履带式挖掘机行走和回转液压控制系统

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ABC %2* 8B / 第 %2 卷* 第 / 期 机械研究与应用 * * * * * * * * * * * * * * * ’&&/D%’ ’&&/ 年 %’ 月 045678957: ;4<47;56 = 7>>:957?9@8
左、 右两驱动轮液压齿轮马达 ! 三位四通手动换向阀 "# 和 "$ ! 单向背压阀 %& ! 回归油箱， 此时两驱动轮液压齿轮马达处 于正转状态， 挖掘机向前行驶。当遇上后退 （ 俗称倒车） 的情 况时， 只要分别将 ’ 只三位四通手动换向阀 "# 和 "$ 换位， 即 将其置于图示中的左位， 使两液压齿轮马达处于反向运转状 态， 挖掘机即向后作逆向行驶。当需要挖掘机改变行驶方向 时， 只要调节调速阀 (# 或 ($ （ 其中的一件） ， 改变两履带驱动 轮液压齿轮马达的转速差即能达到； 若挖掘机向右转向时 （从 车后向车前进方向看） ， 调节 (# 阀件使右驱动轮液压齿轮马 达减速； 若向左转向时， 调节 ($ 阀件使左驱动轮液压齿轮马 达减速。当需要急转弯时， 将一侧驱动轮液压齿轮马达保持 正向运转， 另一侧驱动轮液压齿轮马达停转或反转 （ 将控制该 液压马达的三位四通换向阀置于中位或左位） ， 即能实现挖掘 机急转弯。当转向完成， 需作向前行进时， 就立刻恢复两驱动 轮液压齿轮马达正常运转时的旋转状态。 入左油缸右腔、 右油缸左腔， 而液流流出的方向为： 由左油缸 左腔、 右油缸右腔 ! 液控单向阀 .$ ! 溢流阀 /$ ! 三位四通手 动换向阀 ", ! 回归油箱， 此时挖掘平台作顺时针旋转 （ 由上 向下俯视战车） 。当需要挖掘平台作逆时针旋转时， 将三位四 通手动换向阀 ", 置于左位， 则此时液流流过该换向阀后的流 动方向变为： 由单向阀 -$ ! 液控单向阀 .$ ! 进入左油缸左 腔、 右油缸右腔， 回油方向为： 由左油缸右腔、 右油缸左腔 ! 液 控单向阀 .# ! 溢流阀 /# ! 三位四通手动换向阀 ", ! 回归油 箱。挖掘平台回转速度的快慢， 可通过调节两溢流阀 /# 和 /$， 改变两液压油缸进油和回油的速度来实现。
图 (! 回转机构
［ = > ?］ <; 液压控制系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
挖掘机行走和回转机构的液压控制系统， 其示意布置原 理如图 " 所示。其中： # 为过滤器； ( 为液压齿轮泵； " 为单向 阀； ’6 和 ’> 为调速阀； /6、 /> 和 /: 为三位四通手动换向阀； .6 和 .> 为液控溢流阀； ,6 和 ,> 为单向阀； L6 和 L> 为液控单向 阀； M 为电磁溢流阀； #$ 为单向背压阀。 < ) :; 履带行走系统 当启动挖掘机运作时， 先启动水冷式柴油机， 待其稳定运 行后， 通过操作机械脚踏式离合器， 使液压齿轮泵上排运转、 并泵油。片刻后， 当液压系统进入稳定的工作状态时， 将图 " 中的 ( 只三位四通手动换向阀 /6 和 /> 均置于图示右位， 则
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摘! 要： 叙述某施工企业对一批旧式挖掘机进行技术改造， 将其上的行走和回转机构改造为液压装置， 使操作变得更灵活自如， 取得 了较好的综合施工实效。 关键词： 挖掘机； 技术改造； 液压系统； 施工实效 中图分类号： %&’(() ( * ’! ! ! ! ! ! 文献标识码： +! ! ! ! ! ! 文章编号： #$$, - ’’#’ （ ($$. ） $. - $$/. - $(
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［)］ * 凌勇坚+ 农用吸泥船及其液压控制系统 ［ 1］ + 液体传动与控制， ’&&( （/） ： %- ! %.+ ［(］ * 凌勇坚+ 气压机械手的设计 ［ 1］ + 起重运输机械， ’&&( （%） ： ’) ! ’(+ ［"］ * 凌勇坚+ 联合收割机橡胶履带的优化设计 ［ 1］ + 农业现代装备， ’&&/ （/） ： (/ ! (-+ ［/ ］ * 林 国 重+ 液 压 传动 与 控 制 ［ 0］ + 北 京： 北京 理 工 大学 出 版 社， %2./+
［ :， <］ :; 车体结构布置
! ! 挖掘机回转操作机构的运作， 改善传统的周转轮系传动 方式， 采用设置在车体内侧顶部的 ( 只液压油缸， 液压油缸活 塞杆各自连接 # 个分别设置在大圆环形齿轮两侧 （ 作啮合传 动） 的长齿条， 需要回转时， 液压油缸驱动长齿条共同带动一 大圆环形齿轮 （ 形成一回转力偶） ， 大圆环形齿轮的旋转带动 挖掘平台作回转运动， 该回转传动机构示意布置如图 ( 所示。
挖掘机行走机构的形式为履带自走式， 主要有驱动轮、 支 重轮、 平衡轮、 张紧轮、 前导轨、 后导轨和钢质履带等组成， 发 动机为自循环水冷式柴油机， 设置在履带上方车体的前部。 原先结构上的驱动轮， 其动力传递方式机械直联式， 不仅体积 较大， 且制动时的摩擦片消耗也较大， 特别是在雨天， 有泥浆 进入摩擦面时， 刹车会失灵， 不仅影响作业， 而且影响安全。 而改造成液压系统控制式后， 由于不受环境的影响， 从而操作 状况得到改观。 其改进后的示意结构布置如图 # 所示。整机中的履带起 支承和行走传动的作用， 并由齿式驱动轮带动。只要控制左 右两驱动轮的转速、 转向和转速差， 就能实现挖掘机的前进、 后退、 转向或停止， 原来由发动机通过变速器、 后桥来驱动的。 改进后的履带驱动轮的动力， 分别来自于各自的 # 台由液压 系统控制的液压齿轮马达， 只要控制液压齿轮马达输出轴的 旋转状况， 就可控制挖掘机的运动状况。
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图 )* 液压控制系统 ! + !" 挖掘平台回转系统 当挖掘机处于挖掘状态时， 需要挖掘平台作频繁的回转 运动， 此时将图 ) 中的三位四通手动换向阀 ", 置于图示左 位， 则液流流入方向为： 由过滤器 % ! 液压齿轮泵 ’ ! 单向阀 ) ! 三位四通手动换向阀 ", ! 单向阀 -# ! 液控单向阀 .# ! 进
图 #! 动力和行走机构
此时液压系统中的液流方向为： 过滤器 # - 液压齿轮泵 ( - 单 向阀 " - 调速阀 ’6 和 ’> - 三位四通手动换向阀 /6 和 /> -
($$. - $M - (, ! 收稿日期： 作者简介： 沈! 佳 （ #M.M - ） ， 女， 浙江湖州人， 讲师， 主要从事机械专业的教学和实习指导工作。
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（ 上接第 $% 页） 能提高效率， 但因受到安装结构和叶片宽度的限制， 效果不会 很明显。
$" 结" 论
井下涡轮发电机由于受到安装尺寸的限制， 其叶片宽度 一般较小， 采用等螺距螺旋叶片， 便于加工和维修。同时由于 叶轮叶片宽度较小， 进口一般无涡流， 出口也不易产生回流， 有利于减少流体能量的损失。叶轮的进口和出口处需要进一 步改进， 以减小流体冲击区和滞留区。 该涡轮发电机的转速较高， 能适应的流量范围较大， 有利 于实现较稳定的功率输出。其叶轮对能量的利用率很低， 能 量损失较大， 最大水力效率只有 "&3 左右。叶型结构的改进
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N<; #M! O< . 机械研究与应用 第 #M 卷! 第 . 期 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ($$.J#( PQRS+OTR+U VQ0Q+VRS W +XXUTR+%TYO ($$. 年 #( 月
履带式挖掘机行走和回转液压控制系统
沈! 佳
（ 浙江信息工程学校， 浙江 湖州! "#"$$$ ）
#" 实际效果
挖掘机行走和回转机构改造为液压系统后， 好处显而易 见： 自如， 能根据施工现场的作业条件， 改变挖 !操作更灵活、 掘时的回转速度， 提高作业的实效。"减少故障的发生率， 减 轻操作人员的劳动强度和维修工作量， 降低施工成本， 有助于 施工工程进度的加快。# 让过时的旧设备换发了生机， 走出 一条开拓思路、 技术挖潜的新路子， 提升企业的设备管理的水 平。$提高施工企业的经济效益和核心竞争力。 正因为挖掘机液压控制系统的优化设计带来许多好处， 所以， 当改进后的挖掘机一经投入使用， 便给企业带来较好的 综合施工效益。