《车辆液压传动与控制技术》第8章车辆液压作业系统和系统设计

分析液压系统图
向系统相关知识；了解
专用车辆及行走式工程
机械的相关知识。
车辆液压作业系统设计
掌握车辆液压系统设计 开环开式回路系统；开
的方法和原理
环闭式回路系统；液压
系统的设计；电液系统
的设计
典型液压传动形式及其 特点
了解液压传动形式及特 高速方案、低速方案、
点
变量油泵驱动变量马达、
变量油泵驱动定量马达、
油缸的压力
向，R油口的流量大小与方向盘转向速度成正比，此时A腔逐渐和油 缸工作腔CR相通；阀口R和流量阀的B腔接通。
图中A腔的压力为 ；B腔的压力为 ；C腔的压力为 ； c是流量阀滑 阀套管的压力作用面积；d是流量阀阀芯的压力作用面积.
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阀套管 内阀芯
CF
A
B
Xa C
图8.3 流量放大阀结构图及图形符号
内阀芯套管的左端。此时有
pC
pB
f ASe c
(8-2)
当系统达到平衡，尽管内阀芯套管移动，但B和A之间的仍通过一个油 孔保持相通。
这部分流量从转向器进入液压油缸，其余孔被内阀芯关闭。此时压力
起作用。有
pc
pB
f ASi d
(8-3)
式中： f AS —i—流量放大阀阀芯所受的弹簧力。
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CL CR
方 向 控 制 阀R
流 量 阀 优 先 阀 PP
A
B
Xa C
CF
HP
EF
E
缓 冲 安 全 阀
L
P T LS HT
转 向 器
辅 助 系 统
图8.2 铰接式自卸车的液压转向系统
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优先阀流量由液压泵提供。由于阀芯中部较细，从而可以将优先流
量（控制流量）传至CF油口和P油口。同时由于阀芯的结构，增大
阀组可以保护转向器和转向液压缸免受冲击载荷，调节 压力可达23MPa，为避免气穴现象的影响，在油箱管路上 安装背压阀，压力为0.2MPa。
油口PP由先导压力p控制。优先阀阀芯的位置由在右端的 弹簧的弹力决定。液压转向时，由LS油口的感应载荷建
立压力，阀芯通往左边移动（如图8.2所示位置），油口
HP和CF油口的油道接通，油口P和流量放大阀并联。
了流量压力。一定的压力差使得通过液压转向器中的旋转阀的流量 保持恒定，如果转向器的工作所需流量低于液压泵的流量，多余的
流量经油口EF被传到系统其他执行元件上。
方向控制阀的流量由阀口R、L的流量由的先导控制压力决定。当液 压转向器向右转向，方向控制阀芯移向右端。阀口R和流量阀的B腔 接通，阀口CR与流量阀A口接通，油口CL和油箱相接通回油。
定量油泵驱动变量马达、
定量油泵驱动定量马达
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【导入案例】
好的液压系统是为主机服务的 步履式挖掘机是一种可在高原、平原地区使用的、能适应各种地形、多用途的步履 式挖掘机。它采用步履、轮式驱动结合的符合式结构，能全轮驱动、全轮转向、轮腿 复合，不仅可在普通环境下作业，在高寒、高海拔地地区，陡峭的山坡、水网、沼泽 地带一样可以自如的作业。 步履式挖掘机通过专用控制软件、CAN总线技术和可编程控制器对液电系统进行集 成，将全车各路信息全部进行收集和智能化管理，提高了整机的稳定性、安全性和可 靠性。设计的多功能电液集成操纵手柄，可控制整机24个动作，使操作方便、准确、 灵活。
3）流量放大阀流量特性参数计算
在大型工程机械转向时，A腔的压力由负荷决定，而B 腔的压力通过转向器建立。开始转向时，B处的压力接
近油缸的压力，随着流量的增加，压力开始升高。若 忽略弹簧产生的辅加压力，流量放大阀滑阀套管将达 到一个新的压力平衡，即
pC pB （8-4）
p 通过由转向器流入B腔的分配流量 QB
图8.1 步履式挖掘机 问题： 分析图8.1中液压系统的动作。
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8.1典型车辆液压作业系统
1 大型工程车辆全液压转向流量放大系统
对于大型工程机械的转向系统，为了提高其机动性能， 需要在特定工况下，增加它的转向能力。通常采用大排 量的液压泵，在一定的液压系统压力下，提供流量最大 可达400 L/min来获得相应的转向运动。若大型工程机械 的液压转向系统的液压泵仅供转向，需要液压泵的排量 相当大，并且所提供的流量不可能全部供给液压转向系 统使用，这样会使系统的能量浪费较大。为解决这个矛 盾，在大型工程机械转向系统中安装一个集流控制阀， 来实现转向流量的变化。当优先阀的流量无法为转向器 提供足够的流量时，通过该流量阀为转向器提供足够的 流量，保证大型工程机械实现正常安全转向。
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1）具有流量放大阀的转向系统工作原理
图8.2所示的是具有流量放大阀的液压转向系统原理图。 流量放大阀的总成由优先阀，方向控制阀，流量控制阀
，以及缓冲安全阀组成。液压泵为流量阀的HP油口供油
，其集成的优先阀为转向器供油，和流量阀相并联，多
余的流量通过EF油口，为其他液压工作装置供油。流量 阀的CL油口和CR油口连接到转向液压缸，油口L和R连接 到转向器。在没有转向指令时，流量放大阀接油口L、R 、LS和T相连接，通过油口HT回到油箱。集成的缓冲安全
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当A油口的压力建立后，阀套管和流量阀的阀芯一起运动来克服弹簧力， 两个元件的油口保持关闭状态。当B油口的压力增长到足够大时，即
pB pA
f ASe c
（8-1）
式中： f ASe——流量放大阀滑阀套管所受的弹簧力
阀套管和流量阀的阀芯开始一起移向左端。流量从油口CF经过滑阀套
管上的4个孔流入C腔中。当压力高于A腔的压力时，单向阀开启，压力传到
第8章 车辆液压作业系统和系统设计
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【教学目标】通过本章的学习，初步掌握典型车辆液压传动系统的分析方法 ，进一步加深对各种液压元件和基本回路综合应用的认识，学习液压传 动系统分析方法，在此基础上进行车辆液压传动系统的设计和计算。
【教学要求】
知识要点 车辆液压作业系统
能力要求
相关知识
能看懂液压系统图，会 了解车辆制动系统及转
缓冲阀阻止管路CR和CL管路中的工作压力降低到回油管路的背
压，通过可调弹簧预紧力，先导阀和主阀芯实现管路减压。
2）流量放大阀工作特性分析
图8.3所示的是大型工程机械转向系统的流量放大阀的结构图。如 果不操作方向盘，优先阀将流量全部转到系统的其它执行元件。流 量放大阀的油口全部关闭，转向系统没有反应。如果方向盘向右转