2022年挖掘機多路閥液壓系統(tǒng)_二_匯編

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1、挖 掘 機 多 路 閥 液 壓 系 統(tǒng)(二)黃宗益,李興華,葉 偉(同濟大學,上海200092)中圖分類號TU621文獻標識碼 B文章編號100121366(2004)0520060204Multi2way valve hydraulic system in excavators(2)HUANG Zong2yi,LI Xing2hua,YE Wei215萱場公司小挖掘機多路閥液壓系統(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 個操縱閥、動臂合流閥、供油閥、單向閥和節(jié)流孔等組成,見圖 7。圖7 萱場(KA YABA)小挖掘機多路閥

2、液壓系統(tǒng)21511 供油方式1)P1泵 直通供油道:按行走、動臂和鏟斗次序優(yōu)先供油;并聯(lián)供油道:P1泵通過行走閥后,并聯(lián)供油給動臂和鏟斗,動臂優(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)供油給動臂合流閥、斗桿和備用。3)P3泵 直通供油道:通過供油閥、回轉和推土后,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、回轉和推土三閥。21512油路主要特點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泵可同時供油給動臂閥,P2泵經(jīng)動臂合流閥通向動臂閥進

3、行合流,采用閥內(nèi)合流方式。僅在動臂舉升時,先導操縱油壓PB作用在動臂合流閥上,使該閥處于右位合流位置,動臂下降時PB無油壓,處于非合流位置。3)P2泵和P3泵可同時供油給斗桿,采用閥內(nèi)合流方式供油。4)如操縱鏟斗閥時,鏟斗先導操縱油壓Pk連動作用在動臂合流閥上,則 P1泵和 P2泵能合流供給鏟斗,可實現(xiàn)鏟斗閥內(nèi)合流。5)供油閥在左位時,P3泵單獨供油給回轉和推土。并可通過回轉和推土閥,向備用閥和斗桿閥供油。6)當左右行走馬達行走時,P1泵和 P2泵分別向左右馬達供油,形成獨立驅(qū)動油路。7)當左右行走馬達行走時,操縱動臂、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

4、在供油閥上,使供油閥處于右位。此時,除行走閥外,P3泵可向所有其他閥供油。216 CA T EL240 挖掘機多路閥液壓系統(tǒng)該液壓系統(tǒng)由7個操縱閥(動臂、斗桿、鏟斗、回轉,二行走和備用),5 個控制閥(直行閥x、動臂合流閥 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1、2。21611 泵的供油路線06綜 合 篇設計研究建筑機械化2004/5名師資料總結-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 轉換泵供油路線采用操縱閥連動操縱:兩行走閥操縱和作業(yè)裝

5、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Px無油壓時,x閥處于左位yP2泵 向 動臂供油或回油采用先導控制油壓連動操縱:動臂舉升先導控制油Py同時作用于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控制油壓連動操縱,再加電磁閥 控制:斗桿伸出先導控制油,與Pw相通作用于w閥,使w閥處于切斷位置斗桿收回先導控制油,經(jīng)電磁閥 與Pw相通,當電磁閥 關閉時,斗桿先導控制油與Pw相通,使w閥處于切斷位置;電磁閥 開啟時,先導控制油被切斷,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

6、向斗桿閥供油u和v閥采用電磁閥 控制加動臂操縱閥連動操縱: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 關閉,動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閥關閉電磁閥 關閉,動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

7、行走后,經(jīng)備用、鏟斗和動臂三閥經(jīng)w 閥回油,如 w 閥關閉,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、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,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

8、道和并聯(lián)供油道相連。21612 5 個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:先導控制油連動操縱、操縱閥連動操縱和電磁閥操縱。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閉狀態(tài)下,滿斗動臂舉升斗桿伸出回轉至卸載地點,動臂舉升斗桿伸出,電磁閥 關閉,u 閥關閉,v 閥打開,w 閥關閉,y閥處于合流位置,P1壓力油單獨供動臂油缸,P2壓力油并聯(lián)供回轉閥、斗桿閥和動臂合流閥。該工況由于滿斗動臂舉升時,負荷重,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泵部分油供動臂,使動臂舉升和回轉

9、速度相匹配。但是因為大部分時間P1泵油壓高于P2泵油壓,單向閥關閉,P2泵壓力油不能供給動臂,因此大部分時間,P2泵專供回轉和斗桿,它們的操縱不受動臂的影響?？斩穭颖巯陆刀窏U伸出回轉至挖掘位置,動臂下降,電磁閥 關閉,u 閥打開,v 閥關閉,w 閥關閉,y 閥處于非合流位置。該工況由于動臂下降重力作用,油壓低,P1泵流量增加,除供動臂油缸外,還有一小部分油經(jīng)u 閥通過節(jié)流供給斗桿油缸,保證動臂下降和斗桿伸出有正確的配合速度。配合動臂下降速度快,v 閥關閉,P2泵壓力油不能供斗桿,全部供給回轉馬達。斗桿和鏟斗復合動作進行挖掘,動臂閥處于中16綜 合 篇設計研究2004/5建筑機械化名師資料總結-

10、精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 2 頁，共 4 頁 -位,電磁閥 關閉,u 閥打開,v 閥關閉,w 閥關閉。P2壓力油通過直通油道單獨供斗桿油缸;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 處于關閉狀態(tài)下,要求動臂舉升,斗桿收回,要求精細控制,兩者低速配合動作,使斗尖沿著地面水平移動。此時,電磁閥 處于開啟狀態(tài),斗桿先導操縱油被它切斷,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 處于關閉狀態(tài),u 閥處于右位關閉狀態(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。由于動臂

11、合流閥的彈簧力大于動臂操縱閥的彈簧力,在平地工作時,使動臂操縱閥微開的先導操縱油壓較低,不能打開動臂合流閥,因此,P2泵不能合流供動臂油缸,在此工況下,P1泵供動臂油缸,P2泵供斗桿油缸,兩者互相獨立無干擾,此工況動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,降低動臂和斗桿動作速度,使閥桿節(jié)流調(diào)速容易,提高了操縱性,易進行微動精細作業(yè)。3)溝槽側邊掘削工況電磁閥 處于關閉狀態(tài),電磁閥 處于開啟狀態(tài)下,在進行溝槽側邊掘削時,需有將鏟斗壓緊溝槽側邊的力,此時,司機通過操縱回轉裝置來實現(xiàn)。該工況需聯(lián)合操縱回轉、斗桿、鏟斗和動臂(微動),此時,電磁閥 處于關閉狀態(tài),電磁閥 處于

12、開啟狀態(tài),u 閥處于左位打開狀態(tài),v 閥處于關閉位置,w 閥處于關閉位置,y 閥處于非合流位置(由于動臂微動操縱先導壓力較低)。P2泵的壓力油全部供給回轉馬達產(chǎn)生回轉力,壓緊側邊,壓力油從溢流閥泄油。P1泵的壓力油供鏟斗、動臂,同時,通過 u閥和單向閥供給斗桿,由于動臂和鏟斗只是微動,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操縱,作業(yè)裝置(動臂、斗桿、鏟斗和回轉)任一閥操縱,使直行閥的先導控制油的回油切斷,直行閥先導控制油就建立油壓,但只有當兩行走閥同時操縱,直行閥先導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)動臂和斗桿合流動臂合

13、流:采用先導控制油連動操縱,動臂舉升先導控制油與Py相連,在操縱動臂閥舉升同時,Py作用于y 閥上,使 y閥處于合流位置。斗桿合流:采用先導控制油連動操縱,斗桿伸出或收回(電磁閥關閉),先導控制閥油通過梭閥都與Pw相通,在操縱斗桿閥時,Pw作用于 w 閥上,使 w 閥處于關閉,使 P1泵合流供斗桿。3 開中心多路閥液壓系統(tǒng)總結從以上分析可知,開中心六通閥液壓系統(tǒng),要解決雙泵合流、作業(yè)和行走同時動作直線性等問題,要滿足液壓挖掘機各種作業(yè)工況要求,實現(xiàn)理想的復合動作比較困難。為此設計師動了不少腦筋,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)連動操縱,設定作業(yè)工況用電磁閥來控

14、制,當然也可以采用微機來控制。但是由于開中心六通閥液壓系統(tǒng)本身特性所決定,要實現(xiàn)復合動作滿足各作業(yè)工況要求是困難和不理想的,要更好的滿足各種作業(yè)工況復合動作要求,最好采用中位閉式負載感應壓力補償系統(tǒng),并充分利用電子控制技術?，F(xiàn)將開中心多路閥液壓系統(tǒng)特點歸納總結如下。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。直通供油道可實現(xiàn)優(yōu)先供油,并聯(lián)供油道可實現(xiàn)并聯(lián)供油。在設計多路閥時可靈活應用使閥和閥之間組成優(yōu)先關系或并聯(lián)關系。2)為了滿足多種作業(yè)工況復合動作要求,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

15、成單向通道。采用了這個措施,使設計自由度大大增加,可實現(xiàn)更復雜的供油關系,以滿足工況需要。通斷閥操縱有以下三種方式:采用操縱閥的先導操縱油連動操縱,先導操縱油在控制操縱閥桿移動的同時,連動操縱通斷閥。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,也操縱了通斷閥的開和閉。采用電磁閥操縱。為了實現(xiàn)復雜的供油關系,有時需將以上幾種通斷閥操縱方式同時應用。3)開中心多路閥系統(tǒng)在并聯(lián)供油給多個液壓作用元件時,需解決向誰優(yōu)先供油問題,例如:動臂優(yōu)先、回轉優(yōu)先等,在該系統(tǒng)中解決的方法是對非優(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 篇設計研究建筑機械化2004/5名師資料

16、總結-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)流孔結構簡單,但調(diào)節(jié)性能差,不能適應工況變化的要求,可變節(jié)流孔調(diào)節(jié)性能好,能適應工況變化的要求,但結構復雜,一般需要采用電液比例控制,通過人手動電操縱或微機自動操縱。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閥桿供油,該閥桿的孔徑設計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閥桿,在閥桿外合流供油給所需合流的液壓作用元

17、件,這樣,操縱閥就要增加一個閥桿。并且這兩閥桿要連動操縱。顯然操縱閥結構要復雜些,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)裝置同時動作時行走直線性問題,在開中心多路閥系統(tǒng)有以下三種方式:三泵系統(tǒng):左右行走馬達由單獨一個泵供油,剩下一個泵供作業(yè)裝置。采用二位二通閥,使左右行走馬達組成并聯(lián)油路,此方法結構很簡單,不足之處是行走和作業(yè)同時動作,行走和作業(yè)是并聯(lián)供油關系,因此作業(yè)裝置動作將引起行走速度波動。采用直行閥,由一泵單獨供行走(并聯(lián)供油),另一泵單獨供作業(yè),兩者相互獨立,因此作業(yè)裝置動作不會引起行走速度波動。有些直行閥在直行位置作業(yè)和行走同時動作

18、時,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,以增加行走速度。參考文獻1 黃宗益,李興華,葉 偉.挖掘機工作裝置液壓操縱回路(一)J.建筑機械化,2003,(11):29-31.2 黃宗益,李興華,葉 偉.挖掘機工作裝置液壓操縱回路(二)J.建筑機械化,2003,(12):19-21.3 黃宗益,范 基,葉 偉.挖掘機回轉液壓操縱回路(一)J.建筑機械化,2004,(1):55-57.4 黃宗益,范 基,葉 偉.挖掘機回轉液壓操縱回路(二)J.建筑機械化,2004,(2):62-64.(續(xù)完)(編輯 吳學松)(上接第 23 頁)租賃的發(fā)展一方面是為了節(jié)省資

19、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擔都決定對外租賃設備和操作人員。租賃市場的發(fā)展帶動了起重機市場的變化 現(xiàn)在市場上主要考慮的因素是價格,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格。因為,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 家塔機租賃公司,其中有些公司只有12 臺設備,超過 20 臺設備的大公司可能不到50 家。促成塔機旺盛需求的因素促使韓國對塔機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,大約是韓國總人口的一半。目前,漢城繁榮的私人住宅建筑已經(jīng)達到了東南的工業(yè)城市釜

20、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)超過這個年限的房屋將被淘汰,并在原來的基礎上蓋更高層的建筑。從 1997 年嚴重的金融危機和一段時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 年可能會逐步平穩(wěn)下去?？傮w而言,2003 年是韓國塔機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。政府政策的保駕護航是必不可少的:為了防止房價超出可以控制的范圍,政府宣布對土地征稅,從而穩(wěn)定房地產(chǎn)市場;過去幾年內(nèi),政府廢除了一些對發(fā)展不利的政策,從而保障了過去2 年經(jīng)濟的強勁增長。(編輯 侍田田)36綜 合 篇設計研究2004/5建筑機械化名師資料總結-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 4 頁，共 4 頁 -