農用拖拉機液壓系統
     農用拖拉機與牽引或懸掛式農機具配套可完成耕地、整地、播種、施肥、植保等多種作業。農用迪爾4450拖拉機,其外型如圖4 .1-1所示。
圖4 .1-1農用迪爾4450拖拉機
    大馬力拖拉機的液壓操縱功能很多,包括操縱機具升降及耕地深度調節,拖拉機轉向,以及操縱離合器、變速箱、差速器、制動器、動力輸出軸、座位調整等?;箍衫靡貉茍床僮鶯頹淥髦峙┗?。由于功能增多,故液壓功率較大。由于要求系統可以同時完成幾種功能并且要方便省力,因而采用了壓力補償式閉路系統,見圖4.1-2。
    該系統中采用一個壓力補償式徑向柱塞泵,其工作原理根據系統工作壓力的變化,控制柱塞的行程,以達到變量的目的。當系統中各方向閥處于中位時,系統壓力升高,當泵達到行程控制閥調定的壓力時,泵的排量減小到僅能滿足系統泄露量,因而能量損失小,系統壓力將保持恒定。當系統方向閥處于工作位置時,系統所需流量增大,引起系統壓力降低,泵行程控制閥關閉,并打開回油閥,此時柱塞行程最大,排量最大。根據系統工作壓力的
變化,調節回油閥開口量,使泵腔內產生一定的壓力變化,控制柱塞泵中柱塞的行程,改變液壓泵的排量,來滿足各種功況的要求。只要增設優先閥和減壓閥,還可任意增加動作。這樣可根據季節的變化任意改裝。該液壓系統具有操作平穩,反映靈敏,總效率高,消耗功率低,發熱較少,價格低。整個系統可分為高壓、低壓兩個回路。
    低壓回路為開式回路。低壓齒輪泵輸出壓力油的一部分潤滑冷卻轉動部分的驅動軸和差速器驅動軸。大部分壓力油通過過濾器10到達閥8,控制動力換擋,到達閥6控制主離合器25、26、27,到達手動閥7控制動力輸出軸離合器和制動器28、29,然后經壓力調節閥,冷卻器3,再經恒壓式變量柱塞泵1、補油箱2、集成閥塊4(包括單向閥和過濾器),去潤滑冷卻低檔齒輪、經換向閥15去動力換擋離合器和制動器、動力輸出軸離合器和主離合器,然后回油箱。
    低壓系統的作用:
    1)向高壓閉式回路補油,當高壓閉式回路輸出流量增加時,補充所增加的流量。另外避免由于回路中各元件的漏損而造成的柱塞泵的吸空,故向該泵的吸油管路中補油。
    2)向低壓制動機構(主離合器,動力換擋,動力輸出軸離合器和制動器)提供動力。
    3)系統中安全控制閥9,可?;ご似?0不受損壞。在過濾器10堵塞或冷油啟動時,可與控制閥5配合,確保拖拉機一些基本動作。其工作原理為,當低壓齒輪泵14輸出的壓力油通過過濾器10的阻力達到0. 57MPa時過濾器安全控制閥9移至最右端。此時由于通過過濾器10的流量很少,使壓力控制閥前壓力低于0.86~lMPa,在彈簧作用下,控制閥被推至最上端,此時齒輪泵來油通過過濾器安全控制閥一路經過單向閥、控制閥5控制動力換擋28和29、主離合器25和動力輸出27。另一路油經旁通過濾器到恒壓變量柱塞泵1吸油口。以滿足轉向和制動等動作需要。
    4)系統中冷卻器旁通閥可隨油溫調節開度。油溫高于650C時,開度逐漸減小,使油液經過冷卻器。油溫低于65。C時,開度逐漸增大,使油液旁通。
高壓回路為閉式回路系統,恒壓變量柱塞泵輸出壓力油的一部分經衰減器31后,到轉向閥23、轉向泵22,轉向液壓缸24,控制動力轉向,制動器20其中包含雙聯踏板滑閥19.1、人力制動缸19.2、制動缸19.3、差速鎖閥21,控制差速鎖、座位控制總成17、拖車制動18。衰減器的作用是減少噪聲和?;と砉?。另一部分油經優先閥30,至提升器回路13和液壓輸出回路12, 16。優先閥30的作用是當恒壓變量柱塞泵輸出流量不足時,優先保證供應轉向器,差速鎖和制動器。圖中11壓油過濾器、件2為封密式油箱、件3冷卻器、件4為集成閥塊、件15液動滑閥、件19為蓄能裝置、件26為中間離合器、件31為衰減器。
高壓系統的作用:
1)系統中主制動器可實現液壓制動,動力來自恒壓變量柱塞。踏下雙聯踏板后,滑閥19.1被推到最下端位置,壓19經單向閥至兩個滑閥,并同時進入兩個制動缸19.3,實現液壓制動。制動終了,兩個滑閥回到中間位置,封閉進油路。松開踏板后,滑閥回到最上端位置。
    當發動機熄火后,可實現蓄能器制動和人力制動。制動過程與液壓制動相同。此時壓力油來自蓄能器。蓄能器停止供油時,向上移動19.2,油液從油箱經單向閥向缸19.2中補油,然后向下推動缸19.2.將油液壓人制動缸,實現人力制動。
制動回路可產生足夠的制動力矩,可保證制動的平順性,雙邊同時制動時力矩平衡,制動力矩隨踏板行程變化而變化。
2)動力轉向系統屬于液壓外反饋雙路全液壓轉向系統,它由轉向泵22.轉向閥23和轉向液壓24組成。主油路與控制油路分開,轉向液壓缸組件24中包括轉向液壓缸24.1,反饋液壓缸24.2及齒輪和心軸等。反饋方式為液壓外反饋。其系統工作原理如下:
中間位置:轉向閥兩端壓力相等,處于中間位置,封閉主泵來油及轉向液壓缸油路,保證導向輪位置不變,使拖拉機直線行駛或以一定轉角轉向。
動力轉向:方向盤轉向時,帶動轉向泵轉動,這樣在轉向閥兩端造成壓差,使轉向閥移動。從主泵來的壓力油經轉向閥進入轉向液壓缸一腔,另一腔油則經轉向閥、轉向泵、單向閥回油箱。轉向液壓缸移動后可實現拖拉機的轉向。轉向液壓缸移動時,帶動反饋液壓缸轉動,油液經轉向閥返回轉向泵入口。當停止轉動時,控制回路高壓側的壓力下降,而低壓側由于反饋液壓缸運動使壓力升高,因此使轉向閥回到中間位置而停止轉向。
人力轉向:當發動機熄火或主泵發生故障而需人力轉向時,方向盤帶動轉向泵轉動,在轉向閥兩端造成壓差,使轉向閥移動,此時轉向泵打出油液,經轉向閥進入轉向液壓缸,此時與反饋液壓缸一同運動,使兩個液壓缸另一腔的油液匯合一起進入轉向泵人口,實現人力轉向。
3)座位控制可以根據需求進行調整,并與節流閥和蓄能器結合,可以根據人的體重調節減振效果。
    4)液壓輸出回路由一組錐閥組成,可以有提升、下降、浮動、中間四個位置??梢遠ㄎ?。當油流停止或負荷超過規定壓力時,能自動跳回中間位置。具有可調的壓力補償流量閥,當外界負荷改變時,可以保持流量不變?;貢贛幸貉箍旎喚油?,它可在壓力下連接和斷開,當拉力超過一定值時,可自動脫開,起安全作用,它還有溫度補償功能,當溫度升高而使壓力增高時,可自動卸壓。此回路還可通過快換接頭連接農機具或自卸拖車進行工作。
5)差速鎖是將拖拉機兩驅動輪的兩個半軸連成一體的裝置。為防止拖拉機任一邊驅動輪行駛在泥濘或冰雪路面上而嚴重打滑,用差速鎖將驅動兩輪的兩個半軸或半軸齒輪連成一體,以便充分利用路面好的那一側驅動輪的驅動作用,使拖拉機駛出打滑區段。該拖拉機差速鎖的特點是鎖定壓力和踏板的位置有關,使之接合平順。另外還可以進行差速鎖定,鎖定壓力還可以低于主泵出口壓力。
4.1.2農業機具懸掛液壓系統
    液壓懸掛系統往往有幾種耕深調節方法供駕駛員選擇。其中力調節、位置調節和高度調節是三種基本調節方法。近年來,國外拖拉機上還采用了轉矩調節、壓力調節和綜合調節等新的農具耕深調節方法。新型的電液懸掛系統的采用可以得到精確、穩定的調節,可實現多調節參數的綜合調節,具有布置方便,操縱省力等特點。迪爾4450拖拉機液壓懸掛系統,它具有力調節、位置調節、高度調節及力、位置比例的綜合調節功能。其系統原理見圖4.1-3。
圖4 .1-3拖拉機液壓懸掛系統
1-提升器2-輔助液壓缸3-回油閥4-壓力沖擊安全閥5-主控制閥6-熱安全閥
7-液壓負荷控制閥。8-液壓助力缸9-減震阻尼裝置10-下降速度調節閥  11-流量控制閥
    1)位置調節:圖示為提升器在中間位置,將負荷選擇旋鈕放在“最小”位置,提升器不受外界負荷的控制。操縱手柄移動主控制閥5,使之向右移動,壓力油進入提升器液壓缸,通過內提升臂、提升軸、懸掛桿件,使農具提升。主控制閥向左移動,則提升器液壓缸中油液在懸掛農具重量作用下被壓回油箱,使農具下降。下降終了,主控制閥回到中間位置,此為位置調節,既在田間耕作時,拖拉機與農具的相對位置不變。這種調節主要用于要求保持一定離地高度的農機具,如播種機、割草機、割曬機、堆剁機等,不宜用于耕地,因為拖拉機在不平的土地上行走,直接影響農具的耕作深度,只有在十分平坦的土地上,才能保持均勻的耕深,但這種情況較少見。
2)力調節:該系統可實現力調節,將負荷選擇旋鈕放在“最大”位置,提升器受外界負荷的控制,即根據拖拉機牽引力的變化,通過液壓助力一機械負荷傳感裝置,操縱提升器液壓缸的升降,控制農具耕深不變。其原理為耕作時使農機具的作用力通過懸掛機構的下拉桿傳給牽引力傳感軸,使牽引力傳感軸發生變形,其變形位置通過一套桿件系統放大并操縱負荷控制閥7(液壓助力伺服閥),用液壓助力缸8來操縱提升器的主控制閥5,實現提升器液壓缸的升降,調節農具耕深。這種調節由于保持拖拉機牽引力近似不變,達到穩定發動機負荷的目的,因此消除了土壤條件變化時所需變速的要求,以及當拖拉機越過高低不平的地形時,農機具耕深仍可保持一致。但在土壤堅實度差異很大,或在及不平整的土塊上,耕深均勻度會受到影響。這種調節主要用于耕地、耙地、深耕等農機具。
    系統中所采用的負荷控制閥7,由于液壓助力作用,提高了傳感系統的靈敏度,為了減少負荷控制閥的振動,提高其平順性,增設了一套減震阻尼裝置9。
    3)力、位置的比例綜合調節和高度調節:將負荷選擇旋鈕放在“最小”和“最大”之間的任何位置,其對牽引負荷的響應程度也隨之變化,以實現力、位置不同的比例綜合調節,得到負荷和耕深調節的最佳配合。同時,這種系統可依靠地輪進行地面仿形而實現高度調節。因為懸掛機構隨地輪上下移動,此時提升臂使提升軸旋轉控制主控制閥移動。實現提升裝置液壓缸的升降,保持農機具耕深一致。
4)該系統還裝有流量控制閥11,下降速度調節閥10和輔助液壓缸回油液控閥3,可實現提升器液壓缸上升和下降的速度調節,以及在無負荷時,使輔助液壓缸順利回油,減少阻力。同時系統裝有壓力沖擊安全閥4及熱安全閥6,防止拖拉機懸掛農機具在運輸過程中的振所引起壓力沖擊的危險,當壓力超過設定值時釋放油壓。熱安全閥防止在封閉系統中因溫度升高油液的膨脹所引起超壓的危險,當壓力超過設定值時釋放油壓。

本文標題:農用拖拉機液壓系統


分類:液壓行業知識
標簽: