首页 > 数码科技 > 挖掘机的液压结构及工作原理是什么?_挖掘机液压系统介绍

挖掘机的液压结构及工作原理是什么?_挖掘机液压系统介绍

栏目:数码科技

作者:B姐

热度:0

时间:2024-02-24 10:17:33

液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。

液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成(图1)。根据其构造和用途可以区分为:履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。

工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要,液压挖掘机可以配装多种工作装置,如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具(图2)。

回转与行走装置是液压挖掘机的机体,转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源,大多采用柴油要在方便的场地, 也可改用电动机。

液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件,推动工作装置动作,从而完成各种作业。以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。该机采用改进型的开式中心 负荷传感系统(OLSS)。该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度(输出流量)的方法,减少了发动机的功率输出,从而减少燃油消耗,是一种节能型系统(见图3)。

这种液压系统的特点是:定转矩控制,能维持液压泵驱动转矩不变,载断控制,可以减少作业时间的卸荷损失;油量控制,可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量,减少功率损失。

挖掘机液压系统的形式

目前挖掘机的主泵主要用的是柱塞泵,其泵油机理和注射器抽排液体完全一样。

主要是多个柱塞(一般是奇数个,9个的比较多,也有其他个数的),装入缸体(也有叫泵胆的)沿轴心均匀分布与柱塞数相同的孔道中。然后柱塞上的滑靴被压在与缸体平面有倾斜角度的斜盘上。

整个缸体与柱塞旋转时,柱塞旋转到斜盘距缸体最远时,柱塞与缸体孔道之间会抽出一段空间,转到斜盘与缸体最近时,柱塞与缸体孔道间的空间最小。

相当同一个柱塞在与之对应的孔道间在拉出塞入的做往复活塞运动。

只要用配流盘,将吸油口配置到斜盘距缸体最远处的对应位置,排油口配置到斜盘距缸体最近处的对应位置,主泵只要旋转时,就可以实现不停的吸排油。

大臂和小臂并不是单独有大臂液压泵、小臂液压泵的,它们和其他如铲斗、行走、回转等动作都是由同一个或两个相同的并联或串联泵提供的(有些小挖机可能回转用的是齿轮泵供油)。

其供油机理是,油从主泵排出后到控制阀(多路阀、分配阀等,whatever,只是名字不同而已),然后通过对控制阀阀芯的切换控制(可能是先导油路控制,机械拉杆控制,电磁控制等),使压力油进入到大臂或小臂油缸的不同腔,来推动油缸活塞运动,从而推动大小臂运动。

比如压力油进入油缸的有杆腔(油缸杆伸出的那端),此时油缸杆回收,如若是小臂则表现为拉动小臂外伸(小臂油缸装在大臂上方的机型,其他异种机不同);如果是大臂则表现为大臂下降。

同理压力油进入无杆腔(油缸缸筒的那端),油缸杆外伸,如果是小臂则表现为小臂回收,大臂则表现为大臂抬升。

挖掘机的三大装置和四大系统都包括什么

液压元件逐步实现了标准化、系列化、化,其规格、品种、质量、性能都有了很大提高,尤其是采用电子技术、伺服技术等新技术新工艺后,液压系统的质量得到了显著的提高,其在国民经济及军事工业中发挥了重大作用。

从不同的角度出发,可以把液压系统分成不同的形式。

(1)按油液的循环方式,液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统是指液压泵从油箱吸油,油经各种控制阀后,驱动液压执行元件,回油再经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单,可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用,但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致机构运动不平稳等后果。开式系统油箱大,油泵自吸性能好。闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。其结构紧凑,与空气接触机会少,空气不易渗入系统,故传动较平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统复杂,因无油箱,油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏,通常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等,在工作过程中会使功率利用下降,所以闭式系统中的执行元件一般为液压马达。

(2)按系统中液压泵的数目,可分为单泵系统,双泵系统和多泵系统。

(3)按所用液压泵形式的不同,可分为定量泵系统和变量泵系统。变量泵的优点是在调节范围之内,可以充分利用发动机的功率,但其结构和制造工艺复杂,成本高,可分为手动变量、尽可能控变量、伺服变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。

(4)按向执行元件供油方式的不同,可分为串联系统和并联系统。串联系统中,上一个执行元件的回油即为下一个执行元件的进油,每通过一个执行元件压力就要降低一次。在串联系统中,当主泵向多路阀控制的各执行元件供油时,只要液压泵的出口压力足够,便可以实现各执行元件的运动的复合。但由于执行元件的压力是叠加的,所以克服外载能力将随执行元件数量的增加而降低。

并联系统中,当一台液压泵向一组执行元件供油时,进入各执行元件的流量只是液压泵输出流量的一部分。流量的分配随各件上外载荷的不同而变化,首先进入外载荷较小的执行元件,只有当各执行元件上外载荷相等时,才能实现同时动作。

全液压传动机械性能的优劣,主要取决于液压系统性能的好坏,包括所用元件质量优劣,基本回路是否恰当等。系统性能的好坏,除满足使用功能要求外,应从液压系统的效率、功率利用、调速范围和微调特性、振动和噪声以及系统的安装和调试是否方便可靠等方面进行。

现代工程机械几乎都采用了液压系统,并且与电子系统、计算机控制技术结合,成为现代工程机械的重要组成部分。(中国挖掘机网)

挖掘机液压系统是怎么工作的

1、动力系统,它指的是柴油内燃机。柴油机的特点,压缩比高动力大。试验证明,柴油机的燃油消耗率平均比汽油机低30%左右。柴油机的缺点:性能差、震动大、噪音大。

①柴油机有两种冷却方式:A风冷、B水冷。

②柴油机有四个工作行程:进气、压缩、作工、排气。

③六缸柴油机的作工顺序:1-5-3-6-2-4。

④现在的挖掘机多采用六缸直列涡轮增压式柴油内燃机,涡轮增压器在机器上方进气口位置,它使过滤后的空气在没进入气缸前先预压一次,以增加进入气缸的进气量来增大发动机的功率。

⑤有的挖掘机的动力系统采用电动机,我们习惯上称之为“电铲”,多用于电比较丰富的矿山,优点:动力大,噪音低、环保。

2、液压系统,现在的挖掘机的传动方式多采用液压传动液压系统主要指的是液压油箱、液压油泵、主控阀,液压油缸和液压马达。液压泵压液压系统中属于动力元件,液压油缸和液压马达在液压系统中属于执行元件。

3、操作系统:它是对整个挖掘机进行操作控制的系统,它包括左右工作装置操纵杆,左右行走操纵杆,安全锁定杆,启动开关,油门控制杆或燃油控制杆。

4、电子监控系统:电子监控器、导电线路和电子传感器。

二、三大装置,它主要包括:工作装置,行走装置和回转装置。它们之间的相互配合,充分地完成了挖掘机的行、转工作这些动作的基本要求。

1、工作装置主要分为:大臂、小臂、铲斗、油缸、连杆等。

①其中大臂也叫动臂,小臂也叫斗杆,铲斗也称为挖斗。

②动臂是采用优质钢板弯曲成135°左右而制成的。

③一般挖掘机小臂长2.9米,大臂长5.7米左右。如神钢210标准小臂为2.94米。

④挖掘机从铲斗的安装方式上可分为正铲和反铲两种。A、正铲:当挖掘机在针对停车面以上的部位进行挖掘作业时,所采用的一种铲斗的安装方式,其要求是铲斗的开口朝向前方。B、反铲:其安装方式正铲相反,其作业面处于停车面以下。同时,它又是应用最广泛的一种铲斗安装方式。

⑤大臂相比小臂和铲斗、油缸而言,它承担的负荷比较大,大臂的支点与大臂油缸的支点是三角形,具有一定的稳定性,使工作时大臂不会来回振动。

2、回转装置:回转平台、回转轴承、回转机构。其中回转机构包括回专马达、回转减速器。

3、行走装置:引导轮、驱动轮、链轮、支重轮和履带习惯上称之为“四轮一带”。

挖掘机开式液压系统的特点

不知道你是真不懂还是怎么!标准型挖掘机油缸,每平方厘米能承受320公斤的压力!你想他到底能有多大力量!液压油在密封油泵中以高速状态朝一个方向流动,它所产生的动能是无法想像的!液压马达和油泵的工作原理正好相反,油泵是发动机的机械能通过油泵转换成动能传递给液压油使其高速流动促使其他工作部件工作,而马达是将高速流动的液压油动能转换成机械能传递给其他工作部件!

开式液压系统一般都具备以下特点:

1.一般采用双泵或三本供油,先导油由单独的先导泵提供。

有些液压执行元件所需功率大需要合流供油,合流有两种方式:

①阀内合流。一般有双泵合流供给一个阀杆,在由该阀一般杆控制供油给所需合流的液压执行 元件。该合流方式的阀杆的孔径设计需要考虑多泵供油所虚的流通面积。

②阀外合流。双泵分别通过各自阀杆,通过两阀泛联动操纵,在阀杆外合流供油给所需合流 的液压执行元件。虽然操纵结构相对复杂、体积较大,但由于流经阀杆的饿是单泵流量,阀杆孔径相对较小,而且有可能与其他阀杆通用。

2.多路阀常进行分块且分泵供油,每一阀组根据实际需要可利用直通供油道和并联供油道两种油道。前者可实现优先供油,既上游阀杆动作时,压力油就供给该阀杆操纵的液压元件,而下游阀杆操纵的液压元件就不能动作。后者可实现并供油。

3.为满足多种作业工况及复合动作要求,一般采用简单的通断型二位二痛阀和插装阀,把油从某一油路直接引到另一油路,并往往采用单向阀防止油回流, 构成单向通道。通断阀操纵有以下3种方式:

①采用先导操纵油联动操纵,先导操纵油在控制操纵阀杆移动的同时,联动操纵通断阀。

②采用操纵阀中增加一条油道 作为控制通断阀的油道,这样在操纵操纵阀的同时,也操纵了通断阀的开闭。三,采用电磁阀操纵。为了实现复杂的供油关系,有时需要将以上几种通断阀操纵方式 同时应用。

挖掘机开式液压系统采用三位六通多路阀。当阀芯在中尖位置时,泵的压力油从P口流出,通过直通油道经过

各阀最后回油箱。控制操作手柄使阀芯往左端或右端移动,P→D的阀口逐渐关小,P→A和B→T的阀口逐渐开大。为了实现精细作业和复合动作,在阀芯的各个端面开有各种各样的节流槽,所以多路阀上各个阀口的开口面积与阀芯的位移并不呈线性关系。

调速是采用旁路回油节流和进油节流的组合,通过阀芯节流,控制去液压缸和回油箱的开口量来实现,由于是靠回油节流建立的压力和液压泵流量的影响。

在 轻负荷时,流量调速行程大操纵性能好,随着负载压力和液压泵流量的减小,阀杆调速的死区(空行程)增大,有效的调速范围行程减小,调速特性曲线(流量随行 程变化)变陡,导致阀杆行程稍有变化,流量变化就很大,阀的调速性能变差。挖掘机在工作过程中,其负载压力是不断变化的,加之液压泵的流量也在不断的变 化,因此开式油路的调速性能不稳定,这是开式油路的缺点之一。

当阀芯处于中位时,由D到C的开口量最大,泵的输出流量全部通过旁路回油箱,系统压力很低;当阀芯往左端移动时,由D到C的开口量逐渐减小,由P到A开口面积逐渐增大,在系统压力未达到足以推动液压缸活塞以前,泵的输出流量全不从D到C回油箱。

当阀芯进一步向左移动,D到C的节流口进一步减小,P到A的节流口变大,系统的压力增大到足以推动活塞运动,此后由D到C的流量逐渐减小,流向液压缸的流量逐渐增大。

开式油路的另一缺点是,当一个泵供多个执行器同时动作时,因液压油首先向负载轻的执行器流动,导致高负载的执行器动 作困难,因此,需要对负载轻的执行器控制阀杆进行节流。此外,液压挖掘机工况各种各样,复合动作较多,如掘削装载工况、平整地面工况、沟槽侧边掘削工况、 双泵合流问题、直线行走问题等。在这样的要求下,如何向个执行器供油,向哪个执行器优先供油,如何实现合流,如何实现在作业装置同时动作时保持直线行走 等,这些都需要多路阀进行控制。多路阀内部就构成了一个十分复杂的液压回路。(中国挖掘机网)

挖掘机的液压结构及工作原理是什么?_挖掘机液压系统介绍