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所属类型：工程技术翻译 |
| CAT320C挖掘机液压工作原理 |
圈子类别：矿业
 (晴天)  2009-7-17 15:05:00 |
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Cat320c挖掘机液压原理： 30为直线行走控制阀，实际上是通过17这个切换电磁阀来实现的，一旦需要直立行走操作，17这个电磁阀上电，控制阀30的阀芯移动到上侧位置，这样可以保证在行走时通过左/右主控阀的压力油是来自同一个泵Pr，使得操作时左右马达能分配得到相同的压力与流量，确保行走时保持直立状态，不发生偏移。 铲斗油缸工作原理（bucket cylinder）：7为铲斗油缸，双向操作，其伸展与回缩动作完成铲斗的装载与卸载过程，21为主控阀，实际操作控制方式为39处的先导操作手柄控制机构，通过推动液控头的方式，使主控阀21的阀薪工作位置发生改变，从而完成铲斗的装载过程。可以看到39，38，35处先导操作手柄的控制压力是来自泵系统的50先导泵，这个工作控制压力一般在35BAR左右，先导控制压力与主控阀压力一般是分开布置设计的，先导控制压力小，而主阀系统完成动力的传递，所以压力高，24/25系统限定最大压力为34MPA。 关于先导工作控制压力的补充说明：来自泵50的先导压力油，经先导滤清器59，进入到先导控制阀块（pilot oil manifold），只有在电磁阀48被激活以后，先导手柄操作系统才能取得控制压力，否则操作无效。先导操作系统的压力由减压阀58进行调整。 31，32是带反向压力限定的单向阀装置，主要是考虑到油缸的负向油流补充作用，防止铲斗油缸操作过程中真空的形成，即缸内有小于0的负压存在时，油流能从油箱补充过去。 在图中40，原英文名显示为压力开关，他实际上是一个检测装置，用于检测先导操作手柄的给定压力，进而反映实际操作机构的压力与速度给定执行情况，在39与40连接的阀块线路中，有很多梭阀连接符号，这实际上相当于信号的并联叠加，由于梭阀的独特操作作用，顺向推移作用，使得40这个压力检测开关最终检测到的是操作手柄先导最大的压力信号（在回转/斗杆，动臂/铲斗四个动作中）。比如动臂与回转操作同时进行，那么谁的先导给定压力（速度）高，则检测并显示最大数值者。 回转工作原理（swing motor）：用于上车部分机构的回转，完成铲斗装载的物料在空中转运的过程，由一只集成马达1来实现，DR为漏油线，一般返回油箱，PG为制动线，由先导主操作阀内部的回转制动释放电磁阀46来控制执行，在先导主阀内部，只有在液压激活电磁阀48上电，控制制动张开电磁阀46上电时，来自先导泵50的压力油才进入制动腔压缩弹簧，迫使制动打开。15为主控阀，先导操作控制指令来自38，在43处为一减压阀，其功能是表示动臂/回转优先，当有回转操作指令时，控制压力除了送到主控阀的液控头外，还经过梭阀一路去控制作用减压阀43，当变化的回转优先阀29的阀芯移动到下侧位置时，节流阀的阻碍作用被取消，确保左侧的动臂控制系统油流顺畅，即保持动臂操作最大动力给定状态（提供满液压流力源）。 履带行走工作原理(travelling motor)：2&3为履带行走马达系统，主控制阀分别来自16与19，回转马达驱动油管来自上车系统，通过回转滑环装置传递油路，总共6根管子，左右马达主回路4根，一根漏油或返回油箱线，一根马达排量速度调整控制线。当先导工作阀组里面的45行走速度控制电磁阀上电时，马达系统里面的排量调整电磁阀阀芯右移动，使得作用于马达的斜盘油缸动作，使马达排量被设置在最大状态。马达系统是个集成机构，内装的shuttle valve用于实现马达驱动回流的方向控制，如果没有SHUTTLE VALVE或者工作在中间位置时，因主回路上两只单向阀的存在，马达将会自动锁住而不发生旋转，另外SHUTTLE VALVE出侧中间虚线管路的作用是为马达制动打开提供动力，没有系统操作压力存在时制动常闭，挖掘机不走动，确保地面工作的稳定性。19为右马达行走控制主阀，动力来自右泵PR，16为左马达行走控制主阀，动力来自左泵PL，可见非直线行走操作模式下，左右马达的动力源是来自两个不同的泵，只有操作在直线行走模式下，左右马达液压动力源才是来自同一个右泵。先导操作手柄给定指令来自35，同样的道理36/37分别反映左右行走的压力显示。 动臂油缸操作原理（boom cylinder）：动臂操作由两只并联油缸8来执行，实际液压设计中为考虑到工作效率与协调性，往往动臂与斗杆操作是组合动作的，现依次从动臂提升（UP）、动臂下降（DOWN）、斗杆回缩（IN）、斗杆伸展（OUT）的先导操作手柄给定开始分析动作原理过程。 Up：操作先导手柄39，得到UP上升指令，BOOM2主阀13的上液控头得到压力，于是阀芯移动到上侧位置；同时BOOM1主阀22的下液控头得到控制压力，阀芯移动到下侧位置；同时位于43处的减压阀的右侧阀块A1阀芯被移动到左位置，使得A1口与P1口接通，如果斗杆操作的先导压力存在的话，将会使斗杆2控制主阀23的IN口得到控制压力，也就是说，司机操作动臂提升操作时，为斗杆缩回操作提供协调准备，这也是符合现场的时间操作要求，即提升动臂最好将斗杆同时受缩，这样铲斗向外移出，避免回转时在地面碰擦，这合乎实际工况操作要求。在没有斗杆收缩的协调指令下，仅有UP指令时，也就是上述的BOOM主阀13与22同时工作，22主阀芯移动到下侧，PR压力油经过入侧单向阀后进入减压阀装置12的插装口，盖板被顶开后，油液进入动臂缸8的无杆腔，于是油缸处于伸展状态，回油从中间路返回；同时因主阀13也工作，阀芯移动到上侧位置，由于单向阀设置的存在，使得PL泵的油液到12减压阀，左右泵合流后共同给动臂操作油缸，这提高了效率与操作速度。 Down：操作先导手柄，得到BOOM的下降操作指令，主阀22的阀芯移动到上侧位置，减压阀12内部的插装阀后侧控制端口因先导操作压力的存在，迫使插装阀能逆序工作，即使动臂油缸无杆腔内的油液能回流到油箱，具体操作过程是，PR泵的油液一部分通过节流装置回流外，压力油经内部换向后进入动臂油缸的有杆腔，无杆腔的回油通过减压阀12返回到中路油箱，或因再生阀33的作用，因挖掘机吊臂在具备负载情况下，无杆腔内压力的升高，便通过再生阀33及单向阀的作用，使无杆腔压力油迅速进入有杆腔，起到加速、利用自身重力势能的作用，减少泵的能源消耗。可见动臂下降操作仅采用PR的部分能源，PL完全不参加，甚至利用负载重力势能的再生作用，系统消耗的能源最少。 斗杆油缸操作原理（stick cylinder）：完成斗杆同动臂的夹角变换，是装载与卸载重要的位置调节机构。IN：操作先导手柄38，取得斗杆操作收缩指令压力，主控阀14阀芯工作在上侧位置，BOOM2阀13阀芯工作在截断位置，斗杆减压阀12内部插装阀被控制在可逆运行状态，斗杆再生阀26阀芯被推动到右侧位置，来自PL泵的压力油经单向阀在主控阀14上侧阀芯换向后进入斗杆油缸4的无杆腔，于是该油缸伸展，产生斗杆臂内靠的IN动作，有杆腔内的回油经11处减压阀内的插装阀返回到油箱，因斗杆相对于饺点转动，若偏离垂直线较远的情况，斗杆也有一个自动转到垂直的重力惯性，所以也存在一个油缸压力再生能源问题，即当再生阀26阀芯移动到右侧位置时，即可以将斗杆油缸内任何高压力腔部分自动切换到低压力腔部分，完成再生能源的利用问题。27为卸载阀，当再生阀26没发挥功能在左侧位置阀芯时，控制压力为0，阀芯工作在右侧截断状态，一旦26再生阀被激活，油缸杆腔内存在自然压力时，可推动27阀芯到左侧位置，使系统压力进行释放。卸载阀的操作是随从再生阀同时进行的，目的是消除斗缸内的残余流体阻力，提高机构操作的效率。 Out：操作先导手柄38，取得斗杆外张指令压力，主控阀14与23同时工作在下侧位置，来自PL泵的压力油经单向阀进入斗杆油缸4的有杆腔，迫使油缸行程收缩，使斗杆向外运动，回油路返回油箱，另一方面因23阀工作在下侧位置，使PR泵的压力油经过阀芯流动到左侧的减压阀11的插装阀，产生与PL泵的合流作用，可见斗杆在外升较大幅度时，需要很大动力，产生双泵合流的作用是增加斗杆外出的操作速度而已。 格林，（86）13482397248，2009年7月15日，上海。 |
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