Question

小松液压挖掘机液压系统基本类型与特点是什么？

Answer 1

尽管目前液压挖掘机的液压系统种类繁多，从功能上看各有特点，但从液压挖掘机的工作特点和基本控制要求出发，可以归纳出一些基本类型和特点，并从中总结出液压挖掘机液压系统的发展思路，为进一步理解和掌握复杂的液压挖掘机液压控制系统打下基础。
液压挖掘机液压系统一般按主油泵的数量、功率调节方式和回路的数量来分类。按液压泵特性，液压挖掘机采用的液压系统大致上有定量系统、变量系统和定变量混合系统等三种类型。
(1)定量系统
液压挖掘机定量系统采用定量泵为液压系统提供压力油。系统中泵的输出流量恒定，不能随外负荷的变化而使流量作相应的变化。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、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。
液压挖掘机在作业过程中，外负载是随作业工况不断变化的，发动机功率只能按最大负载压力和作业速度来确定。一般情况下，单泵定量系统的平均负荷为最大负荷的60%左右，所以发动机的功率平均只用了约60%。因流量恒定，当负荷发生变化时，不能通过改变流量来改变作业速度。为了获得不同的作业速度,常依靠多路阀来进行节流调节，其结果是发热量大，功率浪费严重。
定量系统在小型液压挖掘机上应用较多，主要原因是：定量泵结构简单，价格低，工作可靠；由于定量泵经常在非满负荷下工作，其寿命比变量泵相对长一些；由于定量系统流量固定，执行元件的速度也稳定，工作装置的轨迹容易控制。其缺点是在复合动作时，各机构工作速度大大降低。
①单泵单回路定量系统图2-39为某0。2m3悬挂式挖掘机单泵单回路定量系统。该机前部装载，后部挖掘，但两种作业不能同时进行。系统中各分配阀并联，可以实现复合动作。为了防止系统过载，设置了安全溢流阀2。在装载斗动臂油缸5、挖掘斗动臂油缸16、斗杆油缸17大腔和回转马达15的管路上安装了过载阀，以防止液压元件过载损坏。
各分配阀的进油路都设有单向阀，当复合动作时，不会因工作装置自重等因素引起动作间的相互干扰。
②双泵双回路定量系统国产某型履带式液压挖掘机采用双泵双回路定量开式系统。
全液压挖掘机的液压系统为双泵双回路定量系统。系统中所用的是斜轴式径向柱塞泵。它有两个出油口，相当于A，B两台泵供油，其流量为328L/min。A泵输出的压力油进入多路阀组工(带合流阀5)驱动回转马达18，铲斗缸22和辅助缸20动作，并经中央回转接头驱动右行走马达17。泵B输出的压力油进入多路阀组Ⅱ(带限速阀10)驱动动臂缸19，斗杆缸21，并经过中央回转接头驱动左行走马达16和推土缸15。每组多路阀中的四联换向阀组成串联油路。
a。系统工作循环分析。根据挖掘机的作业要求,液压系统应完成挖掘,满斗提升回转,卸载和返回工作循环。该工作循环由系统中的一般工作回路实现。
(a)铲斗挖掘。通常以铲斗缸或两者配合进行挖掘,必要时配以动臂动作:操纵多路阀组I中的换向阀3处于右位,这时油液的流动是:进油路A泵一换向阀l,2的中位一换向阀3右位一铲斗缸22大腔。回油路:铲斗缸22小腔一单向节流阀25换向阀3右位一换向阀4中位一合流阀5右位一多路阀组Ⅱ一限速阀10右位一背压阀12-散热器13滤油器14-油箱。此时铲斗缸活塞伸出,推动铲斗挖掘。或者同时操纵换向阀3,7使两者配合进行挖掘。必要时操作换向阀6,使处于右位或左位,则B泵来油进入动臂缸19的大腔或小腔,使动臂上升或下降以配合铲斗缸和斗杆缸动作,提高挖掘效率。
(b)满斗提升回转。操纵换向阀6处于右位,B泵来油进入动臂缸大腔将动臂顶起,满斗提升;当铲斗提升到一定高度时操纵换向阀1处于左位或右位,则A泵来油进入回转马达18驱动马达带转台转向卸土处。完成满斗回转主要是动臂和回转马达的复合动作。
(c)卸载。操纵换向阀7控制斗杆缸,调节卸载半径;然后操纵换向阀3处于左位,使铲斗缸活塞回缩,铲斗卸载。为了调整卸载位置还要有动臂缸的配合。此时是斗杆缸和铲斗复合动作,兼以动臂动作。
(d)返回。操纵换向阀工处于右位或左位,则转台反向回转。同时操纵换向阀6和7使动臂缸和斗杆缸配合动作,把空斗放到挖掘点,此时是回转马达和动臂或斗杆复合动作。
b。主要液压元件在系统中的作用。
(a)换向阀4控制的辅助液压缸20供抓斗作业时使用。
(b)为了限制动臂、斗杆、铲斗因自重而快速下降,在其回路上均设置了单向节流阀23、24、25。
(c)整机行走由行走马达16、17驱动。左右马达分别属于两条独立的油路。如同时操纵换向阀8和2使处于左位和右位,左右马达16、17即正转或反转,且转速相同(在两条油路的容积效率相等的情况下)。因此挖掘机可保持直线行驶。若使用单泵系统,则难以做到(在左右马达行驶阻力不等的情况下)。
(d)在左、右行走马达内设有电磁双速阀,可获得两挡行走速度。一般情况下,行走马达内部两排柱塞缸并联供油,为低速挡;如操纵电磁双速阀,则成串联供油(图示位置),为高速挡。
(e)系统回油路上的限速阀10在挖掘机下坡时用来自动控制行走速度,防止超速滑坡。在平路上正常行驶或进行挖掘作业时,因液压泵出口油压力较高,高压油将通过梭阀11使限速阀10处于左位,从而取消回油节流。如在下坡行驶时一旦出现超速现象,液压泵输出的油压力降低,限速阀在其弹簧力的作用下又会回到图示节流位置,从而防止超速滑坡。
(f)该机在挖掘作业时,常需动臂缸与斗杆缸快速动作以提高生产效率。为此在系统中增加了合流阀5。合流阀在图示位置时,泵A,B不合流。当操纵合流处于左位时A泵输出的压力油经合流阀5的左位进入多路阀组Ⅱ,与B泵一起向动臂缸和斗杆缸供油,以加快动臂和斗杆的动作速度。
(g)在两组多路阀的进油路上设有安全阀以限制系统的最大工作压力。在各液压缸和液压马达的分支油路上均设有过载阀以吸收工作装置的冲击能量。
c。低压回路。该型液压挖掘机除了主油路外,还有如下低压油路。
(a)背压油路(或补油油路)。由系统回路上的背压阀所产生的低压油(0。8～lMPa)在制动或出现超速吸空时,通过双向补油阀26向液压马达的低油腔补油,以保证滚轮始终贴紧导轨表面,使马达工作平稳并有可靠的制动性能。
(b)排灌油路。将低压油经节流阀减压后引入液压马达壳体,使马达即使在不运转的情况下壳体内仍保持一定的循环油量。其目的,一是使马达壳体内的磨损物经常得到冲洗;二是对马达进行预热,防止当外界温度过低时由主油路通人温度较高的工作油液以后引起配油轴及柱塞副等精密配合局部不均匀的热膨胀,使马达卡住或咬死而发生故障(即所谓的"热冲击")。
(c)泄油回路。该油路将多路换向阀和液压马达的泄漏油液用油管集中起来,通过五通接头和滤油器流回油箱。该回路无背压,以减少外漏。液压系统出现故障时,可通过检查泄漏油路滤油器,判定是否属于液压马达磨损引起的故障。
该液压系统在回油路设置了强制式风冷式散热器和滤油器,使回油得到冷却和过滤,以保证挖掘机在连续工作状态下油箱内的油温不超过80度。