【精选】玉柴挖掘机液压基础知识

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1、 12 1. 液压基础知识1.1 压力压力表示单位面积所受的作用力，是液压系统最基本的参数。压力计算公式：P （压力） =F（作用力）/A（面积） 。压力的国际单位是帕（Pa） ，常用单位为兆帕(MPa)，在工程实际惯用千克力每平方厘米（kgf/cm ）或巴（ bar） 。它们之间的换算关系为： 21MPa 10kgf/cm ，1 kgf/cm 1bar， 1MPa=10 Pa，1bar=10 Pa。651.2 帕斯卡定律密封容器中的液体，若在其任一点施加压力，这个压力将通过液体传到各个连通器，并且压力值处处相等，这就是帕斯卡定律，也是液压传动的基本原理，各类液压机的工作原理就是该原理的工程应

2、用。1.3 油的特性：不可压缩。1.4 液体流动连续性原理因为液体不可压缩性，液体流动在同一管道中通过任意两个截面的流量相等。1.5 液阻和压力损失：液阻即液体在管道中流动所产生的阻力，有液阻即产生压力损失（沿程损失和局部损失） 。 1.6 液压传动的两个基本特征压力取决于负载；速度取决于流量。1.7 液压系统的组成一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、控制元件、执行元件辅助元件和液压油用油管按一定方式连接起来而成。1.7.1 动力元件液压泵（油泵） ，将机械能变换成油液的液压能。玉柴挖掘机用的油泵有齿轮泵和柱塞泵。1.7.2 控制元件各种液压阀，用来控制和调节液压油的方向、流量和压力

3、。根据控制功能液压阀可分为：压力控制阀溢流阀、减压阀、顺序阀；流量控制阀节流阀、调速阀、分流集流阀；方向控制阀单向阀、换向阀、截止阀。1.7.3 执行元件将液压泵输来的液压能变换成工作机构动作的机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。主要有液压油缸和液压马达。1.7.4 辅助元件将动力元件、控制元件和执行元件三部分连接成一个系统，起贮油、连接、过滤和测量等作用，主要有油箱、胶管总成、接头、滤油器、蓄能器等。1.7.5 液压油玉柴挖掘机用的液压油为长城牌 LHM68 抗磨液压油或 LHV68 低温抗磨液压油。LHM68 抗磨液压油，用于一般地区，HM68 表示油的牌号，油牌号中数字越大，油的粘

4、度就越大。LHV68 低温抗磨液压油，用于环境温度低于15 。 C 地区。 1.8 常用液压元件的图形符号。溢 流 阀单 向 变 量 泵单 向 阀管 路 ： 工 作 管 路阀 ： 二 位 阀泵 ： 单 向 定 量 泵c:a:b: 多 位 阀节 流 阀 三 位 四 通 阀截 止 阀 U型； 控 制 管 路减 压 阀 O型 K型泄 油 管 路阀 体 内 液 体 流 动 方 向M型 H型 双 向 变 量 马 达过 滤 器 ： 粗 过 滤 器蓄 能 器 ： 隔 离 式 气 体 蓄 能 器油 箱 ：油 缸 ： 双 作 用 单 活 塞 杆 油 缸冷 却 器 ：指 针 式 压 力 表 ： 卸 压 控 制机

5、械 控 制 ： 弹 簧 式m:i:g:e:顶 杆 式l:j:n:单 线 圈 式 电 磁 控 制 ：人 工 控 制 ： 手 柄 式h:f:马 达 ： 双 向 定 量 马d: 精 过 滤 器液 压 先 导 式 控 制 ： 加 压 控 制回 转 接 头 （ 三 路 ）o:k: 按 钮 式脚 踏 式2. 液压泵和液压马达2.1 概述液压泵工作原理：利用密封容积的不断变化，实现吸油和压油。泵的吸油条件：油箱与大气压接通。泵的工作压力是指泵输出油的压力，它只与负载阻力大小有关，负载大，工作压力大，负载小工作压力小。负载包括管路阻力、外界负载、相对运动件的摩擦力等。泵的公称（额定）压力是指泵在工作中允许达到

6、的最大工作压力，它受泵本身零件结构强度和泄漏所限制。泵的排量是指泵轴转一转所排出的油液体积，常用单位 cm3/r。泵的理论流量是指泵每分钟输出的油液体积（不考虑泄漏） ，常用单位L/min(升/分)，它等于泵的排量乘以转速。2.2 齿轮泵齿轮泵是通过一对互相啮合的主被动齿轮装在泵体、泵盖（前后盖）内，分隔成两个互不相通的封闭空间（吸油腔和压油腔） ，当主动轮被带动旋转时，吸油腔容积逐渐增大形成局部真空，大气压力将油压入泵内，压油腔容积逐渐减小将油压出。泵的损坏主要表现为：效率下降使各液压元件工作无力。损坏的部位主要是：齿轮轴的轴套磨损；壳体的内表面磨损；侧板磨损。其中齿轮轴的轴套磨损会导致壳体

7、内表面的磨损；液压油被污染是导致齿轮泵早期磨损的主要原因。对磨损的齿轮泵修复的价值不大，因磨损的时候，各部件几乎同时受损。对于两联以上的齿轮泵，在使用中有可能会出现中间起而连接作用的花键套损坏， （这时表现为有个别齿轮泵不工作）这时可通过更换花键套的方法解决。2.3 轴向柱塞泵轴向柱塞泵工作原理如图所示。缸体 4 上均布有几个轴向排列的柱塞3，柱塞既可在缸体4 内移动，又随缸体4 在传动轴 6 带动下吸 油图 6 齿 轮 泵 工 作 原 理 示 意 图排 油图 7 斜 盘 泵 的 工 作 原 理一起转动，柱塞 3 在缸体内自下而上旋转的半周内逐渐向左伸出，使缸体柱塞孔右端的工作腔体积不断增加，

8、产生局部真空，油液经配流盘 5 上的窗口 B 被吸进来，发之当在其自上而下回转的半周内逐渐向右宿回缸内，使缸体柱塞孔右端的工作腔体积不断减小，将油从配流盘 5 上的窗口 A 向外压出，缸体每转一转，每个柱塞往复运动一次，完成一次吸油和压油。改变斜盘 1 倾斜角度，就能改变柱塞的行程长度，也就改变了泵的排量，则为变量柱塞泵。玉柴 YC35-6 挖机用的变量柱塞泵如图所示。4. 缸体 5配流盘 6. 柱塞 10. 斜盘 23. 变量推杆 21. 变量活塞在挖掘机使用一段时间之后，如发现柱塞泵压力不够，异响大且油温升高，这是泵磨损的主要标志。这种情况多数是配流盘磨损、不平，在这种情况下通过更换配流盘

9、或研磨流盘来解决。研磨配流盘时，把规格为 M1.5 或 M3 的研磨砂放在研磨平台上，加上少许液压油，按正“8”和反“8”的方向交替研磨直到光可照人即可。在研磨完毕之后进行装配之前必须把各零件用干净的煤油清洁干净。再按先拆后装的原则进行装配。在装机之后，试机之前必须用液压油从泄油口把泵灌满油。三个调节螺栓 60 和 58 不经同意不得调整。2.5 液压泵、液压马达的符号 定量泵 变量泵 定量马达 变量马达 2.4 液压马达从能量转换性质而言，液压马达与泵功能相反，在结构上两者并无原则区别，从原理角度讲是可逆的，由于两者工作特点不同，因而在具体结构上仍有差别。玉柴 YC13 挖机回转、行走马达为

10、摆线齿轮液压马达，YC35、 YC65、YC85 挖机回转、行走马达为柱塞液压马达。3. 液压控制阀3.1 压力控制阀压力控制阀的共性都是根据液压力和弹簧力相平衡的原理来实现压力控制的。3.2 溢流阀溢流阀是利用进口油压力与弹簧力平衡来实现压力控制的。溢流阀的符号：P 接进油， T 接回油。 溢流阀用于液压挖掘机主要功能有四个： 1) 用于定量泵（齿轮泵）液压系统中，借用于溢去多余的油液流往油箱来维持液压系统压力恒定（近似恒定） 。2）用于变量泵液压系统中，只在压力超过某一预调压力值时，才打开溢流，使系统压力不再升高，起安全保护作用，这时常把溢流阀称作安全阀。3）在系统中，用来保护执行元件（如

11、油缸）或结构件在强大外力作用下不至受损，在这种情况下的溢流阀，我们称之为过载阀。4）作限压阀，对回转机构进行缓冲、限压。常用的溢流阀有直动式和先导式两种，直动式用于低压，先导式用于中、高压。3.3 减压阀减压阀溢流阀是利用出口油压力与弹簧力平衡来实现压力控制的。阀的出口油压力低于进口压力，使同一液压系统中有几个不同压力的支路，液压挖掘机液压先导回路中的先导控制阀是一种减压阀式先导控制阀。3.4 方向控制阀3.4.1 单向阀 单向阀符号： 油液只能从 A 流向 B 3.4.2 换向阀 换向阀是借助于阀芯（又称阀杆）与阀体之间的相对运动来改变油液流向的阀类。按照阀芯的运动方式，换向阀可分为转阀式和

12、滑阀式两面种。按照不同的操纵方式，换向阀双可分为手动、机动、电动、液动等形式。玉柴挖机换向阀( 多路阀 ) 的操纵方式为手动和液动(先导操纵 )，按照不同的工作位置数和通路数，换向阀有二位、三位和多位，二通、三通和多通之分。常用换向阀符号： 二位三通阀 三位六通阀如图，粗线框表示换向阀的工作位置，一个框表示一个位置，比如二位阀有两个工作位，三位阀就有三个工作位置；粗线框内的细线表示管路的连接方式，箭头表示流向，横线表示截止，一个工作位有几个外部接口就称为几通阀。图 图 图如图 3.4.2-1（a ）为多路阀某一换向阀的工作原理：这是一个三位六通、先导控制阀，阀芯在中位时，P、T、A、B 口互不

13、相通，这种换向阀的机能为“O”型，挖机的动臂、斗杆和铲斗换向阀是采用这种 “O”型机能，其功能是切断与油泵和油箱连接的通道、关闭油缸的油路。当先导控制油从 b 口进入推动阀芯左移，此时换向阀油路的接通如图 3.4.2-1（b）所示， P 口与 B 口相通，T 口与 A 口相通；当先导控制油从 b 口进入推动阀芯右移，P 口与 A 口、T 口与 B 口相通。图 3.4.2-1（c ）阀芯在中位时， A、B、T 口相通，这种换向阀的机能为“Y”型，挖机行走换向阀多是采用这种“Y” 型机能。3.4.3 换向阀的换向性能（1）工作可靠性：可靠换向，可靠复位（弹簧复位式） 。换向推力不足时，不能正常换向

14、。（2）换向阻力：液动力：是换向阻力的重要组成部分。弹簧力：（复位用） 。液压卡紧力：消除液压卡紧力的有效措施是在阀芯表面开若干条均压槽。摩擦力。（3）压力损失：与开口量、流速、流道形状、粗糙度、转弯有关。（4）内泄漏：与配合间隙、密封长度、工作压力、油液粘度等有关。（5）其它：换向冲击、换向频率、换向时间、使用寿命。3.5 多路换向阀3.5.1 概述多路换向阀简称多路阀，它是由两个以上的换向阀为主体的组合阀。根据不同系统的要求，常把起安全保护作用的溢流阀(安全阀)、单向阀、过载阀、补油阀等阀类组合在一起。为防止液压系统超载，在多路阀进油腔设置主安全阀，作为整个液压系统的总安全阀。根据阀体结构

15、，在每个阀体内装设单向阀，其作用是当阀换向时，避免压力油倒流，从而克服工作过程中的“点头”现象。过载阀的作用见 5.1.1。多路阀的结构形式有分片式和整体式，玉柴挖掘机多路阀是分片式的，是由多片（块）换向阀用螺栓组装起来的。3.5.2 多路阀按各块（联）阀之间的油路连接方式分类有串联、并联和串并联和复合油路。图 3.5.21（a ）为并联连接，从进油口来的压力油可直接进入各联换向阀的进油腔，多联换向阀的回油腔又都直接汇集到多路阀的总回油口。换向阀可各自独立操作。图 3.5.21（b）为串并联连接，各联换向阀的进油腔都与前一联换向阀的中位油路相连，操纵前一联换向阀，后一联换向阀不能工作，它保证前一联换向阀优先供油。如果多路阀的油路由上述的基本油路组成，称为复合油路。3.5.3 液压泵的卸荷方式有中位卸荷和采用卸荷阀卸荷。中位卸荷是指多路阀入口压力油经各联换向阀中位油路直接回油箱卸荷。YC13、YC35 挖掘机多路阀中位时采用中位回油路使泵卸荷。卸荷阀卸荷是指多路阀入口压力油经卸荷阀卸荷。YC65、YC85 挖掘机多路阀中位时采用流量控制阀（可充当卸荷阀）使泵卸荷。3.5.4 多路换向阀的操纵有手动和先导（液动）操纵两种。