挖掘机液压系统详解

不二越(NACHI)液压挖掘机液压系统

一.分流比阀前补偿负载敏感压力补偿多路阀组

该阀组有九个阀杆(左右行走，回转，动臂，斗杆，铲斗，推土板和后备)，另有四个控制阀(安全阀A，卸载阀B，切断阀C和压差减压阀D)。

在每个阀前设压力补偿阀，各阀通路情况和工作原理如图二(a)，(b)，(c)所示，该阀为三位十二通阀，有二个进油P口，三个回油T口，三个LS(压力补偿口)，二个执行器(A、B)口，二个先导油压(Pi)控制油口(进出口)，如图二(a)所示。为了清楚地了解油口连通情况，图二(b)画出了一个阀位(中位)，来表示油路连接情况。如果把相同的油口合并，并取掉先导控制油口，则该阀实际上是带补偿油口的三位四通阀，如图二(c)所示。

压力补偿阀左端受阀杆进口压力P m作用，右端受补偿压力P LS和该阀杆的负载压力（阀杆出口压力）P L作用，从压力补偿阀阀杆力平衡可得：

P m=P L+P LS

阀杆进出口的压差△P为：

△P=P m-P L=P LS

各压力补偿阀右端都受P LS作用，因此各阀杆的进出口的压差都相等。

经各压力补偿阀的压差为：

△P=P-P m=P-P L-P LS

因同时动作的各阀的负载压力P L是不同的，因此同时动作时，各压力补偿阀的压降不同，此压降差正好补偿了负载压力差，起到了负载均衡器的作用。

图二各阀通路情况和符号原理图图三压差减压阀两次压力反馈负载敏感系统

二.压差减压阀两次压力反馈负载敏感系统(见图三)

该负载敏感阀采用阀前补偿，采用一个等差减压阀，该减压阀是二位三通阀（图一中D），有三条通路：P油泵压力油，补偿压力油P LS和回油路，其一端受油泵压力P作用，另一端受最高负载压力P Lmax和减压阀输出压力P LS作用。从减压阀力平衡可知，该减压阀输出的油压为：P LS=P-P Lmax

压差减压阀输出油泵压力和最高负载压力之差P LS，作用在各压力补偿阀的左端和油泵流量调节阀的左端。

从油泵流量调节阀力平衡可知：

P LS=F S/A

式中：F S：流量调节阀弹簧力

A：流量调节阀受压面积

当P LS>F S/A流量调节阀在右位，油泵压力油进入变量油缸使油泵流量减小

当P LS

通常负载敏感压力补偿系统，一般泵和多路操纵阀之间连接管道较长，引起压力传递滞后，使得控制不稳定，由于管道阻力引起压降，使得泵的出口压力P P和多路操纵阀的进口压力P V有差异，P P>P V，特别是通过该管道的压降，随温度而变，冬天低温时P P和P V之间压差较大，造成泵的流量控制和负载敏感阀的流量控制不一致，泵的流量按P P-P Lmax目标压差进行控制，而负载敏感阀按P V-P Lmax目标压差进行控制，因P V-P Lmax

NACHI作了改进，采用压差减压阀检出多路阀的进口压力和最高负载压力之差P LS，作

为二次压力，向油泵调节阀和压力补偿阀同时进行反馈，避免了负载敏感管道较长时产生的负载压力信号延迟的问题，自动修正了低温时泵和操纵阀之间的压力损失，使油泵和操纵阀的调节保持一致，避免了油泵和操纵阀之间油管压力损失所造成对控制的不良影响，能防止低温时执行元件的速度降低，获得和常温时同样的操纵感觉。

三．与发动机转速连动控制的负载敏感压力补偿系统（见图四）

图四与发动机转速连动控制的负载敏感压力补偿系统

随着发动机的转速改变油泵流量随之变化，要求油泵控制目标补偿压差和多路阀进出口压差也随之改变，要求目标补偿压差随发动机转速自动变化，随着发动机转速上升，目标补偿压差自动增加。为此NACHI采用转速匹配控制阀（图一中E）。

利用先导操纵定量泵输出的液压油。经过定节流口产生的压差来检出发动机转速。因为定量泵的流量与发动机转速成正比，通过节流孔S产生的压差与泵的流量有关。把节流孔S前后压差作为油泵调节阀的目标压差。从而使油泵的排量控制与发动机转速相匹配。

通过转速匹配阀（实际是压差调节阀）检出节流孔前后压差P0。

从转速匹配阀的力平衡可得：

P0=P1-P2

式中：

P1—节流孔前压力

P2—节流孔后压力

在原油泵调节阀上取掉弹簧，将P0作用于油泵调节阀的左端，作为目标补偿压差（替代弹簧作用）与补偿压力P LS（作用在油泵调节阀的右端）相平衡，按P0=P LS来调节油泵的流量。

P LS=P V-P Lmax为多路阀进口压力和最高负载压力之差。P LS=P m-P L，P LS也是各操纵阀入口压力P m和出口压力P L之压差。

目标补偿压差△P（P LS）随发动机转速而变，使系统与发动机工况相匹配，使得在所有发动机转速范围都能保持最佳的操纵感觉，改善了微调操作性能，也降低了系统的能耗。

图五（a）为通常负载敏感系统，图中表示在发动机高转速和低转速时，阀杆行程和通过流量的关系曲线。

从图中可见，当发动机在低转速时，阀杆达到一定行程后，阀杆行程（阀的开度）增加，阀控制的流量保持不变（在图中水平线）。

图五（b ）为转速连动控制的负载敏感系统，由于转速连动控制，当发动机转速低时，补偿压差降低，因此该情况下，阀杆行程和通过流量曲线，为一条连续的倾斜线，没有水平线区段。

发动机高转速和低转速，流量与行程的特性曲线，仅斜率不同，发动机低转速时，特性曲线倾斜度小，微调操作性能好。

四．与自身负载压力相关的压力补偿阀（见图六）

压力补偿是保持操纵阀的进出口压差在目标压差值来进行控制的。当遇到惯性负载较大时，例如挖掘机回转马达启动时，负载压力变化比回转速度变化来的快，负载压力P L 迅速升高，而流量增加跟不上，使压力补偿阀不能按补偿压力正确调整，产生过度或不足调整，来回摆动，伴随着产生大的流量变动。使得进入回转马达的流量偏离目标流量来回增减变动，引起回转马达产生振摆波动。为了避免这个问题，过去挖掘机采用负载敏感压力补偿系统时，一般回转马达独立地采用单泵供油。

NACHI 为了解决这个问题，开发了与自身负载压力相关的压力补偿阀，其具体结构见图六。

它由阀体、滑阀和柱塞组成，滑阀的右端有一个受压面积A 1，作用着操纵阀的进口压力，滑阀的左端有两个受压面积A 2和A 3，分别作用着补偿压力P LS 和自己的负载压力P L （如图六所示）

。

图六与自身负载压力相关的压力补偿阀由压力补偿阀力平衡可得

P LS A 2+P L A 3=P m A 1

操纵阀进出口压差△P=P m -P L

如A 2=A 3=A ，令K=A/A 1

则：△P=KP LS -(1-K)P L

当A=A 1△P=P LS △P 等于补偿压力

当A ≠A 1时A 1>A K<1△P 随负荷增加而减少

A 1>A K>1△P 随负荷增加而增加

采用K<1压力补偿阀结构，△P与自身负载压力有关，如图七所示，随着自身负载压力的提高，压差△P减少，使得流量自动减少，这样当遇到惯性负荷时，不会因负载压力突然增高，产生压力补偿阀过度调整，使进入回转马达的流量超过目标流量。避免了产生来回振摆的现象。

采用了这种与自身负载压力相关的压力补偿阀，遇到惯性负荷也能平稳控制，挖掘机回转就不需要采用单独油泵供油。

五．液压系统其他功能阀（见图一）

1．安全阀A：控制系统油压。

2．中位卸载阀B：从符号原理图上可知，该阀是二位二通阀。

东芝负载敏感压力补偿挖掘机油路

东芝负载敏感压力补偿系统（Innovative breed-off load sensing system ）采用回油路分流比负载敏感压力补偿多路阀（IB 系列多路阀）和负流量控制泵(PVB 系列变量泵)。挖掘机液压系统如图一所示。

挖掘机液压系统一般都由四大部分，IB 系统中各液压作用元件液压子系统和多路阀先导操纵系统这二个部分没有多大特色，为节约篇幅在本文不作介绍。本文重点介绍IB 系统中具有特色的部分：多路阀液压系统和液压泵控制系统。

一．东芝回油路压力补偿分流比负载敏感阀（IB 系列阀）

东芝回油路压力补偿分流比负载敏感阀液压系统的原理符号，如图二所示

该阀由9联阀组成（动臂，斗杆，铲斗，回转和二个行走外，有三个供选用阀），可用于小型挖掘机上。三个供选用阀：一个用于推土，一个用于动臂偏转，还剩下一个供后备用，（可装其他附属工作装置）。各阀并联供油，中位封闭。阀组中包括液压作用元件的过载阀和补油阀，具有增压功能的安全阀，油泵流量控制阀和负流量控制节流孔等。

（一）IB

系列多路阀的具体结构和原理符号图如图三所示

1.压力补偿滑阀

2.回油口

3.回油腔

4.再生单向阀

5.主阀

6.LS腔

7.进油单向阀

8.进油腔9.旁通回油道10.检出最高负荷压力单向阀

图三IB系列阀具体结构和原理符号图

IB系列多路阀每个阀外，由主阀5（三位十通阀），压力补偿阀1。进油单向阀7，再生单向阀4，检出最高负载压力单向阀10。以及油缸A和B腔的过载阀和补油单向阀等组成。

（二）回油路压力补偿工作原理和特点

IB系列负载敏感阀工作原理如图四所示。

压力补偿阀左端受负载压力P L（即操作阀的出口压力）和弹簧力作用，右端受最大负载压力P Lmax作用，从压力补偿阀力平衡可得：

AP L+F s=P Lmax A

式中：A－受压面积

F s－弹簧力

采用弱弹簧，可忽略弹簧力。得：

P L=P Lmax

由于回油路上压力补偿阀的节流补偿作用，使各操纵阀控制的执行器负载均衡，各执行器负载压力相同，都为P Lmax。

通过各压力补偿阀的压差ΔP为

ΔP L=P Lmax－P L

恰好补偿了负载压力差

各操纵阀阀杆进出口压差都相等为:

容易利用重力组成再生回路，为实现再生供油，在油路上设再生单向阀，通过主阀杆回油节流控制，可实现可变再生功能。

二．负载敏感泵控制系统

东芝小型挖掘机采用PVB系列变量泵，该泵具有恒功率控制阀，可实现恒功率控制。原用于开中心负流量控制系统，在恒功率控制阀上，有从多路操纵阀回油道节流孔前引入的先导控制油压实现负流量控制。（见图一）

IB系统的PVB泵仍采用负流量控制，在多路阀上设流量控制阀，在其回油路设负流量控制节流孔，还有当节流孔堵塞时溢流的安全阀，防止进入变量油缸的油压过高。负流量控制工作原理如图四所示。

流量控制阀：为二位二通阀，其作用是控制油泵排量（流量）。左端受泵出口压力P p 作用，右端受最大负载压力P Lmax和弹簧力F s作用。

当P p－P Lmax

当P p－P Lmax>F s/A时，流量控制阀处于左位，油泵压力油可通过流量控制阀，经节流孔回油，在节流孔前建立的油压Pi，将Pi引向调节油泵的伺服缸，作用在其活塞上，克服弹簧力使油泵流量减小。弹簧力使油泵排量变大，。Pi油压使油泵排量减小，油泵排量由两者力平衡确定。随着压差ΔP=P p－P Lmax增加，流量控制阀开口量逐渐增大，则流经节流孔的流量增加，则P i上升，在P i作用下油泵流量逐渐减小，与开中心负流量控制泵性能相同。

该阀的作用是使液压泵出口油压P p和最高负载压力P Lmax之差ΔP保持一定。

ΔP=P p－P Lmax=F s/A该压差ΔP也就是各阀杆的阀前和阀后压差。

液压泵只向执行器提供比负载稍高一些（ΔP）的油压，司机可通过操纵多路阀主阀杆，进行节流来改变供执行器的流量，由于主阀杆节流，使ΔP升高，流量控制阀起作用，打开回油，油通过节流孔，使负流量控制先导控制油压上升，作用在变量油缸上，使液压泵流量减小，实现了按司机的要求来改变油泵排量，能够按需供油。

当操纵阀都在中位时，这时各P L都通回油，则P Lmax=0，P p只需克服弹簧力，流量控制阀就处于左位，油泵压力油通过该阀经节流孔建立油压，作用在变量油缸活塞上，使油泵流量变得很小，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，使当操纵阀在中位时，油泵在低压小流量，实现中位卸载节能。

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OPT 油泵行走行走铲斗动臂选用斗杆选用选用B9

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PZ 增压图二

IB系列挖掘机多路阀液压系统流量控制阀负流量控制节流孔

在世界每个角落，无论是城市建设，还是矿产开采，液压挖掘机作为建设队伍的先导者，走过了五十多年的发展历程。三一重机结合世界先进技术，在较短的时间内,快速研制出了具有自身优势的SY200C、SY220C 等全液压系列挖掘机，产品质量引领行业新潮,深受客户青睐。

下面让我们来揭示三一挖掘机的特点：

第一大特点：配置性能卓越

在动力系统方面，三一挖掘机采用日本生产的康明斯发动机，该产品的可靠性、动力性、燃油经济性和低排放性等指标在国际上都具有领先水平，满足欧美排放标准。

在电控系统方面，自主开发了PLC 电子控制系统，这在国内挖掘机生产制造企业中属第一家。

该系统对整机运行状态实行全面监控，机器一旦发生异常就能及时报警，并自动查找故障，电脑根据测得的故障参数找出故障发生的部位;同时还具有历史故障记忆功能和维护保养信息自动提示功能,从而可及时排除事故隐患，延长用户维修周期，降低维护和保养费用。

另外,电子控制系统能对动力系统和液压系统进行综合控制，使二者达到最佳匹配，协调工作,起到明显的节能效果，生产效率高。它具有下列两个特点：一是自动怠速功能——当操纵杆回中位8秒后，发动机自动进入每分钟1250转的低速运转，从而可减少液压系统的空流损失和发动机的磨损，起到节能和降低噪声的作用。当扳动操纵杆重新作业时，发动机自动恢复到原来的转速状态,进入作业工况。

二是发动机过热自动保护功能——当发动机冷却水的温度过高时，工作模式自动降低一档，当冷却水温度过热报警时，柴油发动机进入自动降速状态，直到冷却水温度降至正常温度为止。

在液压系统方面,三一挖掘机采用了负流量控制的液压系统。三一挖掘机在行驶过程中能根据路况实现高速与低速的自动切换。当液压系统压力过小时，在左边操纵手柄上按下“升压按钮”，触摸屏上将提示“压力补偿5秒”，5秒钟后提示消失，从而保证了系统的正常压力。与此同时,还采用了液压启动操纵杆,通过锁住、开锁的切换，避免错误操作，保证驾驶员的人身安全。

三一挖掘机充分利用当今世界最先进的高科技成果，通过国际化采购,保证了整机的高可靠性。其中，主泵、多路阀、回转马达、油缸和行走马达等选用日本进口产品，，核心部件的配置达到了高品质、长寿命、少维护的目的。

三一挖掘机所有高压油管配置都是经过严格探伤处理、并进行过58.9MPa 压力测试和100万次压力脉冲试验的国外知名品牌，确保了整机液压系统的运行可靠。

另外，动臂保持系统、回转缓冲控制系统、动臂和斗杆油缸回油补偿系统还能有效地提高机械使用的安全性与稳定性。

在工作装置方面，三一挖掘机优化了国外设计,并进行加强;在高应力区用多块厚板加强;在动臂、斗杆油缸支承处增加隔板，所有这些都较好的延长了整机使用寿命。

履带架采用当今世界流行的X 形设计，提高了车架的刚度、强度、通过性。由于架体两侧面平滑，减少泥土堆积，便于清洁。

在液压系统方面,三一挖掘机采用了负流量控制的液压系统。三一挖掘机在D o c u C o m P D F T r i a l w w w .p d f w i z a r d .c o m

行驶过程中能根据路况实现高速与低速的自动切换。当液压系统压力过小时，在左边操纵手柄上按下“升压按钮”，触摸屏上将提示“压力补偿5秒”，5秒钟后提示消失，从而保证了系统的正常压力。与此同时,还采用了液压启动操纵杆,通过锁住、开锁的切换，避免错误操作，保证驾驶员的人身安全。三一挖掘机充分利用当今世界最先进的高科技成果，通过国际化采购,保证了整机的高可靠性。其中，主泵、多路阀、回转马达、油缸和行走马达等选用日本进口产品，，核心部件的配置达到了高品质、长寿命、少维护的目的。四轮一带为意大利、韩国等原装产品，在国内同行业产品中属高档配置。第二大特点：生产效率更高为了提高整机的生产效率，根据作业环境的不同，三一挖掘机设置了三种作业模式，即重负荷挖掘的H 模式,标准挖掘的S 模式，轻载挖掘的L 模式。每种模式的设计与发动机、主泵的转速及系统压力相匹配。这样，使整机获得了最大的生产效率和最少的油耗。三一挖掘机每分钟可装4～5斗，可与美国卡特和日本小松同规格挖掘机的挖掘装载速度相媲美。另外,由于三一挖掘机还特别设置了“升压按钮”,功率可再提高十个百分点，使机器获得一个持续8秒钟的爆发力，从而满足瞬间恶劣工况的需要,使生产效率大大提高。第三大特点：操作环境舒适由于驾驶室内部按人体工程学原理设计，致使每个操纵按钮都在驾驶员伸手可及的范围之内，驾驶室底部采用先进的硅油橡胶安装座，防振效果更佳；座椅可全方位调整，操纵箱可以在二级轨道上移动到最理想的位置。驾驶室内设有大功率冷暖空调，冬暖夏凉，舒适宜人。另外,整机视野开阔，驾驶室的天窗还可以打开，前窗可以向上翻至顶部,后窗可提供后方和两侧良好的视野。为了避免显示屏反光对可视性的影响，控制面板还可以向内侧倾斜移动。第四大特点：维护保养便捷三一挖掘机所有的电器元件均采取集中布置设计，而且重要部件非常容易靠近作业,维护保养十分方便；自润滑轴承，大大延长了工作装置的维护保养时间；大型油水分离器，提高了燃油系统的使用寿命；高效双滤芯的空气滤清器，保证了发动机的供气质量。此外,三一挖掘机的外观设计属二十一世纪世界一流水准,特别是油漆工艺,除美观大方外,良好的光洁度还有利于除尘,大大减少了驾驶员的保洁劳动强度,充分体现出三一挖掘机个性化设计和人文关爱。三一重机本着顾客永远是上帝的宗旨,在努力为客户提供一流的施工解决方案的同时,不断完善各种售后服务体系,满足客户最大需求。三一期待您更多的关注。D o c u C o m P D F T r i a l w w w .p d f w i z a r d .c o m

挖掘机的新进展

1、发动机功率增加、转速下降

20t系列

CAT200B：100kW/2000rpm、CAT200C：103kW/1800rpm PC200-6：99kW/2000rpm、PC200-7：107kW/1950rpm

液压泵及其控制系统

液压挖掘机是工程机械主力机种，是建设工程的主要生产工具，因此对挖掘机提出了很高的要求。要求节能低排放、高效率、良好的操纵性和降低对环境的负荷等，要实现这些要求必须对挖掘机进行控制，由于液压控制信息处理能力差，不能光靠液压控制主要要靠电子控制。液压动力由液压泵提供对液压泵的控制是挖掘机的主要控制，不仅仅是对液压泵进行单独控制，而需对泵和发动机进行综合控制使泵和发动机具有良好的匹配性能，因此必须同时提到发动机控制。

挖掘机被称为土建机械手，是建设机器人的代表，它的控制内容复杂多样例如：自动角削控制需要采用负责的定位技术（GPS和全球仪定位）等，在这里就不提了。下面介绍目前已广泛采用的控制技术。

一、三种工况节能控制

挖掘机是大功率长时间工作的机械，能量消耗很大，燃料消耗量涉及使用成本和经济性，同时与环境负荷密切有关，排放已成为世界性的重大问题不容忽略。

㈠挖掘机存在以下三种工况能量损失

1.操纵阀中位时能量损失

工作装置停止作业各操纵阀处于中位，此时液压泵只需供应很少量液压油冲洗润滑系统使液压泵处于待命状态，一旦系统要求工作即可快速响应。中位时液压泵供应压力只需克服管道阻力和为防止气蚀而设的背压，系统压力不高，但变量泵由于采用恒功率控制流量却很大，因此有不小的能量损失，如图1(a)所示。

2.微动操作时能量损失

液压挖掘机需要精细作业微动操纵控制，一般采用通过控制操纵阀开度进行节流调速，将部分油溢流回油，这部分的能量损失如图1(b)所示。

3.过载溢流能量损失(高压切断)

掘削时遇硬石块掘不动，为了防止过载损坏机械，液压安全阀打开，压力油通过安全阀溢流回油箱，其能量损失如图1(c)所示。实际作业时，溢流状态操作很少，节能效果不大有些液压系统没有此节能措施。

图1一般挖掘机液压系统能量损失

以上这些在使用中产生的能量损失主要是流量损失，而油压力是完成工作所必须的，因此为减少上述能量损失的节能控制，实际上是按需流量控制，使泵流量按实际需要输出，避免不必要的流量损失。

㈡三种工况节能控制方法

目前挖掘机采用液压方法解决三种工况能量损失有以下三种方法：

1.负流量控制(中位开式系统采用)

泵输出油通过操纵阀阀杆控制将油分成两部分：一部分去液压缸或液压马达，是有效流量，另一部分通过阀中位回油道回油箱，是浪费流量。要控制这部分浪费油，使它保持在尽可能小的范围内，为此，在操纵阀中位回油道上加一个节流孔，通过节流孔产生压差。将节流口前压力引至泵排量调节机构来控制泵的排量，如图2所示。通过节流孔流量越大，则节流口前先导压力越大，泵排量越小，先导压力与泵排量呈反比关系，故称为负流量控制。

图2泵的负流量控制图3负流量控制调节特性

负流量控制调节特性如图3所示。图中第一象限表示操纵阀杆开度S与去回油道流量q 之间关系，当阀开度S达一定值S i(<100%)时，流量q为零，q随着S增加而减小，其斜率与液压缸压力p a有关。图中第二象限表示去回油道流量q与液压泵变排量机构先导控制压力p i之间关系。图中第三象限表示先导控制压力p i与油泵流量Q p之间关系，Q p随着p i增加而减小为负流量控制。图中第四象限为操纵阀杆开度S与液压缸流量Q a和泵流量Q p之间关系，当阀开度达到一定值时，q为零、液压泵油全部供给液压缸(Q p=Q a)。图中给出阀开度为S0时相应的q(q0)、p i(p0)、Q p(Q p0)和Q a(Q a0)值。

图4正流量控制系统原理图图5正流量控制系统的控制特性

2.正流量控制

正流量控制液压泵的倾斜角(排量)随液压泵变量机构先导控制压力上升而增加，故称为正流量控制。正流量控制系统原理如图4所示，泵变排量的先导控制压力采用操纵阀的先导控制阀油压。从图中可见，通过梭形阀检出a1、b1、a2、b2各先导控制油压中的最高油压p i，输给液压泵变量机构来控制液压泵排量。

液压泵和操纵阀的控制特性如图5(a)所示，操纵阀开度和液压泵的流量Q p都随着P i 的增加成比例地增加。图5(b)表示泵流量Q p、去油缸流量Q a和先导控制压力P i与操纵阀行程S的关系。

正流量控制用最高先导控制压力作为检出信号来控制油泵流量，不能全面反映液压作用元件流量需要，不如负流量控制。

正流量控制需要一系列梭形阀组成梭阀网络，结构比较复杂些。目前正流量控制在挖掘机上未见采用。

3.闭心负荷传感控制(见图6)

以上两种是中位开式油路，此系统是中位闭式油路，各操纵阀在中位时处于关闭状态。各操纵阀中位时，泵压力油通过卸荷阀回油箱，从图中可见，此时卸荷阀背面通回油无压力，泵出油口只需克服作用力不大的卸荷阀弹簧力，就能打开阀卸油，但克服弹簧力需一定油压，形成压差作用于泵的变排量机构，使泵的排量变得很小。泵的变排量机构由泵的出口压力和经操纵阀阀杆节流调速控制后去油缸的压力之间的压差来控制，当操纵阀阀杆开度小，则经阀杆的节流压差大，泵变排量机构控制压差大，使得泵的排量减小，油泵的输出流量和去液压缸的流量都随操纵阀的开度变化而变化，按操纵阀的操纵量供给相应流量。当油缸遇到不可克服阻力或走到头时，溢流阀打开卸油，这时泵压力油经操纵阀和节流孔(溢流阀前)，沿途的压力损失形成压差，作用于泵变排量机构，使泵的排量变为最小。

图6闭式负荷传感控制图7节能控制后能量损失

4.采用节能控制方法后能有效地减少以上三种工况的能量损失，节能控制后三种工况能量损失如图7所示。

二．恒功率控制(压力感应控制)

㈠P-q曲线控制

目前液压挖掘机都采用恒功率控制，随着油泵压力提高油泵输出流量减小，满足挖掘机

高压小流量低压大流量的作业要求。PQ＝常数是恒功率曲线，能充分利用发动机功率，防止发动机熄火。可采用小的发动机。

所谓恒功率控制，实际上是Pq＝常数(q为变量泵的排量)应该说是恒转矩控制，当发动机转速不变时是恒功率，发动机转速改变，功率发生变化。恒转矩控制对发动机和液压泵联合工作很有利，因为对发动机的阻力矩是不变的，可以通过油门控制来改变发动机转速，从而使液压泵流量变化，发动机和液压泵匹配工作情况如图8所示。

图8发动机和液压泵匹配工作

液压泵的阻力矩为：M∝pq

液压泵的吸收功率：N∝pqn

式中：p――压力

q――排量

n――发动机转速

㈡p-q曲线控制方式

1.液压机械控制方式

(1)双泵恒功率控制方式

(2)单泵杠杆式恒功率控制装置

图9杠杆式恒功率装置原理

挖掘机节能液压控制系统分析与应用解读

挖掘机节能液压控制系统分析与应用? 李艳杰 1,2于安才 2姜继海 2 (1. 沈阳理工大学机械工程学院沈阳 110159; 2. 哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨 150001 摘要 :深入分析了现代液压挖掘机中三种主流的节能液压系统——负流量控制、正流量控制和负载敏感系统的基本工作原理, 重点分析了它们在不同系列挖掘机中的应用;介绍了两种新型挖掘机液压系统的基本原理;分析表明三种典型挖掘节能液压系统都具有一定的节能效果,但工作原理各有不同;新型的挖掘机液压系统虽然还在研发阶段,但具有更好的节能效果及应 用前景。 关键词:液压挖掘机负流量控制正流量控制负载敏感系统 中图分类号 TU621 Analyses and Application of Energy-Saving Hydraulic Control System of Excavator LI Yan-jie1,2YU an-cai2JIANG Ji-hai2 (1. School of Mechanical Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159; 2. School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001 Abstract : Negative flow control, positive flow control and load sensing are the general energy-saving hydraulic systems of modern hydraulic excavator. The basic principles of the three typical hydraulic control systems were analyzed deeply. Their application in different kind of excavators is mainly analyzed. The principles of two new

挖掘机力士乐液压系统分析

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。

挖机液压传动系统介绍解读

挖机液压传动系统介绍 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。 类型

挖掘机通用液压系统分析

摘要 单斗液压挖掘机作为完成土石方开挖的主要施工机械设备，已广泛用于工业与民用建筑、交通运输、水利电力工程、矿山开掘以及军事工程等机械化施工中。当今挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。液压系统在挖掘机行业中具有极其重要的作用。本文对力士德SC330机型液压系统进行了详细的研究。第一章，介绍挖掘机的概况、国内外挖掘机技术及行业发展、分类以及工作工况，然后又介绍了液压系统的概况。第二章介绍了系统液压泵，主要介绍了泵功率的调节及泵的变量分析。第三章、第四章分别对回转系统和行走系统的工作原理及细部动作原理进行分析。第五章，对挖掘机液压系统进行了工作总结。 关键词：挖掘机，液压系统，变量分析，工作原理

Abstract Single bucket hydraulic excavator as completed earthwork excavation of main construction equipment, has been widely used in industrial and civil construction, transportation, water conservancy and electric power engineering, mine exploitation and military engineering mechanized construction.Current excavator production to large-scale, miniaturization, muti function change, special change and the direction of automation development. The hydraulic system in excavator industry plays an important role in. The book de SC330type hydraulic system are studied in detail. The first chapter, introduction of excavator excavator technology at home and abroad, and industry development, the classification as well as the working condition, and then introduced the general situation of hydraulic system. The second chapter introduces the system of hydraulic pump, mainly introduced the pump power regulation and pump variable analysis. The third chapter, the fourth chapter of rotary system and the operating system's principle of work and the detail operation principle anar ysis. The fifth chapter, the full text of a summary of the work. Key words: Excavator, Hydraulic system, Multivariate analysis,Working principle

浅论挖掘机液压系统故障分析及解决措施示范文本

浅论挖掘机液压系统故障分析及解决措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

浅论挖掘机液压系统故障分析及解决措 施示范文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 一、引言 液压系统是工程机械中的一个重要部分。液压系统由 于具有体积小、重量轻、易安装、功率密度大、响应快、 可控制性强、工作平稳且可实现大范围的无级调速等优 点。应用日趋广泛。液压挖掘机是目前工程施工中使用较 为广泛的一种工程机械，其行走、回转和举升、挖掘动作 都是通过发动机把机械能转化为液压油的压力能来驱动液 压油缸和马达工作而实现的。对于液压系统。虽然只是作 为挖掘机复杂主系统的子系统，但是其对主系统的功能和 效率产生的影响是巨大的。液压系统的失效将会直接导致 主系统的失效，从而造成严重的经济损失。因此，对液压

挖掘机液压系统的分析及故障诊断尤为重要。 二、挖掘机的液压系统类型 按液压栗特性，液压挖掘饥采用的液压系统大致上有定量系统、变量系统和定量、变量系统等三种类型。 (一)定量系统 在液压挖掘机采用的定量系统中，其流量不变，即流量不随负载而变化，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、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。 (二）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，其调节方式有三种：变量泵一定量马达调速、定量泵变量马达调速、变量泵变量马达调速。液压挖掘机采用的变量系统多采用变量泵一定量马达的组合方

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。

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

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

挖掘机液压系统设计

目录 绪论----------------------------------------3 1.1现代液压技术的发展状况---------------4 1.2液压传动的研究对象-------------------4 1.3液压传动的组成-----------------------4 1.4液压传动的优缺点---------------------5 1.3.1液压传动的主要优点------------------5 1.3.2 液压传动的主要缺点------------------5 1.5液压技术的发展应用-------------------6 1.4.1、液压传动在各类机械中的应用---------6 1.4.2、液压传动技术的发展概况-------------7 第1章挖掘机的液压系统----------------------8 2.1挖掘机的工作循环及对液压系统的要求-----8 2.2 WY—100挖掘机液压系统的工作原理-------9 第3章液压系统的设计-----------------------12 3.1明确设计要求进行工况分析---------------12 3.2确定液压系统的主要参数-----------------13 3.2.1液压缸的载荷组成计算-----------------13 3.2.2液压马达的负载-----------------------15 3.3计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 ---------------------------------------15 3.3.1液压缸的设计计算---------------------15 3.3.2液压马达的设计计算-------------------16 3.4液压泵的确定与所需功率的计算-----------17 3.4.1液压泵的确定-------------------------17 3.4.2 选择液压泵的规格--------------------18 3.5阀类元件的选择-------------------------18 3.5.1.选择依据----------------------------18

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

挖掘机液压系统设计

目录 绪论 --------------------------- 3 1.1 现代液压技术的发展状况------------ 4 1.2 液压传动的研究对象-------------- 4 1.3 液压传动的组成---------------- 4 1.4 液压传动的优缺点----------------- 5 液压传动的主要优点------------- 5 液压传动的主要缺点------------ 5 1.5 液压技术的发展应用-------------- 6 、液压传动在各类机械中的应用- 6 、液压传动技术的发展概况--------- 7 第1章挖掘机的液压系统 ------------------ 8挖掘机的工作循环及对液压系统的要求 ----------------------------------------------------- 8 WY —100 挖掘机液压系统的工作原理------------- 9 第3 章液压系统的设计 ------------------ 12明确设计要求进行工况分析------------------ 12 确定液压系统的主要参数------- 13 液压缸的载荷组成计算-------- 13 液压马达的负载------------- 15 计算液压缸的主要结构尺寸和液压马达的排 -------------------------------------- 15 液压缸的设计计算------------ 15 液压马达的设计计算------------- 16 液压泵的确定与所需功率的计算-- 17 液压泵的确定--------------- 17 选择液压泵的规格------------ 18 阀类元件的选择------------------- 18 选择依据------------------ 18 选择阀类元件应注意的问题---- 18

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、

日本(NACHI)挖掘机负荷敏感液压系统分析

…一ｅ专题研究掣鏊台篇蠢—一ｄｕｂｊｅｃｔＲｅｓｅａｒｃｈ 日本‘ＮＡＣＨＩ）挖掘相负荷敏 液压系统分析威Ｊｏ乩 ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＮＡＣＨＩｅｘｃａｖａｔｏｒｌｏａｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｓｙｓｔｅｍ 吕超１，阎季常２，高峰３ ＬＶＣｈａｏ，ＹＡＮＪｉ—ｃｈａｎｇ，ＧＡＯＦｅｎｇ （１．徐工研究院，江苏徐州２２１００４；２．江苏瑞隆电液控制科技有限公司，江苏徐州２２１００４ ３．浙江大学，浙江杭州３１００５８） 【摘要】分析了目前国内外小型挖掘机常用液压系统的几种形式，以日本ＮＡＣＨＩ系统为例研究负载敏感系统的工作原理。 【关键词】小型挖掘机；液压系统，负载敏感；压力补偿 小型液压挖掘机既具有精致小巧、灵活机动的优点，同时兼具中挖的基本功能，广泛用于各种小型土方施工。液压系统是挖掘机最重要的部分，液压系统设计是挖掘机主机厂产品设ｒ一 计中最重要的组成部分之一。 目前挖掘机液压系统的形式和种类较；多，从多路阀的形式可分为开中心和闭 中心两种，按控制方式不同可分为阀控系； 统和泵控系统，在实际的应用中，阀控系 统很普遍，泵控系统往往和阀控系统结合 在一起使用，实际上是阀控和泵控组合而； 成的复合系统，小挖系统主要还是选用国 外成熟的系统居多，常见的有日本ＫＹＢ 公司的三泵系统、ＮＡＣＨＩ公司的ＬＳ系 统、东芝公司的ＩＢ系统、德国力士乐公司 的ＬＳ、ＬＵＤＶ系统、韩国东明公司、第日 油压公司的系统等，下面我们主要对日本 不二越（ＮＡＣＨＩ）液压系统进行分析研ＩＬ－究。 １ＮＡＣＨＩ液压系统简介 挖掘机液压系统主要由液压执行元件 完成各个动作，电液系统配合实现整车的控制动作。液压系统主要由上、下车液压系统和先导操纵系统部分组成。ＮＡＣＨＩ液压系统原理见图１。 Ｓ 图１ＮＡＣＨＩ液压系统原理图 建筑机械化２００８（０７）３５ 万方数据

日立挖掘机液压控制系统的结构与工作原理(一)解读

日立挖掘机液压控制系统的结构与工作原理（一） 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。

挖掘机更换液压油步骤注意事项详细讲解

液压挖掘机一般在运转2000小时以后就需要更换液压油，否则将使系统污染，造成液压系统故障。据统计，液压系统的故障中90％左右是由于系统污染所造成的。本文介绍挖掘机换油的工艺步骤和注意事项。 一、准备工作 1、熟悉液压系统的工作原理、操作规程、维修及使用要求，做到心中有数，不盲目蛮干。 2、按说明书上规定的油品准备新油，新油使用前要沉淀48h以下。 3、准备好拆卸各管接头用的工具、加注新油用的滤油机、液压系统滤芯等。 4、准备清洗液、刷子和擦拭用的绸布等。 5、准备盛废油的油捅。 6、选择平整、坚实的场地，保证机器在铲斗、斗杆臂完全外展的工况下能回转无障碍，动臂完全举升后不碰任何障碍物，离电线的距离应＞2m以上。 7、准备4块枕木，以便能前后挡住履带。 8、作业人员至少需4人，其中：驾驶员、现场指挥各一人，换油人员2人。 二、换油方法及步骤

1、将动臂朝履带方向平行放置，并在向左转45°位置后停止，使铲斗缸活塞杆完全伸出，斗杆缸活塞杆完全缩回，慢慢地下落动臂，使铲斗放到地面上，然后将发动机熄火，打开油箱放气阀，来回扳动各操作手柄、踩踏板数次，以释放自重等造成的系统余压。 2、用汽油彻底清洗各管接头、泵与马达的接头、放油塞、油箱顶部加油盖和底部放油塞处及其周围。 3、打开放油阀和油箱底部的放油塞，使旧油全部流进盛废油的油桶中。 4、打开油箱的加油盖，取出加油滤芯、检查油箱底部及其边、角处的残留油品中是否含有金属粉末或其他杂质。彻底清洗油箱，先用柴油清洗两次，然后用压缩空气吹干油箱内部。检查内部边角处是否还有残留的油泥、杂质等，直至清理干净为止，最后再用新油冲洗一遍。 5、拆卸以下各油管： ①、拆下回油路中的各油管，如主控制阀至全流滤清器、回油滤清器的油管，滤清器至油箱、油冷却器之间的油管等。 ②、拆开回转控制阀至滤清器的回油管及回转马达的补油管。 ③、拆下液压泵的进油管路。 ④、拆开先导系统回油路油管。 ⑤、拆开主泵、马达的泄油管。彻底清洗其油管。钢管用柴油清洗两遍，软管用清洗液清洗两遍，然后用压缩空气吹干，再用新油冲洗一遍。各接头用尼龙堵、盖堵住，或用于净的塑料布包扎好，以防灰尘、水分等进入而污染系统。