挖掘机液压系统培训

K3V 系列
斜盘式柱塞泵 可变排量 高压 开式 使用规格
a1
Dr
a4 P i1
典型安装
a1
a2
B1
Dr
KAWASAKI
P i1
P i2
P m1
P m2
Dr
P i2
P m2
P m1 P i1
a4
P1
a3 B3
B3 A3
a3 P1
前泵调节器
组件结构
后泵调节器
P m2 P i2
前泵
B3
a1
a2
中间体
铲斗油缸 动臂油缸
行走马达
回转马达 斗杆油动缸 臂合流油缸
手先导阀 脚先导阀
控制阀
在斗杆伸出和动臂提升 前后泵使工作流体形成合流 → 加速.
发动机
负流量控制信号
泵 负流量控制信号
铲斗合 流 XBp1(BC 1)
铲斗合流 Ck1 Ck2
回转优先
Foot Pedal Joystick
铲斗油缸 动臂油缸
仅工作行走 来自每台泵的工作流体供应至 每台行走马达.
行走直线 (行走直线阀芯)
脚先导阀 手先导阀
动臂油缸
行走马达
回转马达
行走直线阀芯
手先导阀 脚先导阀
控制阀
泵 发动机
工作行走和其它附件 来自前面泵的工作流体供应给两台行走马 达。来自后面泵的工作流体供应给附件。
行走直线阀芯在右边时的情况 1单独行走的时候
是 先导安全阀是否正常 否
先导安全阀故障： 拆卸、修理或更换
能否轻松调节直线行走阀阀芯 TS
直线行走阀阀芯锁死： 卸、修理
实例：左跑偏（快速判断） 5100小时 32吨
• ①直线行走前进10m 左偏移0.5m＞0.2m • ②直线行走后退10m 左偏移0.5m＞0.2m • ③系统溢流压力测为34.3MPa • ④空转右侧（后泵P2）溢流压力 29.5MPa • ⑤对换中心回转4根主油管，左、右两对油管相
当机器直线行走时，由于下泵的泵流量调节器的柱塞卡在某一位置， 而此柱塞通过枢销与下泵的缸体作机械连接，这样缸体就无法转到 泵调节器的最大角度位置，使下泵无法形成最大排量。同时，由于 磨损较严重，内部产生泄漏，使系统压力只能达到29.5Mpa，最终 致使左侧行走马达的速度变慢，机器即向左偏移。
合流
脚先导阀 手先导阀
压力开关
自动怠速检测
主阀
油门马达控制器
转速传感器
控制器
电流
铲斗
发动机转速传感系统
脚先导阀 手先导阀
动臂油缸
行走马达
回转马达 斗杆油缸 手先导阀 脚先导阀
控制阀
转速转感器
发动机 负流量控制信号
泵 负流量控制信号
没有ESS
正常情况下，所有液压工作条件下设定的泵 的功率曲线设定值都要低于发动机的功率曲 线。
直线行走切换阀
齿轮泵与主控阀
的先导压力是否 否 之间的先导管系 是
在标准范围内
过滤器是否堵塞
PG口可测
3~5Mpa 否
是
直线行走阀 TS
主阀直线行走先导
管系的节流孔是否 有阻塞现象
是
清除先导管系及 过滤器部位的垃圾
清除节流孔部位的垃圾
PZ NZx NZy
CMR1
CMR2
否 齿轮泵是否吐油 否
齿轮泵故障：拆卸、修理
互对换，仍左偏移 • ⑥对换泵出油口（P1,P2）管，变右偏移 • ⑦行走+复合动作，无偏移
①②→控制阀无故障， ⑤⑥⑦→泵和先导压力正常
③④⑦→初步判断后 泵压力问题。因为复 合动作时，P1供工作 装置，P2供行走。
拆泵总成 泵泵的柱塞、柱塞套、配流盘都没有问题 泵调节器的柱塞和缸套都有磨伤痕迹，且已起了沟槽。
行走马达
回转马达 斗杆油回缸 转优先阀
手先导阀 脚先导阀
控制阀
当斗杆收回和回转同时进行时 回转开始的压力由回转优先阀保持 → 可以同时进行斗杆收回和回转.
发动机
负流量控制信号
泵 负流量控制信号
动臂2合
up
流XAb2
AS
回转 动臂 优先
Dr6 Pns
BS
再生
铲斗油缸
(斗杆缩进、动臂下降)
脚先导阀 手先导阀
pump 高
克服了弹簧力 低
pump 高
锁定阀 (斗杆 &动臂)
低
弹簧1常态下回 油，回油路打开
低
高
克服弹簧2力， 锁定油路回油
斗杆回收 ，打开锁 定阀
pump 中位
锁定阀 (斗杆 &动臂)
克服弹簧1力， 回油路关闭
高
低
弹簧2恢复常态 锁定油路作用
斗杆无操作时 ，回油路关闭 ，使油路锁定
发动机转速传感系统
负流量 控制油口 Pi1接到FL
齿轮泵 吸油口
B3
主泵吸油口 B1
Pi2
泵回油 主泵吸油口
Dr
B1
电磁比例阀 Psv
泵回油 Dr
齿轮泵 吸油口
B3
先导压力 a3 A3
PG先导油 PX回转解锁 CS2单向阀 CS1单向阀
右回转
斗杆1伸出
主安全阀 左行走
MR
XAtL
R1
直线行 走阀
XAs
XBa1
XAb2解释
... initial equilibrium condition初始平衡状态
Variable Horsepower Control
... increase in power shift pilot pressure增加功率转换先导压力
Variable Horsepower Control
... shifts power shift piston towards the right向右移动功率转换柱塞 until contact with power piston occurs直到连接功率柱塞
XBtr
BoR BbR AkR
动臂1下降 铲斗挖掘
XBb1
XAk
主安全阀 MR
左行走 XAtL
Dr3
右行走 XAtr AoR Dr4
PH PG口接过来
Py 接到压力开关
R2 P2
P1
测压口 防反转阀
补油管
泻油管
压力开关
延时阀
工作油管
溢流阀
三、挖掘机液压系统介绍
1.负流量控制系统
Zero Full
A1
A2
(后)
a2 KR36 - 9C0Z
Pi1 Pm1
Pi2 Pm2
a4
Dr
B1
P1 (KDRDE5K)
A3
B3
a3
两种控制
Power Shift
Pilot Pressure 功率转换 先导压力
Variable Horsepower Control
Variable Horsepower Control
辅助机构
（液压装置辅助功能）
邮箱
（储存油液）
可变节流阀
切换阀
单向阀
溢流阀
液压泵 油温计 过滤器
油箱
冷却器
二、挖掘机用液压部件介绍
先导阀
多路阀
斜盘式轴向柱塞泵
斜盘式轴向柱塞马达
双速行走马达
负流量 控制油口 Pi2接到FR
功率调节 螺栓
流量调节 螺栓
主泵出油口 泵回油
P2
Dr
先导压力 A3 a3
电磁比例阀 Psv
PN
Zero Full
Bypass
Bypass
斗杆 (2) 铲斗 动臂 (1) 备用 行走(右) 直线行走阀 行走 (左) 回转 斗杆 (1) 动臂(2)
PL Qp
PL
负流量控制系统
3.5 Mpa
8～10 mm2
☺节能
QR
执行启动点
Pi
☺最大流量限值
1 Mpa
☺直线行走能力
☺系统稳定性
☺反应性 3 Mpa / 30L
R1
PaL
斗杆1伸出 HV FR Ba1
Dr3
右回转 CCb As
后退 AtL
LCa1 CSP
FL 斗杆1回收 SP
Ck1 Aa1
Dr6 Pns 前进 左回转 BtL
Bs 左行走
Dr1 Dr5
AaR
回转优先于 动臂AaR
斗杆1回收
左回转
前进 XBtL
XAa1
XBs
主安全阀 MR
PG先导油 PX回转解Biblioteka Baidu PZ NZx
有ESS
泵的功率曲线设定值要高于发动机的功率曲 线。 通过传感发动机的转速和控制发动机节流， 总是可以实现完全利用现有的发动机功率。
四、代表性部件工作原理
泵 回转马达 控制阀 伺服阀
：K3V 系列 ：M５X 系列 ：KMX 系列 ：TH 系列 (手先导阀)
PVD系列 ：RCV 系列 (脚先导阀)
K3V 串联式柱塞泵
后泵
a3
辅助泵
一、主液压管路介绍(主泵系)
• 该泵位于整 机右侧门， 作用是为主 液压系统提 供液压油
工作油管
泻油管
吸油管
泵测压口
一、主液压管路介绍(主泵负流量 调节)
• 主控阀中位有回油 时，通过负反馈阀 组的节流孔，使油 液在节流孔前后产 生压力差
• 将节流孔前的压力 引至泵调节器来控 制泵的排量
与动臂上升 先导连接
XBa2
BkR
CK2
XBp1 BaR
斗杆1限位阀 XAaS
斗杆1伸出 XBa1
斗杆锁定阀 PaL
与斗杆回收 先导连接 流量分配阀
BP阀 Dr3
CK1
斗杆1限位 XAas
动臂2上升
BC1(铲斗合流阀)
XAb2
左行走
XBp1
斗杆1伸出 XBa1
右回转 后退 XAs XAtL
Dr2 BaR
动臂油缸
行走马达
回转马达 斗杆油缸
再生回路中的斗杆
手先导阀 脚先导阀
控制阀
动臂阀芯和斗杆阀芯有再生回路 使用部分回流. →节能.
发动机
负信号控制
泵 负信号控制
当斗杆开始回收时，由于斗杆在 重力促使下，大腔流量不够
pump 低
大腔压力克服不了弹簧力 高
当斗杆回收一半后，由于斗杆需 要克服重力上升压力过大时
目录
一. 挖掘机液压基础 二. 挖掘机用液压部件介绍 三. 挖掘机系统 四. 代表性的部件工作原理
一、挖掘机液压基础
液压回路的构成
液压执行机构 （将压力转换为动力）
液压油缸
液压控制阀
（圧力･流量･方向）
压力控制阀→控制压力 流量控制阀→控制速度 方向控制阀→控制方向
控制三 方式
液压泵 （输出压力油）
NZy CMR1
CMR2
右行走
动臂1上升
后退 选择阀
XAb1 铲斗卸载
XAtr XAo
XBk
斗杆2伸出 XBa2
AoR
AbR BkR
Dr4
后退 C1 Atr
Ao
PbL 铲斗卸载
HV 动臂上升 Bk1 Ab1
C2
CP2 前进 Btr
LCo LCb1
LCa2
Ck2
Bo
动臂下降 Bb1
铲斗伸开 Ak1
右行走 前进
负反馈油口Pi1：接主阀上FL口 Psv口
负反馈油口Pi2：接主阀上FR口
开式回路 Prated 350 bar Peak 400 bar
63 cm3/rev 112 cm3/rev 140 cm3/rev 180 cm3/rev 280 cm3/rev
K3V 柱塞泵系列
压力补偿 力矩限制 排量控制 负载敏感 & 混合
N
ΔＱ
Ps
Li Pd Ps Q
450
Ti 716 Li N
Lo Pd Ps Q
450
Lo Pd Ps Q
Li
Ti N
Pd ： 输出压力 （kgf/cm2） Ps ： 输入压力 （kgf/cm2） Q ： 输出流量 （l/min） N ： 转速 （min-1）
泵的容积效率 （ηv）
动臂2上升 BC1(铲斗合流阀) X先导
XAb2
XBp1
A油缸大腔
B油缸小腔
a斗杆arm
b动臂boom
BaR
k斗杆bucket
R溢流阀
1阀芯1
2阀芯2
TS
AoR
BbR BkR
BP(流量分配阀) bp
右行走
动臂1上升
XAtr 选择阀
XAb1 铲斗卸载
XAo
XBk
斗杆2伸出 XBa2
动臂锁定阀 PbL
伺服柱塞 斜盘
泵的结构
駆動軸 斜盘支撑台
缸体 配油盘
柱塞 滑靴
泵的输出排量
斜盘式轴向柱塞泵是通过斜盘的倾斜角而使输出排量变化。当倾斜角 大时输出量增加，小时则减少。
最大倾斜角，可以到达15-20°。
(1) 柱塞的行程量
S Dc tan
(2) 转1圈的输出排量
S
Dc
(α
)
q d2 Z Dc tan 4
手先导阀 脚先导阀
Control Valve
泵 发动机
2.功能
1）直线行走 2）合流 (动臂提升、斗杆伸出) 3）回转优先 4）再生 (动臂下降、斗杆缩进) 5）动臂、斗杆锁定 6）发动机转速传感系统
直线行走
脚先导阀 手先导阀
动臂油缸
行走马达
回转马达
行走直线阀芯
手先导阀 脚先导阀
控制阀
泵 发动机
前泵
2不行走，其他工作装置动作
左边未起压， 无法克服弹簧力
后泵
行走直线阀芯在左边时的情况
行走时其他工作装置动作
前泵
左边先导压力可以流通的油路全 部堵死掉，左边的压力起来，
克服弹簧力阀芯右移
后泵
故障案例：同时操作行走及工作装置时，出现行走跑偏或无法行走
主安全阀 MR
PZ PG PX CS2 CS1
泵的机械效率 （ηm） 泵的总效率 （η）
理论扭矩（kgf･m）
K3V 调节器
General
K3V 泵系列 调节器
简要原理图 剖面图
可变功率控制 控制过程 控制示意图
负流量控制 控制过程 控制示意图
调节试验
曲线图
K3V特性
K3V regulator
视频
(前) KR36 - 9C29 a1
Schematic
α q ： 转1圈的输出排量 （cm3） Z ： 柱塞根数 （9根） d ： 柱塞直径 （cm） Dc： 缸体柱塞腔的PCD （cm） α： 倾斜角 （deg） S ： 柱塞行程 （cm）
泵所需动力和效率
泵的输入功率（PS）
泵的输入扭矩 （kgf･ m）
泵的输出功率 （PS）
泵的总效率
Ｌｏ
Ｌi Ｐｄ Ｑ Ti
☺操作员感觉
多执行机构适应性 ☺可靠性 ☺维护
Chinabauma1.ppt
脚先导阀 手先导阀
铲斗油缸 动臂油缸
行走马达
回转马达 斗杆油缸
手先导阀 脚先导阀
控制阀
泵 发动机
负流量控制信号
负流量控制信号
挖掘机典型的液压回路（负流量控制）
负流量控制系统
脚先导阀 手先导阀
动臂油缸
行走马达
回转马达
负流量调节减压阀