1、第3章 挖掘机液压系统3.1挖掘机液压系统的组成3.1.1基本要求3.1.2液压系统的类型3.1.3液压挖掘机液压系统的主要部件3.1.4液压挖掘机液压系统3.2挖掘机的液压元件及基本工作回路3.2.1液压挖掘机的主要液压元件3.2.2液压挖掘机的基本工作回路3.3液压挖掘机常用的液压系统第3章 挖掘机液压系统培训学习目标：1)熟悉挖掘机液压系统的组成。2)掌握挖掘机液压系统的工作方式。3)掌握挖掘机液压元件结构特点及相互关系。4)分析挖掘机液压系统主要工作回路的工作原理。5)熟悉挖掘机各种液压系统的结构及原理。6)明确XE系列中型挖掘机液压系统的工作特点。7)正确分析XE系列中型挖掘机液压系
2、统的工作原理。8)完成挖掘机液压系统的安装调整。3.1挖掘机液压系统的组成挖掘机的液压系统时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。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，将液压能再转换为机械能，实现挖掘机的各种动作。3.1.1基本要求1)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
3、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速下降和整机超速溜坡。3.1.1基本要求液压系统应做到：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)设置轻便耐振的冷却器，减少系统总发热量，使主机持续工作的液压油温度不超过80，或温升不超过45。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
4、设置过滤器和防尘装置。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，进而提高挖掘机的技术性能和减轻驾驶员的劳动强度。3.1.2液压系统的类型1.定量系统2.变量系统3.1.3液压挖掘机液压系统的主要部件图3-1液压系统基本功能框图3.1.3液压挖掘机液压系统的主要部件图3-2液压挖掘机各液压装置位置图1铲斗液压缸2斗杆液压缸3动臂液压缸4液压油箱5液压油过滤器6右行走马达7回转马达8主泵9主阀10液压油冷却器11左行走马达12多路选择阀组合件13左PPC阀14安全锁紧杆15中央回转接头16右PPC阀17行走PPC阀18附件油路选择阀19动臂自然下降防止阀20蓄能器21电磁阀组合件
5、21APPC锁定电磁阀21B行走接合电磁阀21C泵合流/分流电磁阀21D行走速度电磁阀21E回转制动电磁阀21F二级溢流电磁阀3.1.3液压挖掘机液压系统的主要部件图3-3液压系统传递路线图1动臂、铲斗遥控先导操纵阀2斗杆、回转遥控先导操纵阀3铲斗液压缸4动臂杆液压缸5动臂液压缸6制动阀7右行走马达8驱动齿轮9左行走马达10中央回转接头11液压油箱12蓄能器13泄漏过滤器14溢流阀15主过滤器16电磁阀17直线行走阀18先导齿轮泵19主泵20发动机21散热器和油冷却器22多路控制转阀23电磁阀24左行走操作阀25右行走操作阀3.1.3液压挖掘机液压系统的主要部件1.工作液体2.液压动力源3.液
6、压执行元件4.液压控制元件5.液压辅助元件3.1.4液压挖掘机液压系统1.液压挖掘机液压系统框图图3-4液压挖掘机液压系统框图3.1.4液压挖掘机液压系统2.工作介质(1)液压油的用途1)动力与信号的传递介质。2)起润滑、防锈作用。3)起热传递、冷却作用。(2)液压油的特性黏度越大，流动阻力越大，效率越低；黏度越小，泄漏越大，容积损失越大，所以必须使用合适黏度的液压油。(3)液压油应具备的条件1)适当的流动性和黏度。2)润滑性。3)耐热及抗氧化稳定性。4)防锈及抗腐蚀性。3.1.4液压挖掘机液压系统(4)液压工作油的功能1)液压装置不断发生相对运动时，减小摩擦，提高效率，起到润滑作用。2)在金
7、属部件表面形成油膜，起到防锈作用。3)在部件间隙形成油膜防止泄漏，起到密封作用。4)吸收液压装置在运动时产生的热量，起到冷却作用。5)冲洗内部配件相互摩擦产生的异物，起到清洁作用。6)将负载或阻力均匀地传递给工作油接触面，起到力的分散作用。3.2挖掘机的液压元件及基本工作回路3.2.1液压挖掘机的主要液压元件1.自压减压阀2.蓄能器图3-5自压减压阀与相关元件的关系3.2.1液压挖掘机的主要液压元件图3-6蓄能器与相关元件的关系3.PPC阀3.2.1液压挖掘机的主要液压元件图3-7PPC阀与相关元件的关系3.2.1液压挖掘机的主要液压元件图3-8PPC阀的结构1滑阀2阀体3计量弹簧4对中弹簧5
8、定位器6安装板7柱塞8铰接头9圆盘10螺母(连接操纵杆)3.2.1液压挖掘机的主要液压元件4.主泵图3-9主泵和相关元件的连接3.2.1液压挖掘机的主要液压元件5.液压泵流量控制图3-10液压泵流量控制简图(动臂控制)3.2.1液压挖掘机的主要液压元件6.LS阀图3-11LS阀与相关元件的关系3.2.1液压挖掘机的主要液压元件7.PC-EPC电磁阀图3-12PC-EPC电磁阀与相关元件的关系3.2.1液压挖掘机的主要液压元件8.主控制阀图3-13主控制阀与相关元件的关系3.2.1液压挖掘机的主要液压元件9.合流/分流阀10.动臂保持阀11.回转马达图3-14合流/分流阀与相关元件的关系3.2.
9、1液压挖掘机的主要液压元件图3-15动臂保持阀与相关元件的关系12.中央回转接头3.2.1液压挖掘机的主要液压元件图3-16回转马达与相关元件的关系3.2.1液压挖掘机的主要液压元件图3-17中央回转接头与相关元件的关系13.终传动3.2.1液压挖掘机的主要液压元件图3-18终传动与相关元件的关系3.2.2液压挖掘机的基本工作回路表3-1挖掘机液压系统主要回路的工作原理分析3.2.2液压挖掘机的基本工作回路表3-1挖掘机液压系统主要回路的工作原理分析3.2.2液压挖掘机的基本工作回路表3-1挖掘机液压系统主要回路的工作原理分析3.2.2液压挖掘机的基本工作回路表3-1挖掘机液压系统主要回路的工
10、作原理分析3.2.2液压挖掘机的基本工作回路表格3.3液压挖掘机常用的液压系统1.单泵或双泵单回路定量系统(1)单泵单回路定量系统小型悬架式液压挖掘装载机采用的单泵单回路定量系统如图3-19所示。图3-19单泵单回路定量系统1液压泵2溢流阀3、4阀组5装载斗液压缸6提升臂液压缸7左支腿液压缸8铲斗液压缸9回转马达10动臂液压缸11斗杆液压缸12右支腿液压缸13散热器14过滤器3.3液压挖掘机常用的液压系统(2)双泵单回路定量系统液压挖掘机采用的双泵单回路定量系统如图3-20所示。图3-20双泵单回路定量系统1液压泵组2、3阀组4单向阀5蓄能器6制动器7、13行走马达8回转马达9铲斗液压缸10斗
11、杆液压缸11动臂液压缸12辅助臂液压缸14二位阀15散热器16阀门3.3液压挖掘机常用的液压系统2.双泵双回路定量系统3.双泵双回路分功率调节变量系统图3-21双泵双回路分功率调节变量系统1变量泵2铲斗液压缸3斗底开启液压缸4行走马达5斗杆液压缸6动臂液压缸7速度限制阀8回转马达9背压阀10散热器11过滤器3.3液压挖掘机常用的液压系统4.XE系列中型液压挖掘机介绍(1)液压系统(原理图)XE系列中型液压挖掘机液压系统(原理图)可查阅随机资料。(2)主要液压部件变量柱塞泵、柱塞马达(回转马达、行走马达)、控制阀、伺服阀(手动先导阀、脚动先导阀)、液压附件(液压油箱、蓄能器)。(3)主泵(变量柱
12、塞泵)结构与原理主泵(变量柱塞泵)结构图如图3-22所示，原理图如图3-23所示，原理介绍见表3-2。图3-22主泵(变量柱塞泵)结构图3.3液压挖掘机常用的液压系统图3-23主泵(变量柱塞泵)原理图3.3液压挖掘机常用的液压系统表3-2主泵(变量柱塞泵)原理介绍(4)柱塞马达结构与原理轴向柱塞马达的结构如图3-24所示。3.3液压挖掘机常用的液压系统图3-24轴向柱塞马达的结构1输出轴2主轴油封3前盖4轴承5壳体6柱塞7后盖8配油盘9缸体10滑靴11螺栓12定位销13制动弹簧14阀芯15、17溢流阀16螺塞3.3液压挖掘机常用的液压系统(5)主控阀结构及特点主控阀结构如图3-25所示。(6)
13、手动先导阀手动先导阀结构图如图3-26所示。图3-25主控阀结构图3.3液压挖掘机常用的液压系统(7)脚动先导阀脚动先导阀结构图如图3-27所示。图3-27脚动先导阀结构图a)外形结构b)内部结构(8)其他液压部件附属和伺服阀包括：比例减压阀螺杆、螺线管方3.3液压挖掘机常用的液压系统向控制螺杆、方向控制模块、平衡阀、负荷保持阀、无振动阀、逻辑元件、分流器、制动阀等。(9)XE系列中型挖掘机液压系统特点1)负流量控制系统。2)再生功能。3)动臂、斗杆锁定功能。4)优先功能。 回转优先。当斗杆内收和回转同时动作时，通过在控制油路上增加一个梭阀，将操作回转时的先导油连接到斗杆阀芯端部限位液压缸处，
14、进而实现对斗杆阀芯的限位，来实现回转优先的功能。 动臂优先。当动臂提升和铲斗外摆复合动作时，为了提高复合动作效率，增加一个对铲斗阀芯的限位，起到动臂优先的作用。3.3液压挖掘机常用的液压系统5)合流。6)功率调节：本泵功率调节、交叉功率调节、电磁比例阀功率调节、负流量反馈。7)直线行走。8)自动怠速取消。9)瞬时增力、高低速、安全锁功能。表3-3挖掘机液压系统的安装调整3.3液压挖掘机常用的液压系统表3-3挖掘机液压系统的安装调整3.3液压挖掘机常用的液压系统表3-3挖掘机液压系统的安装调整3.3液压挖掘机常用的液压系统表3-3挖掘机液压系统的安装调整3.3液压挖掘机常用的液压系统表3-3挖掘机液压系统的安装调整3.3液压挖掘机常用的液压系统表3-3挖掘机液压系统的安装调整3.3液压挖掘机常用的液压系统表3-3挖掘机液压系统的安装调整3.3液压挖掘机常用的液压系统表格复习思考题1.液压挖掘机液压系统主要部件有哪些？2.液压挖掘机液压系统的主要回路有哪些？3.简述动臂液压回路的工作原理。4.主控制阀包括哪些部分？5.双泵单回路定量系统与单泵单回路定量系统相比有何优点？6.简述手动先导阀的工作特点。7.溢流阀易产生高频噪声的原因是什么？
