SD8高驱动推土机工作装置液压系统分析

1、SD8高驱动推土机工作装置液压系统分析摘要对SD8工作装置液压系统进行了说明和分析。该系统采用双联叶片泵供油，其推土阀除实现提升液压缸的升降和控制液压缸的速度外，还要向安全阀输出液压缸进油腔压力，使液压缸压力随负载压力变化；定量泵差压阀溢流换向阀复合节流调速回路在一定程度上更适合我国的情况，并且性能有相当提高，基本上能满足推土机向大功率方向发展的需要，根据具体情况可采用高压或中高压系统，通过压力的变化可提高元件的通用性。关键词：差压溢流；流量；压力；推土机AbstractThe analysis of SD8 working device hydraulic system. The syste

2、m adopts the double vane pump, the bulldozer valve in addition to realize the lifting of lifting hydraulic cylinder and control the velocity of hydraulic cylinder, but also to output the pressure of the oil inlet cavity of hydraulic cylinder to the safety valve,so that the pressure of the hydraulic

3、cylinder with the load pressure changes; quantitative pump differential pressure valve overflow valve composite throttling speed control circuit in a certain extent more suitable for the situation of our country, and the performance has a significant enhancement , can basically meet the bulldozer to

4、 power to the direction of development, according to the specific circumstances with high pressure or high pressure system, via the pressure change can improve the commonality of component. Key words：The differential pressure overflow; Flow; Pressure; BulldozerII目录摘要IAbstractII绪论1第一章 工作装置21.1推土装置21.

5、2松土装置2第二章 工作装置液压系统32.1 系统组成及功用32.2系统元件分析介绍42.2.1装置油泵42.2.2装置油缸42.2.3油箱62.2.4工作装置控制阀6第三章 系统工作原理113.1不操纵任何操纵时系统状态113.2铲刀提升和切土控制113.3铲刀实现侧倾动作133.4松土器实现提升动作143.5停车后铲刀及松土器下降15第四章 系统性能分析164.1铲刀升降控制回路164.2铲刀侧倾控制回路17小结18致谢19【参考文献】20绪论推土机是一种工程车辆，前方装有大型的金属推土刀，使用时放下推土刀，向前铲削并推送泥、沙及石块等，推土刀位置和角度可以调整。推土机能单独完成挖土、运土

6、和卸土工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小、行驶速度快等特点。其主要适用于一至三类土的浅挖短运，如场地清理或平整，开挖深度不大的基坑以及回填，推筑高度不大的路基等。履带式推土机(track-type tractor，也有称crawler dozer）是由美国人Benjamin Holt在1904 年研制成功的，它是在履带式拖拉机前面安装人力提升的推土装置而形成，当时的动力是蒸汽机，之后又先后研制成功由天然气动力驱动和汽油机驱动的履带式推土机，推土铲刀也由人力提升发展为钢丝绳提升。随着技术的不断进步，目前推土机动力已经全部采用柴油机，推土铲刀和松土器全部由液压缸提升。在国际上，卡特彼勒公司

7、是世界上最大的工程机械制造公司，其生产的履带式推土机有大、中、小共9 个系列D3-D11，最大的D11 RCD，柴油机飞轮功率达到634kw；日本的小松（komatsu）公司列第二位，1947 年才开始引进生产D50 履带推土机，现在履带式推土机有13 个系列，从D21-D575，最小的为D21，柴油机飞轮功率为29.5kw，最大的为D575A-3SD，柴油机飞轮功率达858kw，它也是当前世界上最大的推土机；另外一家独具特色的推土机制造企业是德国的利勃海尔集团（Liebheer），其推土机全部采用静液压驱动，该技术历经十几年的研究与发展，1972年推出样机，1974 年开始批量生产PR721

8、-PR731 和PR741 静液压驱动履带推土机，由于液压元件的限制，目前其最大功率仅为295Kw，型号为PR751矿用。 上述三家推土机制造企业，代表了当今世界上履带式推土机的最高水平。国外其他几家履带推土机制造企业约翰迪尔、凯斯、纽荷兰和德瑞斯塔，其生产技术水平也较高。我国目前生产的推土机主要是通用型推土机、湿地型推土机以及适应西部大开发达高原型推土机。经历了20多年的稳步发展，目前我国推土机行业已形成从59kW(80马力，山推的SD08推土机，在5.12汶川地震中，由俄罗斯米-26直升机吊起到施工现场)到309kW(420马力，为山推近年来开发的SD42推土机，主要出口到俄罗斯，山推在2

9、009年山推将520马力的推土机纳入科研计划)规格齐全的产品系列，至今也已经研制成功。而且还出现了根据不同作业工况的需要，采用不同配置模块的变型产品，基本上满足了国内土石方工程对推土机产品的需求。另外山推的以推土机为主各类机械也不断地出口国外。目前已经出口至103个国家和地区，开拓了国际市场。第一章 工作装置工作装置是为推土机配置的用来完成不同作业的作业装置。根据用户需求可配置推土装置，松土装置等。1.1推土装置推土装置是推土机用来完成铲推作业的主要工作装置。SD8推土机的推土装置由铲刀、左、右顶推梁、支臂等部件组件。铲刀是由钢板焊接而成的，前壁板是一块冲压成形的弧形板，后壁为槽形板和筋板焊接

10、成加强的箱形结构，铲刀后壁焊接有二个耳座轴，与工作装置油缸杆球铰接。弧形板下端装有刀片和刀角，刀片是用高强度合金钢通过表面淬火处理制成的，当刀片的一边使用到磨损极限时，可以翻过来倒装使用另一边，以提高刀片寿命。顶推梁前端与铲刀采用十字叉头偏心销连接，后端与左右行走架球座球面铰接，铲刀后壁右侧安装有侧倾油缸，左侧安装有可调整的倾斜支臂，铲刀侧倾部分的侧拉杆将推土铲侧向负荷连接和传送到主机架上，因此增加了推土装置的强度和刚度。在侧倾油缸的作用下，铲刀在垂直平面位置上左右倾斜，从而使推土机在各种不同路面上实现不同作业要求，同时亦可利用铲尖实现较硬土壤的松凿，进一步扩大推土机的作业范围。1.2松土装置

11、SD8推土机根据用户需求可配置松土装置，该松土装置为平行四边形连杆机构，由左、右支座,上、下连接架、松土铲等组成。该松土器在作业中具有铲尖受力均匀，切削能力强，使用寿命长等优点。因而本松土装置在各种土质条件下都具有良好的破土性能。松土装置四连杆机构的运动由两个提升油缸控制松土铲的升降，由两个转角油缸控制松土铲的转角，两种油缸均为双作用式油缸，松土铲为单齿式，松土铲柄部设计有三个连接孔，使用中可任选一个连接孔安装销轴，用以适应松土深度的要求。第二章 工作装置液压系统2.1 系统组成及功用SD8高驱动推土机工作装置液压系统（见图2-1）采用双联叶片泵供油，该泵系统为双泵液压系统。小泵除了向铲刀油缸

12、提供压力油之外。还为控制系统通过顺序阀输送控制油液。大泵担负着向其余执行元件输送压力油。中位时两泵合流低压卸荷；操纵铲刀升降及松土器升降、转角时两泵合流供油；操纵铲刀左右倾斜时只有小泵供给侧倾油缸油液，此时大泵油液低压卸荷。铲刀升降控制阀为手动直接操纵，具有压力补偿特性；铲刀倾斜及松土器升降、转角通过先导阀的油液控制相应主换向阀实现。推土换向阀由手动控制，手动控制多路液控阀，分别由多路液控阀的油液控制侧倾阀和松土阀的动作。1.滤油器 2.双联叶片泵 3.邮箱 4.顺序阀 5.侧倾先导阀 6.松土升降先导阀 7.松土转角先导阀 8.松土转角换向阀 9.松土升降换向阀 10.铲刀侧倾换向阀 11.

13、铲刀及松土器差压溢流阀 12.铲刀升降阀 13.梭阀 14.选择阀 15.铲刀快降阀 16、17、18、19、20、21.单向阀 22.侧倾安全阀图2-1 SD8推土机工作装置液压系统图整个系统由双联叶片泵、顺序阀、先导操纵阀组、松土控制阀组、铲刀控制阀组、快降阀、油箱及滤油器、管路等组成。（1） 双联叶片泵：采用偏心柱销式叶片结构，为插装式，具有寿命长、机芯易于更换、低噪声等优点。（2） 油箱及滤油器：存储及过滤液压油，滤芯安装于油箱内，从油箱外可方便的更换滤芯。（3） 顺序阀：由2个压力控制阀，控制小泵的供油顺序，保证小泵油液先供给先导操纵阀组，然后再与大泵合流供给主系统。（4） 先导操纵

14、阀组：由侧倾先导阀、松土提升先导阀、松土转角先导阀、单向阀等组成，为松土控制阀组及铲刀控制阀组中的侧倾控制阀组提供先导油源。（5） 铲刀控制阀组：由铲刀升降阀、铲刀侧倾换向阀、梭阀、选择阀、铲刀及松土差压溢流阀、侧倾安全阀、单向阀等组成，其作用是保证系统在各换向阀中位时的低压卸荷回油，铲刀升降速度控制时的差压溢流，铲刀升降及松土器升降、转角时的大小泵合流供油，铲刀左右倾斜时的小泵单独供油，发动机熄火后铲刀及松土器的安全下降等。2.2系统元件分析介绍2.2.1装置油泵装置油泵型号为PFED-5141129-5-D-WG型双联叶片泵。由分动箱齿轮驱动，动力通过油泵将机械能转换为油液的压力能。它位于

15、分动箱壳体右后方，靠近分动箱体前泵或称大泵排量129ml/r，前泵或大泵后面的称为后泵或小泵排量70ml/r。同一轴驱动的双联泵，每一联泵都有转子、定子、叶片、进出口支座等组成。叶片泵结构原理：转子被传动轴带动旋转，叶片在转子槽内一同旋转，同时离心力使叶片沿定子曲线运动，油液在定子曲线处进口容积逐渐向出口缩小，转子高速旋转，进口的真空作用，油液将被压送至排油口。小泵的功用是将油液输往多路液控换向阀，一部分油液输往推土控制阀与大泵油液合流。大泵的功用是将油液一路输往松土控制阀，另一路将油液输往推土控制阀与小泵输往推土控制阀的油液合流。当多路液控阀、侧倾阀、推土控制阀、松土控制阀处于封闭位置，泵油

16、压力达到550KPa时，泵油经推土阀，油箱滤油器过滤后，返回工作装置液压系统。2.2.2装置油缸(1) 推土装置油缸推土装置油缸是两个结构相同的双作用活塞式油缸。油缸缸径活塞杆径，油缸底腔处设计有快降阀。油缸由活塞杆组件，缸头、缸筒组件、缓冲阀杆、活塞、快降阀等部件组成。缸筒体采用无缝钢管，其一端焊接有缸底，拉杆采用优质合金钢表面镀铬工艺，拉杆表面具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能。活塞上装有活塞衬环和组合密封环，以保证油缸上下腔具有良好的密封性。为了防止活塞运行到油缸缸头或缸底时压力过高造成液压冲击，特设置了缓冲阀。其工作原理是：压力油推动油塞向缸底运动，当活塞接近缸底时，缓冲阀杆前端先与缸底接

17、触，使缓冲阀杆脱开锥形密封面，油缸前后腔相通，油压被放泄，活塞减速卸荷，避免了活塞运动到缸底时的压力冲击。 推土装置油缸的缸底处安装有快速下降阀。其功能是当铲刀下降过程中，通过该阀将油缸无杆腔与有杆腔油液自动接通，使铲刀快速下降，在铲刀切土前可以获得较大的速度，并可利用铲刀快速下降的功能实施一些冻土的破碎作业。 快速下降阀的工作原理：当铲刀处于上升位置时，来自推土换向阀的泵油从入口经过节流孔进入油缸的有杆腔。一部分泵油经过控制油孔作用于上、下阀阀芯左端，在油压力及弹簧的作用下，阀柱封闭了油缸无杆腔与有杆腔的通道。油缸无杆腔回油通过换向阀泄回油箱。当铲刀无外载荷，推土换向阀大开口降落悬垂的铲刀时

18、，来自推土换向阀的泵油经入口进入油缸无杆腔。油缸有杆腔回油经节流孔通过换向阀泄油箱。由于推土铲刀的自重有拖动活塞杆快速向下运动的趋势，这就需要向底腔补油，以弥补泵油的不足，补油的来源对本系统来讲只能是杆腔回油，当铲刀下降速度达到一定数值时，杆腔回油在节流孔前后形成压差，上、下阀阀芯右端压力高于阀芯左端压力，其作用力抵抗了的弹簧的作用力时，推动阀杆左移，打开了油缸两腔油液通路，杆腔回油补到底腔，铲刀下降加快，即开始快降。快降落铲只能在铲刀下降到一定速度时才产生。当铲刀处于慢速下降，即换向阀杆处于小开口状态下，油缸有杆腔的回油量通过节流孔所产生的压差不足以推动阀杆左移，油缸两腔仍然被阀柱封闭，油缸

19、无杆腔来油仅仅来自泵油，因此铲刀正常下降。当铲刀落到地面实施切土作业时，由于外载荷作用于铲刀，泵油压力作用于无杆腔，油缸有杆腔的回油量甚小，通过节流孔所产生的压差亦更小，压差不足以使下阀芯左移，在油压作用下，保证了上、下阀阀芯处于封闭位置，油缸两腔油液不相通，保证了推土铲正常作业要求。(2) 铲刀侧倾油缸当推土机配装侧倾铲刀时，在铲刀的右侧安装一个侧倾油缸，该油缸为双作用活塞式油缸，它由活塞杆、活塞、缸筒、缸头等组成。 侧倾油缸拉杆头与铲刀右上支座球铰接，缸筒体末端与顶推梁支座销联接，在液压油的作用下，使铲刀实现侧倾以满足作业要求。(3) 松土油缸当推土机配装松土器时，在松土器左、右支座上部安

20、装有两个松土器转角油缸，在松土器左、右支座下部安装有两个松土器提升油缸，两种油缸均为双作用活塞杆式油缸。由活塞杆、活塞、缸筒和缸头等零部件组成。松土器转角油缸缸底部与支座上孔用销轴铰接，活塞杆头部和松土架上孔铰接。松土器提升油缸油缸底部和支座下孔用销轴铰接，活塞杆头部和松土架下孔铰接。2.2.3油箱油箱安装在右弯板上平面上，主要由油箱体、滤油器、滤油器阀芯、进排气阀、吸油管、回油管等零部件组成。油箱吸油管与油泵吸油管连通，油箱回油管与控制阀回油管相连通。工作装置液压系统工作过程中，油泵经吸油管从油箱吸油，经过控制阀的回油流到油箱回油管，经过滤器滤网过滤后，经硬管、网筒回油箱，完成油液的工作循环

21、。如果滤芯内部杂质过多以至造成滤芯被堵塞，那么滤芯组件外的压力升高，油压使阀芯压缩弹簧，油液不再经过过滤而直接通过硬管、网筒回油箱。不经过滤油器的油液进入油箱，将造成液压系统堵塞，阻滞阀杆的运动造成液压系统故障，影响整机使用，因此为保证液压系统的正常工作，应经常清洗滤芯，以提高滤清效果。2.2.4工作装置控制阀工作装置控制阀由顺序阀、多路液控制换向阀、铲刀控制阀、松土阀等组成。一、顺序阀顺序阀由阀体、大阀杆、小阀杆、内外簧及小弹簧等组成。从工作装置泵（小泵）排出的油液，分开二路。一路经顺序阀大阀杆（开起压力0.8MPa）流入推土阀与工作装置大泵排出的油液合流。另一路油经顺序阀小阀杆（开起压力0

22、.3MPa）流入多路液控换向阀，当多路液控换向阀、推土阀、侧倾阀、松土阀都处于封闭位置，合流的油液经油箱滤油器过滤返回液压工作系统。二、铲刀控制阀铲刀控制阀，或称推土控制阀由阀体、提升阀杆、侧倾阀杆，弹簧等零件组成。推土控制阀内有两个控制阀杆，一个是提升阀杆，它是由手动直接操纵，控制了铲刀的提升，中位、下降、浮动四个位置。另一个是侧倾阀杆，侧倾阀杆的操纵杆和提升阀杆的操纵杆是一个操纵杆，但是侧倾阀杆的操纵是由内部连杆连接多路液控阀由多路液控阀的油路来控制。侧倾阀工作原理：当操作侧倾操纵杆时，多路阀来油到侧倾阀杆左端，把侧倾阀杆推至右位，此时工作装置小泵来油到侧倾阀，而停止到推土阀，油压升高，油

23、液打开单向阀（21）进入侧倾缸杆腔，油缸到位后，油液通过阀芯进入系统油路。油缸拉杆头部与铲刀右后侧球座铰接，当拉杆回缩，使铲刀右倾。当松开侧倾操纵杆，侧倾阀杆左侧油液返回油箱，侧倾阀杆右端的弹簧，使阀杆回位。当操作侧倾操纵杆时，多路阀来油到侧倾阀杆右端，把侧倾阀杆推至左位。此时工作装置小泵来油到侧倾阀，而停止到推土阀，油压升高，油液打开单向阀（21）进入侧倾缸底腔，油缸到位后，油液通过阀芯进入系统油路。油缸拉杆伸出，使铲刀左倾。松开侧倾操纵杆，侧倾阀杆右侧油液返回油箱，侧倾阀杆左端的弹簧，使阀杆回位。三、锥阀和卸荷阀锥阀、泄荷阀是由锥阀、弹簧、阀芯等组成。安装在推土阀侧的系统油路中。当铲刀提升

24、阀杆和松土阀杆在中位时，由于泄荷阀的作用使油泵泵油压力在500KPa，在中位时实现泄荷作用。当铲刀提升或下降时即推土阀杆在提升或下降位时，泵油通过单向阀（18）,推土阀杆，棱阀（13）和选择阀（14）到泄荷阀的弹簧腔，使弹簧腔压力与泵油、油缸压力相同。当泵油压力约为18000KPa时，泵油压力高于锥阀的弹簧力，卸荷阀两端压差达到设定值，高压油打开锥阀和卸荷阀，油液经泄荷阀、锥阀返回油箱。当操纵松土控制阀时，多路液控阀油液进入选择阀阀杆端，阀杆移动，泵油经过选择阀进入泄荷阀弹簧腔，此时泄荷阀和锥阀成为系统油路中的溢流阀11。工作装置大泵的油即进入推土控制阀,也通过松土控制阀和松土缸，所以两处压力

25、相同。当提升阀杆在提升位或下降位时，泵油都流经选择阀（14）到泄荷阀的弹簧腔。当泄荷阀两端油量相同，泵油压力小于泄荷阀设定值，泄荷阀关闭。当泵油压力约为18000KPa时，泵油压力高于锥阀的弹簧力，卸荷阀两端压差达到设定值，高压油打开锥阀和卸荷阀，油液经泄荷阀、锥阀返回油箱。四、补油阀补油阀由补油阀芯和补油弹簧组成见图2-1序号16和序号17。泵油压力小于油箱压力时补油阀开始工作。当操纵提升阀杆离开中位时，泵油流经通道到大铲提升油缸。油缸杆腔通道或油缸底腔通道压力低于油箱压力时由补油阀（17）或补油阀（16）补油，以防止液压系统气蚀。五、单向阀单向阀由阀芯、阀体和弹簧组成。单向阀的作用是防止油

26、缸中油液倒流。图2-1中的序号（21）用于大铲侧倾油缸，图2-1中的序号（18）用于大铲提升油缸，图2-1中的序号（19）用于松土升降油缸，图2-1中的序号（20）用于松土转角油缸。当提升阀杆在提升位时，泵油打开图2-1中的序号（18）单向阀，到提升油缸杆腔，若杆腔压力下降，杆腔中的油压和单向阀（18）的弹簧力一起作用，关闭单向阀（18），使油液滞留在油缸杆腔中，阻止油缸的运动。上述四个单向阀作用原理相同。六、松土提升阀松土提升阀由松土提升阀杆，一个补油阀和一个负载单向阀及弹簧等零件组成。松土提升阀杆，在多路液控阀控制下有三个位置提升、中位和下降。松土器操纵杆左拉使松土器提升，向右拉操纵杆使松

27、土器下降。1、松土提升阀杆在中位时工作装置大泵来的液压油通过入口到松土提升阀，松土提升阀杆将松土提升油缸杆腔和底腔的油液封死，来油进入系统油路。2、松土提升阀杆在提升位置把松土器提升操纵杆搬运提升位置，从多路液控阀来的液压油推动提升阀杆离开中位，从入口来的大泵油液打开负载单向阀（19），通过阀杆进入松土器提升油缸杆腔，油缸拉杆收缩，松土器提升。从松土油缸底腔排出的油液返回油箱。3、松土提升阀杆在下降位置把松土器操纵杆搬到下降位置，从多路液控阀来的液压油推动提升阀杆离开中位，从入口来的大泵油液，打开负载单向阀（19），通过阀杆进入松土器提升油缸底腔，油缸拉杆伸出，松土器下降。从松土油缸杆腔排出的

28、油液返回油箱。4、负载单向阀负载单向阀（19）能阻止油缸回油，防止松土器溜铲，例如当松土提升阀杆在提升位时，泵油打开单向阀进入油缸杆腔通道，若进口压力减少，杆腔通道中的油液将与弹簧一起关闭单向阀，这时杆腔中的油液将被封闭。七、松土器转角阀松土器转角阀与松土器提升阀、负载单向阀、补油阀合装在一起。松土转角阀杆在多路液控阀控制下工作有三个位置，前摆角、中位、后摆角。当松土操纵杆向前推，松土器前摆角；松土操纵杆向后拉，松土器后摆角。1.松土转角阀杆在中位时当松土器提升阀杆、转角阀杆均在中位时，工作装置大泵来的液压油到松土器提升阀和转角阀，松土转角阀杆将松土转角油缸杆腔和底腔的油液封死，来油进入系统油

29、路。2.松土转角阀杆在后摆角位置当松土操纵杆搬动在后摆角位置时，多路液控阀来的油使转角阀杆离开中位，工作装置大泵来的液压油打开负载单向阀（19）经阀杆流入松土转角油缸的杆腔，油缸拉杆收缩使松土器后摆角。从转角油缸底腔排出的油液经两阀杆后返回油箱。3.松土转角阀杆在前摆角位置 当松土操纵杆搬动在前摆角位置时，多路液控阀来的油液推动转角阀杆到前摆角位置，工作装置大泵来的液压油打开负载单向阀（19），经阀杆流入松土转角油缸的底腔，油缸拉杆伸出，使松土器前摆角。从转角油缸杆腔排出的油经两阀杆后返回油箱。八、多路液控换向阀多路液控换向阀简称多路液控阀，由铲刀侧倾多路阀、松土提升多路阀和松土转角多路阀组成

30、。当上述三个阀处于中位时，油液不工作。1、推土铲右倾向右推动铲刀侧倾操纵杆将引起序号5中的阀杆运动。工作装置小泵油液从顺序阀（4）到达阀（5），经油道到达侧倾阀杆，多路阀油压使侧倾阀杆移到右倾位，压力油液打开单向阀，从油道进入铲刀侧倾杆腔使铲刀右倾。2、推土铲左倾向左推动铲刀侧倾操纵杆，多路液控阀油液到达阀杆，压力油使阀杆移至左倾位，小泵液压油流入铲刀侧倾缸底腔使铲刀左倾。3、多路液控阀控制松土器操纵（1）松土器提升位置操纵杆拉动多路液控阀（6）中的阀杆。工作装置小泵油液通过油路到达松土器提升阀，工作装置大泵油液经负载单向阀到松土提升阀油路。多路液控阀的油液推动提升阀杆到左位，工作装置大泵的油

31、液推动松土缸杆腔，使松土器提升。（2）松土器下降位置向右推松土操纵杆，多路液控阀（6）的油液经油道到松土提升阀，多路液控阀油液推动松土器提升阀杆到下降位。工作装置大泵油液打开负载单向阀，通过松土提升阀到松土提升缸底腔，使松土器下降。（3）松土转角阀杆在后摆角位置移动松土操纵杆到后摆角位置时，操纵杆推动多路液控阀中控制松土器转角阀阀杆。工作装置小泵油液经多路液控阀（7）到松土器转角阀杆端部，推动阀杆到后摆角位置。工作装置大泵来的油液经松土控制阀中的负载单向阀，经阀杆到达转角油缸杆腔，使松土器到后摆角位置。（4）松土转角阀杆在前摆角位置移动松土操纵杆到前摆角位置，操纵杆推动多路阀中控制松土转角的阀

32、杆，多路液控阀中的油液经油道到松土转角阀杆端部，推动阀杆到前摆角位置。工作装置大泵油液打开松土阀中的负载单向阀，经转角阀杆油液进入松土转角油缸底腔，使松土器到前摆角位置。4、推土机停机后松土器的下降推土机停车后，发动机灭火，油泵也停止工作，此时如果松土器未落下地面，松土油缸杆腔的液压油，通过油道与多路液控换向阀的松土提升阀相通。移动松土操纵杆到下降位置，操纵杆推动阀杆，使油液流经多路阀（7）到松土转角阀杆端部使阀杆到下降位，杆端的通道朝向油箱打开，松土提升油缸底腔的通道也被打开通往油箱。松土器的重量使提升油缸拉杆收缩，直至松土器落到地面。当油缸底腔油压若小于油箱压力，油箱的油压将打开补油阀，油

33、液进入油缸底腔，松开操纵杆，松土器停止运动，若松土器未落到地面，再次朝下降位置移动操纵杆。第三章 系统工作原理油箱内的油液经过双联叶片泵后分为两路，一路由大泵出口直接进入主控制阀组(图1中A点处)，另一路由小泵出口首先进入顺序阀4。3.1不操纵任何操纵时系统状态当不操纵任何操纵时(各换向阀杆处于中间位置)。进入顺序阀4的油液压力开始上升，当压力达到0.3MPa时，油液开始进入先导操纵阀组，压力继续上升至0.8MPa，打开顺序阀上的另一压力控制阀，油液进入控制阀组中的铲刀侧倾换向阀10通过该阀后小泵和大泵的油液在A点处会合。由于顺序阀的作用，此时先导操纵阀组内的压力为0.8MPa，保证了先导油液

34、稳定可靠的压力。同时，铲刀及松土器差压溢流阀11处的控制油路B点通过选择阀14、梭阀13、铲刀升降阀12后与油箱连通，故此时B点处的压力为0。当两泵在A点处合流后的油液压力上升到0.5MPa时差压溢流阀11开启，油液从该阀流回油箱，保证了在铲刀及松土器不工作时的系统低压回油。红线泵油油路，绿线回油油路，蓝线控制油油路（下同）图3-1 不操纵任何操纵时系统油路图3.2铲刀提升和切土控制铲刀提升和切土且控制油缸运行速度时(即铲刀升降阀12的阀杆与阀体处于小开口状态时)，A点处的油液打开单向阀18通过阀12后进入油缸，由于负载的存在，系统压力开始上升，同时由于阀12的开度较小，油液在该阀开口时会产生

35、一定压差，即油缸的工作压力与系统压力间的压差。油缸的工作压力通过梭阀13、选择阀14后到达差压溢流阀11的B点处，当压差达到0.5MPa时，此时B点的压力加上弹簧力小于C点压力，差压溢流阀11开启，多余的泵油在只比油缸工作压力高0.5MPa的压力下从该处回油箱，图3-2 铲刀正常下降切土油路图图3-3 铲刀快降切土油路图图3-4 铲刀提升动作油路图3.3铲刀实现侧倾动作铲刀实现侧倾动作时。侧倾先导阀5动作换向，先导压力油进入铲刀侧倾换向阀10的换向阀杆某一端推动阀杆动作，小泵的油液通过阀10进入侧倾油缸，实现油缸的动作。此时小泵油全部进入侧倾油缸不再与大泵油会合,大泵油液全部通过差压溢流阀11

36、在0.5MPa 压力下回油箱。图3-5 铲刀侧倾动作油路图3.4松土器实现提升动作松土器实现提升动作时，松土提升先导阀6动作换向，先导压力油进入松土提升换向阀9换向阀杆的某一端推动阀杆动作，同时压力油经过相应的油路作用到选择阀14的无弹簧腔，克服弹簧力时选择阀杆动作换向，换向后的选择阀使差压溢流阀11的B点处不再与油箱接通，而是与大小泵合流后的系统压力油相通(即B点与C点的压力相同)，阀11中的差压阀(控制0.5MPa压力)关闭，大小泵的全部油液进入松土提升缸，实现松土器的升降，当系统压力达到1.75 MPa时，阀11中的安全阀打开，少量油液溢流，使得B点处的压力低于C点处压力，当压力差达0.

37、5MPa时阀11的差压阀开启，实现系统在1.75MPa压力下的溢流，保证了系统的最高压力，松土器转角的工作原理与松土器提升相同。图3-6 松土器提升动作油路图3.5停车后铲刀及松土器下降停车后铲刀及松土器下降时，铲刀下降：操纵手柄使铲刀升降阀12处于下降位置，此时油缸底腔通过单向阀16从油箱补油，油缸杆腔的油通过阀12回油，松土器下降：此时各阀位置如图2-1中所示，由于松土器处于悬空状态，松土升降油缸杆腔为压力油，通过管路连接到顺序阀4再通过顺序阀4及节流孔接通到先导操纵阀组，当操纵阀6时压力油通过阀6进入阀9推动阀杆动作实现松土器下降。图3-7 停车后铲刀及松土器下降油路图第四章 系统性能分

38、析4.1铲刀升降控制回路 (1)当推土铲要实现升降速度调节时(即推土换向阀处于小开口状态)。阀11中的差压阀在泵油压力与油缸工作压力之间的压差及差压弹簧的作用下保持在某一平衡位置，多余的泵油在压力下回油箱，泵油压力不再上升。泵溢流量式中 差压阀开启面积;泵油压力;流量系数。 当油缸由于负载曾大使工怍油压增大时，差压阀中B点作用力增大，差压阀开启面积减小，溢流量瞬间减少，促使泵油压力增大，使差压阀杆两端压力不变，阀杆又回到负载增大前的位置，同理油缸负载减小时，差压阀杆也会回到负载减小前的位置。 对于不同的小开口，发动机转速变化不同的泵流量，差压阀杆的位置不同，即溢流量不同，但由于差压弹簧的刚度很

39、小，差压阀溢流时的作用压差基本不变。式中 差压弹簧的预压力;弹簧刚度;差压阀杆移动量;差压阀杆直径。 以上说明差压阀杆在各种情况下工怍压差基本不变，这样通过换向阀节流口的流量也基本不变。式中 换向阀小开口节流面积;流量系数;通过换向阀节流口的流量。作用在换向阀上的稳态液动力基本不变。式中 综合稳态液动力系数。从上述分析可得出：在换向阀某一小开口节流工作时，换向阀节流口压差、通过换向阀的流量作用在换向阀杆上的稳态液动力部不随负载和发动机转速的大小而变化，即可获得稳定的油缸动作逮度。随开口面积A正比变化，即可比例调速，且在微小开口时稳态液动力恒定且不大，微调性能好。 稳定的节流压差且数值小，减小丁阀的节流损失。 (2)液压系统效率(不计泄露损失)。 小开口工作时，泵、阀的工作点见图4-1。图4-1 泵阀工作点图4-1中泵阀工作点（为安全阀开启压力）：式中 泵的工作压力； 泵的输出流量。在小开口时，多余的油液只比工怍油压高0.5MPa的泵油压力下溢流，大大减小了溢流损失，减少了发热，较大的小开口时，小、效率高。4.2铲刀侧倾控制回路 当