挖掘机力士乐液压系统分析解读

挖掘机力士乐液压系统分析

[主要内容]

介绍了力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统组成及其工作原理、特性。重点分析了多路阀

液压系统、液压泵控制系统、各主要液压作用元件液压回路及多路阀先导操纵系统等。

目前液压挖掘机有两种油路: 开中心直通回油六通阀系统和闭中心负载敏感压力补偿系统, 我国国产液压挖掘机大多采用“开中心”系统, 而国外著名的挖掘机厂家基本上都采用“闭中心”系统。闭中心具有明显的优点, 但价格较贵。国内厂家对开中心系统比较熟悉, 而对闭中心系统不太了解,因此有必要来介绍一下闭中心系统, 本文重点分析力士乐闭中心负载敏感压力补偿(LUDV) 挖掘机油路。

LUDV意为与负载无关的分配阀。

LUDV系统

力士乐挖掘机液压系统可以看作由以下4 部分组成:

①多路阀液压系统(主油路) ;

②液压泵控制液压系统(包括与发动机综合控制) ;

③各液压作用元件液压子系统, 包括动臂、斗杆、铲斗、回转和行走液压系统, 还包括附属装置液压系统;

④多路阀操纵和控制液压系统。

1 多路阀液压系统

多路阀液压系统是液压挖掘机的主油路, 它确定了液压泵如何向各液压作用元件的供油方式, 决定了液压挖掘机的工作特性。力士乐采用的闭中位负载敏感压力补偿多路阀液压系统的工作原理见图1 (因换向阀不影响原理分析, 故未画出) 。

图1 挖掘机力士乐主油路简图

挖掘机力士乐主油路由工装油路和回转油路二个负载敏感压力补偿系统组成。

1.1 工装油路

工作装置和行走油路(除回转外) 简称工装油路,用阀后补偿分流比负载敏感压力补偿(LUDV)系统, 具有抗饱和功能。在每个操纵阀阀杆节流口后, 设压力补偿阀, 然后通过方向阀向各液压作用元件供油。LUDV 多路阀原理符号见图2 。

图2 力士乐多路阀原理符号图

LUDV 每个阀块主要由操纵阀和压力补偿阀组成, 其原理符号如图2a 所示。为了便于理解阀的原理, 把操纵阀进行分解后可知, 它实际上由阀的节流部分和阀的换向部分两部分组成。阀块原理展开如图2b 所示, 压力油进入操纵阀先通过阀节流部分, 后经压力补偿阀, 最后

通过阀换向部分去液压作用元件。阀后补偿压力补偿阀布置在操纵阀可变节流口之后, 由于液压作用元件一般都是双作用, 有A、B 两条油路, 为了避免两条油路都设压力补偿阀, 因此油路换向部分必须设在压力

补偿阀之后。为了简化阀的结构, 把节流部分和换向部分集成于一体(操纵阀中) , 如图2a 所示。

工作装置和行走操纵阀虽基本相同, 但中位油路连通有所区别。工作装置操纵阀中位A、B 油口封闭, 如图2a 、2b 所示, 行走操纵阀中位A、B油口与回油路通过节流相通, 如图2c 所示。对压力补偿阀取力平衡得(见图1) : Pm1 =PLmax = Pm2 。即压力补偿阀进口压力都相等, 故经各操纵阀的压差都相等( △P1 = △P2 = △P = PP- PLmax) , 则通过各操纵阀的流量Q = k ΔP ,只与反映阀杆行程(开口量) 的k 有关, 具有抗饱和的功能。负荷低的压力补偿阀产生压力降:

△PC =PLmax - PL2 (设PL1 = PLmax) ,

此压降正好补偿负荷压力差, 因此压力补偿阀实际上起了负荷均

衡器的作用。多路阀液压系统工作原理图1 中, 检出最高负载压力PLmax采用的是梭阀网, 而实际液压系统中, 工装和行走油路不采用梭阀网, 而是采用三位三通的压力补偿阀来检出最高负载压力作为补偿

压力。

1.2 回转油路

力士乐把回转独立出来, 采用阀前补偿(减压阀型压力补偿阀) 负载敏感压力补偿油路。它与工作装置油路并联。回转负载油压通过单向阀与油泵负载敏感腔相通。当工作装置油路中各液压元件单独动作或同时动作时, 就如同单泵阀后补偿分流比负载敏感压力补偿系统一样,

油泵单独供该系统。当回转单独动作时, 为阀前补偿负载敏感系统。回转油路和工装油路同时动作情况: 当工装油路最高负载压力高于回转

油路时, 工装油压由于受单向阀阻隔, 传不到回转油路, 由于两油路

是并联系统, 油优先流向负载压力低的回转油路; 当工装油路最高负

载压力低于回转油路时, 回转油压PC 通过单向阀传至工装油路负载压力补偿, 工装和回转负载压力均衡平衡相等, 按各自操纵阀的开度大

小向各执行器分配供油。

2 液压泵控制系统

力士乐挖掘机液压泵控制系统有不同的配置,具有不同的控制功能。

2.1 A11VO 的LRS 控制系统

图3 A11VO 控制系统

如图3 所示, 该系统由以下部分组成。

2.1.1 恒功率阀和杠杆式恒功率装置

恒功率阀A 是二位三通阀。在弹簧力作用下,恒功率阀A 处于右位, 下油缸压力油通过A 阀回油, 在上油缸腔内油压和弹簧作用下油泵向

大流量方向摆动。油泵压力油通过上油缸腔作用在顶杆上, 顶杆顶推杠杆使杠杆绕支点摆动, 推动A阀向右移动, 使A阀处于左位, 油泵压力油通过A阀经B 阀进入下油缸, 推动其活塞杆, 克服上油缸液压力并压缩弹簧使油泵向小流量方向摆动。同时由于上油缸活塞杆右移, 顶杆顶推杠杆的力臂减小, 使杠杆推A 阀的力下降, 直至与A 阀弹簧力相等, 油泵摆角处于新的平衡位置。

这种恒功率装置通过杠杆机构来实现, 只要杠杆系统设计得好, 就能实现很理想的恒功率曲线。

2.1.2 油泵流量调节阀

油泵流量调节阀(补偿压力阀, 见图3 中B阀) 为二位三通阀, 阀的左端受泵的出口油压Pp作用, 阀的右端受多路阀负载敏感腔的油压PLmax和弹簧力FS2作用, 此阀的作用是设定系统的补偿压力。从B 阀力平衡可得:

PA = PLmax A + FS

△P = P - PLmax = FS/ A

当△P > FS/ A 时( A 为受压面积) , 该阀处左位, 油泵压力油通向下油缸, 使油泵流量减少。

当△P < FS/ A 时, 该阀处于右位, 下油缸通过该阀回油, 使油泵流量增大。

流量调节阀的作用是使系统压差△P ( P -PLmax) 保持定值。△P 由设计确定称为系统的补偿压差, 是系统各操纵阀的进口压力P 与出口压力Pm ( = PLmax) 之差, 各操纵阀在保持补偿压差一定条件下, 通过改变阀杆的开口面积来控制去各液压作用元件的流量。

系统通过油泵流量调节, 按司机操纵阀杆的开度大小, 提供所需流量, 而且只供给比负载稍高一点( △P) 的油压。避免了系统的流量损失和过大的压力损失。

当弹簧力和阀的受压面积在设计时取定后, LRS 油泵控制系统是不变的, 因此恒功率阀设定功率是不变的。油泵流量调节阀设定的补偿压力也是不变的, 虽然可以停机通过调整弹簧来改变功率设定和补偿压力设定, 但显然是不方便和不理想的, 但实际挖掘机工作中需要改变功率和改变补偿压力, 这是LRS 系统的不足之处。

2.2A11VO 的LE2S 控制系统

图4 A11V0 LE2S 控制系统

1 - 变功率控制阀;

2 - 功率设定调整弹簧;

3 - 变功率比例电磁铁;

4 - 调节响应时间的单向节流阀;

5 - 变补偿压力控制阀;

6 - 补偿压力设定调整弹簧;

7 - 变补偿压力比例电磁铁

如图4 所示, L E2S 控制系统与LRS 控制系统不同之处是采用了变功率比例电磁阀和变补偿压力比例电磁阀, 可以实现变功率控制和变补偿压力控制。为此, 在LRS 控制系统中恒功率阀和油泵流量调节阀中都加上了比例电磁铁, 成为变功率比例电磁阀和变补偿压力比例电磁阀。

2.2.1 变功率比例电磁阀

在恒功率阀上加上比例电磁铁, 其电磁力作用在阀杆上, 其功能实际上是改变弹簧作用力。油泵功率与弹簧力FS 成正比, 通过改变比例电磁铁的输入电流I 使电磁力变化, 从而改变了油泵的功率控制曲

线。

油泵功率曲线随先导电流I 的变化情况如图5所示,

图5 油泵功率曲线随电流I 的变化

为了充分利用发动机功率, 电控设定的最大功率线高于发动机额定功率线PH,电控失效后,功率线低于PH,电控最小功率线更低。从图5 可见比例电磁铁控制的恒功率曲线是一个区间。变功率控制在挖掘机有二大功用: ①实现全功率控制: 无变功率控制时, 考虑到大气状态(气压, 气温和湿度) 变化、采用较差燃油和使用过程中发动机性能恶化等原因都会使得发动机功率有所下降, 为了防止发动机过载和熄火, 一般油泵功率设定都低于发动机额定功率。采用变功率阀, 最大功率设定高于发动机额定功率, 可采用转速感应控制使发动机始终保持在发动机额定转速点工作, 充分利用发动机功率。②实现工况控制: 挖掘机要求在不同工况下作业, 例如重掘削工况、经济作业工况和精细作业工况等, 要求油泵功率有不同的设定, 变功率控制能实现这个要求。

2.2.2 油泵流量调节变补偿压力阀

在油泵流量调节阀上加上比例电磁铁, 通过改变电流可改变其电磁力, 此电磁力作用在流量调节阀上, 实际上是改变了弹簧力, 上面已说明油泵流量调节阀的补偿压力取决于弹簧力, 改变弹簧力也就改变了补偿压力。

补偿压力与电流 I 成直线关系, 如图6 所示。

图6 补偿压力△PLS随电流和弹簧力变化曲线

图中表示了调节弹簧力也可以改变补偿压力。

图7 阀杆行程一定时流量Q 随△PLS变化曲线

图7表示阀杆行程S 一定, 油泵流量Q 随补偿压力△PLS的变化情况。

图8 在不同的△PLS下流量随阀杆行程变化曲线

图8 表示在不同的补偿压力下, 供给液压作用元件的流量与阀杆行程的关系。降低△PLS , 供油量减少; 阀杆行程增大, 流量增加比较平缓。

从这些图中可知, 改变控制电流能使补偿压力变化, 补偿压力变化能改变去液压作用元件的流量,起调速作用,变△PLS控制能更好地适应不同作业工况的流量需要, 特别是改善了精细作业微动性能; 另外随着发动机转速改变, 泵的流量随着变化, 补偿压力也应随之改变。

应当说明, 补偿压力阀输出的控制油直接操纵液压泵变量油缸, 而功率阀输出的控制油经补偿压力阀操纵液压泵变量油缸, 因此两阀的控制关系为补偿压力阀优先。

3 各液压作用元件液压回路

3.1 动臂、斗杆和铲斗液压回路

其特征为: ①在油缸的两条油路中都设有限压阀防止过载; ②动臂和斗杆的液压回路中若需要可采用再生阀杆, 实现再生功能。

3.2 行走液压回路

图9 行走液压回路

1 - 限压阀;

2 - 平衡阀;

3 - 制动操纵阀;

4 - 减压阀;

5 - 变速阀

如图9 所示, 由以下阀组成: ①限压阀———二个分别限制行走马达两油路压力, 又起补油作用;②平衡阀———防止下坡时超速; ③制动操纵阀———由左右油路通过梭形阀引入压力油, 在压力油作用下此阀打开, 压力油通向制动器; ④减压阀———在压力油通向制动

器的途中设减压阀, 使通向制动器的油压降低, 制动器承受较低压力,

有压力油时制动器制动, 卸压时制动器压力油通过节流孔回油,使制动器延时制动; ⑤油马达自动变速先导控制阀———该阀为两位三通阀, 平时在弹簧作用下, 该阀处于上位, 变速阀先导控制油与先导油泵相通, 当行走负载压力大于弹簧压力时, 压缩弹簧使该阀处于下位, 变速阀先导控制油回油箱; ⑥变速阀———在先导控制油作用下, 该阀处于上位, 变量油缸下腔进压力油, 上腔回油, 油马达处于小排量, 当先导控制油回油时, 在弹簧力作用下该阀处于下位,变量油缸上腔进压力油, 下腔回油, 油马达处于大排量。

行走操纵阀处于中位时, 油马达两腔相通, 并与回油路相通, 使行走马达和管路始终保持充满状态。通过左右行走回路间的旁通阻尼孔进行平衡, 来改善直线行走性能。补偿两侧马达泄漏量不同、机械加工误差和控制误差引起的流量偏差。

3.3 回转液压回路

如图10 所示,由两个单向补油阀、二个二级溢流阀和先导操纵油压控制的回转压力阀等组成。

图10 回转液压回路

1) 二个二级溢流阀

具有驱动增压、溢流油压高和制动减压、溢流油压低的功能。回转操纵阀的先导操纵油压Pi 作用在油马达驱动侧油路的溢流阀上, 使驱动侧的溢流压力提高,驱动力矩大, 使回转加速快。制动时, 无先导油压作用, 溢流阀压力低, 制动力矩较低, 使制动较柔和, 回转驱动元件工作较平稳冲击小。当需快速强力制动时可采用反向驱动来制动。2) 先导操纵油压控制的回转压力阀

此阀在回转操纵换向阀的进油口上, 控制进入回转马达的油压, 从回转先导操纵阀输出两个方向的操纵油压, 通过梭形阀作用在回转压力阀上, 使回转压力阀随着先导操纵油压的提高其控制的压力增加。因此司机可通过控制先导操纵油压来控制回转马达的油压, 从而实现无级控制改变回转马达的转矩, 能很好地按司机的愿望向回转马达提

供所需压力(转矩) 和流量(转速) , 任意回转加速, 操纵得心应手。

4 多路阀先导操纵系统

由定量油泵、先导操纵阀、闭锁电磁阀、安全阀和梭形阀等组成。

先导操纵阀是具有位移和力感觉的比例型操纵阀, 先导操纵油通过单向节流阀操纵多路阀杆的移动, 使操纵平稳柔和。回转先导操纵阀通过梭形阀将先导操纵油压加在回转压力阀上, 控制回转马达油压。左行走先导操纵阀通过梭形阀将先导操纵油压加在补偿负载压力溢流阀C 上。闭锁电磁阀起闭锁先导阀操纵作用, 当电磁阀失电时在弹簧力作用下, 该阀处于左位, 先导油泵来油切断, 先导操纵阀进油路回油,先导操纵阀不能操纵, 只有当电磁阀接通电时, 该阀处于右位, 先导油泵压力油才能通向各先导操纵阀, 先导操纵阀才能操纵, 防止误操纵。

5 系统其它功能阀

系统其它功能阀集成布置在多路阀内, 是组成多路阀液压系统的一部分, 包括以下各阀。

1) 系统安全阀A

起安全保护作用, 一般情况下不打开。

2) 系统卸载阀B

此阀一端受油泵压力油作用, 另一端受补偿负载压力和弹簧力作用。有一操纵阀操纵(即系统工作时) , 此阀在补偿负载压力作用下关闭, 建立油压。当各操纵阀都在中位时,此时补偿压力油回油, 补偿负载压力很低, 油泵压力油只需克服弹簧力, 就能将此阀打开回油箱, 由于油泵的油经此阀回油有一定节流作用, 使油泵出口压力稍提高, 作用在油泵流量调节阀上, P - PL> 弹簧力, 流量调节阀起作用, 使油泵流量变小,只输出少量液压油, 冷却和冲洗系统, 使油泵处于待命状态, 一旦系统工作油泵就能很快响应。使操纵阀在中位时油泵在低压小流量工作, 实现中位卸载节能。

3) 补偿负载压力溢流阀C (切断阀)

该阀控制负载最高压力, 超过此压力该阀打开, 补偿负载压力油通过它回油箱, 由于油流经压力补偿阀油压降低, 使油泵压差增加, 油泵排量减至最小, 起高压切断流量作用, 实现过载节能。左行走先导操纵阀通过梭形阀, 将先导操纵油压加在补偿负载压力溢流阀上, 使行走时自动增压。

4) 补偿压力卸压阀D

其作用是通过其节流孔有极少量地油流至油箱, 防止操纵阀中位时压力补偿腔产生困油现象。使LS 油压升压速度变缓,增强系统动态稳定

性。

5) 回油背压阀E

使回油路保持一定背压。

6) 双向变节流阀F

由两个单向阀和两个不同的节流孔组成, 该阀布置在补偿压力油通向油泵流量调节阀的通道上, 它使补偿压力油进入和排出油泵流量调节阀时, 其作用腔分别通过不同的节流孔, 起控制油泵流量调节阀双向响应速度, 同时起防止振动冲击作用。

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发动机水温、液压油温、机油压力、发动机转速等，显示仪表功能越来越多，越来越复杂。 实际上，挖掘机监测系统功能的不断完善是发展的必然趋势，但监测仪表的设计也是多方面因素综合的结果，包括基本功能的需要，用户心理的研究、维修服务的考虑等多方面因素。 在基本功能需求方面，实际上监测仪表显示最需要的功能是燃油量，另外还有工作时间，这也是在早期的挖掘机显示中最不可缺少的数量上的显示，其他的显示都以报警量的形式给出。限于当时的发展水平和成本考虑，这些报警量的具体值往往并不加以采集。但发展到今天，仪表显示技术得到了很大得发展，从机械式电动仪表发展到段式液晶显示和发光二极管显示，又发展到单色点阵式液晶显示，进而发展到目前流行的彩色液晶显示，加上电子技术和传感器技术的发展，使得过去这些报警量的数据采集和显示变得成本低廉，形成一种将所有工作数据的具体值都显示在仪表上的趋势。 但从工程学角度来讲，显示量的设置与司机的经验、习惯有很大关系。因为与仪表显示最相关的人是司机，他只需要知道与操作挖掘机工作最有关的量就可以了，显然这就是燃油量和工作时间。燃油量显示可以提醒司机何时加油以保证工作的连续性；工作时间的显示则有助于司机把握自己的工作量。对于有经验的司机来讲，发动机水温、燃油温度也是必不可少的，有助于司机调整自己的工作节奏，避免挖掘机长期工作在超负荷状态下，但这些量也可以以

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小型挖掘机液压系统分析解读

2010年8月 第38卷第16期 机床与液压 M AC H I NE TOOL &HYDRAUL ICS A ug 2010 V ol 38No 16 DO I :10. 3969/j issn 1001-3881 2010 16 019

收稿日期:2009-08-28 作者简介:张树忠(1980 , 男, 博士研究生, 主要从事机电液智能控制。电 话:131********, E-m ai:l zszgo @ 163 com 。 小型挖掘机液压系统分析 张树忠1 , 吴文海1 , 蒋道成 2 (1 西南交通大学机械工程学院, 四川成都610031; 2 四川宜宾普什重机有限公司, 四川宜宾644007 摘要:针对小型液压挖掘机的工况特点, 分析并比较小型液压挖掘机节流控制系统、负载敏感控制系统以及与负载无关的流量分配系统(LUDV 的功率损失和可控性, 表明LUDV 系统是小型挖掘机液压控制系统最佳选择。 关键词:小型液压挖掘机; 功率损失; 控制特性; LUDV 中图分类号:TH137 3 文献标识码:A 文章编号:1001-3881(2010 16-053-2 The Analysis of H ydraulic Syste m inM ini Excavator Z HANG Shuzhong 1 , WU W enha i 1 , JI A NG Daocheng

2 (1 Schoo l ofM echan ica lEngineeri n g , Sou t h w est Jiao tong Un iversity , Chengdu S ichuan 610031, Ch i n a ; 2 Y i b i n S ichuan Push H eavy M achinery C o , LTD , Y i b i n S ichuan 644007, Ch i n a Abstrac t :B ased on t he w ork i ng character i sti cs o f m i ni hydrauli c excav ator , pow er loss and contro llability of throttli ng contro l syste m, l o ad sens i ng con tro l syste m and l o ad undependent flo w distributi on syste m (LUDV we re ana l y zed and co m pared . The result is tha t LUDV is t he best cho i ce f o r m i ni hydrau lic ex cava t o rs . K eyword s :M ini hydraulic ex cavato r ; Powe r loss ; Con tro ll ability ; LU DV 小型液压挖掘机具有机动能力强、体积小、多功能作业等特点, 适于各种土方量分散、作业范围狭窄的工况, 如公路养护、园林绿化、小区建设、市政工程及农田建设等。近些年来得到高速发展, 2005年我国13t 以下小型挖掘机的销量达到了11953台。在小型挖掘机的构成中, 液压系统是其核心部件, 既承担着能量转换的任务, 又是人的肢体的延伸, 以完成操作者的各种控制策略。而其能量损失和可控性是影响小型挖掘机性能的重要指标, 故有必要对小型挖掘机液压系统的节能性和可控性进行研究。 1 小型挖掘机液压系统分析 目前小型挖掘机的液压系统主要包括:节流控制系统(包括正流量控制、负流量控制、负载敏感控制系统(LS 和与负载无关的流量分配系统(L UDV 。 1 1 节流控制系统

案例分析挖掘机液压系统发热故障及预防措施实用版

YF-ED-J8528 可按资料类型定义编号 案例分析挖掘机液压系统发热故障及预防措施实用 版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

案例分析挖掘机液压系统发热故障及预防措施实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 挖掘机液压系统发热是机械故障的一个普 遍现象，我们必须要知道，这一现象会给挖掘 机系统带来怎样的危害，其故障特征表现为那 些。本文将以实例来分析讲解。 在施工现场，工程机械故障的事情是时有 发生，比如：我们正操作挖掘机，发现其液压 系统有发热现象，液压系统发热必须要及时处 理，否则会给挖掘机整个系统带来危害，下面 我们共同来了解一下挖掘机液压系统发热现象 及其危害，并以实例来作以分析。

一、了解挖掘机液压系统发热现象及其危害： 液压系统发热是挖掘机较为普遍的一种故障现象，亦是分析处理较为复杂的软故障。小松PC200/400型挖掘机正常工况下，液压系统油温应在60oC以下，（油泵的温度较之高5-10oC），如果超出较多，则称之为液压系统发热。其故障特征为：挖掘机冷车工作是，各种动作较正常，当机械工作约一小时后，随着液压油温升高，便出现挖掘机各执行机构无力及动作滞缓，特别是挖掘力不够，行走转向困难等。 液压系统出现发热现象如不能及时处理，就会对系统产生极为不利的影响： （1）油液粘度下降，泄漏增加，又使系统

液压挖掘机液压系统介绍

液压挖掘机液压系统介绍 newmaker 按照挖掘机工作装置和各个机构的传动 要求，把各种液压元件用管路有机地连 接起来的组合体，称为挖掘机的液压系统。其功能是，以油液为工作介质，利用液压泵将发动机的机械能转变为液压能并进行传送，然后通过液压缸和液压马达等将液压能转返为机械能，实现挖掘机的各种动作。 基本要求 液压挖掘机的动作复杂，凡要机构经常启动、制动、换向、负载变化大，冲击和振动频繁，而且野外作业，温度和地理位置变化大，因此根据挖掘机的工作特点和环境特点，液压系统应满足如下要求： 1）要保证挖掘机动臂、斗杆和铲斗可以各自单独动作，也可以互相配合实现复合动作。2）工作装置的动作和转台的回转既能单独进行，又能作复合动作，以提高挖掘机的生产率。3）履带式挖掘机的左、右履带分别驱动，使挖掘机行走方便、转向灵活，并且可就地转向，以提高挖掘机的灵活性。 4）保证挖掘机的一切动作可逆，且无级变速。 5）保证挖掘机工作安全可靠，且各执行元件（液压缸、液压马达等）有良好的过载保护；回转机构和行走装置有可靠的制动和限速；防止动臂因自重而快带下降和整机超速溜坡。 为此，液压系统应做到： 1）有高的传动效率，以充分发挥发动机的动力性和燃料使用经济性。 2）液压系统和液压元件在负载变化大、急剧的振动冲击作用下，具有足够的可靠性。 3）调协轻便耐振的冷却器，减少系统总发热量，使主机持续工作时液压油温不超过80度，或温升不超过45度。 4）由于挖掘机作业现场尘土多，液压油容易被污染，因此液压系统的密封性能要好，液压元件对油液污染的敏感性低，整个液压系统要设置滤油器和防尘装置。 5）采用液压或电液伺服操纵装置，以便挖掘机设置自动控制系统，进而提高挖掘机技术性能和减轻驾驶员的劳动强度。

常用工程机械液压系统的维护方法与措施(正式)

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 常用工程机械液压系统的维护方法与措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-7270-16 常用工程机械液压系统的维护方法 与措施(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 对机械化施工企业来说，工程机械技术状况的良好与否是企业能否正常生产的直接因素。就液压传动的工程机械而言，液压系统的正常运行是其良好技术状况的一个主要标志。合格的液压油是液压系统可靠运行的保障，正确的维护是液压系统可靠运行的根本。为此，本人根据工作实践，就一般作业环境中工程机械液压系统的维护作一粗略的探讨。 １选择适合的液压油 液压油在液压系统中起着传递压力、润滑、冷却、密封的作用，液压油选择不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。应按随机《使用说

明书》中规定的牌号选择液压油，特殊情况需要使用代用油时，应力求其性能与原牌号性能相同。不同牌号的液压油不能混合使用，以防液压油产生化学反应、性能发生变化。深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，不能使用。 2防止固体杂质混入液压系统 清洁的液压油是液压系统的生命。液压系统中有许多精密偶件，有的有阻尼小孔、有的有缝隙等。若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、发卡、油道堵塞等，危及液压系统的安全运行。一般固体杂质入侵液压系统的途径有：液压油不洁；加油工具不洁；加油和维修、保养不慎；液压元件脱屑等。可以从以下几个方面防止固体杂质入侵系统： 2.1加油时

液压式履带挖掘机液压系统故障分析实用版

YF-ED-J3481 可按资料类型定义编号 液压式履带挖掘机液压系统故障分析实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日

液压式履带挖掘机液压系统故障 分析实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 结合多年的实践经验，笔者对液压式履带 挖掘机液压系统常见故障进行了分析，主要包 括有液压油温度过高、液压油管爆裂和油管接 头漏油、行走跑偏、整机无动作、整机动作无 力等故障，并给出了排除方法，可供相关专业 技术人员参考。 当前国内大部分的挖掘机都是液压式履 带类型，采用的是液压先导式控制系统。虽然 液压挖掘机生产厂家不同，但是其液压系统却 基本差不多，都是由先导液压系统和主液压系

统两大部分构成。如果回转和行走采用液压马达驱动，工作装置通过油缸执行其动作，这类挖掘机就是全液压挖掘机。全液压挖掘机的液压系统是一个有机的整体，无论哪个元件出了故障，都会影响其正常工作。现以山河智能液压式履带挖掘机为例，分析液压系统常见故障原因及排除方法。 液压油温度过高 当液压油温度过高时，就必须考虑是否出现以下状况。 1.1.发动机皮带松动 这种情况下，挖掘机显示器会显示充电故障及高温。在熄火状态下用手去按动皮带，感受发动机皮带的松紧程度。由于皮带长期处于高速运动中，会逐渐老化，发动机启动

液压挖掘机系统的维护和保养

液压挖掘机系统的维护与保养 在建筑工地上活跃着各种各样的建筑机械，液压挖掘机是这些建筑机械的最主要设备之一，液压系统是这些设备的最重要系统之一。 对于全液压式的挖掘机而言，可以说液压系统就像人体的血液循环系统一样遍布整个挖掘机，它包含了液压油箱、主泵、多路阀、各管路及执行各动作的油缸、马达等部件，这些液压部件都是经精密加工而成的，它们对液压系统的维护有较高的要求，如果维护不当或不予维护将导致故障的发生，造成机器停机，也给您带来损失。 保持液压系统清洁三大要点 液压油进入液压系统运行之时，清洁是首要问题。应阻止脏物和其它杂质进入系统。 若液压系统中进入了微小杂质粒子，它们会擦伤泵、卡住阀、阻塞油口，从而造成机器故障。如何保持液压系统清洁？ 有三大要点： ◆保持液压油清洁； ◆保持系统清洁； ◆保持工作区域清洁； 保持液压油清洁 将油储存在清洁位置，换油或加油时必须小心谨慎。只能使用配备细格滤网的清洁漏斗将油从容器倒入油箱。当然，你使用的油必须是日立建机推荐的类型。 保持系统清洁 （1）定期更换液压油和过滤器 好的液压油含有多种添加剂，这些添加剂可防止油变质。 但是，这些添加剂在一段时间以后会丧失效用。因此油应该定期更换，确保添加剂发挥作用。过滤器只能从油中吸收有限数量的污垢粒子和其它杂质。 对于日立建机ZX系列（中型）机器，请每隔1000工作小时更换液压油箱回油过滤器，在更换液压油时清洗液压油箱吸油过滤器，以便保持系统清洁。 当更换液压油过滤器时，请检查过滤器底部是否有金属颗粒或碎屑；如有铜或铁屑表明液压泵、液压马达或阀可能已损坏或将要损坏，如有橡胶类则表示液压油缸密封件损坏。 （2）定期排放油箱污物

挖掘机液压系统图

挖掘机液压系统图 一．液压挖掘机液压系统的基本类型 液压挖掘机液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量复合系统等三种类型。 1．定量系统 在液压挖掘机采用的定量系统中，其流量不变，即流量不随外载荷而变化，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，分为单泵单回路定量系统、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。 2．变量系统 在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调速方式有三种：变量泵－定量马达调速、定量泵－变量马达调速和变量泵－变量马达调速。 单斗液压挖掘机的变量系统多采用变量泵－定量马达的组合方式实现无极变量，且都是双泵双回路。根据两个回路的变量有无关连，分为功率变量系统和全功率变量系统两种。其中的分功率变量系统的每个油泵各有一个功率调节机构，油泵的流量变化只受自身所在回路压力变化的影响，与另一回路的压力变化无关，即两个回路的油泵各自独立地进行恒功率调节变量，两个油泵各自拥有一半发动机输出功率；全功率变量系统中的两个油泵由一个总功率调节机构进行平衡调节，使两个油泵的摆角始终相同。同步变量、流量相等。决定流量变化的是系统的总压力，两个油泵的功率在变量范围内是不相同的。其调节机构有机械联动式和液压联动式两种形式。 二．YW-100型单斗液压挖掘机液压系统 国产YW-100型履带式单斗液压挖掘机的工作装置、行走机构、回转装置等均采用液压驱动，其液压系统如图1所示。 该挖掘机液压系统采用双泵双向回路定量系统，由两个独立的回路组成。所用的油泵1为双联泵，分为A、B两泵。八联多路换向阀分为两组，每组中的四联换向阀组为串联油路。油泵A输的压力进入第一组多路换向阀，驱动回转马达、铲斗油缸、辅助油缸，并经中央回转接头驱动右行走马达7。该组执行元件不工作时油泵A输出的压力油经第一组多路换向阀中的合流阀进入第二组多路换向阀，以加快动臂或斗杆的工作速度。油泵B输出的压力油进入第二组多路换向阀，驱动动臂油缸、斗杆油缸，并经中央回转接头驱动左行走马达8和推土板油缸6。 该液压系统中两组多种换向阀均采用串联油路，其回油路并联，油液通过第二组多路换向阀中的限速阀5流向油箱。限速阀的液控口作用着由梭阀提供的A、B两油泵的最大压力，当挖掘机下坡行走出现超速情况时，油泵出口压力降低，限速阀自动对回油进行节流，防止溜坡现象，保证挖掘机行驶安全。

挖掘机液压系统的正确维护

挖掘机液压系统的正确维护 液压系统为挖掘机工作装置提供动力。正确维护液压系统，对提高挖掘机的使用可靠性非常重要。现将挖掘机液压系统的维护叙述如下： 1．工作前液压油位检查 （1）检查油位前应将机车平置，挖掘臂放下，整机处于检查状态。 （2）停止发动机运转，等液压油温降至400C以下时再行检查。 （3）检查油位是否处在油位表中央，油位低时通过加油口补充。 2．油箱中水与沉淀物的清除 液压油箱中的液压油混入水或有沉淀物形成，应及时予以排除。排除的方法是： （1）卸下液压油箱上面的通气空心螺母，用力按下放气按钮（突起部分），排除液压系统的压力。 （2）松开液压油箱底部的排油销，排除油箱中的水和沉淀物。 （3）用柴油洗净液压油箱，放净清洗油，拧紧排油销。 （4）将整机放平，加液压油至规定油位，盖好油口盖帽。加油时应注意保持液压油的清洁，防止尘土、水等异物混进液压油箱。 3．充分保证液压油的品质 挖掘机液压系统的各种故障和早期磨损，往往与液压油不符合使用要求有关。维护保养中一定要根据环镜温度适当选择液压油牌号；补加液压油时要注意使用相同牌号的液压油，不同牌号的液压油不可混用。换油时要更换系统内所有的液压油；定期更换过滤器和液压油。 4．液压装置中空气的排除 更换液压油缸、液压油泵、回旋马达等液压部件时，要一并排除工作机构内的空气。排除空气的顺序是：先排除液压油泵内的空气，再排除油缸内的空气，最后是排除回旋马达内的空气。 （1）排除液压泵内空气。①松开排气销，如无液压油流出，应卸下销子，并从排气Iii向泵箱内加满液压油。②拧上排气销，启动发动机使其低速运转，并稍松排气销，直到有液压油从排气口流出为止。③拧紧排气销。 （2）排除油缸内的空气。①发动机处于低速运转状态，让各活塞杆在不抵达行程末端的情况下（距末端lOOmm处）往复伸缩4～5次。②使活塞杆抵达行程末端往复伸缩3～4次。 （3）排除回旋马达内的空气。不排除回旋马达内空气，很可能造成马达轴承损坏。排除方法是：①发动机低速空运转，松开排气销，如无油流出，使发动机停转，卸下排气销，将马达箱内加满液压油。②暂时拧上排气销，启动发动机低速空运转直到有液压油流出为止。③拧紧排气销，左右缓慢回旋两次以上。 5．液压油的更换 液压油使用约1000h应检查油质，使用约5000h后应更换。 6．滤清器的清洗与更换 液压吸滤器每工作1000h应清洗，每工作5000h应换新。回流过滤器新车首次使用50h，以后每工作1000h应清洗，清洗时应更换新滤芯。 7．维护时要注意清洁和各阀的压力值 因液压系统零件配合精密，维护时要特别注意清洁，切忌混人杂质和污染零件。 另外各种阀的压力要根据规定值进行调整，调整后要进行检查。

挖掘机液压系统的设计说明

目录 1 前言 (1) 1.1 挖掘机间介 (1) 1.2 国外研究现状及发展动态 (2) 1.3 本设计的研究容 (5) 2 液压挖掘机结构与工作原理 (7) 2.1 液压挖掘机整机性能 (7) 2.2 液压挖掘机结构 (8) 2.3 液压挖掘机传动原理 (10) 3 液压挖掘机工况分析及液压系统设计方案的确定 (12) 3.1 液压挖掘机的工况 (12) 3.2 挖掘机液压系统的设计要求 (17) 3.3 挖掘机液压系统的分析 (19) 3.4 液压系统方案拟订 (20) 4 液压系统的设计 (21) 4.1 液压系统方案及参数确定 (21) 4.2 执行元件液压缸及系统压力的初选 (22) 4.3 计算工作装置铲斗液压缸的主要尺寸 (23) 4.4 液压系统原理图的制定 (26) 5 液压元件的选择与专用件的设计 (31) 5.1 液压泵的选择和泵的参数的计算 (31) 5.2 柴油发动机的选择 (33) 5.3 液压阀的选择 (33) 5.4 其他液压元件的选择 (36) 5.5 油箱容量的确定 (38) 6 压系统性能验算 (40) 6.1 液压系统压力损失 (40) 6.2 液压系统的发热温升计算 (41) 总结 (46) 参考文献 (47) 致 (49)

容提要 挖掘机作为我国工程机械的主力机种，被广泛应用于各种各样的施工作业中。挖掘机产品的核心技术就是液压系统设计，由于挖掘机的工作条件恶劣，要现的动作复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计对推动我国挖掘机发展具有十分重要的意义。 在搜集了国外挖掘机液压系统相关资料的基础上，了解了挖掘机液压系统的发展历史，并对挖掘机液压系统的技术发展动态进行了分析总结。论文对挖掘机的各种工况进行了分析，系统总结了挖掘机液压系统的设计要求。根据挖掘机液压系统的设计要求，论文中采用通用多路阀，配以专用控制阀和简单的电子控制系统，设计了一套适合我国生产制造的LS恒功率控制单斗挖掘机液压系统。 本次毕业设计课题是WY200型液压挖掘机。课题以企业为依托。小型挖掘机由多个系统组成，包括液压系统，传动系统，操纵系统，工作装置，底架，转台，油箱，发动机安装等。本人的设计主要致力于分析和设计小型液压挖掘机工作装置的液压系统。本课题选择了国的质量和技术性能都接近设计要求的16~20t挖掘机作为基型，并在此基础上研究了国外的先进机型，设计出我们挖掘机的液压系统方按图，总体装配图以及相应的部件图和零件图。图纸基本采用Auto CAD二维软件绘图。本液压挖掘机的优点是采用伺服先导操纵系统，造型美观，具备挖掘，抓物，钻孔，推土，清沟和破碎等功能。平台可360°旋转，性能可靠，操作舒适，可广泛应用于建筑，市政，供水，供气，供电农林建设等工程。 Summary

挖掘机动臂机构液压系统

挖掘机动臂机构液压系统 1、设计背景 液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成（如图所示），由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。 2、设计要求 2.1使用要求 小型挖掘机主要用于城市、狭窄地区，代替人力劳动。主要作业是挖掘、装载、整地、起重等，用于城市管道工程、道路、住宅建设、基础工程和园林作业等。小型挖掘机体积小，机动灵活，并趋向于一机多能，配备多种工作装置，除正铲、反铲外，还配备了起重、抓斗、平坡斗、装载斗、耙齿、破碎锥、麻花钻、电磁吸盘、推土板、冲击铲、集装叉、高空作业架、铰盘及拉铲等，以满足各种施工的需要。与此同时，发展专门用途的特种挖掘机，如低比压、低嗓声、水下专用和水陆两用挖掘机等。总之它是一种多用途万能型的城市建设机械。由于这种机械的特点很靠近人，因此在设计上除了要求耐久性、可靠性和作业效率等，还需着重考虑人、机、环境的协调，特别要注意以下几点： (1)安全性即机械作业过程中不要与周围的人和物相碰撞，防倾翻稳定性好。 (2)低公害即排放要求高、低震动、低噪音，声音要比较悦耳。 (3)与周围环境能调和，形象要美观，形体和色彩不要引起人们不愉快感，对人有亲和感。 (4)尽量扩大其使用功能，可装多种附属装置，应成为城市万能型工程机械。 (5)操纵简便，任何人一学就会，都能操纵。 2.2 性能要求 小型挖掘机具有中型挖掘机的多项功能，又具有便于运输、能耗低、灵活、适应性强等优势，非常适用于空间狭小的施工场地作业，而且价格低、质量轻、保养维修方便，所以在小型土石方工程、市政工程、路面修复、混凝土破碎、电缆埋设、自来水管道的铺设、园林栽培等工程中得到了广泛的应用。由于满足基本的挖掘、装载、

挖掘机液压系统毕业设计

中文题目：XE40小型挖掘机液压系统设计 外文题目：DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR 毕业设计（论文）共 76 页（其中：外文文献及译文 8 页）图纸共 11 张完成日期 2015年 6 月答辩日期2015 年 6 月

辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书 本人郑重承诺：《》毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。 学生签名： 年月日 辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。 指导教师签名： 年月日

摘要 XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机，本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。为了研究这个课题，我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定，再根据这些数据，对铲斗缸进行参数计算。参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状，绘制出液压缸的CAD图。依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量，就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。通过已确定的流量，工作压力，还有工作速度，就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统，根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解，初步设计出液压挖掘机系统的原理图，并用CAD绘制出来。经过审核之后，再来确定所要要用的液压油，发动机，以及对液压阀进行选型。 关键词:液压缸;参数化设计；徐工挖掘机;液压系统

挖掘机液压系统原理

一、主液压回路系统的构成 日立挖掘机主液压回路系统是由主液压系统和先导回路系统构成。主液压回路将泵的液压油供给各操作机能的促动器。 二、先导回路液压操作系统的组成 液压系统是由发动机、主泵、先导泵、控制阀各1台和四个液压缸、1台旋转马达及2台行走马达组合而成、泵通过输入轴由发动机所驱动。主泵的液压油通过控制阀流到各促动器。先导泵的液压油流入先导回路内。 三、主回路 1、主液压回路 主液压回路系由吸引回路、输出回路、回油路及牌友回路所构成。液压系统由主泵、控制阀、行走马达各一台及四个液压缸。 主泵是斜轴式排量可变型轴向活塞泵，是由发动机驱动的（发动机转速比为1.0） 2、吸引回路和输出回路 泵通过吸引滤油器吸引液压油箱的油，油从泵流入控制阀，然后由油箱口放出，主泵放出的油通过控制阀流至各促动器。 控制阀控制各种液压机能，从各促动器流出的回油通过控制阀和液压油冷却器流回液压油箱。 3、回油路 每个促动器放出的油全部通过控制阀流回液压油箱内。回油路内有旁道单向阀，其设定压力分别为9.8×10^4pa及4×9.8×10^4pa。通常回油通过液压油冷却器及左侧控制阀流回液压油箱， 油温低时，粘度变高，通过油冷却器时的阻力也随着增大。 油压超过9.8×10^4pa时，回油直接流回液压油箱，可在短时间内把油温提高到适当的高度。 油冷却器被阻塞时，回油通过旁道单向阀直接流回液压油箱。 旁道单向阀被阻塞时设在冷却器和液压油箱之间，其设定压力为4×9.8×10^4pa。 液压箱内设有直流式滤油器，从左右两侧的控制阀流出的油合流后经直流式滤油器过滤，直流式滤油器内有旁道安全阀。当滤芯阻塞使差压达9.8×10^4pa时，旁道安全阀就打开，油直接流回液压油箱。 4、排油回路 马达及刹车阀等内部漏的油以及润滑油回路内的油，全部都积蓄起来，经过排油回路流回操作油箱。 5、行走马达排油回路 左右两行走马达漏的油由各个马达壳的排油口排出，合流后通过中心接头，经过直流式滤油器流回液压油箱。 6、旋转马达排油回路 旋转马达漏的油排出后，与行走回路排出的油一起通过直流式滤油器流回液压油箱。 7、输出压控制 控制阀内的卸载安全阀控制泵的输出压力保持一定。全部操作均在330×9.8×10^4Pa设定压力操作。 在挖掘操作时，设定压力变为370×9.8×10^4Pa。 狼涌截止安全阀把高压油释放到液压油箱内，以免油压系统及发动机承受过负荷。 8、先导回路 先导回路是由吸引、出油回路构成的。先导系统有先导泵、换冲阀、保险阀、2个高速电