挖掘机液压系统分析正文

1、山东交通学院毕业设计论文挖掘机工作原理及其液压系统分析前 言由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲的悬挂式挖掘机，20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压挖掘机和履带式全液压挖掘机。初期试制的液压挖掘机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于挖掘机各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压挖掘机进入推广和蓬勃发展阶段，各国挖掘机制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压挖掘机产量已占挖掘机总产量的83%，目前已接近100%。液压挖掘机是重要的工程机械，具有作业灵活方便、适应范围广等优点。1.挖掘机的结构与工

2、作原理1.1挖掘机的结构挖掘机作业过程是以切削刃切削土壤，实现破土、装土、提升回转、卸土，再返回第二次挖掘，挖完一段后、机械移位后，继续挖掘为实现上述周期性作业动作要求，就需要以下组成部分：工作装置、回转机构、动力装置、传动装置（液压部分）、操纵装置、行走装置等。现通常按结构分为：回转平台、工作装置、行走装置。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成。根据其构造和用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、

3、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。 工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。 回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地， 也可改用电动机。 液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。以型液压挖掘机为例。该机采用改进型的闭式中心 负荷传感系统（

4、olss）。该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度（输出流量）的方法，减少了发动机的功率输出，从而减少燃油消耗，是一种节能型系统。 这种液压系统的特点是：定转矩控制，能维持液压泵驱动转矩不变，载断控制，可以减少作业时间的卸荷损失；油量控制，可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。.液压系统工作原理 1.2.1 组成 clss由主泵(两个主泵)、操作阀和工作装置用油缸等构成。 其中的主泵包括液压油泵、pc阀、ls阀等。 1.2.2 功能和作用 1)液压泵为双联轴向柱塞泵,根据斜盘角度的变化改变压力油的输出流量。 2) ls阀是感知负荷，对输出流量进行控制的阀,ls阀依据主泵压力pp与

5、操作阀输出压力 pls的压差plspppls，控制主泵输出流量q， 当ls阀的压差pls比ls阀的设定压力低时(设定压力为:2.2mpa)，油泵斜盘角度朝增大 方向变化；当比设定压力高时,油泵斜盘朝减小方向变化, pls的大小依据分配阀杆的行程而定。 3 )pc阀的作用是适合发动机不同级别功率的设定,使泵的驱动功率不超过发动机的功率,实现恒 功率控制。 4 )减压阀是由顺序阀、减压阀、溢流阀组成，其功能是减小主泵的输出压力，此压力可作为电 磁阀、ppc阀等的控制压力，可减少一个先导油泵。 1.2.3工作原理 图1泵控制原理 1、pc-epc电磁阀 2、活塞 3、滑阀 4、6、弹簧 5、阀座 7

6、、活塞 8、滑块 9、伺服活塞 a、b、c、d、e、f、g、j、油孔1 )泵控制器正常(见图1)。当执行元件负荷小，油泵压力pp1（左泵压力）和pp2（右泵压力）低时，在pc-epc电磁阀1中，有从泵控制器传来的指令电流。指令电流x的大小，取决于作业内 容（操纵操作杆）、作业方式的选择、发动机转速设定以及实际转速。指令电流x的大小可以改变 活塞2的推力。活塞2的推力、油泵压力pp1、 pp2与弹簧4、6的预紧力组成推动滑阀3的全力，在平衡位置使滑阀3停止。位置不同，从pc阀输出 的压力（c孔的压力）不同。依靠伺服阀9的移动，连接在滑块8上的活塞7左右移动，活塞7向左移 动时弹簧6被压缩。弹簧6

7、被固定之后，只有弹簧4被压缩。油泵压力pp1、 pp2低时，滑阀3处于靠左的位置，c孔与d孔相通由于pc阀的c孔与 ls阀的e孔相连接，大径活塞一侧经jged孔与油箱相通，因此，伺服活塞9向右移动， 泵的流量增大。随着伺服活塞9的移动，连接在滑块8上的活塞7向右移动，弹簧4和6伸长，弹 簧力变弱，滑阀3向右移动，c孔与d孔的连接被切断。与泵的输出压力油相通的b孔与c孔接 通，导致c孔压力上升，大径活塞一侧的压力上升，伺服活塞9向右移动停止，即伺服活塞的停 止位置（泵的排量）取决于滑阀3的平衡位置。当负荷变大，泵输出压力高时，滑阀3向右移动， 与泵的输出压力油相通的b孔与c孔接通，c孔流出的压力

8、油经ls阀进入大径活塞一侧，伺服活 塞9向左移动，泵的流量变小。随意伺服活塞9的移动，弹簧4、6被压缩，弹簧力增大，滑阀3向 左移动，c孔与d孔接通，导致c孔的压力（等于大径活塞一侧的压力）下降，伺服活塞向左移 动停止。因为弹簧4与6是两段弹簧，泵的平均输出压力与伺服活塞9的位置（泵的排量）关系形 成折线如图2所示。发动机功率的多模式设定：设指定电流x提供给滑阀3的力为fs，泵的平均 压力值为pd，作用面积为a，滑阀3平衡时弹簧力为f1，则fspda=f1。 设f1为定值，侧伺服活塞的位置固定时泵的流量为定值，此时指令电流x增大，提供给滑阀3 的力fs也增大，导致pd下降。因此，泵平均输出压力

9、（pp1 pp2）/2与q的关系是：随着x的增加，折线左移，如图2所示。 油泵平均输出压力(ppl+pp2)/2图2 油泵输出压力与流量q的关系 2 )泵控制器异常。当泵控制器出现故障时，将pc备用开关置于on（开）的位置，可对pc-epc阀输入指令电流。电阻的作用是控制流入pc-epc阀的电流。此时指令电流成为恒量，因此活 塞推动滑阀的推力也是固定的。工作过程与泵控制器正常时类同。pc备用开关置于no时的曲线 是比泵控制器正常时的曲线（x=0.26a）更靠左的曲线。 2.挖掘机在现代工程机械中的重要性 传动在20世纪60年代开始应用到了压路机上，只十多年的时间就得到了推广和普及。现在压路机的

10、行走、振动、转向及制动等系统已实现了全液压传动。液压传动大大简化了压路机传动与操纵系统的设计，液压传动平稳、操纵方便省力、容易实现无级调速和自动控制，从总体上提高了压路机的生产效率与压实质量。现在国外市场上已经很少见到机械传动的压路机了。 静液压传动技术于70年代开始应用到了推土机上，并且很快推广到了一些中小型推土机和装载机上，美国约翰迪尔公司、卡特彼勒公司、德国利渤海尔公司及日本小松制作所都生产和销售全液压推土机与装载机。静液压传动不使用液力变矩器，还省去了离合器与行车制动器及部分机械传动机构，能利用安全阀对机械和液压系统实现过载保护，并以较小的牵引功率发挥最大的牵引力，其剩余的功率可用在机

11、器的辅助操作上。 德国的德马克公司和利渤海尔公司分别于1954年和1955年率先开发了全液压挖掘机，但静液压传动在挖掘机上大量的推广应用也是在70年代。自80年代初以来，挖掘机从大到小正逐步实现了驱动行走、回转与挖掘的全液压化。在国际市场上的挖掘机，已全部淘汰了各种机械传动机构。 20世纪80年代以来，世界上许多大的工程机械制造公司都投入很大的人力和资金促进现代设计方法学的研究和应用。人机工程学是“以人为本”的设计思想，注重机器与人的相互协调，提高人机安全性、驾驶舒适性，方便于司机操作和技术保养，这样既改善了司机的工作条件，又提高了生产效率，有的国家对工程机械的振动、噪声、废气排放和防翻滚与落

12、物制定了新的标准，甚至付诸法律。 2.1实用性 1、操作简便 将原有v系列的3种工况选择模式减少为挖掘与挖沟2种操作模式，方便选择使用。 2、维护简便 全封闭式的驾驶室设计，降低了噪音，粘液式阻尼减震系统的使用大大减少震动。先进的主架、驾驶室与减震座椅的设计也最大限度的减少震动，使操作更舒适。增加至300mm的脚部放置空间，减少驾驶员操作过程中的疲劳。安全性加长雨刷器刮雨面积比以前增大35%，可开启天窗确保操场作者在最大挖掘高度能看到铲斗操作（比以前增加25%），增大的右侧玻璃视野比以前提高15%，这些改进均大大提高了操作的安全性。 可靠的液压系统先进的液压回路把行走和动臂的功能油路分开，确保

13、了挖掘机在负载行走中的准确及安全操作。智能化操作系统新型的e-epos操作系统，令工作效率最大化，并减少燃油消耗，lcd组合监控仪令操纵更直观。便捷的维护系统 采用快速接口连接，可进行快速方便的维护。采用抽屉式设计，便于维修保养服务。 现在各类工程机械都设计有防翻滚和落物保护装置，以保护司机的人身安全，并且都是与驾驶室分别设计和安装。驾驶室内有足够的人体活动空间和开阔的视野，并采取必要的密封、减振、降噪和控温措施。室内的座椅、操纵杆件、仪表与监视器都按人机工程学布置，并且尽量减少操纵部位与操纵力。为了减轻司机的疲劳，选用悬浮式减振座椅，并研制了气-液悬挂系统的驾驶室底板。 2.2经济性 在同行

14、业比较来说韩国大宇挖掘机在同等级，同吨数方面来说都是比较便宜实惠，而且是在中国唯一家工程机械的独资公司，公司员工大多数都是韩国人，在中国也启用了一部分技术强悍的高科技人才，来研究开发大宇挖掘机。大宇一个值得信赖的品牌。 3. 挖掘机的液压系统分析（附回路图） 3.1机械传动与液压传动系统的关系 311动机与主泵之间传动发动机飞轮盘中间径向处制造出一个十字形槽，与主泵输入轴的十字连轴器相连，因主泵壳体与发动机飞轮壳相连，所以当发动机转动时通过十字连轴器带动主泵旋转，从而液压泵把液压油吸入将机械能转化为动力能使动力源（液压油）输出到液压工作系统当中。2.回转马达与回转减速器之间传动 当操纵手柄处于

15、回转位置时，使先导油压控制回转阀芯切换，使从泵输出的液压油通过控制阀的回转阀芯，传到回转装置的液压驱动部分，使回转马达转动，从而使马达与减速器中间连接轴转动，带动回转减速器旋转。 3.行走马达液压部分传动与机械部分传动 当行走推杆推动时其连接装置拉动行走阀芯，使阀芯切换，主泵输出的液压油通过阀芯到中心接头处，经过中心接头处油道分配到行走马达的进油口，马达靠液压油驱动旋转，通过中心轴传递到行走马达减速器，靠减速器齿轮的级别减速与齿轮之间的齿合间隙，使行走马达转动带动链轨旋转。1.1.1小松pc200-7新型履带式液压挖掘机 。超低震动,超低噪音,最佳的操作舒适性.多功能彩色汉语液晶监控器,机器状

16、况显示和检测功能.超大范围的视野,追求安全性,在仪表盘上可方便的进行作业模式的切换.延长更换零件时间间隔,通过采用耐用部件,大大地延长了更换零件时间间隔.通过采用高性能过滤材料，使得机油和滤芯使用寿命更长，达到了延长更换时间的效果。工作装置的黄油加注间隔时间大大地延长.工作装置上装有bmrc衬套，铲斗的回转部装有scsh衬套，斗杆前端部衬套面上实施wc喷射。其他销轴部都装有树脂垫，大大延长了黄油加注间隔时间。铲斗关联工作装置较6型机延长5倍 恒功率控制： 当左右泵输出压力p1及p2上升时，pl和p2会作用到补偿活塞的端部，推动补偿杆，直到弹簧弹力与油压达到压力平衡位置时停止移动，补偿杆的运动反

17、馈作用到泵的斜盘上，使泵的倾斜角自动变小，输出流量q随之减少；反之，当左右泵输出压力p1及p2减小时，泵的倾斜角将自动变大，输出流量q随之增加。从而将泵的输入力矩控制在一定值（转速一定时输入功率也保持一定）。因此，泵的流量是根据串联双泵的负荷压力的总和来进行调节的，在实行了恒功率控制的状态下，控制各活塞泵的调节器使其倾斜角（输出流量）相同。不管两个活塞泵的负荷如何变化，该机构总是能自动防止发动机的超负荷运转。pc200-7液压装置位置 1铲斗油缸 2斗杆油缸 3动臂油缸 4液压油箱 5液压油滤芯 6右行走马达 7回转马达 8主泵 9主阀 10油冷却器 11左行走马达 12多路选择阀(选装) 1

18、3左ppc阀 14安全锁紧杆 15中心回转接头 16右ppc阀 17行走ppc阀 18附件油路选择阀 19动臂自然下降防止阀 20蓄能器 21电磁阀总成 21久ppc锁定电磁阀 21b行走接合电磁阀21c泵合流分流电磁阀 21d行走速度电磁阀 21e回转制动电磁阀 21f2级溢流电磁阀液压系统图框我们用简单的方框把pc200-7液压系统各部件连接起来。通过阅读液压系统图，可以使大家对pc200-7的液压系统有一个整体的概念。_一、概述 上图是从总回路中分解出来的动臂回路简图，当动臂动作发生故障时，根据这张图进行分析和判断，思路清晰，效果很好。二、基本工作原理、主回路：上图中加粗的线条及相关的部

19、件为主回路，从中可以很清楚看出从主泵打出的高压油到达动臂的途径(主泵一主控阀一动臂油缸)。根据这张图到车体上找到相应的各部件的位置，主回路很快就可以掌握。2、控制回路：控制回路比较复杂，动臂控制回路由ppc回路泵控制回路安全回路电控回路组成a) ppc回路：ppc回路主要由动臂ppc及自减压阀组成。ppc回路压力=332kgcm2，由主泵经自减压阀给出，经动臂ppc阀分配到动臂主阀二端，进而控制主阀的开度，对动臂的移动速度形成控制b)泵控制回路：泵控制回路由pc阀几s阀ls-epc阀电磁阀pc-epc电磁阀伺服活塞及泵内的机械机构组成。外部输入信号有：驾驶员操作量的pls压力反应外载荷的主泵压

20、力ppl，pp2反应作业方式的电脑信号组成。输出信号仅有一个输入到伺服塞大头的压力p5，p5直接移动伺服活塞进而控制泵流量。压力p5的大小取决于pls压力及ppl、pp2压力的大小。因此p5压力非常重要。一般地：pp1,pp2140kg/cm时，泵排量主要取决于pp1、pp2, pls-p5,泵排量q ,pls-p5, 泵排量qc)安全回路；安全回路由主溢流阀、卸荷阀和安全吸油阀组成。当主泵压力355 kg/cm时主溢流阀打开，防止整个液压系统的油管、泵、油缸和控制阀损坏。在操纵杆中立状态，泵打出的油经卸荷阀回幽香，以减少能源消耗和当泵打出的油无处可去而无限增加压力造成的零部件损坏。安全吸油阀

21、是当动臂油缸在遇到突然外力冲击时，油缸内的高压经安全吸油阀卸压到油箱以防止油缸油管的损坏。 d)电控回路；合分流回路主要根据作业需要，根据驾驶员给出的作业方式和操纵杆作业情况，由电脑自动给出泵分流/合流的命令，对泵进行分流/合流。ls-epc、pc-epc电磁阀的输入电流也是根据作业方式由电脑给出的命令。动臂动作：动臂有两个动作：提升、下降。当动臂需要提升时，驾驶员通过操纵动臂手柄来控制动臂ppc阀来控制动臂主阀，动臂提升ppc油压将动臂主阀芯推向左侧，主泵高压油通过主阀芯经动臂保持阀进入动臂油缸缸底，缸头底压油经主阀芯回油箱，完成动臂提升动作。此时在动臂保持阀的作用下动臂保持自然不动。当动臂

22、下降时，动臂操纵杆做“下降”动作，动臂下降ppc压力作用于动臂主阀芯左侧，动臂控制阀阀芯向右移动，主泵压力油通过动臂主控阀阀芯进入动臂油缸缸头。动臂保持阀先导滑阀推动先导滑阀向上移动，动臂油缸缸底的压力油经过他再经动臂主控阀回油箱，完成动臂下降动作。铲斗工作有两个动作：挖掘、卸载铲斗挖掘时，铲斗操纵杆做“挖掘”动作，铲斗挖掘ppc压力将铲斗主阀芯推向左侧，主泵高压油通过铲斗主阀芯进入铲斗油缸缸底，铲斗油缸缸头压力油经主控阀阀芯回油箱，完成挖掘动作。铲斗卸载时铲斗操纵杆做“卸载”动作，铲斗卸载ppc压力作用于铲斗主阀左侧，铲斗主控阀阀芯向右移动，主泵压力油通过铲斗主阀进入铲斗油缸缸头，推动活塞杆

23、收缩，铲斗油缸缸底压力油通过铲斗主阀阀芯回油缸，铲斗完成卸载动作。斗杆工作有两个动作：伸出、收缩斗杆伸出时，斗杆操纵杆做“伸出”动作，斗杆伸出ppc压力将斗杆主阀芯推向左侧，主泵高压油通过斗杆阀芯进入斗杆油缸缸底，斗杆油缸缸头压力油经主控阀阀芯回油箱，完成伸出动作。斗杆卸载时斗杆操纵杆做“收缩”动作，斗杆收缩ppc压力作用于斗杆主阀左侧，斗杆主控阀阀芯向右移动，主泵压力油通过斗杆主阀进入斗杆油缸缸头，推动活塞杆收缩，斗杆油缸缸底压力油通过斗杆主阀阀芯回油缸，斗杆完成收缩动作。回转马达回转启动：操纵杆向右回转操作从主泵出来的高压油通过主阀提供给ma口ma口压力上升，推动马达开始旋转从马达出来的低

24、压油从mb口通过主阀回油箱。回转停止安全阀作用马达依靠惯性继续旋转ma口mb口油路被切断mb口压力上升出现旋转阻抗，产生制动作用。假设马达继续旋转mb口压力继续升高，超过回转安全阀设定压力（kg/c）打开梭阀安全阀吸油阀到达ma口防止气蚀产生。行走马达：前进：当行走ppc阀处于“前进”位时，ppc压力控制左右行走马达的主控阀，该压力克服主阀芯的弹簧推动阀芯左移，主泵高压油经主阀芯供给行走马达：左行走马达前进时主泵压力油由pb口进入，换向阀在高压油的作用下阀芯被推动向上移动制动油缸油路接通，压力油进入制动油缸的有杆腔，弹簧在油压的作用下被压缩，活塞收缩解除马达的制动，马达开始旋转，输出机械能，履

25、带开始行走。右行走马达前进时主泵压力油由pa口进入，换向阀在高压油的作用下阀芯被推动向下移动制动油缸油路接通，压力油进入制动油缸的有杆腔，弹簧在油压的作用下被压缩，活塞收缩解除马达的制动，马达开始旋转，输出机械能，履带开始行走。后退原理同前进。在这里特别指出的是行走连接阀，平常直线行走时只要行走ppc梭阀中左右ppc压力差不超过kg/c,行走连接电磁阀断电。因为它连接着左右行走主油路，即使通过主泵和行走主阀芯供给左右行走马达的油量不等，他也可使左右马达的供油量趋于相等，从而确保机器的直线行走。3.1.2液压传动系统的应用 液压随动系统俗称液压放大器，这一方面执行机构能自动地以一定的准确度重复着

26、输入信号的变化规律，另一方面又起着功率的放大作用。液压随动系统有滑阀式和旋转式之分，其中滑阀式液压随动系统又分为外部型式和内部型式两种。1压随动系统在转向机构上的应用 系统滑阀在向右移动时油液流入转向油缸的大腔，推动活塞向右移动，使转向轮偏转。此时转向油缸小腔的油液流入反馈油缸的小腔，实现反馈联系；反之，滑阀向左移动时压力油流入反馈油缸的小腔，其活塞把大腔的油液排向油缸的小腔，使转向轮向相反的方向偏转。每侧转向油缸活塞行程终了时差单向阀向转向油缸和反馈油缸的小腔补油，以避免吸空现象发生。2压随动系统在制动器上的应用 动器液压随动系统的作用是，踩下制踏板时经过弹簧来操纵杠杆，使其左端向上压弹簧，

27、将活塞向上移动并推开锥形阀，使进油口与油腔相通。此时高压油经进油口、锥形阀及出油口进入工作油缸而实施制动。当高压油作用于活塞上的压力相对于销轴产生的力矩大于由弹簧的压缩力对销轴产生的力矩时，活塞则向下移动，锥形阀即关闭。如果前者力矩仍高于后者，则活塞将再向下移动，锥形阀便与阀座脱开，油腔与回油口相通。此时制动系统内的部分油液流回油箱，活塞回升到将锥形阀关闭时为止。松开制动踏板时活塞便下降，油液从油腔经油道、油孔流向回油口，由此再流回油箱中，这时制动器松开。1、实现原理及特点随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展，近年来大中型工程机械需求量和保有量连续快速增长。在众多的工程机械中，特别是

28、进口设备中，采用液压传动和全液压驱动十分普遍，如隧道掘进机、盾构、大吨的运梁车、吊车、升降台车，以及摊铺机、挖掘机、推土机等，液压闭式回路能砂低、结构紧凑并容易实现无级变速，在工程机械行走系统中得到了广泛的应用。但也开式回路相比，闭式回路的设计、安装调试以及维护都有较高的难度和技术要求。 小松挖掘机的液压传动系统原理图，系统包括比例变量泵、比例变量马达、冲洗阀和油箱、散热器总成四个部分。 2 主要性能参数以下是小松pc2007液压挖掘机的主要参数：- 单位 pc60-7 pc200- 7 pc210- 7 pc220- 7 pc270-7 pc300-7 pc360-7 pc400-6 工作重

29、量 kg 6300 19700 19800 22900 27350 31200 33000 41400 额定功率 ps(kw) 55(40) 145(107) 145 (107) 170 (125) 182(134) 245(180) 245(180) 310(228) 标准斗容 m 0.28 0.8 0.9 1 1.3 1.4 1.6 1.8 最大牵引力 kgf 5750 17700 17700 20600 25400 26900 26900 33700 性能 行走速度 高速 km/h 4.5 505 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 5.5 中速 km/h 401 4.1 4.2 4

30、.1 4.5 4.5 4.5 低速 km/h 2.8 3 3 3.1 3.0 3.2 3.2 3.2 旋转速度 rpm 12 12.4 12.4 11.7 10.5 9.5 9.5 9.3 铲斗挖掘力（最大） kg 5590 15200 15200 17500 20200 23100 23100 22900 斗杆挖掘力（最大） kg 3810 14800 14800 13200 15100 17400 17400 19600 尺寸 a.全长（运输状态） mm 6080 9425 9425 9885 97900 11140 11140 11835 b.全宽 mm 2225 2800 2800 2

31、980 3190 3190 3190 3430 c.全高（运输状态） mm 2590 3000 3000 3015 3210 3130 3130 3265 d.最小离地间隙 mm 350 440 440 440 498 500 500 555 e.尾部旋转半径 mm 1750 2750 2750 2940 2940 3450 3450 3500 工作范围 a.最大挖掘高度 mm 7150 10000 10000 10000 10000 10210 10210 10920 b.最大卸载高度 mm 5015 7110 7110 7035 7035 7110 7110 7570 c.最大挖掘深度 m

32、m 4100 6620 6620 6920 6460 7380 7380 7760 d.最大垂直壁 挖掘深度 mm 3505 5980 5980 6010 5650 6480 6480 6850 e.挖出8水平面时最大挖掘深度 mm 3755 6370 6370 6700 6320 7180 7180 7620 f.最大挖掘距离 mm 6360 9875 9875 10180 10100 11100 11100 12020 g.在地平面的最大挖掘距离 mm 6220 9700 9700 10020 9990 10920 10920 11810 h.最大回转半径 mm 1750 3040 304

33、0 3450 3430 4310 4310 4770 i.最小回转半径时的最大高度 mm 5460 7570 7570 8110 - - - - 发动机 名称 - 4d95le saa6d102e-2 saa6d102e-2 saa6d102e-2 saa6d114e sa6d125e-2 形式 - 4冲程、水冷、直喷 额定转速 rpm 2100 1950 1950 1950 1950 2000 2000 2050 1900 1900 2050 排量 l 3.26 5.883 5.883 5.883 5.883 5.883 5.883 5.883 8.27 8.27 11.04 油料容积 燃油

34、油箱容积 l 130 400 400 400 400 400 400 400 605 605 605 液压油箱容积 l 90 143 143 143 143 247 247 143 188 188 270 （2）功率匹配必须处理好发动机转速、车速、系统工作压力之间的匹配关系，当发动机转速基本恒定时（1800r/min），挖掘力度取决于泵与马达的排量比。在该系统中，通过脚踏电位计，可以调节泵的排量，通过监测系统的工作压力，可以修正马达的排量，当压力过高时，调大马达的排量，降低车速；反之，当压力过低时，减小马达的排量，提高车速；也可以通过降低发动机转速，保持车速不变，但可以降低功耗。（3）解决差速

35、问题当车辆转弯时，处于不同转弯半径上的驱动轮马达需要不同的流量，否则不可能实现同步转弯。该系统将8个驱动马达并联，工作时随机分配流量，彻底解决差速问题。（4）解决差力问题差力问题也是附着力问题，当附着力分配不均时，受力不足的挖掘机履带打滑，受力过大的车轮可能因过载而溢流不动液压油回油箱。在该系统中，第一，将悬挂液压缸（负责调节车轮高度）分成3组，实现3点支撑，使车身不会出现失稳现象；第二，每一组悬挂液压缸采用并联连接，实现组内均匀承载；第三，通过速度传感器监测每个驱动马达的转速，当觉某个马达转速过高（打滑）时，立刻将该马达的排量置零，从而使其变为自由轮（随动轮），达到防滑的目的。 3液压元件选

36、型及参数设定设计时首先根据负载大小，选择合适的系统工作压力和马达排量，既可以选择高速马达加轮减速器（调速范围大，价格较低）。若单个马达难以满足驱动力要求，可以选择多组马达并联驱动，在吨的挖掘机中，我们使用了8个排量为28.1cm3/r 的高速马达（加降速比为38.6:1的轮边减速器）并联驱动。在设计闭式回路的液压系统时，应尽量选用管式连接，避免使用液压集成块，因为闭式回路的工作压力一般较高，若使用液压集成块，则必须采用钢件，而钢件的液压集成块是很难彻底清除残留铁屑的。采用闭式回路的液压系统在装配时，必须对所有的液压元件及管件严格清洗。特别是必须选用按标准工艺生产的 液压胶管。因为，有些个体软管

37、厂，为了降低生产成本，往往用砂轮切割机代替专用胶管切管机切割胶管。这样就会把切割时高温脱落的石英砂粒粘附后在胶管内壁上。这种石英砂粒也是很难被清洗掉的。一般闭式液压系统的主回上是没有滤油器的，一旦有铁屑或石英砂粒进入，它们就会随油液在主回路内循环，不断地破坏泵和马达的配油盘，从而导致主回路的泄漏量不断增加，当泄漏流量超过补油流量时，主泵就会因吸油不足出现气蚀，最终导致泵的配油盘报废。系统安装完毕后，最好能对主回路进行开式冲洗，即断开主回路，用其它高压大流量的泵，冲洗主回路。经充分冲洗后，将系统复原，更换新油，然后再调试闭式回路。 3.2出现故障时候的排查 小松工程机械系列产品的质量是较高的，机

38、器出现此种故障主要是由于用户所用的液压油已被严重污染，或者机器保养工作做得不充分。因此使用单位必须时刻注意液压系统油液的清洁度，按照使用说明书选用合格的油料，才能保证机器少出故障。 2故障现象 1、泵分动齿轮箱内窜于液压油（1）故障现象 泵分动齿轮箱内窜入液压油，并从其呼吸器溢出。（2）原因分析 因3个主泵分别安装在泵分动齿轮箱上，根据系统工作原理分析，窜油部位可能有二：一是泵分动齿轮箱的润滑泵处有液压油侵入，即由于长时间工作，润滑油泵的骨架油封损坏或老化，导致主泵1内的液压油侵入润滑油泵，经循环进入泵分动齿轮箱，久之从其呼吸器溢出；二是主泵与泵分动齿轮箱连接处窜油，即由于主泵的骨架油封损坏或

39、老化，使主泵内的高压液压油直接侵入泵分动齿轮箱，并自呼吸器溢出。 主泵油封的传动或轴向移动也会导致液压油侵入润滑系统。其原因有：油封安装间隙大，在泵轴的带动下产生旋转动作；与泵连接的花键处的轴承磨损，导致泵轴的径向跳动，使油封内圈变形、外圈配合间隙增大而产生油封的传动和轴向移动；油液压力的长时间作用，使油封产生轴向移动；油封的硬化致使与其配合的轴径磨损加剧，导致配合间隙增大。 （3）故障排除 先取下并拆解泵分动齿轮箱的润滑泵的油封，检查油封与轴的配合是否良好，有无损坏或老化现象；检查安装油封的轴径处有无明显磨损，进而判断是否为故障发生部位；然后检查主泵油封。拆解3个主泵，分别取出油封并检查其内

40、缘是否老化或损坏；油封弹簧是否失效，安装油封处轴的轴向、径向有无磨损的痕迹，从而判断出是否为故障部位。解决问题的办法有：定期更换油封；定期清洗、维护液压系统的散热装置，定期检测系统压力，确保系统的散热正常；通过更换泵轴或将轴的径向磨损部位进行镀铬以修复。2、发动机工作正常，但工作装置无动作（1）故障现象 发动机工作正常，但工作装置却无任何动作。（2）原因分析 先导泵内泄，甚至损坏；先导回路减压阀卡死，处于常开位置；先导回路电磁阀主电路断路；先导油路主油管爆裂；由于电路有故障导致电液控转换阀y61的电控失灵；发动机与泵分动齿轮箱之间的弹性联轴器损坏。（3）故障排除 针对故障情况，因3个主泵不可能

41、同时损坏，所以不必先测系统压力。应先检查液压系统的油位，不足时添加；如液压油充足，则可检查先导主油路，损坏时应修复或更换。然后，检查先导油路电磁阀主电路是否断路以及电液控转换阀y61的电路情况；如果电控部分出现故障，应先将电液控制转换开关换到液控部分出现故障，并测试动臂动作情况。最后，检查先导泵内部损坏情况和减压阀的清洁情况；经修理后试机。先导回路的调定压力为3.5mpa，当回路压力超过3.5mpa时减压阀4自动卸压。可以将6mpa的压力表连接在m5处，测先导回路压力，当压力不符时通过减压阀4使回路压力达到3.5mpa。从而排除故障。3、履带无张紧或无行走动作（1）故障现象 履带无张紧或无行走

42、动作，其他动作正常。 （2）原因分析 至张紧油路电磁阀y16的电路断路；张紧限压阀的阻尼孔2mm堵塞或压力过低；张紧控制回路4个单向阀中的任意两个失效，使之不能建立所需的压力；张紧蓄能器失效等，均可导致履带无张紧动作。行走制动摩擦片烧毁、变形，导致制动抱死；张紧缸漏油严重或行走马达损坏；行走操作阀卡死等，均可使机器无行走动作。 （3）故障排除 首先，检查至张紧油路的电磁阀y16的相关线路和电磁阀本身是否正常，损坏时应修复或更换，使履带张紧动作恢复正常。否则应通过测试张紧液压缸m18.3和m18.4处的压力，判断张紧限压阀的阻尼孔2mm是否堵塞。同时，检查张紧回路的4个单向阀的磨损情况（磨损严重

43、时可导致系统压力建立不起来）和张紧蓄能器的工作情况，损坏时应修复或更换。然后，通过分解、检查张紧液压缸或行走马达也可发现故障原因，如果缸体无严重磨损，可更换密封件甚至更换总成件，也可拆用另一侧的液压缸或马达来测试。如果在踏下行走踏板的一刹那，齿圈有瞬间动作，在电路正常的情况下，即可判断是制动摩擦片因烧死变形而导致该侧制动抱死，更换摩擦片即可排除故障；否则应检查操作阀或其柱塞是否卡死。另外，制动油管或油管连接部位漏油也可导致发生该故障，只需更换油管或法兰处密封件即可。 4、动臂动作缓慢（1）故障现象 动臂动作缓慢，其余动作正常。（2）原因分析 供动臂液压油的两个泵的压力过低；动臂的主控制阀的调定

44、压力过低；动臂操作阀卡死，不能全开；动臂缸密封件损坏，内泄或外泄严重。（3）故障排除 先将两块40mpa的压力表分别接在m11、m12测压点上测试该两组主阀的压力，如果压力过低，应先检查主阀体是否松动，再通过调节主减压阀使压力表指针指在31mpa左右。在调试过程中，如果压力始终低于30mpa左右，则应测试供动臂液压油的两个主泵测压点m19.2和m19.3的压力，使其压力都达到30mpa左右，然后再调定主减压阀的压力在31mpa左右。否则，就要检查操作阀阀芯在行程内是否运动灵活，如阀芯卡死或此处油液外泄，应清洗该阀或更换该部位的密封件。如果故障仍不能排除，最后应拆检动臂液压缸，更换密封件，解决液

45、压缸内泄或外泄的问题，故障便能得以排除。5、几点建议（1）发现齿轮箱呼吸器有油溢出时，要及时更换相应泵的油封，且停机检修时，最好一次性排除故障，否则多次重复修理必将浪费大量润滑油和修理工时。（2）在检修过程中，必须保持液压元件的清洁卫生，不得将棉纱等杂物混入液压系统，导致阀芯卡死等新的故障，故障排除后，必须首先检查齿轮油及液压油油位，不足时添加。（3）必须在打开液压油油箱开关阀后，方可启动发动机不然可能由于缸油而导致齿轮箱或主泵损坏，甚至报废。（4）排除液压系统的故障时，在拆卸油管时或可能有高压油喷出的情况下，应先将发动机熄火、缸压，然后再进行故障排除。 3调试 小松pc200-7液压挖掘机型

46、挖掘机主泵控制系统由闭合阀nc、切断阀co以及恒扭阀tvc、伺服阀等组成。闭合阀nc是根据主环向阀的开口量由射流传感器检测出的压力差(pt-pd)信号来控制的(pt为传感器的出口压力，pd为进口压力)，由于nc阀的节流作用，使其输出的控制压力pecn产生变化，从而控制泵地排量；切断阀co用来对主泵进行单泵调节。当主泵的出口负载压力接近主溢流阀地调定压力时，该阀即起节流作用，从而减小泵的排量，使溢流功率损失减小；恒扭阀tvc的作用是，通过其节流控制作用对两主泵进行排量控制，即进行总功率的调节，从而使发动机与液压泵功率的匹配处于最佳状态，使发动机的有效功率得到充分利用；伺服阀在接受来自nc阀、co

47、阀、tvc阀的控制信号后推动其上的伺服活塞动作，从而控制泵的斜盘倾角，使泵的排量随之变化。 4.常见故障检测与排查的分析说明 4.1.1人为原因分析 由于驾驶员对大宇挖掘机不了解，非法操作不当引起的很多方面原因，很多由于自然反面引起的，如在高山挖矿石过程中高山落石驾驶员，没有注意或没有来得及躲避造成人员和机器的损坏，像这样情况多数是可以避免灾难发生的。有些坏人往机油或液压油里投放细沙或白糖，或者故意损坏液压油缸使液压油封损坏，在保修期内的客户来更换零部件或换车，找麻烦等都要引起人们的注意。 4.1.2油料以及性能原因分析 1、液压油油温过高的危害（1）黏度、容积效率和液压系统工作效率均下降，泄

48、漏增加，甚至使机械设备无法正常工作。（2）液压系统的零件因过热而膨胀，破坏了相对运动零件原来正常的配合间隙，导致摩擦阻力增加、液压阀容易卡死，同时，使润滑油膜变薄、机械磨损增加，结果造成泵、阀、马达等的精密配合面因过早磨损而使其失效或报废。（3）速橡胶密封件老化变质，寿命缩短，甚至丧失其密封性能，使液压系统严重泄漏。（4）液汽化、水分蒸发，容易使液压元件产生穴蚀；油液氧化形成胶状沉积物，易堵塞滤油器和液压阀内的小孔，使液压系统不能正常工作。因此，液压油油温过高会严重影响机器的正常使用、降低液压元件的使用寿命，并增加工程机械的维修成本。2、液压油油温过高的原因及预防措施（1）油品选择不当油的品牌

49、、质量和黏度等级不符合要求，或不同牌号的液压油混用，造成液压油黏度指数过低或过高。若油液黏度过高，则功率损失增加，油温上升；如果黏度过低，则泄漏量增加，油温升高。预防措施：选用油液应按厂家推荐的牌号及机器所处的工作环境、气温因素等来确定。对一些有特殊要求的机器，应选用专用液压油；当液压元件和系统保养不便时，应选用性能好的抗磨液压油。（2）污染严重施工现场环境恶劣，随着机器工作时间的增加，油中易混入杂质和污物，受污染的液压油进入泵、马达和阀的配合间隙中，会划伤和破坏配合表面的精度和粗糙度，使泄漏增加、油温升高。预防措施：一般在累计工作1000多h后换油。换油时，注意不仅要放尽油箱内的旧油，还要替

50、换整个系统管路、工作回路的旧油；加油时最好用120目以上的滤网，并按规定加足油量，使油液有足够的循环冷却条件。如遇因液压油污染而引起的突发性故障时，一定要过滤或更换液压系统用油。如，一台yzt14g型压路机出现液压油油温过高、振动力不足的故障；检查发现，液压油呈乳白色，已变质、黏度下降，更换液压油后压路机运转恢复正常。（3）液压油箱内油位过低若液压油箱内油量太少，将使液压系统没有足够的流量带走其产生的热量，导致油温升高。预防措施：在实际操作和保养过程中，严格遵守操作规程中对液压油油位的规定。如，一台pc2003型液压挖掘机，工作一段时间后出现液压油温度过高故障；检查液压油箱，发现油位低于规定值很多，由于液压系统过度缺油，使液压油循环过快，未能充分静置散热，结果油温升高；按规定加足液压油后