2022年挖掘機(jī)多路閥液壓系統(tǒng)_二_匯編

挖 掘 機(jī) 多 路 閥 液 壓 系 統(tǒng)(二)黃宗益,李興華,葉 偉(同濟(jì)大學(xué),上海200092)中圖分類號(hào)TU621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B文章編號(hào)100121366(2004)0520060204Multi2way valve hydraulic system in excavators(2)HUANG Zong2yi,LI Xing2hua,YE Wei215萱場公司小挖掘機(jī)多路閥液壓系統(tǒng)該液壓系統(tǒng)為三泵系統(tǒng),P1和 P2泵都為變量泵且排量較大,P3為定量泵,排量較小,采用三泵恒功率控制由 8 個(gè)操縱閥、動(dòng)臂合流閥、供油閥、單向閥和節(jié)流孔等組成,見圖 7圖7 萱場(KA YABA)小挖掘機(jī)多路閥液壓系統(tǒng)21511 供油方式1)P1泵 直通供油道:按行走、動(dòng)臂和鏟斗次序優(yōu)先供油;并聯(lián)供油道:P1泵通過行走閥后,并聯(lián)供油給動(dòng)臂和鏟斗,動(dòng)臂優(yōu)先,去鏟斗的油經(jīng)節(jié)流孔2)P2泵 直通供油道:按行走、動(dòng)臂合流和斗桿次序優(yōu)先供油,經(jīng)備用閥回油;并聯(lián)供油道:P2泵通過行走閥后,經(jīng)單向閥并聯(lián)供油給動(dòng)臂合流閥、斗桿和備用3)P3泵 直通供油道:通過供油閥、回轉(zhuǎn)和推土后,以并聯(lián)方式供油給斗桿和備用兩閥;并聯(lián)供油道:并聯(lián)供油給供油閥、回轉(zhuǎn)和推土三閥。

21512油路主要特點(diǎn)1)P1泵和P2泵分別優(yōu)先供左右行走閥,并切斷其下游各閥的供油2)P1泵和 P2泵可同時(shí)供油給動(dòng)臂閥,P2泵經(jīng)動(dòng)臂合流閥通向動(dòng)臂閥進(jìn)行合流,采用閥內(nèi)合流方式僅在動(dòng)臂舉升時(shí),先導(dǎo)操縱油壓PB作用在動(dòng)臂合流閥上,使該閥處于右位合流位置,動(dòng)臂下降時(shí)PB無油壓,處于非合流位置3)P2泵和P3泵可同時(shí)供油給斗桿,采用閥內(nèi)合流方式供油4)如操縱鏟斗閥時(shí),鏟斗先導(dǎo)操縱油壓Pk連動(dòng)作用在動(dòng)臂合流閥上,則 P1泵和 P2泵能合流供給鏟斗,可實(shí)現(xiàn)鏟斗閥內(nèi)合流5)供油閥在左位時(shí),P3泵單獨(dú)供油給回轉(zhuǎn)和推土并可通過回轉(zhuǎn)和推土閥,向備用閥和斗桿閥供油6)當(dāng)左右行走馬達(dá)行走時(shí),P1泵和 P2泵分別向左右馬達(dá)供油,形成獨(dú)立驅(qū)動(dòng)油路7)當(dāng)左右行走馬達(dá)行走時(shí),操縱動(dòng)臂、斗桿和鏟斗三者其中之一,其操縱閥桿就切斷了PP的回油路,PP建立壓力,作用在供油閥上,使供油閥處于右位此時(shí),除行走閥外,P3泵可向所有其他閥供油216 CA T EL240 挖掘機(jī)多路閥液壓系統(tǒng)該液壓系統(tǒng)由7個(gè)操縱閥(動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、回轉(zhuǎn),二行走和備用),5 個(gè)控制閥(直行閥x、動(dòng)臂合流閥 y、斗桿合流閥w、供油閥 u 和供油閥v),一些單向閥和節(jié)流孔等組成,如圖 8 所示。

CAT 多路閥液壓系統(tǒng)說明參見文獻(xiàn)1、221611 泵的供油路線06綜 合 篇設(shè)計(jì)研究建筑機(jī)械化2004/5名師資料總結(jié)-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 1 頁，共 4 頁 -表1控制閥操縱控制方式控制閥控制功能控 制 方 式x 轉(zhuǎn)換泵供油路線采用操縱閥連動(dòng)操縱:兩行走閥操縱和作業(yè)裝置有一閥操縱,Px回油就切斷,在Px油壓作用下,x閥處于右位直行位置,當(dāng)Px無油壓時(shí),x閥處于左位yP2泵 向 動(dòng)臂供油或回油采用先導(dǎo)控制油壓連動(dòng)操縱:動(dòng)臂舉升先導(dǎo)控制油Py同時(shí)作用于y閥,使y閥處于左位合流位置w切斷P1泵回 油,使P1泵能向斗桿供油采用先導(dǎo)控制油壓連動(dòng)操縱,再加電磁閥 控制:斗桿伸出先導(dǎo)控制油,與Pw相通作用于w閥,使w閥處于切斷位置斗桿收回先導(dǎo)控制油,經(jīng)電磁閥 與Pw相通,當(dāng)電磁閥 關(guān)閉時(shí),斗桿先導(dǎo)控制油與Pw相通,使w閥處于切斷位置;電磁閥 開啟時(shí),先導(dǎo)控制油被切斷,Pw無油壓,w閥處于通路回油位置u和vu閥控制左閥組并聯(lián)油道向 斗 桿 閥 供油;V閥控制右閥組并聯(lián)油道向斗桿閥供油u和v閥采用電磁閥 控制加動(dòng)臂操縱閥連動(dòng)操縱:電磁閥 開啟,Puv回油切斷,Puv有壓力,v閥不能打開,右閥組并聯(lián)油道不能向斗桿閥供油。

u閥在彈簧力作用下,處于左位相通位置,左閥組并聯(lián)油道,通過節(jié)流孔和單向閥向斗桿閥供油電磁閥 關(guān)閉,動(dòng)臂操縱閥在下降和中位,Puv回油切斷,u閥處于左位相通位置,v閥關(guān)閉電磁閥 關(guān)閉,動(dòng)臂操縱閥在舉升位置,Puv回油由于通過節(jié)流孔降壓,u閥在壓差作用下,克服彈簧力處于右位關(guān)閉位置,左閥組并聯(lián)油道不能向斗桿閥供油由于Puv回油無壓,v可打開,右閥組并聯(lián)油道可向斗桿閥供油圖8CATEL240挖掘機(jī)多路閥液壓系統(tǒng)1)P1泵 與左閥組直通供油道相連,優(yōu)先供行走后,經(jīng)備用、鏟斗和動(dòng)臂三閥經(jīng)w 閥回油,如 w 閥關(guān)閉,油可經(jīng)單向閥供給斗桿閥2)P2泵 與右閥組并聯(lián)供油道相連,并聯(lián)供油給回轉(zhuǎn)、斗桿(經(jīng) v 閥)和 y 閥P1泵和P2泵通過x閥切換與左右閥組的連接關(guān)系,如圖 7 所示,P2泵與左閥組并聯(lián)供油道相連,P1泵與右閥組直通供油道連接3)左閥組并聯(lián)供油道 并聯(lián)供油給備用、鏟斗和動(dòng)臂,并可通過u 閥向斗桿閥供油4)右閥組直通供油道優(yōu)先供行走,通過回轉(zhuǎn)閥供斗桿閥,然后經(jīng) y 閥回油5)x 閥在右位P1泵和左右閥組直通供油道相連,P2泵和左右閥組并聯(lián)供油道相連;x 閥在左位時(shí),P1泵和左閥組直通供油道和并聯(lián)供油道相連,P2泵和右閥組直通供油道和并聯(lián)供油道相連。

21612 5 個(gè)控制閥的操縱控制控制閥的作用是改變供油路線和供油方式其操縱控制采用三種方式:先導(dǎo)控制油連動(dòng)操縱、操縱閥連動(dòng)操縱和電磁閥操縱其操縱控制情況如表1 所示21613各種作業(yè)工況供油分析1)掘削裝卸作業(yè)工況 該工況電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)下,滿斗動(dòng)臂舉升斗桿伸出回轉(zhuǎn)至卸載地點(diǎn),動(dòng)臂舉升斗桿伸出,電磁閥 關(guān)閉,u 閥關(guān)閉,v 閥打開,w 閥關(guān)閉,y閥處于合流位置,P1壓力油單獨(dú)供動(dòng)臂油缸,P2壓力油并聯(lián)供回轉(zhuǎn)閥、斗桿閥和動(dòng)臂合流閥該工況由于滿斗動(dòng)臂舉升時(shí),負(fù)荷重,油壓高,油泵流量下降(因恒功率控制),為此除需P1泵供油外,還需 P2泵部分油供動(dòng)臂,使動(dòng)臂舉升和回轉(zhuǎn)速度相匹配但是因?yàn)榇蟛糠謺r(shí)間P1泵油壓高于P2泵油壓,單向閥關(guān)閉,P2泵壓力油不能供給動(dòng)臂,因此大部分時(shí)間,P2泵專供回轉(zhuǎn)和斗桿,它們的操縱不受動(dòng)臂的影響空斗動(dòng)臂下降斗桿伸出回轉(zhuǎn)至挖掘位置,動(dòng)臂下降,電磁閥 關(guān)閉,u 閥打開,v 閥關(guān)閉,w 閥關(guān)閉,y 閥處于非合流位置該工況由于動(dòng)臂下降重力作用,油壓低,P1泵流量增加,除供動(dòng)臂油缸外,還有一小部分油經(jīng)u 閥通過節(jié)流供給斗桿油缸,保證動(dòng)臂下降和斗桿伸出有正確的配合速度配合動(dòng)臂下降速度快,v 閥關(guān)閉,P2泵壓力油不能供斗桿,全部供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)。

斗桿和鏟斗復(fù)合動(dòng)作進(jìn)行挖掘,動(dòng)臂閥處于中16綜 合 篇設(shè)計(jì)研究2004/5建筑機(jī)械化名師資料總結(jié)-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 2 頁，共 4 頁 -位,電磁閥 關(guān)閉,u 閥打開,v 閥關(guān)閉,w 閥關(guān)閉P2壓力油通過直通油道單獨(dú)供斗桿油缸;P1泵壓力油通過并聯(lián)油道,除供鏟斗油缸外還通過u閥經(jīng)節(jié)流孔供斗桿油缸2)水平平整地面工況電磁閥 處于開啟狀態(tài),電磁閥 處于關(guān)閉狀態(tài)下,要求動(dòng)臂舉升,斗桿收回,要求精細(xì)控制,兩者低速配合動(dòng)作,使斗尖沿著地面水平移動(dòng)此時(shí),電磁閥 處于開啟狀態(tài),斗桿先導(dǎo)操縱油被它切斷,不能作用在斗桿合流閥上,斗桿合流閥在彈簧作用下處于打開回油位置,電磁閥 處于關(guān)閉狀態(tài),u 閥處于右位關(guān)閉狀態(tài),使 P1泵不能合流供斗桿油缸V 閥打開,P2泵向斗桿油缸供油由于動(dòng)臂合流閥的彈簧力大于動(dòng)臂操縱閥的彈簧力,在平地工作時(shí),使動(dòng)臂操縱閥微開的先導(dǎo)操縱油壓較低,不能打開動(dòng)臂合流閥,因此,P2泵不能合流供動(dòng)臂油缸,在此工況下,P1泵供動(dòng)臂油缸,P2泵供斗桿油缸,兩者互相獨(dú)立無干擾,此工況動(dòng)臂閥和斗桿閥都處于微開狀態(tài),兩油泵部分油都通過直通供油道,節(jié)流回油,降低動(dòng)臂和斗桿動(dòng)作速度,使閥桿節(jié)流調(diào)速容易,提高了操縱性,易進(jìn)行微動(dòng)精細(xì)作業(yè)。

3)溝槽側(cè)邊掘削工況電磁閥 處于關(guān)閉狀態(tài),電磁閥 處于開啟狀態(tài)下,在進(jìn)行溝槽側(cè)邊掘削時(shí),需有將鏟斗壓緊溝槽側(cè)邊的力,此時(shí),司機(jī)通過操縱回轉(zhuǎn)裝置來實(shí)現(xiàn)該工況需聯(lián)合操縱回轉(zhuǎn)、斗桿、鏟斗和動(dòng)臂(微動(dòng)),此時(shí),電磁閥 處于關(guān)閉狀態(tài),電磁閥 處于開啟狀態(tài),u 閥處于左位打開狀態(tài),v 閥處于關(guān)閉位置,w 閥處于關(guān)閉位置,y 閥處于非合流位置(由于動(dòng)臂微動(dòng)操縱先導(dǎo)壓力較低)P2泵的壓力油全部供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)力,壓緊側(cè)邊,壓力油從溢流閥泄油P1泵的壓力油供鏟斗、動(dòng)臂,同時(shí),通過 u閥和單向閥供給斗桿,由于動(dòng)臂和鏟斗只是微動(dòng),剩下較大部分油供斗桿增加斗桿速度4)直行工況直行閥采用操縱閥連動(dòng)操縱,作業(yè)裝置(動(dòng)臂、斗桿、鏟斗和回轉(zhuǎn))任一閥操縱,使直行閥的先導(dǎo)控制油的回油切斷,直行閥先導(dǎo)控制油就建立油壓,但只有當(dāng)兩行走閥同時(shí)操縱,直行閥先導(dǎo)控制油才能通過行走閥與Px相通,在 Px壓力作用下,x 閥處于右位直行位置5)動(dòng)臂和斗桿合流動(dòng)臂合流:采用先導(dǎo)控制油連動(dòng)操縱,動(dòng)臂舉升先導(dǎo)控制油與Py相連,在操縱動(dòng)臂閥舉升同時(shí),Py作用于y 閥上,使 y閥處于合流位置斗桿合流:采用先導(dǎo)控制油連動(dòng)操縱,斗桿伸出或收回(電磁閥關(guān)閉),先導(dǎo)控制閥油通過梭閥都與Pw相通,在操縱斗桿閥時(shí),Pw作用于 w 閥上,使 w 閥處于關(guān)閉,使 P1泵合流供斗桿。

3 開中心多路閥液壓系統(tǒng)總結(jié)從以上分析可知,開中心六通閥液壓系統(tǒng),要解決雙泵合流、作業(yè)和行走同時(shí)動(dòng)作直線性等問題,要滿足液壓挖掘機(jī)各種作業(yè)工況要求,實(shí)現(xiàn)理想的復(fù)合動(dòng)作比較困難為此設(shè)計(jì)師動(dòng)了不少腦筋,想了不少措施,增加了各種控制閥,也采用各種控制方法,例如:液壓系統(tǒng)連動(dòng)操縱,設(shè)定作業(yè)工況用電磁閥來控制,當(dāng)然也可以采用微機(jī)來控制但是由于開中心六通閥液壓系統(tǒng)本身特性所決定,要實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作滿足各作業(yè)工況要求是困難和不理想的,要更好的滿足各種作業(yè)工況復(fù)合動(dòng)作要求,最好采用中位閉式負(fù)載感應(yīng)壓力補(bǔ)償系統(tǒng),并充分利用電子控制技術(shù)現(xiàn)將開中心多路閥液壓系統(tǒng)特點(diǎn)歸納總結(jié)如下1)多路閥的閥組分塊和分泵供油,每一閥組有 2 條供油道、直通供油道和并聯(lián)供油道直通供油道可實(shí)現(xiàn)優(yōu)先供油,并聯(lián)供油道可實(shí)現(xiàn)并聯(lián)供油在設(shè)計(jì)多路閥時(shí)可靈活應(yīng)用使閥和閥之間組成優(yōu)先關(guān)系或并聯(lián)關(guān)系2)為了滿足多種作業(yè)工況復(fù)合動(dòng)作要求,還需采用簡單的通斷型二位二通閥和插裝閥,把油從某一油路直接引到另一油路,并往往采用單向閥防止油反流,構(gòu)成單向通道采用了這個(gè)措施,使設(shè)計(jì)自由度大大增加,可實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的供油關(guān)系,以滿足工況需要通斷閥操縱有以下三種方式:采用操縱閥的先導(dǎo)操縱油連動(dòng)操縱,先導(dǎo)操縱油在控制操縱閥桿移動(dòng)的同時(shí),連動(dòng)操縱通斷閥。

采用操縱閥中增加一條油道,作為控制通斷閥的油道,這樣在操縱操縱閥的同時(shí),也操縱了通斷閥的開和閉采用電磁閥操縱為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的供油關(guān)系,有時(shí)需將以上幾種通斷閥操縱方式同時(shí)應(yīng)用3)開中心多路閥系統(tǒng)在并聯(lián)供油給多個(gè)液壓作用元件時(shí),需解決向誰優(yōu)先供油問題,例如:動(dòng)臂優(yōu)先、回轉(zhuǎn)優(yōu)先等,在該系統(tǒng)中解決的方法是對(duì)非優(yōu)先供油的油路加上節(jié)流裝置,采用固定的節(jié)流26綜 合 篇設(shè)計(jì)研究建筑機(jī)械化2004/5名師資料總結(jié)-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 3 頁，共 4 頁 -孔或可變節(jié)流孔固定節(jié)流孔結(jié)構(gòu)簡單,但調(diào)節(jié)性能差,不能適應(yīng)工況變化的要求,可變節(jié)流孔調(diào)節(jié)性能好,能適應(yīng)工況變化的要求,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般需要采用電液比例控制,通過人手動(dòng)電操縱或微機(jī)自動(dòng)操縱4)開中心多路閥一般采用雙泵或三泵,有些液壓作用元件(動(dòng)臂、斗桿和鏟斗)所需功率大,要合流供油,該系統(tǒng)采用兩種合流方式:閥內(nèi)合流:例如雙泵合流供給一個(gè)閥桿,由該閥桿控制供油給所需合流的液壓作用元件,雙泵合流的油通過一個(gè)閥桿供油,該閥桿的孔徑設(shè)計(jì)需考慮多泵供油所需的流通面積閥外合流:例如雙泵分別通過一個(gè)閥桿,在閥桿外合流供油給所需合流的液壓作用元件,這樣,操縱閥就要增加一個(gè)閥桿。

并且這兩閥桿要連動(dòng)操縱顯然操縱閥結(jié)構(gòu)要復(fù)雜些,體積要大些,但由于流經(jīng)閥桿的是單泵流量,閥桿孔徑可小,而且有可能與其他閥桿通用5)作業(yè)裝置同時(shí)動(dòng)作時(shí)行走直線性問題,在開中心多路閥系統(tǒng)有以下三種方式:三泵系統(tǒng):左右行走馬達(dá)由單獨(dú)一個(gè)泵供油,剩下一個(gè)泵供作業(yè)裝置采用二位二通閥,使左右行走馬達(dá)組成并聯(lián)油路,此方法結(jié)構(gòu)很簡單,不足之處是行走和作業(yè)同時(shí)動(dòng)作,行走和作業(yè)是并聯(lián)供油關(guān)系,因此作業(yè)裝置動(dòng)作將引起行走速度波動(dòng)采用直行閥,由一泵單獨(dú)供行走(并聯(lián)供油),另一泵單獨(dú)供作業(yè),兩者相互獨(dú)立,因此作業(yè)裝置動(dòng)作不會(huì)引起行走速度波動(dòng)有些直行閥在直行位置作業(yè)和行走同時(shí)動(dòng)作時(shí),作業(yè)油路可通過單向閥和節(jié)流孔供油給行走,這樣作業(yè)裝置油路多余的油可供給行走馬達(dá),以增加行走速度參考文獻(xiàn)1 黃宗益,李興華,葉 偉.挖掘機(jī)工作裝置液壓操縱回路(一)J.建筑機(jī)械化,2003,(11):29-31.2 黃宗益,李興華,葉 偉.挖掘機(jī)工作裝置液壓操縱回路(二)J.建筑機(jī)械化,2003,(12):19-21.3 黃宗益,范 基,葉 偉.挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)液壓操縱回路(一)J.建筑機(jī)械化,2004,(1):55-57.4 黃宗益,范 基,葉 偉.挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)液壓操縱回路(二)J.建筑機(jī)械化,2004,(2):62-64.(續(xù)完)(編輯 吳學(xué)松)(上接第 23 頁)租賃的發(fā)展一方面是為了節(jié)省資金,另一方面是由于越來越多的工人閑置在建筑工地。

許多施工單位為了減輕自己的負(fù)擔(dān)都決定對(duì)外租賃設(shè)備和操作人員租賃市場的發(fā)展帶動(dòng)了起重機(jī)市場的變化 現(xiàn)在市場上主要考慮的因素是價(jià)格,雖然質(zhì)量、可靠性、安全性也很重要,但是,租賃公司最先考慮的還是價(jià)格因?yàn)?租賃公司希望在4 年以內(nèi)收回自己的投資目前,韓國有 300400 家塔機(jī)租賃公司,其中有些公司只有12 臺(tái)設(shè)備,超過 20 臺(tái)設(shè)備的大公司可能不到50 家促成塔機(jī)旺盛需求的因素促使韓國對(duì)塔機(jī)需求突然增加的主要因素是漢城住宅建筑的快速發(fā)展,漢城居住著4200 萬人口,大約是韓國總?cè)丝诘囊话肽壳?漢城繁榮的私人住宅建筑已經(jīng)達(dá)到了東南的工業(yè)城市釜山和其他一些大城市韓國的住房建筑周期大約是3040 年,大多數(shù)超過這個(gè)年限的房屋將被淘汰,并在原來的基礎(chǔ)上蓋更高層的建筑從 1997 年嚴(yán)重的金融危機(jī)和一段時(shí)期通貨膨脹中重新振作的韓國,由于銀行低息貸款的刺激,住宅建筑市場得以紅火起來1997年以前,韓國每年興建50 多萬套單元住房,1998年,降到了 35 萬套,但 2002 年上升到65 萬套從 2002 年開始紅火起來的房地產(chǎn)市場目前仍然很繁榮,2004 年可能會(huì)逐步平穩(wěn)下去總體而言,2003 年是韓國塔機(jī)市場有史以來最好的一年。

住宅建筑市場中的長期穩(wěn)定性值得關(guān)注,尤其在漢城,在購置住房和建筑方面增加投入的跡象近來已經(jīng)很明顯政府政策的保駕護(hù)航是必不可少的:為了防止房價(jià)超出可以控制的范圍,政府宣布對(duì)土地征稅,從而穩(wěn)定房地產(chǎn)市場;過去幾年內(nèi),政府廢除了一些對(duì)發(fā)展不利的政策,從而保障了過去2 年經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)勁增長編輯 侍田田)36綜 合 篇設(shè)計(jì)研究2004/5建筑機(jī)械化名師資料總結(jié)-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 4 頁，共 4 頁 -。