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1、2002 年 11 月 农 机 化 研 究 第 4 期-70-现代挖掘机液压系统特点分析王广怀1石 铁2米伯林31.哈尔滨工业大学黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 0 1 2.黑龙江省农业机械工程科学研究院黑龙江 哈尔滨1 5 0 0 4 0 3.东北农业大学黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 3 0 摘 要 以国内外两种型号的单斗液压挖掘机为例分析了现代液压挖掘机液压系统的主要特点 关键词 挖掘机液压系统负载传感液压泵液压马达 中图分类号 S 2 2 2.5+5 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 3 1 8 8 X(2 0 0 2)0 4 0 0 7 0 0 21 液压挖掘机简介 图 1为一种
2、液压挖掘机传动示意图由发动机驱动两个液压泵并将压力油输送到两组多路阀中操纵多路阀将压力油送往直线与旋转运动的元件以完成挖掘一回转一卸载一返回及行走动作1.铲斗 2.连杆 3.斗杆 4.液压缸 5.动臂6.溢流安全阀 7.发动机 8.多路阀 9.液压泵 1 0.油箱.挖掘装置.回转装置.行走装置图 1 液压挖掘机传动示意图 单斗液压挖掘机的液压系统类型大体上是按液压主泵的数量功率调节方式和液压回路的数量来分类常用的有双泵单路定量系统及双泵双路定量系统双泵双路分功率调节变量系统双泵双路全功率变量调节系统负载传感系统及多泵多路定量变量混合系统对于液压挖掘机来说为了更有效地利用发动机功率与提高工作性能
3、既需要实现复合运动又需要对这些动作能够进行调节就必须采用双泵系统或多泵系统 下面通过国内外两种单斗液压挖掘机机型实例来分析这些液压系统的特点2 国产 W Y 1 0 0 型液压挖掘机液压系统 国产 W Y 1 0 0型液压挖掘机为履带式采用双泵双回路定量系统该机发动机功率为 1 1 0 k W 系统最 高 工 作 压 力 3 2 M P a,液 压 泵 额 定 流 量 为 21 0 0 L/m i n(1 6 0 0 r/m i n),反铲容量 1.0 m3所谓双泵定量系统是指液压泵的功率一般为发动机有效功率的5 0%定量泵的功率利用一般在 5 4%6 0%之间当发动机的转速不变时双泵定量系统
4、中各执行元件原则上只有一种速度在只需要进行单独动作时为了提高功率利用可以采用合流供油工作速度则可提高 1 倍 该液压系统由两个独立回路组成液压泵输出的压力油进入 A组多路换油阀驱动回转马达铲斗缸辅助缸并经中央回路转接头驱动右行走马达当 A组执行元件不工作时通过合流阀将泵输出的压力油进入 B组带限速阀的多路换向阀驱动动臂缸和斗杆缸并经中央回转接头驱动左行走马达和推土缸A B两组阀所控制的执行元件都采用串联供油回油都通过限速阀在下坡行驶时可控制行驶速度防止超速溜坡 液压系统总回路上装有背压阀使液压系统的回油油管中保持 1.2 1.5 M P a的压力以防吸空另外还设有排灌油路它是将背压油路中的低压
5、油经过节流阀减压后通过马达壳体即使马达不转壳体仍能保持一定的循环油量使壳体经常得到冲洗 收稿日期 2 0 0 2-0 5 0 8 作者简介 王广怀1 9 5 4-男山东莱州人哈尔滨工业大学高级工程师主要从事液压技术方面的研究1234551 09786 万方数据2002 年 11 月 农 机 化 研 究 第 4 期-71-3 日本产单斗液压挖掘机液压系统 日本产 P C 4 0 0 5型单斗液压挖掘机同为履带式采用开式中心负载传感系统该机发动机额定功率为 1 4 7 k W 额定转速为 1 8 0 0 r/m i n 液压系统由两台变量活塞泵驱动系统设定最大压力为 3 5 M P a流量 3 1
6、 5 2 L/m i n 另外还有一台先导控制泵为先导控制系统提供压力油设定压力为 3 M P a 挖掘机的反铲斗容量为 1.6 m3所谓开式中心负载传感系统 O L S O p e n C e n t e rL o a d S e n s i n g S y s t e m是通过控制斜盘式变量活塞泵的排油量来减小工作中发生的各种液压损耗提高微操纵性能并使发动机与液压泵的匹配达到最合理以降低燃油损耗O L S S基本回路如图 2所示P p 1P i 1伺服油缸伺服油缸伺服 活塞变量活 塞 泵P i 2伺服 活塞P p 2变 量活 塞泵形式 转 换开关P1P c控制 泵电 磁阀TVC阀P l 2
7、NC阀NO阀P c o 1P c o 2P 1控制阀BA射流感传器控制阀BA射流感传器XXP dPdNC阀NO阀图 2 O L S S 液压回路3.1 O L S S 特点与功能 (1)恒功率控制功能当泵的负载压力增高时自动降低排油量负载变小时则增加排油量以有效利用发动机功率起着自动变速的作用系统通过扭变控制阀又称 T V C 阀进行恒功率控制 (2)截断控制功能截止控制是指液压泵的输出压力在接近溢流阀压力时截止阀又称 C O阀开始动作使泵的排油量变小从而减小作业时的溢流损失 (3)流量控制功能流量控制是指根据多路阀内滑阀的动作来控制泵的排油量以提高操作性能促进节能化如操纵杆处中立时通过反向控
8、制阀又称 N C阀与射流传感器将泵的排油量控制在最小值以减小多路阀中立时产生的无用流量操纵操纵杆时泵的排油量增加其量相当于操纵杆的移动行程从而减小微控制时产生的无用流量同时操纵杆的行程成比例地增加泵排油量因此能提高微控制性能3.2 液压系统特点 (1)液压泵系统该系统是由两台轴向变量活塞泵先导泵以及扭变阀截断阀和反向控制阀组成其中变量活塞泵中的伺服阀由伺服活塞和导向滑阀组成其作用是增大或减小变量活塞泵的输出流量扭变阀由活塞阀体和电磁阀组成它的作用是液压泵在轻重负载变化时能保持泵的驱动功率不变截断阀由活塞滑阀弹簧等组成它的作用是变量活塞泵在压力低于系统溢流阀压力时截断阀不起作用变量活塞泵流量不变
9、当变量活塞泵接近系统溢流阀压力时通过截断阀会使泵排量减小也就是说截断阀的作用就是执行切断功能以减小变量活塞泵流量因而减小了溢流损失反向控制阀也是由活塞滑阀和弹簧组成其作用是按照控制阀的开口量控制变量泵的流量以减少空档和微调控制损失 (2)主控制阀系统主控制阀由行走往复阀四联多路阀组其中包括直线行走阀斗杆节流阀和五联多路阀组其中包括回转定压阀组成 (3)上车回转制动器上车回转机构的制动器为常闭式不工作时用弹簧力刹紧旋转工作时靠压力油解除刹车由回转电磁阀控制执行(4)挖掘机行走系统行走系统具有高速和低速两挡高速低扭矩时双速液压马达调节阀根据行走速度电磁阀作用使调节活塞推动凸轮斜盘至最小角度行走马达
10、排量最小系统处于高速状态低速大扭矩时电磁阀不起作用此时系统处于低速状态行走系统中的停车制动器采用的是常闭盘式制动器在行走控制杆处中立位置时流向行走制动阀的油停止行走制动阀阀芯处中位使制动器刹车制动起步行走时操纵行走杆使压力油经行走控制阀进入马达和制动阀 下转第 7 8 页 万方数据2002 年 11 月 农 机 化 研 究 第 4 期-7 8 -参 考 文 献 1 晏 晖.黑龙江省水稻种衣剂发展概况与前景展望 J .黑龙江农业科学2 0 0 253 2-3 3.2 王凤山.国内外种衣剂发展现状及提高国产种衣剂产品质量提高良种包衣技术 A .新疆种子包衣技术推广应 用研讨会专辑 C .乌鲁木齐:
11、新疆自治区种子学会,1 9 9 8.5-1 4.3 熊远福.种衣剂及其作用机制 J .种子,2 0 0 1,23 5-3 7.Study on Effect of Application of Fine Dust Seed Coating Agent on MaizeYAN Hui(Agricultural chemicals research center of Heilongjiang Academy of Agr.Sci.,Harbin 1 5 0 0 8 6,China)Abstract experiments showed that Fine Dust Seed Coating Ag
12、ent could be applied to two types of seedcoating on maize seed that were coated directly and after soaking and accelerating germination.These types ofseed coating were safe,and increased seed vigor and seeding quality.Preventive effect on diseases andunderground pest of Fine Dust Seed Coating Agent
13、when proportion of seed and agent is 1:200 were 84.3-95.2%and 65.2%respectively,and increase a yield by 16.64%.Key words Fine Dust;Seed Coating Agent;maize上接第 7 1页进入制动阀的压力油使定盘和动盘分开解除刹车制动阀由单向阀平衡阀和安全阀组成平衡阀的作用是当挖掘机下坡时由于重力作用会使驱动马达加速在失控状态下 平衡阀实现出口节流行走马达产生阻力按泵输出流量大小旋转安全阀作用是在马达出油口油路被关闭或节流时压力急剧增高促使安全阀卸压以保证系
14、统安全(5)先导控制阀先导控制阀又称 P P C阀手柄为万向铰式每个手柄可操纵 4个小先导阀每个小先导阀控制四联或五联多路阀中的一个单向动作因此4个小先导阀就可以操纵两联控制阀使控制阀的行程与先导阀手柄的行程维持比例关系实现有感觉的微调操纵降低了驾驶员劳动强度使挖掘回转卸料返回过程灵活方便4 结论 以上通过两例分析了单斗挖掘机液压系统的特点具有触类旁通作用随着机电一体化技术和计算机技术的不断普及和发展使现代控制理论在液压技术的应用方面更趋完善以提高挖掘机的机动性能和液压系统的效率降低生产成本更好的发挥液压挖掘机在国家的建设中的作用 参 考 文 献 1 颜荣庆.现代工程机械液压与液力系统 M .
15、北京:人民交通出版社2 0 0 1.1 0 1-1 0 3.2 何挺继.现代公路机械 M .北京:人民交通出版社1 9 9 9.7 8-8 0.3 赵里新.工程机械液压传动装置原理与检修 M .沈阳:辽宁科学技术出版社2 0 0 0.3 9-4 1.4 吉林工业大学.工程机械液压与液力传动 M .北京:机械工业出版社1 9 8 5.9 7-9 9.5 朱齐平.工程机械使用维修手册 M .沈阳:辽宁科学技术出版2 0 0 1.2 1 5-2 1 7.6 孙亚安.液压技术在工程中的应用 M .南京:江苏科学技术出版社1 9 8 6.5 3-5 6.万方数据现代挖掘机液压系统特点分析现代挖掘机液压系
16、统特点分析作者：王广怀，石铁，米伯林作者单位：王广怀(哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001)，石铁(黑龙江省农业机械工程科学研究院,黑龙江,哈尔滨,150040)，米伯林(东北农业大学,黑龙江,哈尔滨,150030)刊名：农机化研究英文刊名：JOURNAL OF AGRICULTURAL MECHANIZATION RESEARCH年，卷(期)：2002(4)被引用次数：4次 参考文献(6条)参考文献(6条)1.颜荣庆 现代工程机械液压与液力系统 20012.何挺继 现代公路机械 19993.赵里新 工程机械液压传动装置原理与检修 20004.吉林工业大学 工程机械液压与液力传动 19855.朱齐平 工程机械使用维修手册 20016.孙亚安 液压技术在工程中的应用 1986 引证文献(4条)引证文献(4条)1.楼磊 关于小型液压挖掘机开发过程的探讨期刊论文-中国科技博览 2010(2)2.李永旭 液压挖掘机工作装置与液压系统设计的研究学位论文博士 20063.张珊珊 挖掘机液压系统的分析与研究学位论文硕士 20054.刘钊.张珊珊 变量泵控制方式及其应用期刊论文-中国工程机械学报 2004(3)本文链接：http:/