挖機(jī)液壓回路(挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理)
1.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理
挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理
挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)是由一些基本回路和輔助回路組成，它們包括工作回路、限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速和節(jié)流限速回路、行走限速回路和先導(dǎo)閥控制回路等。其元器件主要由工作泵、補(bǔ)油泵、先導(dǎo)控制閥、分配閥、安全閥、大臂油缸、小臂油缸、鏟斗油缸、油箱及相關(guān)管路等組成。
挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中，液壓油自油箱底部通過(guò)濾油器被工作泵吸入，從油泵輸出具有一定壓力的液壓油進(jìn)入一組并聯(lián)的分配閥。通過(guò)手柄―→先導(dǎo)閥―→工作閥組來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，系統(tǒng)通過(guò)總油路上的總安全閥限定整個(gè)系統(tǒng)的總壓力，各組工作油路的安全閥分別對(duì)相應(yīng)油路起過(guò)載保護(hù)和補(bǔ)油作用。
2.挖掘機(jī)液壓結(jié)構(gòu)及工作原理?
挖掘機(jī)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等組成，如圖2-11所示。
圖2-11 挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu) （1）發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī)一般為四沖程、水冷（或風(fēng)冷）、多缸、直噴式柴油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。少數(shù)挖掘機(jī)采用電控柴油機(jī)。
（2）傳動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)泵有機(jī)械傳動(dòng)式、半液壓傳動(dòng)式和全液壓傳動(dòng)式3種，其中機(jī)械傳動(dòng)式和半液壓傳動(dòng)式應(yīng)用較廣。（3）行駛系統(tǒng) 液壓挖掘機(jī)行駛系統(tǒng)是整個(gè)機(jī)器的支撐部分，承受機(jī)器的全部質(zhì)量和工作裝置的反力，同時(shí)能使挖掘機(jī)作短距離行駛。
按結(jié)構(gòu)不同，行駛系統(tǒng)可分為履帶式和輪胎式兩類。①履帶式行駛系統(tǒng)。
由履帶、支重輪、托鏈輪、驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、張緊裝置、行走架、油馬達(dá)、減速機(jī)等組成。液壓挖掘機(jī)的行駛系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動(dòng)。
驅(qū)動(dòng)裝置主要包括液壓馬達(dá)、減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)輪，每條履帶有各自的液壓馬達(dá)和減速機(jī)。由于兩個(gè)液壓馬達(dá)可獨(dú)立操作，因此機(jī)器的左右履帶可以同步前進(jìn)或后退，也可以通過(guò)一條履帶制動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎，還可以通過(guò)兩條履帶朝相反方向驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向，其操作十分簡(jiǎn)單、方便、靈活。
②輪胎式行駛系統(tǒng)。通常由車架、轉(zhuǎn)向前橋、后橋、行車機(jī)構(gòu)及支腿等組成。
后橋通過(guò)螺栓與機(jī)架剛性固定連接。前橋通過(guò)懸掛平衡裝置與機(jī)架鉸接連接。
懸掛平衡裝置的作用是當(dāng)挖掘機(jī)行駛時(shí)，利用支承板的擺動(dòng)和兩懸掛油缸的浮動(dòng)，保證4個(gè)車輪充分著地，減輕機(jī)體不平均承載、擺跳、道路沖擊及機(jī)架扭曲，提高挖掘機(jī)的越野性能；當(dāng)挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)，將兩懸掛油缸閉鎖，保證挖掘作業(yè)時(shí)整機(jī)的穩(wěn)定性。（4）轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 輪胎式挖掘機(jī)，其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)通常采用全液壓、偏轉(zhuǎn)前輪式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，主要由油箱（與工作裝置液壓系統(tǒng)共用）、轉(zhuǎn)向油泵、轉(zhuǎn)向器、濾油器、流量控制閥、轉(zhuǎn)向油缸、油管和轉(zhuǎn)向盤等組成。
履帶式挖掘機(jī)，其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，通過(guò)切斷驅(qū)動(dòng)鏈輪動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)。其轉(zhuǎn)向裝置為濕式、多片彈簧壓緊、液壓分離、手動(dòng)液壓操作方式轉(zhuǎn)向離合器。
（5）制動(dòng)系統(tǒng) 腳制動(dòng)裝置的制動(dòng)器為凸輪張開(kāi)蹄式制動(dòng)器。制動(dòng)傳動(dòng)器機(jī)構(gòu)采用氣壓式，主要由空氣壓縮機(jī)、氣體控制閥、腳制動(dòng)閥、儲(chǔ)氣筒、雙向逆止閥、快速放氣閥、手操縱氣開(kāi)關(guān)、制動(dòng)汽缸及氣壓表等組成。
手制動(dòng)裝置的制動(dòng)器為凸輪張開(kāi)蹄式制動(dòng)器，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為機(jī)械式。制動(dòng)底板通過(guò)螺釘固定在上傳動(dòng)箱蓋上；制動(dòng)鼓用螺栓固定在接盤上，接盤則通過(guò)花鍵和上傳動(dòng)箱的從動(dòng)軸連接。
當(dāng)挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)，必須解除手制動(dòng)，否則，將損壞手制動(dòng)器或回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)。（6）工作裝置 工作裝置是液壓挖掘機(jī)的主要組成部分之一。
由于工作性質(zhì)的不同，工作裝置的種類很多，常用的有反鏟、正鏟、裝載和起重等裝置，而且一種裝置也可以有很多形式。（7）液壓系統(tǒng) 液壓挖掘機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)有整機(jī)行走、轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)、動(dòng)臂升降、斗桿收放、鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)等，根據(jù)以上工作要求，把各液壓元件用管路有機(jī)地連接起來(lái)的組合體叫作液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)。
液壓系統(tǒng)的功能是把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能以油液為介質(zhì)，利用油泵轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗埽瑐魉徒o油缸、油馬達(dá)等，然后轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再傳給各種執(zhí)行機(jī)械，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)。液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)常用的有定量系統(tǒng)、分功率變量系統(tǒng)和總功率變量系統(tǒng)。
我國(guó)規(guī)定，單斗液壓挖掘機(jī)重8t以下的，采用定量系統(tǒng)；機(jī)重32t以上的，采用變量系統(tǒng)；機(jī)重8~32t的，定量和變量系統(tǒng)均可用。全功率變量系統(tǒng)是目前液壓挖掘機(jī)普遍采用的液壓系統(tǒng)，通常選用恒功率變量雙泵。
液壓泵的型號(hào)不同，采用的恒功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)也不相同。液壓系統(tǒng)主要由油路系統(tǒng)、先導(dǎo)控制油路系統(tǒng)和控制系統(tǒng)構(gòu)成。
（8）電氣系統(tǒng) 液壓挖掘機(jī)的電氣系統(tǒng)包括啟動(dòng)線路、發(fā)電線路、照明、儀表以及由傳感器和壓力開(kāi)關(guān)、電磁閥組成的控制電路，另外還有附屬電路（如空調(diào)、收音機(jī)等）。啟動(dòng)電機(jī)按所配套的主機(jī)不同，分12V、24V兩種，啟動(dòng)功率分3kW、3.7kW、4.8kW等。
發(fā)電線路主要包括交流發(fā)電機(jī)、電壓調(diào)節(jié)器、充電指示燈及啟動(dòng)開(kāi)關(guān)等。為了保證安全、高效、節(jié)能及正常地工作，根據(jù)需要，挖掘機(jī)的電氣系統(tǒng)都安裝了各種信號(hào)裝置，如機(jī)油溫度報(bào)警、充電指示燈、機(jī)油壓力報(bào)警、轉(zhuǎn)向信號(hào)燈等，以警告操作者。
為了使操作者隨時(shí)掌握機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，駕駛室中安裝了各種儀表，如機(jī)油壓力表、機(jī)油溫度表、液壓油溫度表、水溫表。現(xiàn)代進(jìn)口挖掘機(jī)都采用了先進(jìn)的電控裝置，這種設(shè)備便于維修人員在挖掘機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)、準(zhǔn)確地判斷故障位置，及時(shí)修復(fù)。
3.挖掘機(jī)的液壓結(jié)構(gòu)及工作原理是什么
挖掘機(jī)的液壓結(jié)構(gòu)
一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、無(wú)件和液壓油。
動(dòng)力元件的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執(zhí)行元件（如液壓缸和液壓馬達(dá)）的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
控制元件（即各種液壓閥）在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥（安全閥）、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開(kāi)關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計(jì)等。
液壓油是液壓系統(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
工作原理
帕斯卡原理
帕斯卡原理是一個(gè)靜力學(xué)原理，
對(duì)于“理想液體”有：
1、處于密閉容器內(nèi)的“理想液體”對(duì)施加于它表面的壓力向各個(gè)方向等值傳遞；
2、速度的傳遞按“容積變化相等”的原則；
3、液體的壓力由外載荷建立。
4、能量守恒。
4.挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理
挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)是由一些基本回路和輔助回路組成，它們包括工作回路、限壓回路、卸荷回路、緩沖回路、節(jié)流調(diào)速和節(jié)流限速回路、行走限速回路和先導(dǎo)閥控制回路等。其元器件主要由工作泵、補(bǔ)油泵、先導(dǎo)控制閥、分配閥、安全閥、大臂油缸、小臂油缸、鏟斗油缸、油箱及相關(guān)管路等組成。
挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)在工作過(guò)程中，液壓油自油箱底部通過(guò)濾油器被工作泵吸入，從油泵輸出具有一定壓力的液壓油進(jìn)入一組并聯(lián)的分配閥。通過(guò)手柄―→先導(dǎo)閥―→工作閥組來(lái)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，系統(tǒng)通過(guò)總油路上的總安全閥限定整個(gè)系統(tǒng)的總壓力，各組工作油路的安全閥分別對(duì)相應(yīng)油路起過(guò)載保護(hù)和補(bǔ)油作用。
5.挖掘機(jī)液壓泵的工作原理和怎樣分配到各個(gè)動(dòng)作
目前挖掘機(jī)的主泵主要用的是柱塞泵，其泵油機(jī)理和注射器抽排液體完全一樣。
主要是多個(gè)柱塞（一般是奇數(shù)個(gè)，9個(gè)的比較多，也有其他個(gè)數(shù)的），裝入缸體（也有叫泵膽的）沿軸心均勻分布與柱塞數(shù)相同的孔道中。然后柱塞上的滑靴被壓在與缸體平面有傾斜角度的斜盤上。
整個(gè)缸體與柱塞旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞旋轉(zhuǎn)到斜盤距缸體最遠(yuǎn)時(shí)，柱塞與缸體孔道之間會(huì)抽出一段空間，轉(zhuǎn)到斜盤與缸體最近時(shí)，柱塞與缸體孔道間的空間最小。
相當(dāng)同一個(gè)柱塞在與之對(duì)應(yīng)的孔道間在拉出塞入的做往復(fù)活塞運(yùn)動(dòng)。
只要用配流盤，將吸油口配置到斜盤距缸體最遠(yuǎn)處的對(duì)應(yīng)位置，排油口配置到斜盤距缸體最近處的對(duì)應(yīng)位置，主泵只要旋轉(zhuǎn)時(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)不停的吸排油。
大臂和小臂并不是單獨(dú)有大臂液壓泵、小臂液壓泵的，它們和其他如鏟斗、行走、回轉(zhuǎn)等動(dòng)作都是由同一個(gè)或兩個(gè)相同的并聯(lián)或串聯(lián)泵提供的（有些小挖機(jī)可能回轉(zhuǎn)用的是齒輪泵供油）。
其供油機(jī)理是，油從主泵排出后到控制閥（多路閥、分配閥等，whatever，只是名字不同而已），然后通過(guò)對(duì)控制閥閥芯的切換控制（可能是先導(dǎo)油路控制，機(jī)械拉桿控制，電磁控制等），使壓力油進(jìn)入到大臂或小臂油缸的不同腔，來(lái)推動(dòng)油缸活塞運(yùn)動(dòng)，從而推動(dòng)大小臂運(yùn)動(dòng)。
比如壓力油進(jìn)入油缸的有桿腔（油缸桿伸出的那端），此時(shí)油缸桿回收，如若是小臂則表現(xiàn)為拉動(dòng)小臂外伸（小臂油缸裝在大臂上方的機(jī)型，其他異種機(jī)不同）；如果是大臂則表現(xiàn)為大臂下降。
同理壓力油進(jìn)入無(wú)桿腔（油缸缸筒的那端），油缸桿外伸，如果是小臂則表現(xiàn)為小臂回收，大臂則表現(xiàn)為大臂抬升。
