液壓系統在工程車上的應用(一)
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    雙泵雙回路單斗挖掘機液壓系統
    圖 1所示為國產lm^3履帶式單斗液壓挖掘機的液壓系統原理圖。
    該挖掘機的鏟斗容量為lm^3,發動機功率11OkW.液壓系統工作壓力28MPa。
    液壓系統采用雙泵供油方式,液壓泵1、2在通常情況下分別向控制閥組I、Ⅱ供油,兩個閥組相互獨立,因此互相之間沒有干擾。兩個控制閥組分別由三個手動換向閥串聯組成,可實現兩個機構同時動作。當挖掘機的動臂或斗桿機構需要快速動作時,可將合流閥13推人左位工作。合流閥l3左位時,液壓泵l和2同時向動臂缸16和斗桿缸15供油,實現快速動作。行走馬達5、6由各自獨立的閥、Ⅱ分別控制,這樣,即使左右行走阻力不同也可保持挖掘機行走的直線性。行走馬達采用雙排柱塞式內曲線火影忍者博人传日语中字,變速閥7可使液壓馬達的兩排柱塞在串聯和并聯之間轉換,串聯時排量較小轉速較高,而并聯時扭矩較大轉速較低,這樣可以適應行走時輕載高速和重載低速的需要。
    圖  1雙泵_雙回路單斗挖掘機液壓系統原理圖
1、2一液壓泵3一叫轉馬達4緩沖補油閥組5、6-履帶行走馬達7—行走達變速閥8一油單向閥9-中心回轉接頭10一限速間11、18溢流閥12一梭閥13-合14鏟斗缸15-桿缸16-臂17-單向節流19一背壓閥20節流閥21-冷卻器22一過濾器23-緩沖閥溢流閥11、18用來調整液壓泵1、2的最高工作壓力。
    各執行機構管路上的緩沖閥23的功能是對壓缸或馬達進行緩沖,同時也有安全閥的作用。
    由于行走機構和回轉機構的慣性較大,因此,為避免沖擊,在各個液壓馬達的油口附近都安裝了補油用單向閥4、8,這些閥和緩沖23共同構成了液壓馬達的緩沖回路。背壓閥19的開啟壓力是0.7MPa,其作用是保證對液壓馬達的補油更加可靠。
  所有手動控制剛的中位機能都是M型的,一方面有卸荷作用,另一方面也能在中位時使被控執行機構短時鎖緊。動臂、斗桿和鏟斗機構液壓缸回路中設置的單向節流閥17是用來限制這些液壓缸的運動速度,以防止這些機構在自重作用下超速下降。限速閥10用以防止挖掘機下坡時超速溜坡。
    由于空間的限制,移動設備的油箱都不大大,因此系統中設置了風冷式冷卻器21,該冷卻器可保證液壓系統的油溫不超過80℃。
進入液壓馬達工作容腔和馬達殼體內的液壓介質的溫度是不同的,在此溫差的作用下,可能導致液壓馬達機械卡死。為避免這一情況,液壓馬達上引出兩個泄漏油,其中一個直接通油箱,另外一個和有一定背壓的州油路相連,這樣,馬達殼體內的油液就會形成流動,使馬達內各零件的溫度內外一致,同時還有沖洗馬達殼體內磨損物的功能。

       雙泵雙回路總功率調節變量挖掘機液壓系統
2所示為雙泵艤回路總功率調節變量挖掘機的液壓系統原理圖。其主要參數為:反鏟斗容量0. 6m^3,液壓系統工作壓力25MPa,液壓泵排量為2×106.5mL/r,液壓馬達排量為1.79L/r。
 

 

圖2  雙泵雙回路單斗挖掘機液壓系統原理圖

1、2-液壓泵  3-回轉馬達  4-緩沖補油閥組  5、6-履帶行走馬達  7-行走馬達變速閥  8-補油單向閥  9-中心會轉接頭  10-限速閥  11-、18-溢流閥  12、梭閥  13- 合流閥  14-鏟斗缸  15-斗干缸  16-動壁缸  17-單向節流閥  18-背壓閥  19-溢流閥  20-節流閥  21-冷卻缸22-過濾器 23- 緩沖閥  該液壓系統采用一臺雙聯軸向變量柱塞泵作為液壓系統的動力源,主要控制閥為兩組位六通液控多路換向閥15。這兩組控制閥之間是并聯關系并可互鎖。泵A為多路閥①②③④提供高壓油,以控制鏟斗缸、動臂缸和左側行走馬達。其中多路閥④用于和閥⑦并聯向斗桿缸供油。泵B為多路閥④⑤⑥⑦提共高壓油,用以控制回轉馬達、右側行走馬達、斗桿缸、鏟斗缸無桿腔和動臂缸無桿腔。液控多路閥由兩個特殊的手動減壓式先導閥20控制,該閥的特點是根據操縱手柄位置和方向的不同,既可以控制齒輪泵1輸出的壓力在l—2.5MPa的范圍內變化,同時也可控制多路閥換向,而手柄的行程與減壓閥的輸出壓力在工作區段內成正比,以此來控制多路閥的開度。系統中設置的蓄能器4作為應急能源使用,當發動機不工作或發生故障時仍允許工作構在短時間內可操縱。每個液壓缸和液壓馬達與換向閥之間都設置了由安全閥和單向閥組成的緩沖回路,以避免運動部件停止運動時產生沖擊,以及當負的負載較大時在液壓缸的一腔產生負壓。系統中的溢流閥調定壓力為20MPa,安全閥的調定壓力為30MPa。系統油溫由一個單獨的液壓回路進行控制,齒輪泵l專用于冷卻和換向閥的控制用油源。放在油箱內的溫度傳感器發出溫度信號,當達到一定的溫度時,溫控器控制換向閥5動作,這時液壓馬達6帶動風冷式冷卻風扇7旋轉,對油溫進行控制。

       PC200、PC220型負載傳感總功率變量式挖掘機液壓系統
圖3a所示為負載傳感總功率變量式挖掘機的變量控制系統原理圖。例3b為負載感應系統框圖。

 

圖3a負載傳感總功率變量式挖掘機的變量控制系統原理圖

3b負載感應系統框圖。

    該挖掘機的斗容量為m3,其液壓系統除與其他挖掘機液壓系統相同的部分以外,還有以下主要特點:

    l)回轉馬達設有常閉式彈簧液壓制動器。
    2)兩臺左右行走馬達由兩臺通軸的主泵分別供油。馬達有兩級速度控制。馬達控制回路中沒有限速閥和制動閥。
    3)動臂液壓缸的驅動側設置了平衡閥,以使動臂下降動作更加平穩。動臂提升和斗桿挖掘有合流功能,以提高其動作速度。
    4)液壓系統中設有回轉優先閥,當斗桿和回轉動作同時發生時,優先向回轉回路供油,以適應實際挖掘動作的需要。
    5)動臂和斗桿或鏟斗和斗桿司時動作時,斗桿的動作總是次優先級的。這也是為滿足實際動作的需要。
    6)液壓系統中設有直線行走閥。當挖挖掘機在行走時,若操縱者需要驅動斗桿、動臂或回轉缸動作,則左右行走馬達自動變為由一個液壓泵供油,這時另外一個液壓泵則為動臂、斗桿或鏟斗、回轉供油。這一特點使得挖掘機在工作裝置有動作的同時,也能使挖掘機慢速行走。
    7)該挖掘機設有負載感應能力,其功能是把外負載的變化情況通過傳感元件反饋到變量泵的變量控制系統,變量泵根據實際需要自動調節輸出流量,以減少溢流損失。
    液壓泵的變量控制由伺服閥來完成,伺服閥的控制壓力來自反向控制閥。反向控制閥的開口量與該閥的控制壓力成反比。當負載較小時,系統壓力比較低,這時反向控制閥的開口量最大,泵的排量也就最大。當負載增加時,系統壓力升高,反向控制閥的開口量減小,泵的排量也就隨之減小,實現一個泵的恒功率變量。截斷閥的換向壓力與溢流壓力接近,當系統壓力達到該壓力時,截斷閥換向,以便保證系統可進行恒壓變量。總功率變量調節閥TVC協調兩臺液壓泵的輸出流量,使總的流量和壓力的關系呈雙曲線,以更加高教地利用功率。
    為安全操作考慮,系統中設置了一個二位三通電磁換向閥,其主要作用是作為主泵的控制開關,當該閥不帶電時,多路閥的主溢流閥是卸荷狀態,系統無法建立工作壓力。同時,在這個工況下,截斷閥也處于切斷狀態,泵也不能輸出所需的流量。
       4 L551B型靜壓輪式裝載機液壓系統圖4.17-4所示為L551B型靜壓輪式裝載機的液壓系統原理圖。

 

圖4.17-    該裝載機足引進德國LIEBHFRR公司裝載機技術生產的較新產品。該機的傳動系統采用靜液壓驅動技術,取消了一般驅動系統中常用的變矩器。發動機功率分配合理,系統效率較高。

    液壓系統的油源由斜盤式變量柱塞泵以及電液控制復合變量系統組成。系統的最大流量為275L/min,系統的最高壓力為27MPa。當工作壓力低于16MPa時,液壓系統為恒流量系統,變壓、變功率。當工作壓力超過16MPa時,液壓系統為恒功率系統,變壓力、變流鼉。這時,系統特性正適合于鏟斗進行裝載作業。
    系統圖中,系統的最高壓力由主安全閥11調定,并作為系統的安全閥。動臂缸18兩腔的壓力由雙液壓閥16、17限定,翻斗缸19兩腔的壓力由雙液壓閥14、15限定。主泵1輸出的高壓油經過優先閥2送到三位六通多路換向閥23、24(22為附加閥),多路閥由先導控制網路控制。先導控制回路的工作壓力為2.6MPa,由輔助泵3提供。減壓式先導液控閥6能控制動臂的舉升、下降、鏟斗外翻和收起4個動作。每個先導閥都有微動、半開和全開三個位置,可以實現較精確的位置控制。先導控制回路中的兩個電磁閥8、20由接近關等傳感器控制,實現動臂舉升高度限位和鏟斗自動平放功能。單向閥9和電磁7通過相應的控制開關實現動臂的懸浮功能。
為了提高系統的呵靠性和防止誤操作,該系統在先導控制回路中設置了蓄能器4和手動截止閥5,發動機不工作,控制油路無壓時,蓄能器向系統提供一定量的控制油,使工作裝置依靠重力回復到安全位置。另外,當裝載機行駛時,可關閉截止閥,這樣,整個控制回路將被鎖死,保證不會發生誤動作。

本文標題:液壓系統在工程車上的應用(一)


分類:液壓行業知識
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