小型挖掘机

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  小型挖掘机是一种多功能机械目前被广泛应用于水利工程、交通运输、电力工程和矿山采掘等机械施工中,它在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量,加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于小型挖掘机具有多品种、多功能、高质量及高效率等特点,因此受到了广大施工作业单位的青睐,小型挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。

  挖掘机液压传动紧密地联系在一起,其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成,由于挖掘机的工作条件恶劣,要求实现的动作很复杂,于是它对液压系统提出了很高的要求其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。

小型挖掘机全液压控制系统

  一、先导液压系统
  1、先导泵供给先导液压系统,先导油自先导泵流经先导总管,控制全车(机具操作、转盘操作和行驶操作)的先导控制阀。当操纵杆(左右)、行驶踏板(左右)离开空挡位置时,先导油经先导控制阀流至主控制阀,操纵主控阀内的各滑阀,滑阀末端的先导压力油会推动滑阀滑动,滑阀的另一端的先导油会排入液压油箱,滑阀移动时会将油从右侧泵或左侧泵输送至油缸和马达。
  2、先导液压系统控制主泵的输出流量:机器运行时,先导压力会传给主泵调节器作为信号压力。该信号压力称为动力换挡压力。发动机和泵控制器接受来自机器不同部件的输入信号。发动机和泵控制器处理输入信号。然后把电信号传给右侧泵调节器上的比例减压阀,来调节动力换挡压力。动力换档压力控制右侧泵和左侧泵的输出流量,动力换挡压力根据发动机转速来调节主泵的输出流量。
  3、先导液压系统产生信号压力进行以下操作:
  (1)先导信号压力启动发动机转速自动控制系统。在不需要液压传动装置时,可自动降低发动机的转速。
  (2)先导信号压力释放转盘停车制动器。
  (3)先导信号压力根据液压系统的负荷自动把行驶速度转变为高速和低速。
  (4)先导信号压力操纵直驶控制阀,使挖掘机在机具工作时保持直线行驶。
  (5)先导信号压力控制用于装卸或挖掘操作的阀门。
  4、转盘停车制动器:当液压接通操纵杆处于开启状态时,通道中的先导油流经阀和通道到转盘停车制动器电磁阀,当任一操纵杆离开空档位置时,先导管路中增加的先导压力会开启机具/转盘压力开关。机具/转盘压力开关发出电信号至发动机和泵控制器,发动机和泵控制器随之发出一个电信号,接通转盘停车制动器的电磁阀,先导管路中的先导油便会流至转盘停车制动器,释放该制动器。
  5、动臂优先:当进行动臂提升和斗杆回缩的复合操作时,先导管路中的先导油压会启动动臂优先减压阀。动臂优先减压阀停止斗杆二控制阀的工作,让油流在上述复合液压操纵过程中,优先进入动臂油缸头端。

  6、回转优先:转盘运行时,先导油从先导控制阀流至回转优先减压阀。回转优先减压阀会移动,来自先导油总管的先导油被该回转优先减压阀堵在先导管路中,左侧泵的大部分输出流量都流至转盘马达。

小型挖掘机全液压控制系统

  二、液压主泵的全功率控制
  1.动力换档系统:泵调节器由电子控制系统所控制。发动和泵控制器持续监控发动转速和发动机上的载荷。发动机和泵控制器向动力换档压力的比例减压阀传送一个电信号。比例减压阀即由改变流向泵调节器的液压信号压力来协助控制泵的输出流量。当所有的操纵杆和行驶操纵杆/踏板都处于空档位置。活塞腔中的反向流操纵压力控制主泵调节器。发动机和泵控制器根据发动机转速对动力换档压力进行某种程度的控制。当主泵调节器位于备有位置时,降低的动力换档压力流经通道作用于先导活塞的末端上。
  2、横向传感控制:泵调节器由横向传感控制所控制。为了使发动机对泵保持恒定功率,泵调节器通过横向传感器控制接收右侧泵和左侧泵的平均输送压力。横向传感控制经通道输送右侧泵和左侧泵的平均输送压力。在全功率控制下,来自通道的右侧泵和左侧泵平均输油压力作用在先导活塞的台肩上。流经另一通道的动力换档压力作用在先导活塞的右端上。右侧泵和左侧泵的平均输油压力和动力换档压力结合,以便控制先导活塞和滑阀的运动。
  3、反向流操纵:当操纵杆或行驶踏板处于空挡位置或稍微移离空挡位置时,泵调节器接受来自主控阀的反向流操纵压力。主泵此时由反向流操纵压力控制。在反向流操纵过程中,来自管路的反向流操纵压力进入活塞腔。控制活塞的右端增压。控制活塞作用在滑阀上,以便控制泵的输出流量。活塞的位置和运动量决定了斜盘和套筒的位置和运动量。通过连接销将控制连杆的一端接到活塞上,控制杆的另一端则由销连在左机体上,当活塞移动时,控制连杆在销的轴上旋转。控制连杆的运动使得滑板移动套筒。套筒和滑阀的运动让通道打开或关闭。当活塞移动到右边时,斜盘向前移动到最小角度。
  三、主控制阀:控制阀包括右侧阀体和左侧阀体。主控制阀及各部件由螺栓固定连接成一体。
  1、右侧控制阀包括:附属装置控制阀、铲斗控制阀、动臂制阀、斗杆控制阀、管路安全阀。
  2、左侧控制阀包括:左边行驶控制阀、转盘控制阀、斗杆、动臂、进油单向阀、主安全阀。
  3、管路安全阀:用来限制管路中的最高压力,起安全保护作用。
  4、主安全阀:用来限制全车液压系统最高压力。
  四、工作过程分析
  1、微量控制工作:当铲斗操纵杆处于空档位置时,滑阀处于空挡位置。右侧泵的液压油经中位旁通油道输送到反向流操纵量孔中。当铲斗操纵杆稍稍移开空挡位置时已进行微量控制工作时,先导压力进入先导孔处的控制阀中。先导压力稍微把滑阀向左推,滑阀的运动将通道局部打开,中位旁通油道则被部分堵住。此时,右侧泵输送的液压油分成两路。部分液压油经中位旁通油道流到反向流操纵量孔,其余液压油平行供给通道流向其它控制阀。从中位旁通油道流到反向流操纵量控的液压油减少,经过反向流操纵量孔的油流阻力及通道中的反向流操纵压力降低,泵调节器使右侧泵的斜盘向最大角度位置移动。由于反向流操纵压力降低,泵的输出流量增加。当铲斗操纵杆移到满行程位置时,滑阀移动到最左端,堵住中位旁通油道,由于液压油无法流过中位旁通油道,因此不会产生反向流操纵压力。右侧泵的斜盘移到最大角度位置,其输出流量达到最大。此时,右侧泵的输出流量由恒功率流量控制。利用局部移动操纵杆来调节反向流操纵压力,可以微量控制机具。
  2、动臂提升:当来自左侧泵和右侧泵的液压油均输送到动臂油缸时,高速的动臂提升操作才能完成。在高速的动臂提升操纵中,动臂控制阀会运作,如果只有来自右侧泵的液压油输送到动臂油缸的盖端,只能完成低速的动臂提升操作在低速提升操作中,动臂控制阀单独运作。
  3、动臂优先:当同时进行动臂提升和斗杆回缩操作时,动臂先导控制阀输出的先导油压启动动臂优先减压阀,在进行此复合液压操作过程中,该动臂优先减压阀使油流优先进入动臂油缸盖端。

  4、斗杆回缩:当独立操作斗杆液压回路而不联系到其它液压回路时,斗杆控制阀在斗杆回缩作业和斗杆外伸作业时均可使用。操作斗杆控制阀时,右侧泵输送的液压油与左侧泵输送的液压油混合,流向斗杆油缸以使斗杆操作。斗杆回缩操作包括一个正反馈油路。斗杆操纵杆移到斗杆回缩位置时,可以操作斗杆液压回路中的斗杆正反馈阀和斗杆卸载阀。来自斗杆油缸活塞杆端的回油供给斗杆油缸盖端。正反馈油路更有效地使用来自斗杆油缸的回油,使右侧泵和左侧泵输送的液压油在斗杆回缩操作过程中可以完成其它机具功能。

小型挖掘机全液压控制系统

  在实际应用中一定要注意液压机构的保养,使用符合设备标准的液压油,过期与含有杂质的润滑油禁止使用,不能将多种液压油混合使用,以保证液压系统动作灵敏,延长液压件寿命。


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