一種新型液壓挖掘機(jī)的設(shè)計

一種新型液壓挖掘機(jī)的設(shè)計

一、雙泵單回路變量開放式系統(tǒng)當(dāng)挖掘機(jī)工作時，其動作頻繁。主要設(shè)備通常移動、剎車和轉(zhuǎn)向。外部負(fù)荷變大，影響和振動多，野外作業(yè)環(huán)境差。同時，為了便于操作，一般采用電、液相服務(wù)。所以挖掘機(jī)根據(jù)自身的工作特點和操作要求,較其他的工程機(jī)械,液壓系統(tǒng)的一般都做的比較復(fù)雜,這給修理造成了很大的困難,那么掌握液壓系統(tǒng)的工作原理和特點是挖掘機(jī)修理的最基本的一步,也是很重要的一步。CAT330B履帶式挖掘機(jī)采用的雙泵單回路變量開式系統(tǒng);下面主要介紹一下該挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)的特點。二、挖掘機(jī)管理系統(tǒng)的特點1.液壓泵流量控制該挖掘機(jī)共有兩個液壓主泵和一個先導(dǎo)泵,先導(dǎo)泵為定量齒輪泵;液壓主泵為斜缸式變量柱塞泵,其流量的調(diào)節(jié)有以下幾種情況:(1)挖掘機(jī)停機(jī)時,變量機(jī)構(gòu)通過彈簧將柱塞缸的傾角擺到最小,剛啟動時,泵的流量最小。(2)挖掘機(jī)正常工作時,柱塞缸傾角隨著液壓泵自身泵出來的液壓油來調(diào)節(jié)。(3)負(fù)流量控制。在挖掘機(jī)的多路閥上有兩道回油油路對泵的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。(4)先導(dǎo)油路控制。按照先導(dǎo)油路流量比例控制液壓泵流量。由一個電磁閥來控制。(5)液壓泵壓力的控制由多路閥上的主溢流閥來控制,多路閥由兩大塊組成,按照從左到右的順序分別為大臂合流換向閥,小臂換向閥,回轉(zhuǎn)換向閥,左行走換向閥,直行閥,這些構(gòu)成一組多路閥;右行走換向閥,備用閥,鏟斗換向閥,大臂換向閥,小臂合流換向閥這些構(gòu)成另外一組多路閥,各換向閥之間為并聯(lián)油路;2.小臂結(jié)構(gòu)參數(shù)控制一般在挖掘機(jī)工作時,有多種工作模式,CAT330B挖掘機(jī)上共有四個電磁閥構(gòu)成一個電磁閥組來實現(xiàn)這些工況;分別為精細(xì)控制電磁閥,行走速度控制電磁閥,回轉(zhuǎn)優(yōu)先控制電磁閥,比例減少流量控制電磁閥。當(dāng)先導(dǎo)油通過先導(dǎo)濾芯,首先來到電磁閥組閥塊,在該閥塊上除了有四個電磁閥外,還裝有先導(dǎo)泵的溢流閥和一個蓄能器,過多的油通過溢流閥流回液壓油箱。先導(dǎo)油被分成五部分:主要部分通往先導(dǎo)主油路;三部分通往三個電磁閥,分別為行走速度控制電磁閥、回轉(zhuǎn)優(yōu)先控制電磁閥、比例減少流量控制電磁閥;最后一部分通往機(jī)具壓力開關(guān)和行走壓力開關(guān),用以控制挖掘機(jī)直線行走。(1)精細(xì)控制電磁閥主要是用來切斷或結(jié)合小臂合流換向閥的先導(dǎo)油路。小臂的合流換向閥在多路閥上,裝在大臂換向閥的旁邊,在多路閥的最右側(cè)。共有三道先導(dǎo)油路對小臂的合流換向閥進(jìn)行控制,分別為收小臂,降大臂,抬小臂過來的先導(dǎo)油路,該電磁閥控制其中兩道,分別為收小臂和降大臂的先導(dǎo)油。挖掘機(jī)操作手未啟用精細(xì)控制模式,精細(xì)控制電磁閥未得電時。這時候該電磁閥控制的先導(dǎo)油路處于暢通狀態(tài)。(先導(dǎo)油路見圖1)挖掘機(jī)操作手啟用精細(xì)控制模式,精細(xì)控制電磁閥得電時,這時候該電磁閥控制的先導(dǎo)油路處于關(guān)閉狀態(tài)。先導(dǎo)油路及主油路基本的走向(略),因為精細(xì)電磁閥得電,降大臂和收小臂的先導(dǎo)油通往小臂合流換向閥時被永久切斷,在這兩種動作時,小臂不能實現(xiàn)合流。這時降大臂時,速度就會較快,實現(xiàn)精細(xì)控制。(2)行走速度控制電磁閥主用是控制先導(dǎo)油路給行走馬達(dá)斜盤后的小油缸供油,電磁閥得電時,油路暢通,反之閉合。小油缸通過動作將行走馬達(dá)的斜盤傾角擺大,從而調(diào)大行走馬達(dá)的流量,使行走變快。(3)回轉(zhuǎn)優(yōu)先控制電磁閥該電磁閥主要是控制在小臂換向閥和回轉(zhuǎn)換向閥之間的插裝閥的動作情況。當(dāng)電磁閥得電時(由操作手控制),將先導(dǎo)油路關(guān)閉,這時插裝閥無法打開,處于自鎖狀態(tài),將主泵過來的通往小臂液壓油切斷,小臂油缸的大小腔只能通過主回油油路吸油,實現(xiàn)回轉(zhuǎn)優(yōu)先。電磁閥未得電時,油路暢通,將插裝閥打開,小臂正常工作。(4)比例控制流量電磁閥電磁閥得電時,油路暢通,先導(dǎo)油可以調(diào)節(jié)主泵的流量,反之閉合?；赜凸苈?。在電磁閥上除了先導(dǎo)油路的主回油路外,還接有三根回油管路,分別為直行換向閥回油管,回轉(zhuǎn)優(yōu)先閥的回油管,多路閥的主回油管,這三根油管接成一排,在電磁閥組的最外側(cè)。(5)直行閥控制油路該路先導(dǎo)油從電磁閥組接出,接到多路閥上,在多路閥外部接出兩個壓力開關(guān)(行走壓力開關(guān)和機(jī)具壓力開關(guān)),油路在多路閥內(nèi)部分流到各個換向閥下端,主要是用來控制挖掘機(jī)保持直線行走。(先導(dǎo)油路見下圖)當(dāng)挖掘機(jī)只做行走動作時,這時候直行閥工作到下位,電磁閥過來的先導(dǎo)油通過各個動作的換向閥,然后流到先導(dǎo)主回油管路,最后接回油箱;這時先導(dǎo)油到直行閥油道雖然是暢通的,但是因為通往各個動作的另一道油路連接到回油道,油壓推不動彈簧的壓力,直行閥未動作。行走壓力開關(guān)閉合,機(jī)具壓力開關(guān)斷開;兩個馬達(dá)分別由兩個泵供油,兩個泵的流量和壓力基本保持一致,所以倆馬達(dá)的轉(zhuǎn)速基本一樣,挖掘機(jī)可以保持直線行走。(6)機(jī)具壓力開關(guān)和行走壓力開關(guān)機(jī)具壓力開關(guān)和行走壓力開關(guān)作用是在挖掘機(jī)從怠速無工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為大油門工作狀態(tài)時,用以控制發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速。3.電磁閥的也接回相先導(dǎo)油主油路供給各操作手柄之間先要通過一個二位三通的液控閥(液控閥位置在駕駛室底部),也稱為選擇器閥,用以控制先導(dǎo)油是流回郵箱還是通往各操作手柄。該閥的工作是由一個電磁閥來控制,電磁閥得電的時候,液控閥工作到右位,先導(dǎo)油通往各操作手柄,反之流回郵箱。電磁閥的通斷電由一個行程開關(guān)來控制。在閥上共接有9根油管,油管走向分別為,先導(dǎo)的主進(jìn)油管,先導(dǎo)的主回油管,小臂回轉(zhuǎn)操縱閥的進(jìn)油管和回油管,大臂鏟斗操作閥的進(jìn)油管和回油管;在小臂回轉(zhuǎn)的進(jìn)油管處還接有一個回轉(zhuǎn)剎車的管路,當(dāng)液控閥工作時,有一路先導(dǎo)油通過回轉(zhuǎn)剎車電磁閥將回轉(zhuǎn)馬達(dá)的剎車松掉。此外,在該液控閥上還留有接其他先導(dǎo)閥的位置,用以安裝其余的工作裝置,如破碎錘等。每個操作手柄接有六根管子,有P標(biāo)志的為進(jìn)油管,有T標(biāo)志的回油管。其余的管子都通往多路閥,以實現(xiàn)各種動作。4.回油時的下排在回轉(zhuǎn)馬達(dá)和行走馬達(dá)均會設(shè)有緩沖補(bǔ)償油路,原因在于以下兩點:一是馬達(dá)在剛開始旋轉(zhuǎn)的時候,供油不及時,需要從回油油路中吸油。要設(shè)置補(bǔ)油管路。二是馬達(dá)在停止旋轉(zhuǎn)時,有少量排油無法排出,會造成回油管路油壓較高,需要設(shè)置緩沖油路,將多余油排回油箱。5.防止液壓沖擊在大小臂和鏟斗等油缸的回油管路中都設(shè)有平衡閥,平衡閥的基本作用是在油缸的回油油路中形成背壓,為了防止挖掘機(jī)在吊起重物或操作時,出現(xiàn)液壓沖擊的現(xiàn)象。6.回收優(yōu)先閥在CAT330B上共裝有三個插裝閥,作用分別為防止小臂漂移閥,防止大臂漂移閥和回轉(zhuǎn)優(yōu)先閥。插裝閥的工作原理是靠液壓油自鎖將閥芯頂死,防止大小臂的漂移和實現(xiàn)回轉(zhuǎn)優(yōu)先,解除自鎖是通過一些液控閥使自鎖油路的油流回油箱,從而解除插裝閥的自鎖。7.回轉(zhuǎn)馬達(dá)的故障(1)大臂舉升動作慢大臂舉升慢,在排除油缸內(nèi)泄后,要對大臂油路的漂移閥及平衡閥進(jìn)行檢查,看閥芯是否磨損嚴(yán)重造成內(nèi)泄;除此之外,也要檢查泵的壓力,若泵的壓力不夠,要查明原因。(2)降大臂時,出現(xiàn)液壓沖擊拆解發(fā)現(xiàn)在大臂回油油路中平衡閥卡死溢流。修復(fù)后,動作恢復(fù)正常。(3)挖掘機(jī)突然沒有回轉(zhuǎn)動作1)回轉(zhuǎn)馬達(dá)出現(xiàn)故障。在馬達(dá)出現(xiàn)故障后,除了對回轉(zhuǎn)馬達(dá)進(jìn)行檢修外,還要查明馬達(dá)打壞的原因,因為是單回路液壓系統(tǒng),要對回油油路中的一些閥檢修,這些閥卡死會造成回油回路壓力過高,會造成馬達(dá)在工作時背壓過高。此外,在液壓系統(tǒng)中出現(xiàn)過多的鐵屑或銅屑,要對整個液壓系統(tǒng)清洗拆解。2)除了回轉(zhuǎn)馬達(dá)的損壞外,還有一種可能是回轉(zhuǎn)剎車電磁閥的電路出現(xiàn)故障,造成回轉(zhuǎn)剎車抱死。3)回轉(zhuǎn)減速箱的故障?；剞D(zhuǎn)的動作產(chǎn)生,是回轉(zhuǎn)馬達(dá)帶動減速箱中的行星減速機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)(一般為兩級減速),減速機(jī)構(gòu)通過花鍵將動力傳到軸齒輪上,軸齒輪通過與大齒圈嚙合,產(chǎn)生回轉(zhuǎn)動作。其中軸齒輪的一對圓錐滾子軸承最易出現(xiàn)故障。(4)判斷液壓泵的工作是否正常1)除了測量液壓泵的壓力和流量外,在挖掘機(jī)只做行走不做其余任何動作時