工程机械液压系统分析及故障诊断与排除教学课件作者孙立峰吕枫主编第二章

自行式铲运机的 工作装置为铲运斗车。 铲运机采用液压传动 的系统有：转向操纵 液压系统、变矩器和 变速箱液压系统、悬 架系统、连接缓冲液 压系统、工作装置液 压系统等。
一、CLZ-9型斗门自装式铲运机液压系统
液压系统分析
液压系统组成：工作装置系统（铲斗、斗门、卸土板）、转 向系统
工作过程：
工作时铲斗前端的刀刃在牵引力的作用下切入土中，斗门
第二节 铲运机液压系统分析
简介
铲运机是一种适合于中距离（100~2000m）铲土运输的施工机械。它是以装在 前后轮轴间或左右履带间的带铲刀的铲斗为工作部件，在行进中能综合完成铲土、 装土、运土和卸铺四个工序，并且能控制卸铺层的厚度。主要用于大规模的土方调 配和平土作业。但不适宜于在混有大石块和树桩的土壤中作业。比其它铲土机械配 合运输车作业具有较高的生产效率和经济性。铲运机适用范围取决于运距、道路状 况和运输物料的性质。其中，经济适用运距和作业阻力是选择铲运机的主要依据。
该系
统采
液
用双
压
泵双
系
回路 定量
统
系统，
特
每个
点
回路 采用
分
串联
析
供
油。。
五、WY160型挖掘机液压系统
该系
统采
液
用双
压
泵双
系
回路 总功
统
率变
特
量系
点
统， 每个
分
回路
析
采用
串并
联供
油。。
六、WY180型挖掘机液压系统
该系
统采
液
用双 泵双
压
回路
系
分功
统
率变 量调
特
节系
点
统，
分
每个 回路
析
采用
并联
供
装载机按行走方式分为轮胎 式和履带式；按机架结构形 式分为整体式和铰接式；按 适用场合分为露天用和井下 用等。
轮式装载机液压系统主要由 液压油源回路、工作装置回 路及转向回路三个部分构成。
主要工作装置就是动臂和铲 斗。
一、ZL50型装载机液压系统
该装载机液压系统主要由液压油源回路、工作装置回路及转向回路三个部 分构成。
系 统 原 理 分 析
二、PY190型平地机液压系统
系统为由泵源回路、工作装置回路、转向回路和制动回路等组成 的开式系统。
系统原理分析
三、卡特皮勒平地机液压系统
该系统采用中高压开式系统，执行元件并联供油。系统中主要组成有 一个双极压力变量轴向柱塞泵，一个专用供冷却用的辅助泵，两组具有流 量控制的换向阀组（阀组内根据执行元件的多少，每组可配置四个左右的 换向阀），一个全液压转向器以及溢流阀、卸荷阀、减压阀。
三、前苏联铲运机液压系统
特点简介：
1）斗门液压缸 为伸缩缸。
2）多路换向阀 由电液阀操控。
3）铲斗升降液 压缸上装有液压 锁10和单向节流 阀9。
第三节 平地机液压系统分析
简介
平地机是一种装有铲土刮刀，能 对土壤进行切削、刮送和整平等作业 的土方机械。在施工中适用于推土、 运土、大面积平整，可以进行路基和 路面的整形、挖道路边沟、刮修边坡 等作业；也可用于清除积雪，推送颗 粒物料、搅拌路面混合料以及道路养 护等作业。如果配置推土铲、土粑、 松土器、除雪犁、压路辊等辅助装置 和作业机具，可进一步扩大作业范围。
推土机的工作装置为 推土铲（铲刀）和松土器， 其工作机构的运动由液压 传动来实现。与其他铲土 运输机构相比，工作机构 的运动较为简单，故其液 压系统也较为简单。
一、TY180型推土机液压系统
液压系统分析 液压系统组成：工作装置子系统（松土器升降、推土铲升
降）、转向装置子系统
工 作 装 置 子 系 统 原 理
第二章
典型工程机械液压系统分析
本章内容：
本章对应用广泛并具有一定代表性与公 路交通建设密切相关的几类工程机械的液压 系统进行了比较详细地分析。
目录
第一节 推土机液压系统分析 第二节 铲运机液压系统分析 第三节 平地机液压系统分析 第四节 装载机液压传动系统分析 第五节 挖掘机液压系统分析 第六节 振动压路机液压系统分析 第七节 稳定土拌和机液压系统分析 第八节 沥青混凝土摊铺机液压传动系统分析 第九节 水泥混凝土摊铺机液压传动系统分析 第十节 移动式起重机液压传动系统分析
四、CATD966D型装载机液压系统
该图为装载机工作装置部分液压系统，主要是动臂缸及铲斗缸的 主油路及先导控制油路。
系
统
原
理
特
点
分
析
特点：
1、运用了手动式先导阀（控制压力与先导阀手柄的行程
成比例 ）操纵先导油路。先导油路为低压油路 。
2、发动机突然熄火时，可利用动臂缸自重产生的压力油
紧急供油，紧急操控动臂到达安全位置。
系 统 原 理 分 析
补油阀浮动回路
四边滑阀的工作原理
过载补油 铲斗缸实现“撞斗”的动作
“点头”现象 克服 “点头” 现象。
转向齿轮泵工作原理
二、KLD800型装载机液压系统
系
该装载机液压 系统主要由液
统
压油源回路、 工作装置回路
原
（铲斗缸、动
理
臂缸）及转向 回路三个部分
特
构成。
点
特点： 1、采用了压力
帮助向铲斗中扒土，扒土循环数次，铲斗装满后提升并关闭
斗门，运送到卸土地点，打开斗门，在卸土板的强制作用下
将土卸出。
工作循环是：
1铲斗下降） 2斗门收拢扒土 3斗门上升 4斗门张开 5斗门下降 6斗门收拢扒土（2~6步循环数5~6次）， 7铲斗提升8运送到卸土地点 9卸土
工作装置系统原理分析（手动、自动两种方式）：
五、进口5m3斗容量装载机液压系统
该液压系统，由油源回路 、工作装置回路、转向回路组成。
系统原理特点分析
快速下落阀动作原理
铲斗轻载时
铲斗重载时
分析结果：快速下落
分析结果：正常速度下落
六、ZL100型装载机液压系统
该装载机液压系统主要由液压油源回路、工作装置回路及转向回路三 个部分构成。
系 统 原 理 分 析
第五节 挖掘机液压系统分析
简介
挖掘机是用来进行土石方开挖的一种工程机械。挖掘机的 作业过程是铲斗的切削刃切土并把土装入斗内，装满土后 提升铲斗并回转到卸土地点卸土，然后再使转台回转、铲 斗下降到挖掘面进行下一次挖掘。通过工作装置的更换还 可以用作浇注、起重、装载、抓取、安装、打桩、拔桩、 夯土、钻孔等作业。
作用：
液力传动补偿系统 主要对液力换挡变速箱 进行液力换挡，并对液 力变矩器的循环用油和 传动系统的润滑用油进 行控制。
三、D355A型推土机液压系统
液压系统分析 系统组成：工作装置系统
该工作
工
装置液压系
作
统由推土板 升降、垂直 倾斜调整，
装 置
松土器升降、
系
倾斜调整及
统
松土齿固定
原
五个回路组
理
成。
分
油箱。
析
2、铲斗缸回路 设双向防过载
阀。
3、转向回路设
双向防过载阀
及补油阀。
三、ZL90型装载机液压系统
系 统 原 理 特 点 分 析
该装载机液压 系统主要由液 压油源回路、 工作装置回路 （铲斗缸、动 臂缸）及转向 回路三个部分 构成。
特点： 1、工作泵3的 出口处设置合 流阀11 。 2、采用手动先 导 换 向 阀 14 控 制多路液动换 向阀13。
七、全液压轮式装载机液压系统
该装载机液压系统主要由行走回路、工作装置回路及转向回路三个部 分构成。
系 统 原 理 分 析
八、轮式装载机液压系统分析小结
通过以上液压系统的分析，轮式装载机液压系统的特点是： 一般采用组合回路，系统形式为多泵定量开式系统。其优 点是可减低成本，体积小，工作可靠，对油液的污染不敏 感的齿轮泵应用于各类型装载机上。系统工作压力国产机 型一般为16~18MPa,进口机型一般为21~25MPa。
系统原理 分析：
二、日本小松公司铲运机液压系统
简介：系统中采用优先油路，其优先供油的顺序是：铲斗液压缸4、
斗门液压缸5、后斗液压缸6。上游液压缸工作下游液压缸得不到液压 油，从而起到一定的连锁作用。
特点：
1）多路换向阀采用气 压操纵。 2）铲斗升降和斗门开 闭的换向阀都装有一个 过载阀和两个单向补油 阀。 3）铲斗液压缸中装有 快落阀3，由气压操纵。 4）后斗壁液压缸采用 串联布置的并联液压缸， 且一个液压缸的行程较 短。
转向系统原理分析： 转向系统结构原理分析：
转向过程中，随着转角的增加会出现O、D、K或O、B、C三点成一线的 情况，称为死点位置，这时，要使转向持续进行，相应的液压缸的活塞杆需 要改变原来的运动状态，即缩进的液压缸变为外伸而外伸的液压缸变为缩进。 这一特殊要求在结构上通过使换向阀换位来实现。
转向液压
第一节 推土机液压系统分析
简介
推土机是一种在履带式拖拉机或轮胎式牵引车上安装推土铲和松土器及操 纵系统的多用途的自行式土方机械。它能铲挖并移运土壤、沙石等物料。在道 路建设施工中，它可以完成路基基底的处理，路测取土横向填筑高度不大于一 米的路堤，沿道路中心线方向铲挖移运土壤的路基挖填工程，傍山取土修筑半 堤半堑的路基。还可以用于平整场地、堆积松散物料、清除作业地段内的障碍 物等。适用于建筑工地，水利工程、公路工程、平整场地、露天剥离等工程的 刮削、堆积等作业。
油。。
回转制动回路原理分析
系统原理分析
双级压力变量泵 特性
工作 装置 换向 阀组 原理
铲刀梭 阀（液 压锁） 及缓冲 回路
第四节 装载机液压传动系统分析
简介
装载机主要是用来对散装物料如土壤、砂石料、灰料及其它施工 用散装物料进行铲装、搬运、卸载及平整场地等作业，也可对岩 石、硬土进行轻度的铲掘作业，如果换上不同的工作装置，还可 扩大其作业范围，是应用十分广泛的工程机械。
工作循环：
1铲斗下降（液压 缸16、17伸出） 2斗门收拢扒土 （液压缸14、15 伸出） 3斗门上升（液压 缸12、13伸出） 4斗门张开（液压 缸14、15缩回） 5斗门下降（液压 缸12、13缩回） 6斗门收拢扒土 （2~6步循环数 5~6次）， 7铲斗提升、（液 压缸16、17缩回） 8运送到卸土地点 9卸土（液压缸18 动作）
工作装置包括:：刮土工作装置和松土工作装置。主要指：刮刀、耙土器、推土铲等； 主要工作装置：刮刀。在两轮轴中间，能够升降、倾斜、回转和向外伸出。 工作装置的运动主要指：刮刀的左右侧提升与下降、回转、侧移（刮刀相对于回转圈
侧移或随回转圈一起侧移）、切削角的改变，回转圈的转动；耙土器及推土铲的收 放等。
转向装置子系统原理
本机的转向是通过 接通或断开输入给 左右两条履带驱动 轮的动力来实现的。
二、TY320型推土机液压系统
液压系统分析 液压系统组成：工作装置子系统、转向装置子系统、液力补
偿系统
工
该工作
作
装置液压系
装
统由推土板
置
升降、推土
子
板垂直倾斜、
系
松土器升降
统
三个回路组 成。
原
理
液力补偿装置子系统原理
各类型装载机工作装置均采用顺序单动的连接方式，以保 证铲斗的可优先动作。中小型装载机采用手动换向阀直接 操作纵，大型装载机一般采用先导式手动换向阀操纵。
轮式装载机都是铰接式车身结构，转向频繁，都采用组合 式转向回路，一般中小型采用双泵组合回路，大中型采用 三泵组合回路，超大型采用多泵组合回路，以便能够有效 地利用液压能，并具有良好的操纵特性。
泵双
系 统
回路 定量 系统，
分
每个
析
回路
采用
并联
供油。
二、WY60型挖掘机液压系统
该系
统采
液
用双 泵双
压
回路
系
总功
统ห้องสมุดไป่ตู้
率变 量系
特
统，
点
每个
分
回路 采用
析
串并
联供
油。
三、WY100型挖掘机液压系统
该系
统采
液
用双
压
泵双
系
回路 定量
统
系统，
特
每个
点
回路 采用
分
串联
析
供
油。。
四、WY100A型挖掘机液压系统
单斗挖掘机工作过程是：挖 掘、回转、卸料和返回四个 过程，有时为了调整及转移 挖掘地点，还要作整机行走。
传动形式为柴油机驱动液压 泵，把压力油输送到分配阀 中，操作分配阀再将压力油 送往有关液压执行元件，驱 动相应的机构工作，以完成 所需要的动作。
一、WY40型挖掘机液压系统
该系
液
统采 用双
压
液压系统包括：工作装置液压回路、转向液压回路、操纵控制液压回路等 。
工作装置液压回路：用来控制各种工作装置的运动。
转向装置少数采用液压助力系统，多数采用全液压转向系统，即由转向盘直接驱动液 压转向器实现动力转向。
一、PY180型平地机液压系统
系统由工作装置回路、转向回路和制动回路等组成。 系统为开式多泵定量系统，液压油箱为压力油箱。
挖掘机的种类很多， 本节着重分析履带式 单斗挖掘机的液压传 动系统。
单斗液压挖掘机的结构主要有工作装置（包括：动臂、斗 杆、铲斗）、回转机构、和行走机构组成。目前履带式单 斗液压挖掘机几乎都是整机全液压传动的，工作装置由三 个液压缸分别驱动动臂、斗杆和铲斗的运动；回转机构由 液压马达通过减速装置使小齿轮与大齿轮啮合传动；行走 机构由两个液压马达驱动。