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1、挖掘机的液压系统及控制挖掘机的液压系统及控制挖掘机的液压系统及控制挖掘机的液压系统及控制帕斯卡原理帕斯卡原理液体不可压缩液体不可压缩处于密闭容器内的液处于密闭容器内的液体对施加于它表面的体对施加于它表面的压力向各个方向等值压力向各个方向等值传递。传递。速度的传递按速度的传递按“容积容积变化相等变化相等”的原则。的原则。液体的压力由外载荷液体的压力由外载荷建立。认为泵一出油建立。认为泵一出油就有压力是错误的。就有压力是错误的。能量守恒。能量守恒。重物重物充满油充满油面积小面积小面积大面积大 力压力力压力面积面积速度流量速度流量面积面积功率速度功率速度力力挖掘机的液压系统及控制液压系统原理图常用线
2、型和符号液压系统原理图常用线型和符号1.粗实线：主管路和主油道。粗实线：主管路和主油道。2.虚线：控制管路和控制油道。虚线：控制管路和控制油道。3.双点划线：部件组成，它一般是双点划线：部件组成，它一般是封闭的。封闭的。4.油路接通与否：有油路接通与否：有3种方式表达。种方式表达。圆点与交叉；圆点与交叉；交叉与小圆弧；交叉与小圆弧；圆点与小圆弧圆点与小圆弧5.符号：符号： P泵压力油泵压力油 A、B油缸或马达的工作油口油缸或马达的工作油口 O、T、Dr油箱油箱挖掘机的液压系统及控制液压系统的基本组成液压系统的基本组成动力元件：将机械能转换为液体压力能。动力元件：将机械能转换为液体压力能。执行元
3、件：将液体压力能转换为机械能。执行元件：将液体压力能转换为机械能。例如油缸、油马达等。例如油缸、油马达等。控制元件：各种阀。大致有控制元件：各种阀。大致有压力控制阀、压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀流量控制阀、方向控制阀等。等。辅助元件：油箱、过滤器、管路、接头、辅助元件：油箱、过滤器、管路、接头、密封、冷却器、蓄能器等等。密封、冷却器、蓄能器等等。挖掘机的液压系统及控制液压回路的构成液压回路的构成液压执行机构液压执行机构（将压力转换为动力将压力转换为动力）液压控制阀液压控制阀（圧力（圧力 流量流量 方向）方向）压力控制阀压力控制阀控制压力控制压力流量控制阀流量控制阀控制速度控制速度方向控制
4、阀方向控制阀控制方向控制方向控制三控制三方式方式液压泵液压泵（输出压力油）（输出压力油）辅助机构辅助机构（液压装置辅助功能）（液压装置辅助功能）油箱油箱（储存油液）（储存油液）液压油缸液压油缸切换阀切换阀单向阀单向阀溢流阀溢流阀可变节流阀可变节流阀液压泵液压泵过滤器过滤器油温计油温计油箱油箱冷却器冷却器挖掘机的液压系统及控制液压泵液压泵齿轮泵齿轮泵吸油：封闭的容积总是处于不断增大的状态吸油：封闭的容积总是处于不断增大的状态排油：封闭的容积总是处于不断减小的状态排油：封闭的容积总是处于不断减小的状态液压泵与液压液压泵与液压马达原理上是马达原理上是可逆的，但结可逆的，但结构略有不同。构略有不同。挖
5、掘机的液压系统及控制液压泵液压泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵駆動軸駆動軸缸体缸体斜斜盘伺服柱塞伺服柱塞斜斜盘支撑台支撑台柱塞柱塞滑靴滑靴配油配油盘挖掘机的液压系统及控制压力压力P P（单位（单位MpaMpa，兆帕），兆帕） 泵的输出压力由负载决定。负载泵的输出压力由负载决定。负载压力压力，负载，负载压力压力。 安全阀限制最高压力。安全阀限制最高压力。排量排量q q （单位（单位ml/rml/r，毫升，毫升/ /转）转） 泵每转一周所排出的液压油的体积。泵每转一周所排出的液压油的体积。 排量不可变的泵叫定量泵；排量可变的泵排量不可变的泵叫定量泵；排量可变的泵 叫变量泵。叫变量泵。流量流量Q Q（单位（单
6、位L/minL/min，升，升/ /分钟）分钟） 单位时间内输出液压油的体积。单位时间内输出液压油的体积。 Q=qnQ=qn（不考虑单位转换系数，下同）（不考虑单位转换系数，下同） 其中其中n n是泵的转速，单位是泵的转速，单位rpmrpm，转，转/ /分钟分钟泵的功率泵的功率N N（单位（单位KwKw，千瓦），千瓦） N=PQN=PQ液压泵的基本性能参数液压泵的基本性能参数挖掘机的液压系统及控制排量排量q q（单位（单位ml/rml/r，毫升，毫升/ /转）转） 液压马达每转一周所排出液体的体积。排量不可变液压马达每转一周所排出液体的体积。排量不可变的叫定量马达，排量可变的叫变量马达。的叫定
7、量马达，排量可变的叫变量马达。输出扭矩输出扭矩M M（单位（单位NMNM，牛米），牛米） M=P q M=P q 其中其中P P为马达进出口压力差，为马达进出口压力差， 为马达的机械为马达的机械效率。效率。输出转速输出转速n n（单位（单位rpmrpm，转，转/ /分钟）分钟） n=Q /q n=Q /q 其中其中为马达的容积效率。为马达的容积效率。液压马达的基本性能参数液压马达的基本性能参数挖掘机的液压系统及控制液压控制阀液压控制阀1.1.流量控制阀流量控制阀2.2.压力控制阀压力控制阀3.3.方向控制阀方向控制阀挖掘机的液压系统及控制流量控制阀流量控制阀主要控制流过管路的流量，通过对流量的
8、控主要控制流过管路的流量，通过对流量的控制还可以对回路的压力产生一定影响。注意制还可以对回路的压力产生一定影响。注意节流会产生损失。节流会产生损失。 节流阀（阻尼孔）：节流阀（阻尼孔）：使液压油通过小孔、缝隙、使液压油通过小孔、缝隙、窄槽等结构元素后流量减窄槽等结构元素后流量减小并产生压力降小并产生压力降P P（阻尼）（阻尼） 。注意流动的液压油才具。注意流动的液压油才具有上述性质。如果液压油有上述性质。如果液压油是静止状态，则根据连通是静止状态，则根据连通器原理，前后的压力是相器原理，前后的压力是相等的。等的。挖掘机的液压系统及控制压力控制阀压力控制阀安全阀安全阀限制系统最高压力，保护系统元
9、限制系统最高压力，保护系统元件不被高压损坏。件不被高压损坏。1.1.直动式：中低压系统直动式：中低压系统2.2.先导式：高压系统先导式：高压系统过载阀：限制封闭管路最高压力。过载阀：限制封闭管路最高压力。减压阀减压阀一个泵同时供给两个以上压力不一个泵同时供给两个以上压力不同的回路。同的回路。1.1.直动式：中低压系统直动式：中低压系统2.2.先导式：高压系统先导式：高压系统挖掘机的液压系统及控制直动式安全阀直动式安全阀弹簧比较硬弹簧比较硬挖掘机的液压系统及控制先导式安全阀先导式安全阀液压油通过节流孔时，在节流孔的前后产生压力差P P=PP=PP P弹簧很软弹簧很软弹簧比较硬弹簧比较硬挖掘机的液
10、压系统及控制直动式减压阀直动式减压阀液压油通过缝隙液压油通过缝隙产生压力降产生压力降P P P PC C =P=PA A P P保持出口压力保持出口压力稳定的措施稳定的措施挖掘机的液压系统及控制先导式减压阀先导式减压阀原理与先导式安全阀类原理与先导式安全阀类似，用于高压系统。似，用于高压系统。缝隙缝隙挖掘机的液压系统及控制方向控制阀方向控制阀主要控制方向，还可以利用阀的开度适度控主要控制方向，还可以利用阀的开度适度控制回路的流量和压力。制回路的流量和压力。1.1.单向阀：只允许液压油单方向通过单向阀：只允许液压油单方向通过2.2.选择阀：根据回路中压力的高低自动选择液选择阀：根据回路中压力的高
11、低自动选择液压油通过的方向压油通过的方向3.3.截止阀：一个位置封闭，另一个位置通过截止阀：一个位置封闭，另一个位置通过4.4.液压控制换向阀（液压先导控制）液压控制换向阀（液压先导控制）5.5.电磁阀控制换向阀电磁阀控制换向阀6.6.二通插装阀二通插装阀挖掘机的液压系统及控制单向阀单向阀挖掘机的液压系统及控制选择阀（梭阀）选择阀（梭阀）A1A2挖掘机的液压系统及控制换向阀换向阀PATPAT挖掘机的液压系统及控制液控换向阀液控换向阀先导泵来油先导泵回油回位弹簧挖掘机的液压系统及控制电磁阀电磁阀挖掘机的液压系统及控制电磁阀控制换向阀电磁阀控制换向阀控制符号控制符号挖掘机的液压系统及控制换向阀开口
12、量与液压冲击换向阀开口量与液压冲击KF：正开口，较多采用。无换向冲击，但是会造成“点头”现象。KF：负开口，有换向冲击。开口量开口量封闭量封闭量挖掘机的液压系统及控制三位四通换向阀三位四通换向阀目的：动臂油缸大腔进油。目的：动臂油缸大腔进油。结果：在重力作用下结果：在重力作用下,换向瞬间换向瞬间大腔的油流回油箱，造成油缸大腔的油流回油箱，造成油缸先缩回后伸出。先缩回后伸出。正开口换向的正开口换向的“点头点头”现象：现象：挖掘机的液压系统及控制“点头点头”现象的解决方案现象的解决方案1.1.采用三位六通采用三位六通换向阀；换向阀；2.2.在进油道设置在进油道设置单向阀。单向阀。注：注：1.1.管
13、路管路5 5和和1212都是都是进油道；进油道；2.2.管路是回油。管路是回油。51210挖掘机的液压系统及控制方方向向控控制制回回路路二通插装阀二通插装阀挖掘机的液压系统及控制液压蓄能器液压蓄能器膜片充满氮气原理：气体被压原理：气体被压缩后储存能量。缩后储存能量。作用：吸收液压作用：吸收液压振动和冲击并且振动和冲击并且可以作为应急能可以作为应急能源使用。源使用。液压油挖掘机的液压系统及控制液压回路的串联液压回路的串联串联：多路换向阀串联：多路换向阀中上一个阀的回油中上一个阀的回油为下一个阀的进油。为下一个阀的进油。液压泵的工作压力液压泵的工作压力是同时工作的执行是同时工作的执行元件的总和，这
14、种元件的总和，这种油路可以做复合动油路可以做复合动作，但是克服外载作，但是克服外载荷的能力比较差。荷的能力比较差。挖掘机的液压系统及控制液压回路的并联液压回路的并联并联：多路换向阀中各换向阀的进油口都与泵的出油路相连，各回油口都与油箱相连。这种油路克服外载荷的能力比较强，但是几个执行元件同时工作时负载小的先动，负载大的后动，复合动作不协调。挖掘机的液压系统及控制液压回路的合流液压回路的合流合流：一般用于双合流：一般用于双泵和多泵系统中。泵和多泵系统中。用合流阀或者使两用合流阀或者使两个回路中相应的换个回路中相应的换向阀同时动作，让向阀同时动作，让两个泵同时向一个两个泵同时向一个执行元件供油以提
15、执行元件供油以提高该执行元件的运高该执行元件的运动速度。动速度。主控阀杆主控阀杆合流阀杆合流阀杆泵泵1泵泵2挖掘机的液压系统及控制开式和闭式液压系统开式和闭式液压系统液压系统有开式液压系统和闭式液压系统液压系统有开式液压系统和闭式液压系统两种。两种。 开式液压系统油的流动开式液压系统油的流动油箱油箱泵泵控制阀控制阀执行元件执行元件控制阀控制阀油箱油箱 闭式液压系统油的流动闭式液压系统油的流动1.1.主回路：泵主回路：泵马达马达泵泵2.2.补油回路：油箱补油回路：油箱泵泵主回路主回路挖掘机的液压系统及控制请记住：请记住：闭式液压系统只能用于泵闭式液压系统只能用于泵马达。或者马达。或者说只能用于旋
16、转运动的执行元件说只能用于旋转运动的执行元件开式液压系统可以用于泵开式液压系统可以用于泵马达，也可马达，也可以用于泵以用于泵油缸。或者说不仅可以用于油缸。或者说不仅可以用于旋转运动的执行元件，还可以用于往复直旋转运动的执行元件，还可以用于往复直线运动的执行元件线运动的执行元件开式系统开式系统装载机，挖掘机装载机，挖掘机闭式系统闭式系统压路机，滑移装载机，挖掘压路机，滑移装载机，挖掘机回转机回转开式和闭式液压系统开式和闭式液压系统挖掘机的液压系统及控制液压系统的伺服控制液压系统的伺服控制液压泵液压泵控制阀控制阀液压缸液压缸输入输入输出输出误差误差反馈反馈挖掘机的液压系统及控制是一个位置跟踪装置，
17、液压缸缸体位置始终跟是一个位置跟踪装置，液压缸缸体位置始终跟随阀杆。所以伺服控制系统又叫随动系统、跟随阀杆。所以伺服控制系统又叫随动系统、跟踪系统。踪系统。是一个力的放大装置。移动阀杆的力很小，液是一个力的放大装置。移动阀杆的力很小，液压缸的推力却可以很大。必须有外部能源（液压缸的推力却可以很大。必须有外部能源（液压泵）。压泵）。伺服控制的工作特点伺服控制的工作特点挖掘机的液压系统及控制系统工作时阀杆必须先有一定的开口度，就是说缸体的移动系统工作时阀杆必须先有一定的开口度，就是说缸体的移动必须落后于阀杆，或者说输出始终落后于输入，这个称为系必须落后于阀杆，或者说输出始终落后于输入，这个称为系统
18、的误差。没有误差就没有动作，而动作又力图消除误差。统的误差。没有误差就没有动作，而动作又力图消除误差。伺服控制系统就是这样由不平衡（有误差）到平衡（消除误伺服控制系统就是这样由不平衡（有误差）到平衡（消除误差），再由平衡到不平衡地连续工作。差），再由平衡到不平衡地连续工作。伺服控制的工作特点伺服控制的工作特点挖掘机的液压系统及控制阀杆不仅起到控制液压缸的流量、压力和方向的作用，而且还起到将系统的输出和输入信号加以比较以定出它们之间误差的测量元件的作用，这种作用成为反馈。使输入与输出的误差增大是正反馈；使输入与输出的误差减小以致消除是负反馈。反馈是伺服控制系统的根本特征。反馈是伺服控制系统的根本
19、特征。反馈是伺服控制系统的根本特征。反馈是伺服控制系统的根本特征。这个例子的反馈是机械连接、闭式负反馈系统。闭式负反馈系统。闭式负反馈系统。闭式负反馈系统。反馈可以是机械、电气、液压、气动或它们的组合。伺服控制的工作特点伺服控制的工作特点挖掘机的液压系统及控制液压伺服控制系统的应用示例液压伺服控制系统的应用示例PO阀杆控制方式：手控、液控、电控或者它们的组合泵调节器泵调节器挖掘机的液压系统及控制挖掘机液压系统的主要部件挖掘机液压系统的主要部件挖掘机的液压系统及控制挖掘机的液压系统挖掘机的液压系统挖掘机的液压系统及控制轴向柱塞变量双泵轴向柱塞变量双泵挖掘机的液压系统及控制液压柱塞泵和柱塞马达的变
20、量液压柱塞泵和柱塞马达的变量变量泵变量马达挖掘机的液压系统及控制液压恒功率液压恒功率- -控制（单台泵）泵调节器控制（单台泵）泵调节器系统压力与弹簧力成正比，系统压力与弹簧力成正比，与系统流量成反比。起调与系统流量成反比。起调压力压力p p0 0弹簧预紧力弹簧预紧力油油压作用面积压作用面积挖掘机的液压系统及控制液压恒功率控制（单台泵）液压恒功率控制（单台泵）在这里，可以任意在这里，可以任意增加阀杆的控制：增加阀杆的控制：液控、电控或者它液控、电控或者它们之间的组合，拓们之间的组合，拓展恒功率变量泵的展恒功率变量泵的控制功能。控制功能。负反馈挖掘机的液压系统及控制当泵的转速发当泵的转速发生变化时
21、，泵的生变化时，泵的恒功率曲线也发恒功率曲线也发生变化。生变化。PQ泵的恒功率曲线泵的恒功率曲线功率大功率小液压恒功率控制（单台泵）液压恒功率控制（单台泵）挖掘机的液压系统及控制泵调节器是一种液压伺服控制机构，它至少要有两根泵调节器是一种液压伺服控制机构，它至少要有两根弹簧，构成两条直线段，在压力弹簧，构成两条直线段，在压力- -流量图上形成近似流量图上形成近似的恒功率曲线。的恒功率曲线。调节弹簧的预紧力可以调节泵的起始压力调定点压力调节弹簧的预紧力可以调节泵的起始压力调定点压力p p0 0（简称起调压力），调节起调压力就可以调节泵的（简称起调压力），调节起调压力就可以调节泵的功率。起调压力高
22、，泵的功率大；起调压力低，泵的功率。起调压力高，泵的功率大；起调压力低，泵的功率小。因此恒功率变量又叫做压力补偿变量。功率小。因此恒功率变量又叫做压力补偿变量。只有当系统压力大于泵的起调压力时才能进入恒功率只有当系统压力大于泵的起调压力时才能进入恒功率调节区段，发动机的功率才能得到充分利用。压力与调节区段，发动机的功率才能得到充分利用。压力与流量的变化为：压力升高，流量减小；压力降低，流流量的变化为：压力升高，流量减小；压力降低，流量增大。维持：流量量增大。维持：流量压力压力= =功率不变。功率不变。当泵的转速发生变化时，泵的流量（功率）也变化。当泵的转速发生变化时，泵的流量（功率）也变化。液
23、压恒功率控制要点液压恒功率控制要点挖掘机的液压系统及控制液压全功率控制（两台泵液压交叉控制）液压全功率控制（两台泵液压交叉控制） P= P1P2液压交叉控制液压交叉控制两个小活塞两个小活塞的面积相等的面积相等挖掘机的液压系统及控制液压全功率控制要点液压全功率控制要点具有单泵恒功率调节的特点。具有单泵恒功率调节的特点。两台泵相同，泵调节器也完全一样，两台泵输出的两台泵相同，泵调节器也完全一样，两台泵输出的流量相等，即流量相等，即Q1=Q2Q1=Q2；但是压力可以不同，即但是压力可以不同，即P1P2P1P2，那么两台泵的输出功率也就不同。有时一那么两台泵的输出功率也就不同。有时一台泵功率很大，而另
24、一台泵功率很小。台泵功率很大，而另一台泵功率很小。两台泵的功率总和始终保持恒定，不超过发动机的两台泵的功率总和始终保持恒定，不超过发动机的额定功率。额定功率。全功率变量不是根据全功率变量不是根据P1P1和和P2P2的单数值，而是根据两的单数值，而是根据两台泵的工作压力之和台泵的工作压力之和 P=P= P1 P1P2P2来进行流量调节，来进行流量调节，只有当只有当 P=P= P1 P1P2 2 pP2 2 p0 0时进入全功率调节时进入全功率调节区域，才能充分利用发动机的功率。区域，才能充分利用发动机的功率。挖掘机的液压系统及控制泵的电控全功率控制泵的电控全功率控制数字开关阀数字开关阀 （高速电
25、磁阀）（高速电磁阀）挖掘机的液压系统及控制泵的电控全功率控制泵的电控全功率控制泵调节器电子化：泵调节器与主控阀共用一泵调节器电子化：泵调节器与主控阀共用一台控制器（微机），两个数字开关阀（高速台控制器（微机），两个数字开关阀（高速电磁阀）对主泵变量缸的进回油进行高速通、电磁阀）对主泵变量缸的进回油进行高速通、断控制，主泵的变量缸再控制泵的斜盘。断控制，主泵的变量缸再控制泵的斜盘。如果配合采用负荷传感流量控制，这样的系如果配合采用负荷传感流量控制，这样的系统具有提高作业性能、简化操作、节能等优统具有提高作业性能、简化操作、节能等优点。由于预先编制的软件可以对泵的排量作点。由于预先编制的软件可以对
26、泵的排量作任意设定，因此不论机器在高原工作或者长任意设定，因此不论机器在高原工作或者长期使用使发动机功率下降，都可以通过软件期使用使发动机功率下降，都可以通过软件来解决。来解决。挖掘机的液压系统及控制泵的压力切断控制泵的压力切断控制泵输出压力在设定值以泵输出压力在设定值以上时，使泵的流量自动上时，使泵的流量自动减小，进行压力切断控减小，进行压力切断控制（恒压控制），主要制（恒压控制），主要目的是进一步减小高压目的是进一步减小高压溢流损失。溢流损失。PQ无压力切断控制压力切断控制Q大Q小顺序阀顺序阀挖掘机的液压系统及控制泵的负流量控制泵的负流量控制换向阀中位换向阀中位回油道上有回油道上有节流孔，
27、油节流孔，油通过这个节通过这个节流孔产生压流孔产生压差。将节流差。将节流孔前的压力孔前的压力引到泵变量引到泵变量机构来控制机构来控制泵的排量。泵的排量。挖掘机的液压系统及控制泵的负流量最大流量二段控制泵的负流量最大流量二段控制负流量控制全功率控制全功率控制最大流量二段控制最大流量二段控制全功率控制全功率控制挖掘机的液压系统及控制泵的电子流量控制泵的电子流量控制Psv挖掘机的液压系统及控制泵的正流量控制泵的正流量控制泵的排量随先导阀的压力升高而增大，多泵的排量随先导阀的压力升高而增大，多个先导阀操纵时用梭阀检测其最高压力。个先导阀操纵时用梭阀检测其最高压力。先导阀挖掘机的液压系统及控制泵的正流量
28、控制泵的正流量控制挖掘机的液压系统及控制泵的负荷传感控制泵的负荷传感控制P1P2PK1PK2PLsP1=PLs+PK1P2=PLs+PK2P=P1-P2 =PK1-PK2 =常数因此通过各节流口流向执行元件的流量只与各节流口大小有关（相当于主阀芯开口量），与执行元件的工作压力无关。它是通过稳定不变的压差来控制泵的排量。主阀芯主阀芯开口量开口量挖掘机的液压系统及控制功率控制A.液压恒功率控制（单泵液控）B.液压全功率控制（双泵液控）C.电控功率调节器D.压力切断控制流量控制1.负流量控制2.正流量控制3.负荷传感控制4.最大流量二段控制5.电子调节流量控制挖掘机液压泵的控制型式挖掘机液压泵的控制
29、型式挖掘机的液压系统及控制1.液压恒功率控制（小型机）2.液压全功率控制（中大型机）以中大型机为例，一般的控制方式组合为：以中大型机为例，一般的控制方式组合为：以中大型机为例，一般的控制方式组合为：以中大型机为例，一般的控制方式组合为：1.液压全功率控制+负流量2.液压全功率控制+负流量+最大流量二段控制3.液压全功率控制+负流量+最大流量二段控制+压力切断4.液压全功率控制+压力切断+正流量5.液压全功率控制+压力切断+负荷传感6.全电子化调节挖掘机液压泵的控制组合挖掘机液压泵的控制组合挖掘机的液压系统及控制泵调节器结构原理泵调节器结构原理负流量控制负流量控制总功率控制（液压交叉控制）总功率
30、控制（液压交叉控制）挖掘机的液压系统及控制泵调节器结构原理泵调节器结构原理挖掘机的液压系统及控制泵调节器结构原理泵调节器结构原理挖掘机的液压系统及控制调节器杠杆机构原理图调节器杠杆机构原理图与壳体固定铰接点与壳体固定铰接点液压交叉和电控液压交叉和电控压力阀杆压力阀杆伺服阀杆伺服阀杆大圆孔大圆孔圆柱销圆柱销负反馈负反馈阀杆到位后固定不动阀杆到位后固定不动连接伺服油缸连接伺服油缸摇杆摇杆导杆导杆滑块滑块支点支点挖掘机的液压系统及控制伺服阀杆伺服阀杆伺服油缸伺服油缸反馈连杆反馈连杆驱动连杆驱动连杆负流量控制阀杆负流量控制阀杆液压交叉和电控阀杆液压交叉和电控阀杆调节器杠杆机构调节器杠杆机构挖掘机的液压
31、系统及控制伺服阀杆伺服阀杆伺服油缸伺服油缸反馈连杆反馈连杆驱动连杆驱动连杆负流量控制阀杆负流量控制阀杆液压交叉和电控阀杆液压交叉和电控阀杆调节器杠杆机构调节器杠杆机构挖掘机的液压系统及控制先导泵安全阀先导泵安全阀挖掘机的液压系统及控制主控阀主控阀挖掘机的液压系统及控制液控多路阀换向回路液控多路阀换向回路斗杆缸大腔主泵来油控制泵来油功能：1.并联回路2.单方向限制通过阀杆的流量，形成优先功能3.回油再生斗杆缸小腔挖掘机的液压系统及控制液控换向阀液控换向阀先导泵来油先导泵回油回位弹簧挖掘机的液压系统及控制主控制阀主控制阀挖掘机的液压系统及控制直线行走：直线行走： 挖掘机在直线行走过程中，无论司机操
32、纵回转挖掘机在直线行走过程中，无论司机操纵回转和工作装置的任何一个动作，直线行走阀杆都和工作装置的任何一个动作，直线行走阀杆都会保持挖掘机的直线行走，或者说保持进入两会保持挖掘机的直线行走，或者说保持进入两个行走马达的相对流量不改变。个行走马达的相对流量不改变。 基本原理：扣除其他动作需要的流量后，将两基本原理：扣除其他动作需要的流量后，将两个泵的出油经过直线行走阀杆汇合再重新分配个泵的出油经过直线行走阀杆汇合再重新分配给两个行走马达。给两个行走马达。主控阀的独特功能主控阀的独特功能挖掘机的液压系统及控制P1P2先导泵先导泵先导泵先导泵安安全全阀阀T右右行行走走阀阀右行走阀右行走阀和其他阀和其
33、他阀左左右右行行走走阀阀左行走阀左行走阀和其他阀和其他阀左左行行走走阀阀右右行行走走阀阀右右其其他他阀阀左左右右其其他他阀阀所有先导油所有先导油路都是穿过路都是穿过所列阀杆中所列阀杆中路后与油箱路后与油箱T相通。相通。只有当左、右行走阀和只有当左、右行走阀和其他任一阀杆同时动作其他任一阀杆同时动作时，该点才能建立起压时，该点才能建立起压力。力。直线行走控制回路直线行走控制回路挖掘机的液压系统及控制发动机发动机泵泵控制阀控制阀动臂油缸动臂油缸行走马达行走马达回转马达回转马达手先导阀手先导阀脚先导阀脚先导阀手先导阀手先导阀脚先导阀脚先导阀行走直线阀芯行走直线阀芯仅工作行走来自每台泵的工作仅工作行走
34、来自每台泵的工作流体供应至每台行走马达流体供应至每台行走马达.直线行走直线行走挖掘机的液压系统及控制发动机发动机泵泵控制阀控制阀动臂油缸动臂油缸行走马达行走马达回转马达回转马达手先导阀手先导阀脚先导阀脚先导阀手先导阀手先导阀脚先导阀脚先导阀行走直线行走直线 ( (行走直线阀芯行走直线阀芯) )行走直线阀芯行走直线阀芯工作行走和其它附件，来自前面泵的工作流体供应给两台工作行走和其它附件，来自前面泵的工作流体供应给两台行走马达。来自后面泵的工作流体供应给附件。行走马达。来自后面泵的工作流体供应给附件。挖掘机的液压系统及控制1单独行走的时候2不行走，其他工作装置动作左边未起压，无法克服弹簧力前前泵泵
35、后后泵泵行走直线阀芯在右边时的情况行走直线阀芯在右边时的情况挖掘机的液压系统及控制行走时其他工作装置动作左边先导压力可以流通的油路全部堵死掉，左边的压力起来，克服弹簧力阀芯右移前前泵泵后后泵泵行走直线阀芯在左边时的情况行走直线阀芯在左边时的情况挖掘机的液压系统及控制主控阀的独特功能主控阀的独特功能瞬时增力：短时间内提高液压系统的安全阀压力，时间持续8秒钟左右。当挖掘过程中遇到大的石块或树根时可以使用这个功能主安全阀导阀小活塞先导控制油司机操作手柄上有一个控制按钮，按下它可以通过电磁阀接通先导控制油挖掘机的液压系统及控制主控阀的独特功能主控阀的独特功能优先（相对于斗杆）回转优先：当同时操作回转和
36、斗杆时，回转马达进油多一些，斗杆缸进油少一些动臂优先：当同时操作动臂和斗杆时，动臂缸进油多一些，斗杆缸进油少一些为什么要用优先功能？是为了使挖掘机的组合动作更加协调，作业效率更高为什么一般相对于斗杆优先？因为斗杆缸是两泵合流，进入斗杆缸的流量很大，也就是说斗杆缸的运动速度相对其他部件来比较快挖掘机的液压系统及控制负流量控制信号负流量控制信号负流量控制信号负流量控制信号发动机发动机泵泵控制阀控制阀铲斗油缸铲斗油缸动臂油缸动臂油缸行走马达行走马达回转马达回转马达 斗杆油缸斗杆油缸手先导阀手先导阀脚先导阀脚先导阀JoystickJoystickFootPedalFootPedal当斗杆收回和回转同时
37、进行时当斗杆收回和回转同时进行时回转开始的压力由回转优先阀保持回转开始的压力由回转优先阀保持 可以同时进行斗杆收回和回转可以同时进行斗杆收回和回转.回转优先阀回转优先阀回转优先回转优先挖掘机的液压系统及控制Dr6 Pnsup动臂2合流XAb2回转动臂优先ASBS回转优先回转优先挖掘机的液压系统及控制主控阀的独特功能主控阀的独特功能中中位位锁锁定定：有有动动臂臂中中位位锁锁定定和和斗斗杆杆中中位位锁锁定。定。当当需需要要挖挖掘掘机机很很长长时时间间定定位位不不动动（例例如如吊吊装装焊焊接接管管道道时时），因因为为圆圆柱柱形形阀阀杆杆总总会会有有少少量量泄泄漏漏，单单靠靠主主阀阀中中位位闭闭锁锁（
38、当当油油缸缸无无内内泄泄时时）是是不不可可靠靠的的。所所以以必必须须在在主主阀阀与与油油缸缸之之间间再再设设置置一一个个液液压压锁锁定定阀阀，依依靠靠这这个阀来保证动臂缸和斗杆缸长时间定位。个阀来保证动臂缸和斗杆缸长时间定位。挖掘机的液压系统及控制锁定回路锁定回路二通插装阀二通插装阀AB控制泵来油作用：1.避免换向时发生的点头现象；2.保持长时间油缸不泄露。应用位置：1.动臂大腔；2.斗杆小腔。挖掘机的液压系统及控制无控制油压无控制油压AB单向阀单向阀A B，通；，通； B A单向锁定，不通。单向锁定，不通。二通插装阀单向锁定二通插装阀单向锁定挖掘机的液压系统及控制B AB A解锁解锁通道被阀
39、杆遮断通道被阀杆遮断有控制油压有控制油压该腔内的油被引回油箱该腔内的油被引回油箱AB挖掘机的液压系统及控制AB二通插装阀单向锁定二通插装阀单向锁定无无控控制制油油压压abcdefgA B A B 通；通；B AB A单向锁定不通。单向锁定不通。锁定油路：锁定油路：B a b c d e f gB a b c d e f g挖掘机的液压系统及控制ABB B A A解锁解锁有有控控制制油油压压abcde fgB AB A解锁：解锁：c c口封闭，口封闭， B a b B a b 与与g g不通不通g f e d g f e d 环槽环槽i hi h油箱油箱hi挖掘机的液压系统及控制主控阀的独特功能
40、主控阀的独特功能回回油油再再生生（简简称称再再生生）：分分动动臂臂缸缸回回油油再再生生和和斗杆缸回油再生。斗杆缸回油再生。再再生生的的作作用用：加加快快这这些些油油缸缸的的运运动动速速度度，提提高高生产率。生产率。再再生生的的原原理理：在在这这些些油油缸缸的的大大腔腔进进油油时时，如如果果大大腔腔进进油油过过快快造造成成泵泵供供油油不不及及，小小腔腔的的油油可可以以通过单向阀直接补给大腔。通过单向阀直接补给大腔。挖掘机的液压系统及控制负信号控制负信号控制负信号控制负信号控制发动机发动机泵泵控制阀控制阀铲斗油缸铲斗油缸动臂油缸动臂油缸行走马达行走马达回转马达回转马达 斗杆油缸斗杆油缸手先导阀手先
41、导阀脚先导阀脚先导阀手先导阀手先导阀脚先导阀脚先导阀动臂阀芯和斗杆阀芯有再生回路动臂阀芯和斗杆阀芯有再生回路使用部分回流使用部分回流.节能节能.再生回路中的斗杆再生回路中的斗杆再生再生 ( (斗杆缩进、动臂下降斗杆缩进、动臂下降) )挖掘机的液压系统及控制当斗杆开始回收时，由于斗杆在重力促使下，大腔流量不够高低大腔压力克服不了弹簧力pump再生再生 ( (斗杆缩进、动臂下降斗杆缩进、动臂下降) )挖掘机的液压系统及控制低高克服了弹簧力当斗杆回收一半后，由于斗杆需要克服重力上升压力过大时pump再生再生 ( (斗杆缩进、动臂下降斗杆缩进、动臂下降) )挖掘机的液压系统及控制负流量控制信号负流量控
42、制信号负流量控制信号负流量控制信号发动机发动机泵泵控制阀控制阀铲斗油缸铲斗油缸动臂油缸动臂油缸行走马达行走马达回转马达回转马达 斗杆油缸斗杆油缸手先导阀手先导阀脚先导阀脚先导阀手先导阀手先导阀脚先导阀脚先导阀在斗杆伸出和动臂提升在斗杆伸出和动臂提升前后泵使工作流体形成合流前后泵使工作流体形成合流 加速加速.动臂合流油缸动臂合流油缸合流合流挖掘机的液压系统及控制铲斗合流XBp1(BC1)铲斗 合流Ck1Ck2铲斗合流铲斗合流挖掘机的液压系统及控制先导式主安全阀先导式主安全阀PT导阀调压弹簧主阀弹簧主阀节流孔节流孔挖掘机的液压系统及控制主安全阀开启状态主安全阀开启状态PT导阀打开主阀弹簧主阀节流孔
43、节流孔挖掘机的液压系统及控制过载保护和补油回路过载保护和补油回路A A作用：1. 油缸或马达的中位保护；2. 泵供油来不及的时候补油。应用位置：所有油缸（马达有自己特殊的过载保护回路）。挖掘机的液压系统及控制单向过载阀单向过载阀AT导阀调压弹簧节流孔（可变阻尼）节流孔（可变阻尼）主阀阀套滑阀挖掘机的液压系统及控制过载阀开启状态过载阀开启状态可以向右滑动，抵住导阀锥部，变阻尼可以向右滑动，抵住导阀锥部，变阻尼AT挖掘机的液压系统及控制单向阀开启状态单向阀开启状态阀套TA节流孔节流孔挖掘机的液压系统及控制先导阀先导阀挖掘机的液压系统及控制挖掘机的操纵挖掘机的操纵动臂下降、提升动臂下降、提升铲斗挖掘
44、、卸料铲斗挖掘、卸料转台顺、逆时针回转转台顺、逆时针回转斗杆放出，挖掘斗杆放出，挖掘辅助功能按钮辅助功能按钮辅助功能按钮辅助功能按钮喇叭喇叭喇叭喇叭挖掘机的液压系统及控制手先导控制回路手先导控制回路1.减压阀式减压阀式先导阀先导阀2.带梭阀带梭阀3.控制多条控制多条油路油路挖掘机的液压系统及控制TAB先导泵来油先导泵来油先导泵来油先导泵来油封闭封闭开口开口阀杆阀杆开口开口封闭封闭回位弹簧回位弹簧调压弹簧调压弹簧T弹簧座弹簧座传力杆传力杆弹簧弹簧推杆推杆压盘压盘节流孔节流孔面积面积b小小面积面积a大大手先导控制阀手先导控制阀挖掘机的液压系统及控制阀杆受力平衡方程为阀杆受力平衡方程为P PA A（
45、a a b ) b ) 调压弹簧力调压弹簧力因为阀在工作过程中的开口量变化很小，所以调压弹因为阀在工作过程中的开口量变化很小，所以调压弹簧力的变化也很小，根据阀杆受力平衡方程知道，簧力的变化也很小，根据阀杆受力平衡方程知道， P PA A的变化也很小。的变化也很小。从阀的工作过程看，出口压力从阀的工作过程看，出口压力P PA A升高时阀杆向上移动，升高时阀杆向上移动，减小开口量，使出口压力减小开口量，使出口压力P PA A降低，保持降低，保持P PA A不变。反之不变。反之出口压力出口压力P PA A降低时弹簧力使阀杆向下移动，增大开口降低时弹簧力使阀杆向下移动，增大开口量，使出口压力量，使出
46、口压力P PA A升高，保持升高，保持P PA A不变。不变。节流孔的作用是改善阀的操作性能，使阀的工作更加节流孔的作用是改善阀的操作性能，使阀的工作更加稳定。例如，可以减小外界振动对阀操作的影响。稳定。例如，可以减小外界振动对阀操作的影响。保持出口压力稳定的措施保持出口压力稳定的措施挖掘机的液压系统及控制TAB先导泵来油先导泵来油先导泵来油先导泵来油封闭封闭开口开口阀杆阀杆开口开口封闭封闭回位弹簧回位弹簧调压弹簧调压弹簧T弹簧座弹簧座传力杆传力杆弹簧弹簧推杆推杆压盘压盘面积面积bP PA Ab b 调压弹簧力调压弹簧力手先导控制阀手先导控制阀挖掘机的液压系统及控制脚先导控制回路脚先导控制回路
47、1.减压阀式先减压阀式先导阀导阀2.带液压阻尼带液压阻尼器，防行走器，防行走振动。振动。TP液压阻尼器液压阻尼器挖掘机的液压系统及控制液压阻尼器的功能液压阻尼器的功能行行走走先先导导阀阀液液压压减减振振：该该阀阀内内设设置置有有液液压压阻阻尼尼装装置置。当当操操纵纵机机器器前前进进或或后后退退并并遇遇到到路路面面凹凹凸凸不不平平时时容容易易造造成成机机器器振振动动，这这势势必必会会影影响响司司机机的的操操作作，司司机机不不能能很很好好地地操操作作又又会会使使机机器器更更加加振振动动严严重重，形形成成一一个个恶恶性性循循环环。没没有有设设置置这这种种装装置置的的行行走走先先导导阀阀，操操纵纵性性
48、是是比比较较差差的的，司司机机往往往往只只好好停停下下机机器来消除机器的振动。器来消除机器的振动。挖掘机的液压系统及控制阻阻阻阻尼尼尼尼孔孔孔孔先导来油先导来油ABT钢球钢球弹簧腔弹簧腔弹簧弹簧弹簧弹簧推杆推杆阻阻阻阻尼尼尼尼活活活活塞塞塞塞脚先导控制阀脚先导控制阀挖掘机的液压系统及控制回转马达及减速机回转马达及减速机挖掘机的液压系统及控制回转马达控制回路回转马达控制回路中位制动延时阀回转防反转阀过载保护回转制动补油阀挖掘机的液压系统及控制进油进油进油进油口口口口出油出油出油出油口口口口补油补油补油补油口口口口泄油泄油泄油泄油口口口口安全安全安全安全阀阀阀阀单向单向单向单向阀阀阀阀回转马达回转
49、马达挖掘机的液压系统及控制斜盘马达的构造斜盘马达的构造配油盘制动活塞摩擦片分离片滑靴柱塞驱动轴缸体壳体挖掘机的液压系统及控制背压回路背压回路当马达或者油缸泵供油来不及的时候会造成当马达或者油缸泵供油来不及的时候会造成吸空，必须补油。这时回油箱的油路必须有吸空，必须补油。这时回油箱的油路必须有一定的压力，这个压力称为背压。一定的压力，这个压力称为背压。1.安全阀的安全阀的作用是保作用是保护油散护油散2.一般情况一般情况下两个阀下两个阀全开全开背压阀背压阀安全阀安全阀0.2MPa0.4MPa挖掘机的液压系统及控制升压缓冲特性回回转安全安全阀回回转总成成tPSET0.20.3sec压力波力波动升升压
50、特性光滑曲特性光滑曲线降降低低压力波力波动作用：改善升压缓冲特性，降低起动停止时的冲击溢流溢流压力波力波动引起冲引起冲击发生生回转安全阀回转安全阀挖掘机的液压系统及控制回转安全阀（关闭状态）回转安全阀（关闭状态）面积面积A3 环形面积环形面积 A2；面积；面积A4 环形面积；环形面积；A1A2； A4A3该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆 P1（A1A2） F 缓冲阀缓冲阀 P1 （A4A3） FT节流孔节流孔面积面积A1面积面积A2差动阀杆差动阀杆缓冲阀缓冲阀面积面积A3面积面积A4弹簧力弹簧力FP1挖掘机的液压系统及控制开启并逐渐升压状态开启并逐渐升压状态T当当P1压力逐渐升高时，缓冲阀左移
51、，压力逐渐升高时，缓冲阀左移，A3 腔的腔的油被迫从节流孔中挤出来，压力逐渐上升。油被迫从节流孔中挤出来，压力逐渐上升。阀杆右移打开阀杆右移打开阀杆右移打开阀杆右移打开弹簧力弹簧力弹簧力弹簧力F F增大增大增大增大P1升升高高挖掘机的液压系统及控制全开启状态全开启状态缓冲阀移动到最左端后，压力上升至设定值。缓冲阀移动到最左端后，压力上升至设定值。缓冲阀移动到最左端后，压力上升至设定值。缓冲阀移动到最左端后，压力上升至设定值。该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆 P2P2（A1A1A2A2） F F F F 缓冲阀缓冲阀缓冲阀缓冲阀 P2 P2 （A4A4A3A3）
52、F F F F整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。收压力脉冲的作用。P2F F F F时间时间压力压力挖掘机的液压系统及控制回转安全阀（设计要点）回转安全阀（设计要点）T节流孔节流孔面积面积A1面积面积A2差动阀杆差动阀杆缓冲阀缓冲阀面积面积A3面积面积A4面积面积A3 环形面积环形面积 A2；面积；面积A4 环形面积；环形面积；A1A2； A4A3联立各状态方程解出：联立各状态方程解出： （A1A2） （A4A3）弹簧力
53、决定了开启压力和设定压力，节流孔决定了压力上升的时间。弹簧力决定了开启压力和设定压力，节流孔决定了压力上升的时间。 弹簧力弹簧力FP1挖掘机的液压系统及控制回转安全阀（关闭状态）回转安全阀（关闭状态）ATT节流孔节流孔缓冲阀缓冲阀可变环形缝隙可变环形缝隙面积大面积大面积小面积小差动阀杆差动阀杆挖掘机的液压系统及控制全开启状态全开启状态ATT阀杆阀杆缓冲阀缓冲阀可变环形缝隙节流可变环形缝隙节流时间时间压力压力随着缓冲阀的右移，节流作用使该腔压随着缓冲阀的右移，节流作用使该腔压力逐渐升高。此时力逐渐升高。此时A A腔压力随之上升，腔压力随之上升，达到系统压力设定值。达到系统压力设定值。整个过程看出
54、，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。挖掘机的液压系统及控制回转马达防反转功能回转马达防反转功能回转防反转回转防反转回转制动是靠液压制动，制动力矩的大小与回转制动是靠液压制动，制动力矩的大小与回
55、转马达的过载阀调定压力成正比。回转马达的过载阀调定压力成正比。没有安装防反转阀时，负载力矩大于制动力没有安装防反转阀时，负载力矩大于制动力矩时，只能靠两个过载阀反复溢流。矩时，只能靠两个过载阀反复溢流。安装防反转阀后，利用该阀内部的小孔节流安装防反转阀后，利用该阀内部的小孔节流作用，使阀内封闭马达工作口的两根阀杆产作用，使阀内封闭马达工作口的两根阀杆产生速度差而导通马达的两个工作口，将处于生速度差而导通马达的两个工作口，将处于高压端工作口的油泄到低压端。高压端工作口的油泄到低压端。因此回转反转（来回摇晃）只有一次。因此回转反转（来回摇晃）只有一次。挖掘机的液压系统及控制防反转阀防反转阀特点特点
56、: : (1) 防止回转时的摇摆 (2) 可安装在回转马达上 (3) 紧凑设计无防反转阀无防反转阀有防反转阀有防反转阀无防反转阀无防反转阀有防反转阀有防反转阀挖掘机的液压系统及控制防反转阀防反转阀中位中位上阀上阀下阀下阀滑阀滑阀弹簧弹簧节流孔节流孔油道油道油道油道油道油道上下阀接触上下阀接触的距离很短的距离很短挖掘机的液压系统及控制上上阀阀作作用用面面积积小小下阀作用面积大下阀作用面积大马达初始马达初始启动旋转启动旋转下阀向上顶起下阀向上顶起初始启动时初始启动时压力比较高压力比较高防反转阀防反转阀挖掘机的液压系统及控制马达马达正常正常旋转旋转滑阀底部有油压作用向上推滑阀底部有油压作用向上推钢钢
57、球球被被顶顶上上去去这腔有这腔有油压油压系统低于最系统低于最高启动压力高启动压力后，上下阀后，上下阀被弹簧一起被弹簧一起推下来推下来节流的原因节流的原因使下阀下降使下阀下降快，上阀下快，上阀下降慢。从初降慢。从初始启动到正始启动到正常运转会有常运转会有少量泄漏。少量泄漏。大量的进油大量的进油使这个过程使这个过程很短，人感很短，人感觉不到。觉不到。防反转阀防反转阀挖掘机的液压系统及控制制制动动高压高压高压高压低压低压低压低压惯性惯性这腔有这腔有油压油压滑阀底部有油压作用向上推滑阀底部有油压作用向上推钢球被顶上钢球被顶上去去高压时下阀高压时下阀被顶上去被顶上去防反转阀防反转阀挖掘机的液压系统及控制
58、卸压卸压互通互通回转将停止回转将停止时压力降低时压力降低无阻尼下降无阻尼下降回位的快回位的快有阻尼下降有阻尼下降回位的慢回位的慢阻尼孔阻尼孔两阀杆分开两阀杆分开而导通油道而导通油道阀杆移动与阀杆移动与左面同样道理左面同样道理钢球一直被钢球一直被油压顶在上面油压顶在上面卸压互通卸压互通防反转阀防反转阀挖掘机的液压系统及控制反转反转卸压卸压惯性反转惯性反转高压高压高压高压低压低压低压低压油压将钢球油压将钢球顶到上端顶到上端油压将钢球油压将钢球压到下端压到下端防反转阀防反转阀挖掘机的液压系统及控制1 1原理原理回转停止时，回转上部体由于惯性继续旋转，回转制动器延迟5-8秒后起作用2. 2. 规格规格
59、3. 3. 构构造造延时压力延时压力0.50.50.7 MPa0.7 MPa延迟时间延迟时间5 58 sec.8 sec.解除压力PG延时压力：SH回转制动延时功能回转制动延时功能挖掘机的液压系统及控制回转减速机回转减速机挖掘机的液压系统及控制两级行星减速两级行星减速太阳轮输入行星轮架输出挖掘机的液压系统及控制传动简图传动简图单排行星传动单排行星传动双排行星传动双排行星传动输入输入输出输出输入输入输出输出速比速比1K速比（速比（1K1）（ 1K2）行星排特性参数行星排特性参数K 内齿圈齿数内齿圈齿数太阳轮数太阳轮数挖掘机的液压系统及控制行走马达及减速机行走马达及减速机挖掘机的液压系统及控制行走
60、马达行走马达1.设制动后左边产生设制动后左边产生高压，先高压，先a后后b；2.一级安全阀一级安全阀a的调定的调定压力为压力为10.2MPa，二级安全阀二级安全阀b的调定的调定压力为压力为41.2MPa；3.如果制动后右边产如果制动后右边产生高压，则一级安生高压，则一级安全阀为全阀为b；二级安全二级安全阀为阀为a。ab挖掘机的液压系统及控制行走马达行走马达变量油缸变量油缸变量油缸变量油缸制动器制动器解除制动解除制动来油来油输出轴输出轴主泵来油主泵来油回油回油挖掘机的液压系统及控制行走马达控制行走马达控制1.1.假设马达假设马达A A口进油。口进油。2.2.行走时打开单向阀行走时打开单向阀3273
61、27进入马达右腔。进入马达右腔。3.3.同时通过节流孔进入阀同时通过节流孔进入阀杆杆329329使其左移，打开使其左移，打开行走制动器油路，使行行走制动器油路，使行走制动器松开。这个动走制动器松开。这个动作还打开了马达作还打开了马达B B口的口的回油路。回油路。4.4.同时还通过右面安全阀同时还通过右面安全阀 f1 f1 的中间节流孔进入的中间节流孔进入缓冲活塞腔，将缓冲活缓冲活塞腔，将缓冲活塞塞381381推到左侧。此时推到左侧。此时安全阀安全阀 f1 f1 有一个短暂有一个短暂的开启动作。的开启动作。节节流流孔孔f1f1挖掘机的液压系统及控制如果下坡时马达超如果下坡时马达超速，泵供油不及使
62、速，泵供油不及使A A口压力降低，阀口压力降低，阀杆杆329329在弹簧力作在弹簧力作用下向右移动，关用下向右移动，关小马达的回油通道，小马达的回油通道，从而限制马达的转从而限制马达的转速。所以阀杆速。所以阀杆329329叫平衡阀。叫平衡阀。阀杆右移阀杆右移阀杆右移阀杆右移行走马达控制行走马达控制挖掘机的液压系统及控制A A口不供油时马达停止转动。而口不供油时马达停止转动。而机器惯性影响使马达继续旋转，机器惯性影响使马达继续旋转，马达的功能转换为泵。主阀杆马达的功能转换为泵。主阀杆的封闭致使的封闭致使B B口压力升高，压力口压力升高，压力油通过左安全阀油通过左安全阀 f f 中间的节流中间的节
63、流孔进入缓冲腔，推动缓冲活塞孔进入缓冲腔，推动缓冲活塞391391右移，同时安全阀右移，同时安全阀 f f 打开打开向向A A腔补油，消除腔补油，消除B B口脉冲压力口脉冲压力的同时防止马达的同时防止马达A A口吸空。口吸空。缓冲活塞是阶梯结构，压力油缓冲活塞是阶梯结构，压力油作用面积是逐步增大的，可以作用面积是逐步增大的，可以进一步起到缓冲作用。进一步起到缓冲作用。缓冲活塞移动到最右端后，缓冲活塞移动到最右端后，B B腔腔压力上升，左安全阀压力上升，左安全阀 f f 完全关完全关闭。闭。压力进一步升高时，压力进一步升高时，B B腔腔压力作压力作用在右安全阀用在右安全阀 f1 f1 上，安全阀
64、上，安全阀 f1f1限制了马达的最高压力。这限制了马达的最高压力。这个压力就是最大制动压力。个压力就是最大制动压力。节节流流孔孔f1f1行走马达控制行走马达控制挖掘机的液压系统及控制左安全阀左安全阀 f faabbc接缓冲活塞接缓冲活塞1.1.重要提示：马达停止转动时重要提示：马达停止转动时A A口变为吸油腔，压力最低。口变为吸油腔，压力最低。2.2.马达初始停止转动时，马达马达初始停止转动时，马达B B口的压力作用在左安全阀口的压力作用在左安全阀 f f 的的 a a 口（整个圆面口（整个圆面积），阀杆左移，将油泄到积），阀杆左移，将油泄到 b b 口（注意口（注意 b b 口与马达的口与马
65、达的A A口相通）。当缓冲活口相通）。当缓冲活塞移到最右端后，塞移到最右端后，c c 口压力上升，由于阀杆的直径差，在弹簧力和压差力作口压力上升，由于阀杆的直径差，在弹簧力和压差力作用下阀杆右移，安全阀用下阀杆右移，安全阀 f f 关闭。此时的压力叫做一级压力。关闭。此时的压力叫做一级压力。3.3.这个过程很短暂，目的是消除这个过程很短暂，目的是消除B B口的脉冲压力，防止口的脉冲压力，防止A A口吸空。口吸空。ab，开启压力，开启压力10.2MPaC马达马达B口来油口来油泄到马达泄到马达A口口直径大直径大直径小直径小阀杆阀杆随着缓冲活塞移到最右端，随着缓冲活塞移到最右端，随着缓冲活塞移到最右
66、端，随着缓冲活塞移到最右端，该腔压力逐渐升高。该腔压力逐渐升高。该腔压力逐渐升高。该腔压力逐渐升高。挖掘机的液压系统及控制右安全阀右安全阀 f1f1aabbc接缓冲活塞接缓冲活塞直径大直径大直径小直径小1.1.重要提示：马达停止转动时重要提示：马达停止转动时A A口变为吸油腔，压力最低。口变为吸油腔，压力最低。2.2.安全阀安全阀 f f 完全关闭后，马达完全关闭后，马达B B口的压力作用在右安全阀口的压力作用在右安全阀 f1 f1 的的 b b 口（大口（大直径减去小直径的环行面积），将油泄到直径减去小直径的环行面积），将油泄到 a a 口（注意口（注意 a a 口与马达的口与马达的A A口
67、口相通）。此时的这个压力叫做二级压力，也就是最大制动压力。相通）。此时的这个压力叫做二级压力，也就是最大制动压力。3.3.整个过程看出，正常行走时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常行走时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。ba，开启压力，开启压力41.2MPaC马达马达B口来油口来油泄到马达泄到马达A口口该腔变为吸油腔，该腔变为吸油腔，该腔变为吸油腔，该腔变为吸油腔，压力最低。压力最低。压力最低。压力最低。挖掘机的液压系统及控制行走安全阀行走安全阀节流孔节流孔节流孔节
68、流孔孔孔缓冲活塞缓冲活塞阀体阀体弹簧弹簧阀杆阀杆节流孔节流孔滑阀滑阀回油回油压压力力油油挖掘机的液压系统及控制行走减速机行走减速机太阳轮输入，内齿圈输出挖掘机的液压系统及控制双排行星减速传动简图双排行星减速传动简图输入输入输出输出速比（速比（K1K2 K1K2）挖掘机的液压系统及控制摆线针轮传动简图摆线针轮传动简图行星传动行星传动少齿差行星齿轮传动少齿差行星齿轮传动（摆线齿廓）（摆线齿廓） 速比速比Z1（Z2 Z1） 当（当（Z2 Z1） 1，称为一齿差，称为一齿差Z1Z2输入输入输出输出演变演变挖掘机的液压系统及控制H H行星架由行星架由输入轴和双输入轴和双偏心套偏心套行星轮即摆行星轮即摆线
69、轮线轮摆线轮中心摆线轮中心针针轮轮中中心心输出输出固定不动固定不动输入输入摆线针轮传动原理摆线针轮传动原理挖掘机的液压系统及控制摆线针轮传动摆线针轮传动4，5构成插销式偏心输出机构构成插销式偏心输出机构一级直齿轮加摆线针轮减速机一级直齿轮加摆线针轮减速机挖掘机的液压系统及控制摆线针轮传动的特点摆线针轮传动的特点1.1.传动比例范围大（单级传动为传动比例范围大（单级传动为9-879-87；两级传动为；两级传动为121-7569121-7569）2.2.体积小、重量轻体积小、重量轻3.3.效率高效率高4.4.运转平稳。过载能力大运转平稳。过载能力大5.5.工作可靠、寿命长工作可靠、寿命长挖掘机的液
70、压系统及控制液压系统全功率控制液压系统全功率控制发动机最高空转转速：额定转速发动机最高空转转速：额定转速调速率（调速率（1.081.081.101.10）。）。一般情况下带动较大载荷后转速降低一般情况下带动较大载荷后转速降低150 150 200rpm200rpm。发动机的飞轮功率：扣除发动机各种附件后飞轮发动机的飞轮功率：扣除发动机各种附件后飞轮净输出功率。净输出功率。预留发动机的功率储备：避免发动机遇到大的载预留发动机的功率储备：避免发动机遇到大的载荷时严重降速甚至熄火。荷时严重降速甚至熄火。泵的功率设定：发动机飞轮功率泵的功率设定：发动机飞轮功率 88 88 92%92%。发动机与泵的功
71、率匹配发动机与泵的功率匹配挖掘机的液压系统及控制发动机的功率发动机的功率扭扭矩矩和和油油耗耗扭矩功率油耗转速挖掘机的液压系统及控制计算机辅助功率控制系统计算机辅助功率控制系统计算机控制器计算机控制器先导泵先导泵主泵主泵1主泵主泵2柴油机速度传感器柴油机速度传感器油门执行器油门执行器反馈传感器反馈传感器监视器监视器柴油机速度旋钮柴油机速度旋钮电比例减压阀电比例减压阀压力泵传感器压力泵传感器泵压力传感器泵压力传感器挖掘机的液压系统及控制挖掘机控制系统的类型挖掘机控制系统的类型开关或定值型控制系统液压泵液压换向阀电磁换向阀执行元件负载仅具有开关或切换油路的功能，常见的是液压换向阀和电磁换向阀。挖掘机
72、的液压系统及控制电液伺服型控制系统（闭环）电液伺服型控制系统（闭环）电子电子放大器放大器电液电液伺服阀伺服阀执行执行元件元件负载负载反馈测量元件反馈测量元件核心元件电液伺服阀既是电液转换元件，又是功率放大元件。它可将小功率的电信号输入转换成大功率的液压能输出，根据输入电流的大小连续地、按比例地改变液流的流量、压力和方向。正正负负差值差值挖掘机的液压系统及控制电液比例型控制系统（闭环）电液比例型控制系统（闭环）电子电子放大器放大器比例比例电磁铁电磁铁执行执行元件元件负载负载反馈测量元件反馈测量元件电液比例阀组成：比例电磁铁（电电液比例阀组成：比例电磁铁（电- -机械比例转换装置）液机械比例转换装
73、置）液压控制阀本体。压控制阀本体。电电- -机械比例转换装置：将输入的电信号按比例地连续地转换机械比例转换装置：将输入的电信号按比例地连续地转换为机械力和位移输出。为机械力和位移输出。液压阀本体：接受这种机械力和位移的输出按比例地连续地输液压阀本体：接受这种机械力和位移的输出按比例地连续地输出压力或者流量。出压力或者流量。电液比例阀电液比例阀液压液压控制阀控制阀正正负负差值差值挖掘机的液压系统及控制传感器：用敏感元件将机械量（如力、位移、传感器：用敏感元件将机械量（如力、位移、速度）转换为电量。速度）转换为电量。控制器：排除干扰使被控参数按预定规律变控制器：排除干扰使被控参数按预定规律变化。控
74、制器常用反馈控制原理。化。控制器常用反馈控制原理。挖掘机控制系统的常用元件挖掘机控制系统的常用元件给定值给定值发生器发生器比较器比较器驱动部件驱动部件和执行机构和执行机构被控量被控量检测及检测及变换元件变换元件误差信号误差信号挖掘机的液压系统及控制驱动器：把控制器传来的微小信号放大成相应的功率信号去拖动执行机构。一般有电磁阀、电液阀、伺服阀、比例阀、步进电机等。接口元件：有模拟量/数字量相互转换接口，编码器，数字测量元件等。挖掘机控制系统的常用元件挖掘机控制系统的常用元件挖掘机的液压系统及控制 电液比例阀电液比例阀按用途分为四类： 电液比例压力阀 电液比例流量阀 电液比例换向阀 电液比例复合阀
75、电液比例阀电液比例阀挖掘机的液压系统及控制1.1.由电子放大器驱动并且一起配套供应。它的由电子放大器驱动并且一起配套供应。它的作用是：把输入的电信号转换成一定的位移，作用是：把输入的电信号转换成一定的位移，此位移通过液压阀可以压紧或放松一个弹簧，此位移通过液压阀可以压紧或放松一个弹簧，或者可以移动一个阀杆。或者可以移动一个阀杆。2.2.与一般的通断型电磁铁的主要区别在于普通与一般的通断型电磁铁的主要区别在于普通电磁铁是变气隙的，比例电磁铁的气隙在一电磁铁是变气隙的，比例电磁铁的气隙在一定范围内恒定，保证了电磁引力恒定，而且定范围内恒定，保证了电磁引力恒定，而且不同的电流可以对应不同的引力。转换
76、到压不同的电流可以对应不同的引力。转换到压力或流量与电流的关系，就是不同的电流对力或流量与电流的关系，就是不同的电流对应不同的压力和流量。应不同的压力和流量。比例电磁铁的特性比例电磁铁的特性挖掘机的液压系统及控制电液比例阀电液比例阀的特点：能实现自动连续控制、远程控制和程序控制。把电的快速性、灵活性与液压传动力量大的优点结合起来，能连续地、按比例地控制液压系统执行元件的力、速度和方向。技术上容易掌握，工作可靠，价格相对较低。电液比例阀在挖掘机控制系统的应用电液比例阀在挖掘机控制系统的应用挖掘机的液压系统及控制电液比例减压阀（失电常开）电液比例减压阀（失电常开）电信号电信号挖掘机的液压系统及控制
77、电液比例减压阀（失电常开）电液比例减压阀（失电常开）稳定出口压力措施：稳定出口压力措施：看A口压力的变化。当A口压力升高时，由于阀杆的面积差，在油压作用下阀杆向下移动，减小开口，使A口压力降低。当A口压力降低时，在弹簧力作用下阀杆向上移动，增大开口，使A口压力升高。PsvAT得电后得电后固定固定弹簧弹簧直径大直径大直径小直径小开口开口挖掘机的液压系统及控制双泵电控双泵电控电比例减压阀是失电常开型，失电时引入的先导泵压力最高，泵的功率最小；电比例减压阀得电后，随着电流的逐步增大，引入的先导泵压力逐步减小，泵的功率逐步增大。100不用不用挖掘机的液压系统及控制双泵电控双泵电控泵的功率随电比例减压阀
78、输入电流的变化曲线。输入电流在输入电流在0 0100mA100mA时时不呈线性变化规律，因不呈线性变化规律，因此不用这一段曲线。此不用这一段曲线。挖掘机的液压系统及控制电液比例减压阀液压交叉控制 P= P1P2 Psv电控双泵电控双泵电控挖掘机的液压系统及控制双泵电控双泵电控（P1P2）/2负流量口负流量口电控油压Psv液压交叉控制口出油口出油口节流口节流口电比例减压阀两泵的平均压力 P= P1P2 Psv挖掘机的液压系统及控制电控双泵调节器结构原理电控双泵调节器结构原理负流量控制负流量控制总功率控制（液压交叉控制）总功率控制（液压交叉控制）电控（电子信号控制）电控（电子信号控制）挖掘机的液压
79、系统及控制电控系统电控系统无电控：无电控： 当当 P=P= P1 P1P2 2 pP2 2 p0 0时时，进入全功，进入全功率调节状态。率调节状态。有电控时：当有电控时：当 P=P= P1 P1P2 P2 Psv 2 pPsv 2 p0 0时时，进入全功率调节状态。进入全功率调节状态。其中其中PsvPsv是电控系统利用先导油路施加的压力。变是电控系统利用先导油路施加的压力。变换有电控时的公式为：换有电控时的公式为： P=P= P1 P1P2 2 pP2 2 p0 0 PsvPsv对比对比无电控和有电控的公式，为便于理解将不等式无电控和有电控的公式，为便于理解将不等式右边看作双泵调节的起调压力，可以看出，有电控右边看作双泵调节的起调压力，可以看出，有电控时泵的起调压力比无电控时降低了时泵的起调压力比无电控时降低了。结论：电控系统是减小泵的起调压力从而减小泵的结论：电控系统是减小泵的起调压力从而减小泵的功率。功率。挖掘机的液压系统及控制电控系统的特点电控系统的特点 随着电控系统电比例减压阀控制电流的大小，泵在确定的转速下有一个最大调节功率和最小调节功率。或者说泵有一定的功率调节范围。PQ泵的全功率曲线泵的全功率曲线随电流电控最小调节功率随电流电控最大调节功率挖掘机的液压系统及控制挖掘机的液压系统及控制THANK YOU感谢聆听，批评指导2020
