挖掘机结构及原理

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1、液压挖掘机结构及基本原理,资料整理日期:2009年7月6日,机号定义,1.PC含义 PC X X X X,改型 重量 液压挖掘机,例：PC 200 6,第6代 20吨 液压挖掘机,PC 300 6,第6代 30吨 液压挖掘机,2.反铲：主要用于挖掘。 3.正铲：主要用于装料。,铲斗油缸,斗杆油缸,动臂 油缸,液压 油箱,液压油 滤油器,滤油器 (破碎机用),回转 马达,右行走 马达,液压泵,主控阀,中继阀,油冷却器,左行走马达,动臂自然下降防止阀,左PPC阀,右PPC阀,中心回转接头,行走PPC阀,备用PPC阀,挖掘机液压管路上零件位置图,液压系统,概述,液 压 符 号,M,压力计,温度计,液

2、压泵,空压机,驱动轴,单方向,双方向,液压马达,发动机和泵,M,发动机,油缸,滤油器,油路,先导油路,油压软管,节流口,（,（,管路交叉但不通,管路交叉且相通,油箱(回油管在油面上),油箱(回油管在油面下),油压端口(塞堵型),油压端口(油压计型),单向阀,快换接头,冷却器,接冷却水管的冷却器,液体油路方向,气体油路方向,要想理解液压回路图，首先必须了解回路图中各液压符号的含义，液压符号是用简单的几何图形表示液压管路和元件的功能和相互连接。它仅表示其功能，而不表示任何元件的实际尺寸、形状或结构。,液压系统,概述,基本液压回路图的读法,M,油缸4,主控阀3,旁通阀6,过滤器5,工作油箱1,油泵2

3、,溢流阀7,油压计,这是一个最基本的液压回路图： 工作油箱(1)中的油被油泵(2)抽取； 送往主控阀(3)； *其中的 为单向阀,只能单方向流动； 油继续送往油缸(4)； 推动活塞杆向里运动； 油缸另一侧的油被挤出； 经主控阀(3)和过滤器(5)回油箱(1)。 *注意： (a)若过滤器(5)堵塞，则旁通阀(6)打 开，油不经过滤，直接回油箱。 (b)若整个系统压力太高，则溢流阀(7) 打开,以保护整个液压回路不受损坏。,现代液压机械的液压系统虽然越来越复杂，但是一个复杂的液压系统往往是由一些基本回路组成的。液压基本回路是由有关液压元件组成，能够完成某一特定功能的基本油路。下面是一个最基本的液压

4、回路图，由前面所讲的一些基本液压符号组成。,一、概述 吸收发动机传来的机械旋转能量，变为液压能量以高压油的形式打出去，去驱动液压油缸和液压马达。 二、位置和关系,型号 HPV95+95 H 液压型 齿轮型 字母含义 P 柱塞型 其他有 叶片型 V 可变流量型 其他有不变流量型 95+95 每个泵每转95cc排量，共2个泵 请思考：若发动机以2200转/分速度旋转，每个泵每分钟可打出多少升油呢？ 结 论：考虑到容积效率微量泄漏等因素，发动机全负荷工作时，每个泵每分钟可打出206 升压力油。,主 泵,主泵在车上的位置,液压系统,主泵,主泵和相关部件的联接关系,三、测量口及油口,主泵,主泵俯视油口关

5、系图,主泵正视图,主泵实物图,液压系统,这是一幅主泵的俯视油口关系图，从这上面，我们可以了解到所有泵上各种测量口与油口的名称与位置。另外，如PAF，PenR这些油口名称和后面液压回路全图上所标注的油口名称完全一致，也方便阅读全图时参考。,轴(前),支架,壳体(前),凸轮斜盘,滑板,柱塞,缸体,配流盘,端罩,10轴(后),11壳体(后),A,四、构造,2剖视图,主泵,液压系统,主泵俯视图,Pd1F孔(泵泄漏口),PBF孔(泵压力),PAF孔(前泵输出),PAR孔(后泵输出),主泵实物模型图,该主泵前后两个单泵串联而成，并通过花键轴与发动机飞轮输出端花键套相联。为示区分，靠近发动机侧的称为前泵，远

6、离的称为后泵，两个单体泵的结构几乎完全相同。 请将下面主泵府视图与主实物模型图结合起来阅读。 1外观图,7 6,5 4 2,主泵,液压系统,3、泵内零件立体图,四、泵工作原理 液压泵的原理其实并不复杂，在生活中到处可以找到这样的例子。比如，打针用的针筒和打水的水井。 有二个要点： 1）活塞往回抽，吸水，往外推，打水； 2）活塞动的幅度越大，吸排水的量也越大。 对应于液压泵： 1）圆周一周有九个柱塞（6），可轮流打出液压油； 2）柱塞的行程靠改变斜盘（4）的角度而变化，从而改变排油量。,这是一个液压后泵的切割模型 液压泵的输入轴（1）联在一个缸上，叫做缸体（7），其中有9个柱塞。缸体上也装有一个

7、月牙形圆盘，叫做配流盘（8），它上面有两组孔，称为吸口和出口。这样，柱塞缸体通过吸口吸入液压油，通过出口排出液压油。,斜盘 Rocker cam plate,输入轴 Input shaft,可调范围 Movable range,Cradle 支架,Cylinder barrel 缸体,有个带有支承着柱塞的圆盘的零件叫做斜盘（4）斜盘的角度可调大或调小，以改变缸体的容量，也就改变了排出液压油的量。 斜盘的角度越大，排出的液压油量就越多。 当输入轴（1）转动时，缸体（7）也转动。,当斜盘（4）倾斜时，柱塞（6）就开始往复运动。这时柱塞（6）和缸体（7）就开始进行每一转的吸油和排油。所有的柱塞连续进

8、行这一动作。 象这样的液压泵就叫斜盘式轴向变量柱塞泵。,主泵,请将右两图参照起来,液压系统,1 6 7,2流量调节 斜盘（4）须能自由滑动，以带动柱塞改变行程。若斜盘卡住，或其他原因造成斜盘不动（下文详述），泵就会始终处于一种流量不变状态。当一直处于小流量状态时，车子速度就会很慢，干活使不上劲。若一直处于大流量状态，则发动机会停车或冒黑烟。, 注意,柱塞（6）和缸体（7）之间 缸体（7）和配流盘（8）之间,1为形成高压：,1）柱塞（6）与缸体（7）之间，间隙小0.02mm,主泵,须紧密配合，否则，油会从这些间隙中漏掉，达不到300kg/cm2以上的高压。所以实际的尺寸要求精确至,液压系统,6

9、7,2）缸体（7）端面与配流盘（8）之间，接触面积不小于90%,4,7 8,主控制阀,一、概述： 主阀是一种分配控制高压液压油至各工作装置去的中央控制部件，它就象一个交通警察，根据驾驶员的手柄要求，指挥主泵的压力油流向各个工作装置。,主阀,液压系统,前,后,站在柴油箱上看主阀在上车体中部(取下主控制阀盖板),从前后主泵来的压力油汇集到主控制阀。 在这里，被分配关至相应的油缸或马达，推动 它们工作，最后还要经过该主控制阀流回油箱。,（经主控制阀回油箱）,主阀,液压系统,三、构造,1、该操作阀为6联阀（整体铸造为一体），每一个阀可控制一个工作装置，另外还可以加备用 阀13组，全部通过螺栓连接。 2

10、、该阀内部各通路相互连接，十分紧凑，便于维修。,溢流阀,溢流阀,备用,铲斗,右行走,大臂,回转,左行走,斗杆,罩1,罩2,6联阀,主阀,液压系统,我们用一张简化了的框图来表示主阀的连接关系 这是铲斗的相关回路图 这上面最主要的是铲斗主阀芯，它的移动方向可决定压力油的流向，移动大小可决定开口处 经过的油量大小。 除此以外，还有一些如主溢流阀、卸荷阀、安全吸油阀等也在它的回路上。后面，我们将对 它们作一一说明。,铲斗液压回路 简图,自减压阀,)(,P4,铲斗挖掘PPC压力P3,铲斗主阀芯,铲斗油缸,铲斗PPC阀,大头,泵压PP1,P2=332kg/cm2,（325kg/cm2） 主溢流阀,（30k

11、g/cm2） 卸荷阀,小头,Q最小 Q最大,伺服活塞,PLS,安全吸油阀,合分流阀,合分流电磁阀,电 脑,LS阀,P5,泵压,LS-EPC电磁阀,自减压阀,控制油压线路 主油压线路,）,PC阀,泵压1PP1,泵压2PP2,电 脑,PC-EPC电磁阀,一、概述 限制整个液压系统的工作时最高压力，一般为325kg/cm2，若超过,则卸压，保护整个系统不致损坏。 二、位置,1.弹簧,2.提动头,主阀,主溢流阀,三、构造(请对照下面三图进行学习),3.柱塞,液压系统,符号:,2个主溢流阀,参见零件手册（Y-618页）,小松(中国)培训中心制作,泵压力PP上升 超过325kg/cm2 提动头(2)克服弹

12、簧(1)力被向上推开 柱塞(3)中小孔（仅0.5）开始有油流动 柱塞(3)由于前后压差(下面大，上面小)，随即被向上推开 压力油回油箱 泵压下降直到325kg/cm2 当泵压力低于325kg/cm2时： 提动头(2)在弹簧(1)的压力下关闭 柱塞(3)中小孔无油流动 柱塞(3)二端压力差为0,在弹簧力作用下返回 压力油与油箱通路断开 泵压力可以保持,主阀,四、工作原理：( 参考上页图),五、故障诊断 故障现象：整机所有工作装置速度都慢(全部工作装置速度低于标准 值)，工作无力，主泵最高压力低于150kg/cm2 检查结果：主溢流阀柱塞(3)有一脏物堵死0.5小孔。 故障分析：由于柱塞(3)小孔

13、堵死造成柱塞(3)两端压力差很大, 柱 塞(3)常开，高压油通过柱塞(3)常通油箱,因此主压力降低。 故障处理：1）将该阀分解清洗干净后组装。 2）检查液压油及滤芯已很长时间未换，都已很脏，堵塞 小孔的杂质就是来自液压油里脏物，所以清洗管路，更 换液压油及滤芯。 3）全部完成后重试，压力恢复正常。,液压系统,小孔(仅0.5),油箱,高压油,1.弹簧,2.提动头,3.柱塞,主阀内部油孔极小所以在装配时一定注意灰尘及易物,MB口,MA口,回转PPC阀,回转主阀芯,油箱,主泵,回转马达,回转,自压减压阀,M,回转锁定 开关K,回转锁定 电磁阀,油箱,主泵,F,R,一、概述 回转马达通过行星轮减速机构

14、驱动上部车体做 0360旋转。,回转操作手柄动作，从主泵出来的高压油通过回转主阀芯进入MA口或MB口，当回转锁开时推动回转马达旋转，然后使上部车体做左旋转或右旋转。,三、构造 1、外观图,回转马达,液压系统,回转马达,回转马达,（回转马达在车上位置）,（回转马达与相关部件关系）,二、位置和关系,S口,MA口(从主控阀来),T口(去油箱),B口(从回转锁定电磁阀来),MB口(从主控阀来),、零件分解图,18单向阀弹簧,17.单向阀,13.板,18.单向阀弹簧,17.单向阀,19梭阀,20.梭阀弹簧,1.制动弹簧,8.制动活塞,7.制动器压盘,.驱动轴,5.摩擦片,6.板,12.配流盘,11.缸体,15.中心弹簧,10.柱塞,14.中心轴,4.壳体,.油封,9.后盖,2、剖视图,液压系统,回转马达,17 单向阀,16 安全阀,12 配流盘,1 制动弹簧,11 缸体,10 柱塞,6 板,5 摩擦片,4 壳体,19 梭阀,8 制动活塞,7 制动器压盘,2 驱动轴,16 安全阀总成,注：请结合上面二图一起学习,4、注意点： 如果液压油脏 缸体11端面、配流盘12磨损配流盘与缸体端面之间配合不贴切密封性能降低高压油 泄漏 柱塞10、缸体11内表面拉伤柱塞缸体之间密封性能下降高压油泄漏,5、马达工作原理 回转马达属斜轴