装载机液压系统

10 1装 载 机 液 压 系 统10 3 挖 掘 机 的 液 压 系 统 装 载 机 主 要 用 来 装 卸 成 堆 散 料 ,也 能 进行 轻 度 地 铲 掘 工 作 ,以 及 平 地 、 起 重 和 牵 引等 多 种 作 业 。 由 于 装 载 机 是 在 露 天 情 况 下工 作 ， 因 而 对 系 统 有 如 下 地 要 求 ：1. 工 作 性 能 好 。 应 保 证 具 有 较 高 的 生 产 率和 工 作 平 稳 性 。 2. 寿 命 长 、 可 靠 性 高 。 3. 操 纵 性 能 好 。 4. 便 于 维 修 和 保 养 。10-1装 载 机 液 压 系 统 图 示 是 ZL50铰 接 式 轮 胎 装 载 机 的 外 观 图 ，它 的 举 重 量 为 5吨 。 装 载 机 的 基 本 动 作 是 ： 将铲 斗 插 入 物 料 ， 向 后 翻 转 铲 斗 ， 保 持 载 荷 ，提 升 物 料 到 一 定 高 度 ， 将 物 料 运 输 到 卸 荷 地点 、 卸 料 ， 然 后回 到 装 料 处 ， 如 此 循 环 作 业 。 图 中 为 ZL50装 载 机 的 液 压 系 统 图 。 它 以6135Q型 柴 油 机 为 动 力 驱 动 三 个 液 压 泵 ，并 组 成 工 作 装 置 回 路 和 转 向 回 路 ， 而 这 两个 回 路 又 通 过 辅 助 泵 和 流 量 转 换 阀 联 系 起 来 。 ZL-50装 载 机转 向 液 压 缸锁 紧 阀左 单 向 节 流 阀转 向 阀流 量 控 制 阀 分 配 阀右 动 臂 液 压 缸 电 磁 开 关储 气 筒铲 斗 液 压 缸 双 作 用 安 全 阀 18 动 臂 液 压 缸 的 进 油 路 由 工 作 液 压 泵 和辅 助 液 压 泵 供 油 。 流 量 总 和 最 大 可 达 320升 /分 。 分 配 阀 采 用 串 并 联 油 路 的 多 种 阀 ，其 中 控 制 动 臂 的 阀 为 四 位 阀 。 当 四 位 阀 处于 图 示 中 位 时 ， 液 压 缸 锁 紧 而 液 压 泵 卸 荷 。此 外 ， 还 能 实 现 空 斗 迅 速 下 降 ， 甚 至 在 发动 机 熄 火 的 情 况 下 也 能 降 下 铲 斗 。 回 路 工作 压 力 由 分 配 阀 中 的 安 全 溢 流 阀 调 定 为150公 斤 /厘 米 2。1. 动 臂 液 压 缸 工 作 回 路 。 2. 转 斗 液 压 缸 工 作 回 路 。 装 载 机 在 铲 取 物 料 时 一 般 要 求 先 转 斗后 提 升 动 臂 ， 所 以 转 斗 液 压 缸 与 动 臂 液 压缸 采 用 串 并 联 油 路 连 接 ， 并 将 控 制 转 斗 压缸 的 三 位 阀 放 置 在 动 臂 液 压 缸 的 四 位 阀 之前 ， 以 保 证 转 斗 液 压 缸 能 优 先 动 作 。 在 转 斗 液 压 缸 的 小 腔 油 路 中 尚 设 有 双作 用 安 全 阀 。 它 的 作 用 是 在 动 臂 升 降 过 程中 ， 转 斗 的 连 杆 机 构 由 于 动 作 不 相 协 调 而受 到 某 种 程 度 的 干 涉 ， 双 作 用 安 全 阀 可 起到 缓 冲 补 油 作 用 。 3. 自 动 限 位 装 置 在 工 作 装 置 和 分 流 阀 上 装 有 自 动 复 位装 置 ， 以 实 现 工 作 中 铲 斗 自 动 放 平 ， 动 臂提 升 自 动 限 位 动 作 。 在 动 臂 后 铰 点 和 转 斗液 压 缸 处 装 有 自 动 复 位 行 程 开 关 ， 当 行 程开 关 脱 开 触 点 ， 电 磁 阀 断 电 而 复 位 ， 关 闭进 气 通 道 ， 阀 体 内 的 压 缩 空 气 从 放 气 孔 排出 。 4. 转 向 液 压 缸 工 作 回 路 装 载 机 要 求 具 有 稳 定 的 转 向 速 度 ， 也就 是 要 求 进 入 转 向 液 压 缸 的 油 液 流 量 恒 定 。转 向 液 压 缸 的 油 液 主 要 来 自 CB 46转 向 泵 ，该 泵 由 主 机 的 柴 油 发 动 机 拖 出 ， 在 发 动 机额 定 转 速 下 ， 流 量 为 77升 /分 。 流 量 转 向 阀 的 工 作 原 理 是 ： 使 转 向 泵输 出 的 油 液 通 过 两 个 节 流 孔 ， 两 孔 前 后 产生 压 差 p=p1-p2和 p”=p2-p3， 总 压 差 p p p” p1-p3。 液 动 分 流 阀 左 端 控 制 油路 接 p 1， 右 端 接 p2。 设 两 端 油 压 的 作 用 面 积 均 为 F， 阀 芯 即 处 在 油 压 p1与 p2的 推 力 和弹 簧 力 P弹 之 和 相 平 衡 的 位 置 。 当 转 向 泵 流量 Q1正 常 ， p达 到 规 定 值 而 p1 p3+P弹 /F时 ，分 流 阀 被 推 至 A工 位 ， 于 是 Q2 0， 辅 助 泵排 油 全 部 输 入 工 作 装 油 路 。 当 发 动 机 转 速降 低 ， 使 Q1减 小 到 p1 p3+P弹 /F时 ， 分 流阀 便 逐 渐 被 推 向 B工 位 ， 于 是 辅 助 泵 开 始 向转 向 油 路 输 油 。 由 于 增 加 乐 流 量 Q2， 使 p2上 升 ， 同 时 p1值 也 随 之 上 升 ， 直 到 p1 p3+P弹 /F时 ， 分 流 阀 便 停 留 在 新 的 平 衡 位置 。 装 载 机 转 向 机 构 要 求 转 向 灵 敏 ， 因 此随 动 阀 采 取 负 封 闭 的 换 向 过 渡 形 式 ， 这 样还 防 止 突 然 换 向 时 系 统 压 力 瞬 时 升 高 。 同时 还 加 了 一 个 锁 紧 滑 阀 来 防 止 转 向 液 压 缸窜 动 。 锁 紧 阀 的 作 用 是 在 转 载 机 直 线 行 驶时 防 止 液 压 缸 窜 动 和 降 低 关 闭 油 路 的 速 度 ，减 少 液 压 冲 击 ， 避 免 油 路 系 统 损 坏 。 另 一个 作 用 是 当 转 向 泵 和 辅 助 泵 管 路 发 生 破 损或 油 泵 出 现 故 障 时 ， 锁 紧 滑 能 自 动 回 到 关闭 油 路 位 置 ， 从 而 保 证 机 器 不 摆 头 。 一 、 汽 车 式 起 重 机 液 压 系 统 在 汽 车 底 盘 上 装 上 起 重 设 备 ， 完 成 吊 装任 务 的 汽 车 称 为 汽 车 式 起 重 机 。 汽 车 式 起重 机 广 泛 的 在 运 输 、 建 筑 、 装 卸 、 矿 山 及筑 路 工 地 上 应 用 ， 是 一 种 行 走 式 起 重 机 。 汽 车 式 起 重 机 完 成 起 重 任 务 时 ， 作 业循 环 通 常 是 起 吊 回 转 卸 载 返 回 ， 有时 还 加 入 间 断 的 短 距 离 行 驶 运 动 。 汽 车 式 起 重 机 传 动 装 置 的 传 动 方 式 有机 械 传 动 、 电 力 传 动 和 液 压 三 大 类 。 液 压 传 动 式 汽 车 起 重 机 的 液 压 系 统 经常 采 用 开 式 系 统 。 现 以 国 产 QY 8型 汽 车式 起 重 机 来 对 汽 车 起 重 机 液 压 系 统 作 一 个介 绍 。 它 是 在 黄 河 JN 150型 汽 车 起 重 机 基础 上 改 装 的 ， 最 大 起 重 重 量 是 8吨 ， 主 要 用于 工 厂 、 矿 山 、 码 头 、 料 场 和 建 筑 工 地 进行 装 卸 或 安 装 作 业 。 起 重 机 行 车 部 分 与 载重 汽 车 相 同 ， 为 机 械 传 动 ， 其 余 部 分 都 采用 液 压 传 动 。 因 此 该 机 结 构 紧 凑 、 操 作 方便 、 工 作 安 全 可 靠 。 2223 4 10924255 6 7 8 1412 1615 17 1826 27 28 291122 20 222122 221-液 压 泵 2-滤 油 器 3-阻 尼 器 4-压 力 表 5-稳 定 器 液 压 缸 6、 7-液 压 锁 8-后 支 腿 液 压 缸 9-前 支 腿 液 压 缸 10-油 箱 11、 13-安 全 阀 12、 16、 20-平 衡 阀 14-伸 缩 臂 液 压 缸 15-变 幅 液 压 缸 17-回 转 液 压 马 达 18-起 升液 压 马 达 19-制 动 器 液 压 缸 21-单 向 节 流 阀 22-中 心 回 转 接 头 23、 24、 25-第 组 换 向 滑 阀 26、 27、 28、 29-第 组 换 向 滑 阀 图 3-29 QY8型 汽 车 起 重 机 液 压 系 图 为 该 机 液 压 系 统 图 。 起 重 机 为 全 回 转式 ， 可 分 为 平 台 上 部 和 平 台 下 部 两 部 分 。 上 下 部 的 油 路 通 过 中 心 回 转 接 头 22 连 接 。 起 升 机 构 及 回 转 机 构 均 为 ZM40型 轴 向 柱 塞 式 液 压 马 达 驱 动 ， 此 种 马 达 转 矩 小 ，转 速 高 ， 系 高 速 小 扭 矩 马 达 ， 在 起 升 机 构中 ， 高 速 小 扭 矩 马 达 通 过 圆 柱 齿 轮 减 速 器驱 动 卷 筒 转 动 。 在 架 转 机 构 中 ， 高 速 小 扭矩 马 达 通 过 蜗 杆 减 速 器 与 齿 轮 传 动 机 构 驱动 平 台 旋 转 。 起 重 机 吊 臂 的 伸 缩 和 变 幅 ，分 别 由 液 压 缸 14和 15一 起 驱 动 。 整 机 液 压 系 统 由 一 台 ZBD 40型 轴 向柱 塞 泵 供 油 ， 各 执 行 元 件 的 动 作 则 由 两 组 多 路 阀 控 制 。 两 联 手 动 换 向 阀 24和 25 之 间 组 成 串 连油 路 。 可 同 时 操 纵 前 后 支 腿 动 作 。 在 支 腿液 压 缸 上 装 有 液 压 锁 ， 以 防 止 起 重 机 作 业时 活 塞 杆 因 滑 阀 泄 漏 而 自 动 缩 回 。 系 统 中 的 第 II组 多 路 阀 ， 用 来 控 制 伸缩 臂 液 压 缸 、 回 转 与 起 升 液 压 马 达 动 作 、多 路 阀 中 的 四 联 换 向 滑 阀 组 成 串 联 油 路 。 在 起 重 机 中 ， 起 升 、 变 幅 和 吊 臂 在 重力 载 荷 作 用 下 自 由 下 降 。 在 起 升 、 变 幅 、 和 吊 臂 伸 缩 油 路 中 ， 分 别 设 置 了 平 衡 阀 12、13、 20以 保 持 其 平 稳 下 降 。 此 外 平 衡 阀 又能 起 到 液 压 锁 作 用 ， 也 可 能 将 吊 臂 与 吊 重可 靠 地 支 承 住 。 在 起 升 机 构 中 ， 还 有 常 闭 式 制 动 器 19。当 起 升 机 构 工 作 时 ， 由 系 统 压 力 将 制 动 器自 动 打 开 ， 液 压 马 达 停 转 时 ， 在 弹 簧 力 的作 用 下 自 动 上 闸 ， 这 里 的 控 制 器 仅 作 为 停止 器 使 用 ， 以 防 止 液 压 马 达 因 内 漏 而 造 成吊 重 下 降 。 起 重 机 回 转 速 度 很 低 ， 一 般 转 动 惯 性 力矩 不 大 ， 所 以 在 回 转 液 压 马 达 的 进 回 油 路中 ， 没 有 设 置 过 载 和 补 油 阀 。 系 统 中 的 压 力 控 制 ， 是 由 两 组 多 路 阀 中的 安 全 阀 实 现 的 。 滤 油 器 2装 在 液 压 泵 排 油路 上 ， 这 种 方 式 可 以 保 护 除 泵 以 外 的 全 部液 压 元 件 。 该 机 采 用 了 定 量 泵 系 统 ， 各 机 构 的 速度 调 节 主 要 是 通 过 改 变 发 动 机 的 转 速 ， 以改 变 液 压 泵 的 输 出 流 量 来 实 现 。 10 3 挖 掘 机 的 液 压 系 统 国 产 WY250型 正 铲 液 压 挖 掘 机 采 用 双泵 分 功 率 变 量 系 统 。 该 机 机 重 55吨 ， 发 动机 功 率 198KW（ 270HP） ， 正 铲 斗 容 量2.5m3。 液 压 系 统 由 两 个 独 立 的 并 联 回 路 组 成 ， 分 功 率 调 节 ， 先 导 伺 服 操 纵 。 泵 组 是 两 台 变 量 泵 1和 一 台 控 制 齿 轮 泵18。 液 压 系 统 最 大 工 作 压 力 是 28MPa， 两台 主 泵 装 有 各 自 分 开 的 功 率 调 节 器 ， 由 各自 的 回 路 压 力 反 馈 到 调 节 器 进 行 变 量 ， 两泵 彼 此 之 间 不 发 生 压 力 反 馈 。 国 产 WY250型 正 铲 液 压 挖 掘 机 液 压 系 统 图操 纵 液 压 泵 2-发 动 机 3-双 联 液 压 泵 4-蓄 能 器 5-转 换 阀 冷 却 用 液 压 马 达 7-冷 却 风 扇 8-散 热 器 9、 10-滤 油 器 11-行 走 马 达 （ 两 个 ） 12-中 心回 转 接 头 13-回 转 马 达 14-缓 冲 制 动 阀 15-多 路 换 向 阀 （ 两 组 ） 16-单 向 节 流 阀 17-动 臂 缸 18-斗 杆 缸 19-铲 斗 缸 20-手 动 减 压 式 先 导 阀 21-转 换 阀 WY250型 挖 掘 机 液 压 系 统 先 导 阀 5和 13用 来 操 纵 阀 组 2和 15中 的各 个 换 向 阀 ， 实 行 作 业 动 作 和 整 机 行 走 动作 。 先 导 阀 13和 5 中 的 S1和 S3分 别 操 纵 动臂 缸 10的 换 向 阀 和 斗 杆 缸 11的 换 向 阀 。 主 机 需 要 行 走 时 ， 扳 动 先 导 阀 5和 13中 的 S2， 控 制 油 就 推 动 相 应 的 行 走 马 达 换向 阀 ， 使 压 力 油 经 过 中 心 回 转 接 头 17流 入行 走 马 达 8和 9。 该 液 压 系 统 的 回 油 路 中 装 有 板 式 强 制风 冷 散 热 器 ， 保 持 作 业 时 油 温 在 80。 C以 内 。 10 4 YZ100型 振 动 机 的 液 压 系 统 在 YZ100型 振 动 压 路 机 中 ， 液 压 系 统包 括 三 个 方 面 ， 即 液 压 驱 动 行 走 系 统 、 液压 驱 动 振 动 系 统 及 液 压 转 向 系 统 。1.液 压 驱 动 行 走 系 统 主 油 为 一 个 PV22系 列 的 变 量 泵 集 成 元件 通 过 两 根 高 压 管 路 连 接 。辅 助 回 路 分 进 油 路 和 回 油 路 ： 进 油 路 ：油 箱 滤 油 器 补 油 泵 伺 服 阀 伺 服 缸 控 制 主 泵 斜 盘 变 量单 向 阀 向 主 油 路 补 油补 油 安 全 阀 油 泵 壳 体 油 箱回 油 路 ：高 油 管 路 高 压 安 全 阀 低 压 管 路 梭 阀 马 达 泄 漏 马 达 壳 体 油 泵 壳 体 油 箱 2. 液 压 驱 动 振 动 系 统油 箱 滤 油 器 齿 轮 泵 换 向 阀 齿 轮 马 达冷 却 器 油 箱3.液 压 转 向 系 统油 箱 滤 油 器 齿 轮 泵 全 液 转 向 器 双向 缓 冲 阀 转 向 油 缸 整 个 系 统 公 用 一 个 油 箱 及 冷 却 器 ， 冷却 器 设 在 振 动 油 路 中 。 当 压 路 机 不 振 时 ，供 振 动 系 统 用 的 齿 轮 泵 被 作 为 系 统 的 冷 却油 泵 。 2 3 4 5 6 78 910121314 1516171819 20212223 244 4 24 241-转 向 油 缸 2-手 压 泵 3-单 向 阀 4-单 向 阀 5-粗 过 滤 器 6-阀 块 7-转 向 器 8-振 动 控 制 阀 9-振 动 液压 马 达 10-散 热 器 11-单 向 阀 12-发 动 机 13-分 动 箱 14-振 动 转 向 齿 轮 泵 15-变 量 柱 塞 泵 16-精 过 滤器 17-油 箱 18-空 气 滤 清 器 19-溢 流 阀 20-伺 服 控 制 阀 21-多 路 阀 22-桥 驱 动 液 压 马 达 23-滚 轮 驱 动图 为 TYZ12振 动 压 路 机 液 压 系 统 图 ， 供 参 考 。 10 5 摊 铺 机 液 压 系 统 随 着 国 民 经 济 的 发 展 ， 水 泥 和 沥 青 混凝 土 路 面 的 修 建 任 务 越 来 越 重 。 为 了 实 现大 规 模 的 筑 养 路 机 械 化 ， 我 国 自 行 研 制 了LTU4型 全 液 压 沥 青 混 凝 土 摊 铺 机 以 及HTH8500型 滑 模 式 水 泥 混 凝 土 摊 铺 机 等 路面 机 械 。 摊 铺 机 的 功 能 是 将 沥 青 混 合 料 均 匀 摊铺 在 道 路 的 面 基 层 及 磨 耗 层 上 ， 形 成 一 定密 实 的 平 整 的 路 面 ， 它 是 路 面 施 工 机 械 最重 要 的 组 成 部 分 。 2 3 4 5 6 7 8 8 9 10 12 1311 14 15 161735 34 33 32 31 30 27 26 25 18 19 20 8 22235242128291-压 力 表 2-找 平 泵 3-油 箱 4、 7、 13、 16-滤 油 器 5、 6、 15-溢 流 阀 8、 25、 30-摆 线 马 达 9-两 位 三 通 电磁 换 向 阀 10-齿 轮 泵 11-溢 流 节 流 阀 12-双 联 齿 轮 泵 14、 22、 29-手 动 换 向 阀 17-冷 却 器 18-卷 管 装 置 19-内 部 振 捣 马 达 20、 28-快 速 接 头 21、 27、 33-液 压 缸 23-调 速 阀 24-齿 轮 分 流 器 26、 31-节 流 阀 32-两 位 两 通 电 磁 换 向 阀 34-液 压 锁 35-三 位 四 通 电 磁 换 向 阀 图 为 HTH8500型 滑 模 式 水 泥 混 凝 土 摊 铺 机液 压 系 统 图 。