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1、挖掘機力士樂液壓系統(tǒng)分析主要內容 介紹了力士樂閉中心負載敏感壓力補償挖掘機液壓系統(tǒng)組成及其工作原理、特性。重點分析了多路閥液壓系統(tǒng)、液壓泵控制系統(tǒng)、各主要液壓作用元件液壓回路及多路閥先導操縱系統(tǒng)等。目前液壓挖掘機有兩種油路:開中心直通回油六通閥系統(tǒng)和閉中心負載敏感壓力補償系統(tǒng),我國國產液壓挖掘機大多采用“開中心”系統(tǒng),而國外著名的挖掘機廠家基本上都采用“閉中心”系統(tǒng)。閉中心具有明顯的優(yōu)點,但價格較貴。國內廠家對開中心系統(tǒng)比較熟悉,而對閉中心系統(tǒng)不太了解,因此有必要來介紹一下閉中心系統(tǒng),本文重點分析力士樂閉中心負載敏感壓力補償(LUDV)挖掘機油路。LUDV 意為與負載無關的分配閥。LUDV 系

2、統(tǒng)力士樂挖掘機液壓系統(tǒng)可以看作由以下4 部分組成:多路閥液壓系統(tǒng)(主油路);液壓泵控制液壓系統(tǒng)(包括與發(fā)動機綜合控制);各液壓作用元件液壓子系統(tǒng),包括動臂、斗桿、鏟斗、回轉和行走液壓系統(tǒng),還包括附屬裝置液壓系統(tǒng);多路閥操縱和控制液壓系統(tǒng)。名師資料總結-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 1 頁，共 14 頁 -1 多路閥液壓系統(tǒng)多路閥液壓系統(tǒng)是液壓挖掘機的主油路,它確定了液壓泵如何向各液壓作用元件的供油方式,決定了液壓挖掘機的工作特性。力士樂采用的閉中位負載敏感壓力補償多路閥液壓系統(tǒng)的工作原理見圖1(因換向閥不影響原理分析,故未畫出)。圖1 挖掘機力士樂主油路簡圖挖掘機力士樂主油路由工裝油路和

3、回轉油路二個負載敏感壓力補償系統(tǒng)組成。1.1 工裝油路工作裝置和行走油路(除回轉外)簡稱工裝油路,用閥后補償分流比負載敏感壓力補償(LUDV)系統(tǒng),具有抗飽和功能。在每個操縱閥閥桿節(jié)流口后,設壓力補償閥,然后通過方向閥向各液壓作用元件供油。LUDV 多路閥原理符號見圖 2。名師資料總結-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 2 頁，共 14 頁 -圖2 力士樂多路閥原理符號圖LUDV 每個閥塊主要由操縱閥和壓力補償閥組成,其原理符號如圖2a 所示。為了便于理解閥的原理,把操縱閥進行分解后可知,它實際上由閥的節(jié)流部分和閥的換向部分兩部分組成。閥塊原理展開如圖2b 所示,壓力油進入操縱閥先通過閥節(jié)流

4、部分,后經壓力補償閥,最后通過閥換向部分去液壓作用元件。閥后補償壓力補償閥布置在操縱閥可變節(jié)流口之后,由于液壓作用元件一般都是雙作用,有A、B 兩條油路,為了避免兩條油路都設壓力補償閥,因此油路換向部分必須設在壓力補償閥之后。為了簡化閥的結構,把節(jié)流部分和換向部分集成于一體(操縱閥中),如圖2a 所示。工作裝置和行走操縱閥雖基本相同,但中位油路連通有所區(qū)別。工作裝置操縱閥中位 A、B 油口封閉,如圖2a、2b 所示,行走操縱閥中位A、B油口與回油路通過節(jié)流相通,如圖2c 所示。對壓力補償閥取力平衡得(見圖1):Pm1=PLmax=Pm2。即壓力補償閥進口壓力都相等,故經各操縱閥的壓差都相等(P

5、1=P2=P=PP-PLmax),則通過各操縱閥的流量 Q=k P,只與反映閥桿行程(開口量)的k 有關,具有抗飽和的功能。負荷低的壓力補償閥產生壓力降:PC=PLmax-PL2(設PL1=PLmax),此壓降正好補償負荷壓力差,因此壓力補償閥實際上起了負荷均衡器的作用。多路閥液壓系統(tǒng)工作原理圖1 中,檢出最高負載壓力PLmax 采用的是梭閥網,而實際液壓系統(tǒng)中,工裝和行走油路不采用梭閥網,而是采用三位三通的壓力補償閥來檢出最高負載壓力作為補償壓力。1.2 回轉油路名師資料總結-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 3 頁，共 14 頁 -力士樂把回轉獨立出來,采用閥前補償(減壓閥型壓力補償閥)

6、負載敏感壓力補償油路。它與工作裝置油路并聯(lián)。回轉負載油壓通過單向閥與油泵負載敏感腔相通。當工作裝置油路中各液壓元件單獨動作或同時動作時,就如同單泵閥后補償分流比負載敏感壓力補償系統(tǒng)一樣,油泵單獨供該系統(tǒng)。當回轉單獨動作時,為閥前補償負載敏感系統(tǒng)。回轉油路和工裝油路同時動作情況:當工裝油路最高負載壓力高于回轉油路時,工裝油壓由于受單向閥阻隔,傳不到回轉油路,由于兩油路是并聯(lián)系統(tǒng),油優(yōu)先流向負載壓力低的回轉油路;當工裝油路最高負載壓力低于回轉油路時,回轉油壓 PC 通過單向閥傳至工裝油路負載壓力補償,工裝和回轉負載壓力均衡平衡相等,按各自操縱閥的開度大小向各執(zhí)行器分配供油。2 液壓泵控制系統(tǒng)力士樂

7、挖掘機液壓泵控制系統(tǒng)有不同的配置,具有不同的控制功能。2.1 A11VO 的LRS 控制系統(tǒng)圖3 A11VO 控制系統(tǒng)如圖3 所示,該系統(tǒng)由以下部分組成。2.1.1 恒功率閥和杠桿式恒功率裝置恒功率閥 A 是二位三通閥。在彈簧力作用下,恒功率閥 A 處于右位,下油缸壓力油通過 A 閥回油,在上油缸腔內油壓和彈簧作用下油泵向名師資料總結-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 4 頁，共 14 頁 -大流量方向擺動。油泵壓力油通過上油缸腔作用在頂桿上,頂桿頂推杠桿使杠桿繞支點擺動,推動A閥向右移動,使A閥處于左位,油泵壓力油通過 A閥經B 閥進入下油缸,推動其活塞桿,克服上油缸液壓力并壓縮彈簧使油泵

8、向小流量方向擺動。同時由于上油缸活塞桿右移,頂桿頂推杠桿的力臂減小,使杠桿推 A 閥的力下降,直至與A 閥彈簧力相等,油泵擺角處于新的平衡位置。這種恒功率裝置通過杠桿機構來實現(xiàn),只要杠桿系統(tǒng)設計得好,就能實現(xiàn)很理想的恒功率曲線。2.1.2 油泵流量調節(jié)閥油泵流量調節(jié)閥(補償壓力閥,見圖3 中B閥)為二位三通閥,閥的左端受泵的出口油壓 Pp作用,閥的右端受多路閥負載敏感腔的油壓PLmax 和彈簧力 FS2作用,此閥的作用是設定系統(tǒng)的補償壓力。從B 閥力平衡可得:PA=PLmax A+FS P=P-PLmax=FS/A 當P FS/A 時(A 為受壓面積),該閥處左位,油泵壓力油通向下油缸,使油泵

9、流量減少。當P 彈簧力,流量調節(jié)閥起作用,使油泵流量變小,只輸出少量液壓油,冷卻和沖洗系統(tǒng),使油泵處于待命狀態(tài),一旦系統(tǒng)工作油泵就能很快響應。使操縱閥在中位時油泵在低壓小流量工作,實現(xiàn)中位卸載節(jié)能。3)補償負載壓力溢流閥 C(切斷閥)該閥控制負載最高壓力,超過此壓力該閥打開,補償負載壓力油通過它回油箱,由于油流經壓力補償閥油壓降低,使油泵壓差增加,油泵排量減至最小,起高壓切斷流量作用,實現(xiàn)過載節(jié)能。左行走先導操縱閥通過梭形閥,將先導操縱油壓加在補償負載壓力溢流閥上,使行走時自動增壓。4)補償壓力卸壓閥 D 其作用是通過其節(jié)流孔有極少量地油流至油箱,防止操縱閥中位時壓力補償腔產生困油現(xiàn)象。使LS 油壓升壓速度變緩,增強系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定名師資料總結-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 13 頁，共 14 頁 -性。5)回油背壓閥 E 使回油路保持一定背壓。6)雙向變節(jié)流閥 F 由兩個單向閥和兩個不同的節(jié)流孔組成,該閥布置在補償壓力油通向油泵流量調節(jié)閥的通道上,它使補償壓力油進入和排出油泵流量調節(jié)閥時,其作用腔分別通過不同的節(jié)流孔,起控制油泵流量調節(jié)閥雙向響應速度,同時起防止振動沖擊作用。名師資料總結-精品資料歡迎下載-名師精心整理-第 14 頁，共 14 頁 -