向旋转的马达；通过绘制一条 以45 度通过圆圈的箭头，来表示双向旋转的变量马达。 液压缸符号是一表示缸筒的简单矩形，其中的T 形物表示活塞和活塞 杆。可以在任何位置绘制这一符号
动臂优先
铲斗 动臂油缸 动臂升降
升。
右行走
P2
• 斗杆大小腔合流
斗杆闭锁
斗杆油缸 斗杆合流
斗杆伸缩
• 斗杆再生回路
当斗杆无负载下落时，斗杆 油缸大腔压力很小，两位两
通阀在弹簧的作用下往下运
动，关闭活塞杆腔的回油通 道，这样活塞杆腔的油就直 接回到油缸大腔，实现活塞 杆的快速伸出。
斗杆伸缩
斗杆油缸
5、换向阀的控制方式
常见控制方式有手动式、机械式、先到压力控制式、电磁阀 控制式等，控制符号位于矩形的两端
6、川崎多路阀的换向阀组
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。
挖机的工作原理
挖机的工作原理挖机，也称为挖掘机，是一种用于挖掘土壤、矿石和其他材料的重型机械设备。
挖机的工作原理是通过液压系统驱动液压缸进行动作，实现挖掘、装载、卸载等操作。
下面将详细介绍挖机的工作原理。
一、液压系统1.1 液压泵：液压泵是挖机液压系统的动力源，通过驱动液压油流动产生高压油液，为液压缸提供动力。
1.2 液压缸：液压缸是挖机的执行元件，通过液压油的压力驱动活塞运动，实现挖掘、卸载等操作。
1.3 液压阀：液压阀是控制液压油流向的装置，通过控制液压阀的开关状态，可以实现挖机各种功能的控制。
二、工作装置2.1 铲斗：挖机的主要工作装置是铲斗，通过液压缸的动作，铲斗可以实现挖掘、装载、卸载等操作。
2.2 铲斗杆：铲斗杆是连接铲斗和挖机主体的部件，通过液压缸的伸缩，可以改变铲斗的位置和角度。
2.3 回转机构：挖机的回转机构通过液压马达驱动，实现挖机的回转动作，使铲斗能够在360度范围内作业。
三、动力系统3.1 发动机：挖机的动力来源是内燃机，通过燃油燃烧产生动力，驱动液压泵和其他机械部件运转。
3.2 驱动系统：挖机的驱动系统包括行走和转向系统，通过液压马达驱动履带或轮胎运动，实现挖机的行走和转向。
3.3 冷却系统：挖机的发动机和液压系统会产生大量热量，在工作过程中需要通过冷却系统散热，保持设备正常运行。
四、控制系统4.1 操纵台：挖机的操纵台上设有各种操纵杆和按钮，操作员可以通过操纵台控制挖机的各项功能。
4.2 传感器：挖机上装有各种传感器，可以监测挖机的工作状态和环境情况，确保挖机安全高效地运行。
4.3 控制器：挖机的控制器负责接收传感器信息，并根据预设的程序控制液压系统和其他部件的工作，实现挖机的自动化操作。
五、安全系统5.1 报警系统：挖机上装有各种报警器和指示灯，可以在发生故障或危险情况时发出警报，提醒操作员及时处理。
5.2 防护装置：挖机的铲斗和其他部件上装有防护装置，可以保护操作员和周围环境免受意外伤害。
采煤机、掘进机液压传动与液压系统讲解
• 液压传动技术概述 • 采煤机液压系统分析 • 掘进机液压系统分析 • 液压系统设计与优化策略 • 液压系统维护与管理技巧 • 实际操作技能及安全规范
目录
01
液压传动技术概述
Chapter
液压传动技术原理及特点
原理
液压传动技术是利用液体介质（液压油）传递动力 和控制信号，实现能量转换、传递和控制的一种传 动方式。
掘进机主要液压元件介绍
液压马达
液压马达具有功率大、扭矩大、转速低等 特点，适用于驱动掘进机截割头等重载部
件。
04 03
控制阀
控制阀包括方向控制阀、压力控制阀和流 量控制阀等，用于精确控制液压系统的压 力、流量和方向。
02
液压泵 01
液压泵是液压系统的动力源，具有压力高 、流量大、效率高等特点。
液压缸
采煤机液压系统组成与工作原理
液压系统组成
采煤机液压系统主要由液压泵、液压 马达、液压缸、控制阀、油箱及滤油
器等组成。
VS
工作原理
液压泵将电能转化为机械能，驱动液 压泵旋转，产生压力油。压力油经过 控制阀调整，驱动液压马达和液压缸
，实现采煤机的各种动作。
采煤机主要液压元件介绍
液压泵
液压泵是液压系统的动力源，将电能转化为液压能，为采煤机提供动 力。
液压传动发展趋势及优势
01 发展趋势
随着机械电子技术的不断发展，液压传动技术不断向高压化、 高速化、集成化、智能化方向发展。
02 优势
液压传动技术在采煤机、掘进机等重型机械中具有独特的优势 ，如传动比大、易于实现无级调速、能自保护等，因此在未来 仍将得到广泛应用。
02
采煤机液压系统分析
挖掘机液压系统原理
一、主液压回路系统的构成日立挖掘机主液压回路系统是由主液压系统和先导回路系统构成。
主液压回路将泵的液压油供给各操作机能的促动器。
二、先导回路液压操作系统的组成液压系统是由发动机、主泵、先导泵、控制阀各1台和四个液压缸、1台旋转马达及2台行泄马达组合而成、泵通过输入轴由发动机所驱动。
主泵的液压油通过控制阀流到各促动器。
先导泵的液压油流入先导回路内。
三、主回路1、主液压回路主液压回路系由吸引回路、输出回路、回油路及牌友回路所构成。
液压系统由主泵、控制阀、行走马达各一台及四个液压缸。
主泵是斜轴式排量可变型轴向活塞泵，是由发动机驱动的（发动机转速比为1.0）2、吸引回路和输出回路泵通过吸引滤油器吸引液压油箱的油，汕从泵流入控制阀，然后由油箱口放出，主泵放出的油通过控制阀流至各促动器°控制阀控制各种液圧机能，从各促动器流岀的回油通过控制阀和液压油冷却器流回液压油箱。
3、回油路每个促动器放岀的油全部通过控制阀流回液压油箱内。
回油路内有旁道单向阀，其设定压力分别为9.8x1 OMpa及4x9.8xl0Mpa o通常回油通过液压油冷却器及左侧控制阀流回液压油箱，油温低时，粘度变高，通过油冷却器时的阻力也随着增大。
油压超过9.8x1 OMpa时，回油直接流回液压油箱，可在短时间内把油温提髙到适当的髙度。
油冷却器被阻塞时，回汕通过旁道单向阀直接流回液压油箱・旁道单向阀彼阻塞时设在冷却器和液压油箱之间，其设龙压力为4x9.8xl0Mpa o液压箱内设有直流式滤油器，从左右两侧的控制阀流出的油合流后经直流式滤油器过滤，直流式滤油器内有旁道安全阀。
当滤芯阻塞使差压达9.8x1 OMpa时，旁道安全阀就打开，油直接流回液压油箱。
4、排油回路马达及刹车阀等内部漏的油以及润滑油回路内的油，全部都积蓄起来，经过排油回路流回操作汕箱。
5、行泄马达排油回路左右两行泄马达漏的油由各个马达壳的排汕口排出，合流后通过中心接头，经过直流式滤油器流回液压油箱。
挖掘机液压系统 - 装载机液压系统
挖掘机液压系统 - 装载机液压系统
概述
本文档将介绍挖掘机液压系统和装载机液压系统的基本原理和功能。
我们将讨论液压系统的组成部分，以及它们在挖掘机和装载机中的应用。
液压系统的组成部分
1. 液压液：液压系统使用特殊的液体作为传递力量的介质。
这种液体通常是一种特殊的液压油，具有良好的润滑性能和耐高温性能。
2. 液压泵：液压泵是液压系统的动力源，负责将液压液从液压油箱吸入，并通过压力传递给其他液压元件。
3. 液压马达：液压马达将液压能量转化为机械能，用于驱动挖掘机和装载机的各种动作。
4. 液压缸：液压缸是液压系统中最常见的元件之一。
它通过液压能量推动活塞，从而产生直线运动。
液压系统在挖掘机中的应用
1. 动臂和铲斗：液压系统驱动挖掘机的动臂和铲斗，使其能够进行挖掘和装载工作。
2. 行走设备：液压系统还用于控制挖掘机的行走设备，包括履带和轮子。
3. 转盘：液压系统通过液压马达控制挖掘机的转盘旋转。
液压系统在装载机中的应用
1. 升降装置：液压系统通过液压缸驱动装载机的升降装置，使其能够提升和倾斜物体。
2. 倾斜装置：液压系统还用于控制装载机的倾斜装置，使其能够倾斜斗以更好地装载物体。
3. 装料斗：液压系统通过液压马达控制装载机的装料斗，使其能够打开和关闭。
总结
挖掘机和装载机的液压系统是关键的动力传递系统，它们实现了各种重要的功能，包括挖掘、装载和运输物体。
了解液压系统的基本原理和组成部分对于维护和操作这些机器至关重要。
以上是对挖掘机液压系统和装载机液压系统的简要介绍，希望能对您有所帮助。
参考资料。
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
挖掘机液压系统的工作原理和调试方案
挖掘机液压系统的工作原理和调试方案挖掘机是一种重型工程机械，广泛应用于土方开挖、矿山开采、道路建设等领域。
而挖掘机的液压系统是其核心部件之一，起到了传递能量、控制执行机构的重要作用。
本文将介绍挖掘机液压系统的工作原理和调试方案。
一、挖掘机液压系统的工作原理挖掘机液压系统由液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等组成。
液压泵通过吸入液体并通过压力油路将液体送入液压马达和液压缸，从而产生动力。
液压马达将液体的动能转化为机械能，驱动挖掘机的各个执行机构。
液压缸则通过液体的压力来实现线性运动，如挖斗的升降和回转等。
液压系统的工作原理基于帕斯卡定律，即液体在容器内均匀传递压力。
当液压泵提供的压力大于液压缸或液压马达的阻力时，液压系统将产生足够的动力来推动执行机构的运动。
而通过控制液压阀的开关，可以实现对液压系统的流量、压力和方向的控制，从而实现挖掘机的各项操作。
二、挖掘机液压系统的调试方案挖掘机液压系统的调试是确保其正常工作的重要环节。
以下是一些常用的调试方案：1. 液压系统的检查：首先需要检查液压系统的各个部件是否安装正确、连接紧固，并进行泄漏测试。
如果存在泄漏，需要及时排除，以确保液压系统的正常运行。
2. 液压油的选择：挖掘机液压系统需要使用特定的液压油，因此在调试前需要选择合适的液压油，并注意其粘度、温度范围和抗氧化性能等指标。
3. 液压系统的排气：在液压系统中，气体的存在会影响系统的正常工作。
因此，在调试前需要对液压系统进行排气操作，确保系统内的气体被完全排除。
4. 液压系统的调节：液压系统的调节是为了确保液压泵的输出流量和压力符合设计要求。
通过调节液压泵的转速和液压阀的开关，可以达到理想的液压系统工作状态。
5. 液压系统的保养：挖掘机液压系统的保养是确保其长期稳定运行的关键。
定期更换液压油、清洗液压过滤器、检查液压管路的磨损等，都是保持液压系统良好工作状态的必要措施。
总结：挖掘机液压系统是挖掘机的核心部件，其工作原理和调试方案对于挖掘机的正常运行至关重要。
挖机液压系统工作原理
挖机液压系统工作原理
挖机的液压系统工作原理可以从以下几个方面去理解：
1. 液压系统的基本原理：液压系统利用液体在封闭的管路中的流动和压力传递能力来实现力的传递和工作机构的运动控制。
系统包括液压液、液压泵、液压缸、控制阀等组成。
2. 液体的传动特性：液体在封闭管路中的流动具有不可压缩性、容量性和伏打性等特点。
当液压泵施加压力，推动液体流动时，液体会在管路中传播，并且由于容量性，使得液压马达或液压缸产生相应的力和运动。
3. 液压泵的作用：液压泵将机械能转化为液压能，提供液体的流动压力。
液压泵通过旋转运动带动液体，使液体获得一定的动能和压力，进而传递给液压系统中的液压缸或液压马达。
4. 液压缸的作用：液压缸是液压系统中的执行元件，它将液体的压力转化为机械能，从而产生相应的力和运动。
当液压泵施加压力，推动液体流入液压缸时，液压缸内的活塞受到液体压力的作用，产生线性运动或旋转运动，从而实现挖机工作的目的。
5. 控制阀的作用：控制阀在液压系统中起到调节和控制液压系统工作过程的作用。
通过改变液路的连接和封闭状态，控制阀可以实现液压缸的启动、停止和运动方向的改变。
总的来说，挖机液压系统利用液体的不可压缩性和容量性，通
过液压泵提供的液压能，使液压缸产生相应的力和运动，从而实现挖机的各项工作。
控制阀则用于对液压系统进行调节和控制，确保系统的正常运行。
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。
液压挖掘机原理
液压挖掘机原理
液压挖掘机是一种利用液压系统进行驱动和操作的工程机械设备。
它采用液压油流传动动力，实现挖掘和装卸工作。
其工作原理如下：
1. 液压系统：液压挖掘机的核心是液压系统，由液压泵、液压马达和液压缸等组成。
液压泵将机械能转化为液压能，通过液压油管路传到液压马达和液压缸，驱动挖掘机各个部件的运动。
2. 液压马达：液压马达是将液压能转化为机械能的装置，通过液压油流的压力驱动其转动。
液压马达一般安装在挖掘机的回转系统和行走系统中，分别用于实现挖斗的旋转和移动。
3. 液压缸：液压挖掘机的液压缸可分为主油缸和副油缸。
主油缸通常用于实现挖掘斗的前后运动，而副油缸用于控制挖斗的倾斜角度和打破地面等工作。
4. 操纵系统：液压挖掘机的操纵系统包括操作杆、液控阀和控制器等。
操作杆由操作员通过手柄操纵，通过液控阀控制液压系统的流量和压力，从而达到对挖掘机各个部件的精确操纵。
5. 液压油：液压挖掘机使用液压油来传递能量和润滑。
液压油在液压系统中起到传动力和润滑摩擦件的作用，同时还能冷却系统和防止氧化，提高液压系统的工作效率和寿命。
6. 动力来源：液压挖掘机的动力来源可以是内燃机或电动机。
动力源经由传动装置带动液压泵的转动，从而产生液压能。
基于以上原理，液压挖掘机能够通过液压系统实现各个部件的运动和工作，从而完成挖掘和装卸等工程作业。
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。
挖掘机液压系统工作原理
挖掘机液压系统工作原理挖掘机液压系统是挖掘机的重要组成部分，它通过液压力来实现各种工作功能。
液压系统由液压泵、液压缸、液压阀等组成，通过液压油的流动和控制来完成挖掘机的动作。
下面将详细介绍挖掘机液压系统的工作原理。
1. 液压泵的工作原理液压泵是挖掘机液压系统的动力来源，其主要作用是将机械能转化为液压能。
液压泵通过叶片、齿轮或柱塞等结构，将液压油吸入并压力增加后送到液压系统中。
液压泵的工作原理类似于人体的心脏，不断地将液压油供给给各个液压元件，使其正常工作。
2. 液压缸的工作原理液压缸是挖掘机液压系统中的执行元件，它将液压能转化为机械能。
液压缸内部有活塞和密封件，当液压油通过液压阀控制进入液压缸时，活塞受到液压力的作用而运动，从而带动挖掘机的各个工作部件实现动作。
3. 液压阀的工作原理液压阀是挖掘机液压系统的控制元件，它负责控制液压油的流动和压力，从而实现挖掘机的各种工作功能。
液压阀一般由阀体、阀芯和弹簧等部分组成。
当液压油通过液压泵提供压力后，根据液压系统的工作需要，液压阀会打开或关闭相应的通道，控制液压油的流向和压力，从而控制液压缸的运动。
4. 液压油的工作原理液压油是挖掘机液压系统的工作介质，它具有良好的润滑性、密封性和传动性能。
液压油通过液压泵的供给，进入液压系统中，通过液压阀的控制流向液压缸，从而实现挖掘机的各种工作功能。
液压油还可以通过液压油冷却系统进行冷却，保证液压系统的正常工作温度。
5. 液压系统的工作原理挖掘机液压系统的工作原理是：液压泵将液压油吸入并压力增加后送到液压系统中，通过液压阀的控制流向液压缸，液压缸受到液压力的作用而运动，从而带动挖掘机的各个工作部件实现动作。
液压油在液压系统中不断循环流动，通过液压泵的供给和液压阀的控制，实现不同工作部件的协调运动，从而完成挖掘机的各种工作功能。
通过以上的介绍，我们可以了解到挖掘机液压系统的工作原理是由液压泵、液压缸、液压阀和液压油等组成的。
挖掘机液压系统概述
液压系统全功率控制 发动机与泵的功率匹配
• 发动机最高空转转速：额定转速×调速率（1. 08～1.10）。
• 一般情况下带动较大载荷后转速降低150 ～20 0rpm。
• 发动机的飞轮功率：扣除发动机各种附件后飞 轮净输出功率。
• 预留发动机的功率储备：避免发动机遇到大的 载荷时严重降速甚至熄火。
• 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。
液压伺服控制系统的应用示 例
液控阀杆
P
O 如果这里设置双弹簧，就是液压
压盘
推杆 弹簧
传力杆
弹簧座 调压弹簧 回位弹簧 T
节流孔 封闭 开口 阀杆
A
保持出口压力稳定的措施
阀杆受力平衡方程为
PA×（a － b ) ＝ 调压弹簧力 • 因为阀在工作过程中的开口量变化很小，所以调压弹
簧力的变化也很小，根据阀杆受力平衡方程知道， PA 的变化也很小。
• 从阀的工作过程看，出口压力PA升高时阀杆向上移动 ，减小开口量，使出口压力PA降低，保持PA不变。反之 出口压力PA降低时弹簧力使阀杆向下移动，增大开口 量，使出口压力PA升高，保持PA不变。
差动原理
差动阀杆
F弹簧
S1
S2
P
P
阀杆受力平衡方程： P×S1＝P ×S2 ＋F弹簧 P×（ S1－ S2 ）＝ F弹簧
差动油缸 双作用油缸
液压系统的基本组成
• 液压泵：将机械能转换为液体压力能。 • 执行元件：将液体压力能转换为机械能。例如油缸、油马达等。 • 控制调节装置：各种阀。大致有压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等。 • 辅助装置：油箱、过滤器、管路、接头、密封、冷却器、蓄能器等等。
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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
为二次压力，向油泵调节阀和压力补偿阀同时进行反馈，避免了负载敏感管道较长时产生的 负载压力信号延迟的问题，自动修正了低温时泵和操纵阀之间的压力损失，使油泵和操纵阀 的调节保持一致，避免了油泵和操纵阀之间油管压力损失所造成对控制的不良影响，能防止 低温时执行元件的速度降低，获得和常温时同样的操纵感觉。
压力补偿阀左端受阀杆进口压力 Pm 作用，右端受补偿压力 PLS 和该阀杆的负载压力（阀 杆出口压力）PL 作用，从压力补偿阀阀杆力平衡可得：
Pm=PL+PLS 阀杆进出口的压差△P 为： △P =Pm-PL=PLS 各压力补偿阀右端都受 PLS 作用，因此各阀杆的进出口的压差都相等。 经各压力补偿阀的压差为： △P= P-Pm= P-PL-PLS 因同时动作的各阀的负载压力 PL 是不同的，因此同时动作时，各压力补偿阀的压降不 同，此压降差正好补偿了负载压力差，起到了负载均衡器的作用。
三位十二通阀，有二个进油 P 口，三个回油 T 口，三个 LS(压力补偿口)，二个执行器(A、 B)口，二个先导油压(Pi)控制油口(进出口)，如图二(a)所示。为了清楚地了解油口连通情况， 图二(b)画出了一个阀位(中位)，来表示油路连接情况。如果把相同的油口合并，并取掉先导 控制油口，则该阀实际上是带补偿油口的三位四通阀，如图二(c)所示。
发动机高转速和低转速，流量与行程的特性曲线，仅斜率不同，发动机低转速时，特 性曲线倾斜度小，微调操作性能好。 四．与自身负载压力相关的压力补偿阀（见图六）
压力补偿是保持操纵阀的进出口压差在目标压差值来进行控制的。当遇到惯性负载较 大时，例如挖掘机回转马达启动时，负载压力变化比回转速度变化来的快，负载压力 PL 迅 速升高，而流量增加跟不上，使压力补偿阀不能按补偿压力正确调整，产生过度或不足调 整，来回摆动，伴随着产生大的流量变动。使得进入回转马达的流量偏离目标流量来回增 减变动，引起回转马达产生振摆波动。为了避免这个问题，过去挖掘机采用负载敏感压力 补偿系统时，一般回转马达独立地采用单泵供油。
三．与发动机转速连动控制的负载敏感压力补偿系统（见图四）
图四 与发动机转速连动控制的负载敏感压力补偿系统
随着发动机的转速改变油泵流量随之变化，要求油泵控制目标补偿压差和多路阀进出口 压差也随之改变，要求目标补偿压差随发动机转速自动变化，随着发动机转速上升，目标 补偿压差自动增加。为此 NACHI 采用转速匹配控制阀（图一中 E）。
采用了这种与自身负载压力相关的压力补偿阀，遇到惯性负荷也能平稳控制，挖掘机 回转就不需要采用单独油泵供油。 五．液压系统其他功能阀（见图一） 1．安全阀 A：控制系统油压。 2．中位卸载阀 B：从符号原理图上可知，该阀是二位二通阀。
中位卸载阀力平衡方程式为： P•A=(P0+PLmax)A+F P=P0+PLmax+F/A 式中： F— 弹簧力 A— 阀液压作用面积 当油泵压力 P>P0+PLmax+F/A 时，油泵就通过此阀溢流。当所有操纵阀杆都在中位时， PLmax =0(即回油)，即此时油泵卸载压力为 P0+F/A。 由于有弹簧力 F/A 的作用，因此 P-PLmax=PLS>P0，油泵调节阀处于右位（见图三）。先 导操纵压力油进入泵的变量机构，使变量泵的流量变到最小。 该液压系统，当所有操纵阀都不工作时，泵处于最小排量和很低油压下运转。 3．切断阀 C： 从符号原理图上可知，该阀为压力阀。 其力平衡方程式为：PLmax+P0=F/A 式中： F— 弹簧力 A— 阀液压作用面积 当最高负载压力 PLmax 超过设定值时，此阀打开排油。由于液压油流动，产生压差，使 P-PLmax 增大，油泵流量调节阀起作用，油泵流量减至最小。 4．等差减压阀 D（见图一） 应该说明系统中等差减压阀 D 输入油压不是主油泵压力油 P，而是先导油泵压力油 Pp， 因此系统补偿压差 PLS 不是由液压系统主油泵产生，而是由先导油泵产生。
图二 各阀通路情况和符号原理图
梭阀 压差减压阀
操纵阀
二次压差
压力补偿阀
油泵流量调节阀
图三 与发动机转速连动控制的负载敏感压力补偿系统
二次压力
先导操纵阀
转速匹配控制阀
油泵调节阀 先导泵
图四 与发动机转速连动控制的负载敏感压力补偿系统
东芝负载敏感压力补偿挖掘机油路
东芝负载敏感压力补偿系统（Innovative breed-off load sensing system）采用回油路分流 比负载敏感压力补偿多路阀（IB 系列多路阀）和负流量控制泵(PVB 系列变量泵)。挖掘机 液压系统如图一所示。
P0=P1-P2 式中： P1— 节流孔前压力 P2— 节流孔后压力 在原油泵调节阀上取掉弹簧，将 P0 作用于油泵调节阀的左端，作为目标补偿压差（替 代弹簧作用）与补偿压力 PLS（作用在油泵调节阀的右端）相平衡，按 P0= PLS 来调节油泵 的流量。 PLS=PV-PLmax 为多路阀进口压力和最高负载压力之差。PLS= Pm-PL，PLS 也是各操纵阀入 口压力 Pm 和出口压力 PL 之压差。 目标补偿压差△P（PLS）随发动机转速而变，使系统与发动机工况相匹配，使得在所有 发动机转速范围都能保持最佳的操纵感觉，改善了微调操作性能，也降低了系统的能耗。 图五（a）为通常负载敏感系统，图中表示在发动机高转速和低转速时，阀杆行程和通 过流量的关系曲线。
后，使得控制不稳定，由于管道阻力引起压降，使得泵的出口压力 PP 和多路操纵阀的进口 压力 PV 有差异，PP>PV，特别是通过该管道的压降，随温度而变，冬天低温时 PP 和 PV 之间 压差较大，造成泵的流量控制和负载敏感阀的流量控制不一致，泵的流量按 PP-PLmax 目标压 差进行控制，而负载敏感阀按 PV-PLmax 目标压差进行控制，因 PV -PLmax<PP-PLmax，因此低温 时管道液阻大，会引起执行元件供油流量明显减少。
P0
PLmax
A PB
备用
左行走
(Auxially)
(Travel
[Left])
Ppal
T
Ppa2
右行走
(Travel [Right])
Ppa3
动臂偏转
(Boom Swing)
Ppa4
推土板
(Dozer)
Ppa5
回转
(Swing Motor)
Ppa6
斗杆
(Arm)
Ppa7
A1B1
Ppbl
Pr E
P0
A2B2
Ppb2
A3B3
Ppb3
A4B4
Ppb4
先导操纵 系统
pilot pressure
P2L0
Pp
S
A5B5
Ppb5
A6B6
Ppb6
A7B7
Ppb7
动臂
(Boom)
DR2 Ppa8
A8B8
Ppb8
PLS PA Pr P1 P2
DR P2HI
图一 不二越液压挖掘机液压系统
铲斗
(Bucker)
Ppa9
由压力补偿阀力平衡可得
PLSA2+PLA3= PmA1 操纵阀进出口压差 △P= Pm-PL 如 A2=A3=A，令 K=A/A1 则： △P=KPLS-(1-K)PL 当 A=A1 △P=PLS △P 等于补偿压力 当 A≠A1 时 A1>A K<1 △P 随负荷增加而减少
A1>A K>1 △P 随负荷增加而增加
NACHI 为了解决这个问题，开发了与自身负载压力相关的压力补偿阀，其具体结构见 图六。
它由阀体、滑阀和柱塞组成，滑阀的右端有一个受压面积 A1，作用着操纵阀的进口压 力，滑阀的左端有两个受压面积 A2 和 A3，分别作用着补偿压力 PLS 和自己的负载压力 PL 偿阀
图二 各阀通路情况和符号原理图
图三 压差减压阀两次压力反馈负载敏感系统
二. 压差减压阀两次压力反馈负载敏感系统(见图三) 该负载敏感阀采用阀前补偿，采用一个等差减压阀，该减压阀是二位三通阀（图一中 D），