装载机工作装置液压系统(原理剖析).ppt

工作液压系统原理剖析,一、液压原理二、工作装置液压系统三、齿轮油泵工作原理四、工作液压系统原理图五、DF32分配阀工作原理六、GDF32分配阀工作原理七、D32分配阀工作原理八、液压系统对油液要求,对液压系统进行分析和故障现象的判断必须具备以下一些基础知识：熟悉整机液压系统的工作原理以及各元件在系统中的作用。了解各液压元件的工作原理及主要性能参数的含义。掌握整机在各主要运动工况下液压系统及元件的工作状况。运用故障现象的逻辑关系，推断和判断故障原因。,基础知识,一、液压原理,液压传动的工作原理：液压传动是一种以液体为传动介质，利用液体的压力能来实现运动和力的传递的一种传动方式。液压传动的特点：1.以液体为传动介质来传递运动和动力 2.液压传动必须在密闭的容器内进行 3.依靠密封容积的变化传递运动 4.依靠液体的压力传递动力,二、工作装置液压系统,1、分类,2、工作液压系统的组成,机械式液压系统组成部件油箱油管（钢管、胶管）工作泵：CBG125（40系列）、CBG160（50B）、CBGj2100（50D、50E、LG853、LG855）、CBG2080/40（30系列）多路换向阀：DF32D2、DF32C-（侧卸）动臂油缸：307200D（30系列）、407200D（40系统）、507200（50D、50B）转斗油缸：307100D（30系列）、407100D（40系统）、507100（50D、50B）,三 齿轮油泵原理,1、工作泵实物分解图,型号:CBGj2100 流量220L/min,2、工作原理,四 工作液压系统原理图,五、DF32分配阀,分配阀 分配阀主要由转斗及动臂换向阀和安全阀组成;转斗换向阀是三位阀，动臂换向阀为四位阀，两换向阀之间采用串联连接油路，阀杆中心孔中装有单向阀，保证在换向过程中由于转斗和动臂油缸在工作装置自生作用下油液不倒流，避免铲斗和动臂的“点头”现象。转斗油缸大小腔双作用安全阀。,1、主安全阀分解图,安全阀的结构、原理,分配阀的安全阀的结构原理 分配阀安全阀是先导式安全阀，它由主阀和导阀两部分组成。主阀部分的开启与关闭由导阀部分控制。当系统压力较低还不能克服导阀弹簧的压紧力打开导阀时，锥阀关闭，没有油液流过主阀芯中心的小阻尼孔，因而主阀芯左右两端的油压相等，在主阀弹簧的作用下，使柱塞阀芯保持在最右端位置，关闭阀体上压力腔与回油腔之间的旁通油道。,当系统压力升高时能够克服导阀弹簧压紧力顶开导阀时，压力油中有一小股油液经过小阻尼孔，从导阀的开口流回到回油腔中，由于小阻尼孔的作用，产生压力差。当两端压力差对于主阀所产生的向压作用力大于主阀弹簧的压紧力，推动主阀芯左移，阀口打开，大股压力油通过回油孔道流回油箱，起到过载保护作用，此时系统工作压力为16Mpa。当系统压力低于16Mpa时，导阀关闭，通小阻尼孔的油液流动停止，压力差小时，主阀芯回到最右端的位置，回油口关闭。,2过载阀分解图,大小腔双作用安全阀都是直动式安全阀和单向阀的组合，安全阀的调整压力大腔双作用安全阀为18MPa，小腔双作用安全阀为12Mpa。,转斗油缸大小腔双作用安全阀 大小腔双作用安全阀都是直动式安全阀和单向阀的组合，安全阀的调整压力大腔双作用安全阀为18MPa，小腔双作用安全阀为12Mpa。当工作的过程中转斗油缸的大小腔油压分别超过大、小腔双作用安全阀的额定压力时，油压克服了弹簧的压紧力顶开阀杆，压力油溢回油箱。（此时单向滑阀在油压力的作用和弹簧力的作用下呈关闭状态）当铲斗前倾快速卸载时，由于分配阀补油不及时而产生真空，油箱的油液在大气压力的作用下克服弹簧的压力推开单向阀，向转斗缸小腔补油，从而防止“气穴”现象的产生，保证系统正常工作，并可使铲斗快速前倾撞击限位块，实现撞斗振动卸料。大小腔双作用安全阀的另一个作用是铲斗前倾到最大角度提升动臂时，由于工作装置六连杆动作的干涉，会迫使转斗缸的活塞杆外拉，使油缸小腔的压力升高，这时小腔双作用安全阀过载溢流；同时大腔双作用安全阀向油空真空的大腔补油。,3、分配阀的结构原理,转斗换向阀杆,动臂换向阀杆,翻斗解剖图,收斗解剖图,起升解剖图,下降解剖图,浮动解剖图,1=52=503=1504=6005=?,以最快的速度果断地计算出结果（5秒）,你算出来了没有？,工作液压系统工作原理图,六、GDF分配阀,GDF32整体式手动多路换向阀：公称流量：250L/min 公称压力：20MPa 优点：1.进油单向阀外置在阀体中使得阀杆可以采用实心结构，阀杆刚度得以增强，弹性变形小，热容量得以提高使之热变形小，加之合理设计均压槽进而阀杆在高压大流量时不会出现液压卡紧。2.阀杆采用实心结构，刚度好，形位精度高，可减小阀杆与阀体孔的配合间隙，同时阀杆直径缩小，从而可大幅度降低多路换向阀的内泄漏。3.合理设计各节流槽使得多路换向阀有效调速区域宽，操控微动特性好，在动臂快速下降时（此时动臂油缸大腔回流处于高压大流量）液动力对阀杆操控影响较小。4.GDF32多路阀结构简单、制造方便，外型改动不大，安装尺寸不变。5.在维修方面，其上安装的助阀（安全阀、双作用过载补油阀）的规格尺寸延用原DF32多路换向阀，可通用互换。,工作液压系统工作原理,工作原理作用：工作液压系统是用来控制铲斗的动作。当工作装置不工作时，来自油泵的液压油输入到工作分配阀，经分配阀 回油腔回油箱。当需要铲斗铲挖或卸料时，操纵转斗操纵杆，后拉或前推，来自油泵的 工作油经分配阀进入转斗油缸的后腔或前腔，使铲斗上翻或下转。当需要动臂提升或下降时，操纵动臂操纵杆，后拉或前推，来自油泵的工作油经分配阀进入动臂油缸的下腔或上腔，使动臂和铲斗提升或下降。当铲斗需要上下浮动时（用于装卸散装物料），操纵动臂操纵杆前推二 档，来自油泵的工作油经分配阀可进入动臂油缸上下腔，同时与油箱接 通，油缸上下腔工作油处于低压状态，铲斗在自重作用下处于自由浮动 状态，铲斗贴地面工作。当外负荷超过系统提升或上翻能力时，或者动臂油缸活塞到达油缸端部（转斗油缸活塞到达油缸前端），系统压力最高达到系统调定压力时，压 力油顶开安全阀溢流卸载经分配阀回油箱。,工作液压系统故障,七、D32分配阀：,主安全阀,回油口,收斗,下翻斗,过载阀,下降,起升,先导式液压系统组成部件油箱油管（钢管、胶管）工作/先导泵：CBGj3100/1010-XF（50EX）、P5100-F100NP367E10YG（G）多路换向阀：D32（F、G）动臂油缸：LG50F.07200A(50E、50EX、50F、50G)180721转斗油缸：LG50F.07100A(50E、50EX、50F、50G)200563先导阀DJS2选择阀SF8+单向阀,1、先导式工作液压系统的组成,先导式液压系统原理图,2先导操纵阀,公称压力2.5MPa,公称流量101/min,最大流量151/min.,先导操纵阀的阀芯图片,先导阀DJS2 公称压力2.5MPa,公称流量101/min,最大流量151/min.先导阀内有转斗操纵杆和动臂操纵杆,转斗操纵杆有前倾、中位和后倾三个位置，动臂操纵杆有提升、中位、下降和浮动四个位置。在提升、浮动和后倾位置设有电磁铁定位。P口为进油口，T口为回油口，1A、1B、2A、2B、2C为控制油口，分别与液控多路阀的相应控制口b1、a1、b2、a2、k相连。当操纵阀在中立位置时，滑阀处于起始位置，进油腔、回油腔均不相通，控制口与回油腔相通，多路阀处于中位。,转斗换向阀,动臂换向阀,分配阀杆,3、先导式工作液压系统原理,发动机工作通过变矩器带动工作泵和先导泵运转，当先导阀两操纵杆a、b都处于中位时，多路阀的转都阀杆也都处于中位，工作泵输出的油液经多路阀返回油箱。先导泵输出的油液不能流过先导阀，而是打开先导泵溢流回油箱。先导阀的转斗操纵杆a有“下翻”、“中位”、“上翻”三个控制位置，以控制铲斗动作。中 位：当先导阀a杆处于中位时，多路阀第一联的左右两控制腔的先导油直通油箱，转斗阀杆在回位弹簧作用下保持中位。此时转斗油腔处在闭锁状态。,工作液压系统原理,中 位：当操纵先导阀的两杆处于中位时，多路阀第二、三联的左右两控制腔的先导油都直接回油箱，此时动臂阀杆在回位弹簧的作用下保持中位。使举升油缸、转斗油缸大小腔处在闭锁状态，动臂、铲斗动作停止。先导阀的举升操纵杆B有提升、中位、下降和浮动四个控制位置，用以控制动臂升降。,上 翻：当操纵先导阀的转斗操纵杆a杆向后拉时，先导油经先导阀1B口进入多路阀第一联的前腔a1，推动转斗滑阀后移，主油路的压力油经多路阀第一联A1口进入转斗缸大腔，油缸活塞前移，使铲斗实现收斗动作。,收 斗：发动机工作时，操纵先导阀的转斗操纵杆a向前推，这时，先导油经先导阀1A口进入多路阀第一联（转斗联）的后控制腔b1，推动转斗阀杆前移，主油路的压力经多路阀第一联B1口进入转斗缸小腔，油缸活塞右移，实现铲斗下翻动作。,上 升：当操纵先导阀的b杆向后拉时，先导油经先导阀2B口进入多路阀第二联的前控制腔a2，推动动臂阀杆后移，使主油路的压力经多路阀第二联A2口进入举升大腔，推动油缸活塞移，实现举升动作。此时，举升大腔中的油经多路阀返回油箱。,下 降：当操纵先导阀b杆向前推，先导油经先导阀2B口进入多路阀第二（动臂联）的后控制腔b2，推动动臂阀杆前移，主油路的压力油经多路阀第二联B2口进入举升小腔，推动动臂活塞下移，实现下降动作。此时，举升缸大腔中的油经多路阀返回油箱。,此孔主要是进油与回油弹簧内部的油液保持平衡,使阀芯在移动过程中不会出现卡涩和噪音.,4、安全阀,5选择阀工作原理,型号：SF-B6,L,单向阀,出油口,自先导泵进油口P1,自举升油缸大腔进油口,回油口,B口,A口,单向阀,浮 动：当操纵先导阀b杆向前推到“下降”位置以后，继续再向前推，即至“浮动”位置。此时，多路阀将油泵、油箱、举升缸大、小腔均接通，举升缸活塞在缸内处于闭锁状态。这样铲斗切削刃能随地形的起伏上下浮动。,T,A1,A2,B1,B2,2K口,2C口,发动机熄火状态下，动臂“下降”和铲斗“下翻”操作：动臂下降：当动臂在举升位置时，如突然产生熄火现象，则需要将动臂慢慢下放到地面。此时工作装置的自重使举升油缸大腔内产生的压力油经单向阀，再流经选择阀到先导阀。当操纵先导阀的b杆向前推至“下降”或“浮动”位置时从举升大腔来的油进入多路阀第二联的后控制腔b2，推动动臂阀杆前移，将举升缸油口与油箱接通；同时多路阀第二联的B2油口的补油阀开启，使举升缸小腔油口也和油箱接通。在工作装置自重作用下，铲斗降落到地面位置。,铲斗下翻：当欲实现铲斗“下翻”动作时，可将先导阀的转斗杆向前推到“下翻”位置，靠工作装置的自重产生的压力油按上述途径进入分配阀第一联的后控制腔b1，推动转斗阀前移，使转斗缸大腔的油回油箱。同时，分配阀第一联的B1油口的补油阀开启，使转斗小腔油口也与油箱相通。铲斗在工作装置自重作用下实现“下翻”动作。,当扳动操纵杆而压下压销时，推动压杆向下移动，使计量弹簧推动计量阀芯移动，截断控制腔与回油腔的通路，连通进油腔与控制腔，先导压力油进入多路阀的端部控制腔，推动多路阀杆移动，实现换向动作。当先导阀操纵杆在下降位置继续扳动直到浮动位置时，由于该位置设有电磁铁定位，先导阀将锁住，此时控制腔油压增大，使先导阀中的顺序阀打开，排泄孔道2C油压释放回油箱。当先导阀拉出浮动位置并放松时，复位弹簧推动压杆上升，操纵杆将回到中立位置。,6供油阀工作原理图,P1进油口,预接动臂缸大腔,现封闭.P2进油口,连接转向泵出油.PV出油口,连接先导操纵阀进油P口T溢流口,接回油箱.,2.6MPa,4.5MPa,工作原理：1.来自P1或P2的液压油，通过梭阀的选择、压力高的液压油流入减压阀。2.当输入液体的压力小于2.6MPa时，由于此压力克服不了减压阀弹簧的预压力，减压阀不换向，减压阀输出的压力为输入压力。3.当输入液压的压力大于2.6MPa时，输入的压力作用在减压阀阀芯上克服减压阀弹簧的预压力，推动阀芯左移，改变节流口的开度，来保证减压阀输出的压力恒定（2.6MPa)。4.来自减压阀的液压油，通过单向阀一部分液压油给蓄能器蓄能，一部分液压油通过Pv口流入后续的控制回路。5.当因某种原因出现功能故障时，压力超过4.5MPa，此时溢流阀打开保护控制回路。6.蓄能器：蓄能器的作用是保持控制油路压力的稳定以及当发动机停车时，仍可放下工作装置，以保证机器安全。,供油阀工作原理,7、单稳阀,型号：FLD-30 流量30L/min 压力：14Mpa是转向器的主要配套元件。在油泵供油量及液压系统负荷变化的情况下，通过单稳阀可保证转向器的流量，通过单稳阀可保证转向器所需的稳定流量，以满足主机液压转向的性能要求，除了控制转向器的多余部分与工作装置的液压系统合流，从而达到节能的目的。,工作系统压力,工作系统压力：LG30系列：14Mpa LG40系列：14Mpa LG853、855、LG50E、EX、F、G系列：16.5 Mpa,液压油的作用：（1）传递运动与动力：将泵的机械能转换成液体的压力能并传至各处，由于油本身具有粘度，在传递过程中会产生一定的动力损失。（2）润滑：液压元件内各移动部位，都可受到液压油充分润滑，从而减低元件磨耗。（3）密封：油本身的粘性对细小的间隙有密封的作用。（4）冷却：系统损失的能量会变成热，被油带出。,八、系统对油液要求,（1）适当的粘度和良好的粘温性；（2）有良好的化学稳定性（氧化安定性，热安定性及不易氧化、变质）（3）良好的润滑性，以减少相对运动间的磨损（4）良好的抗泡沫性（起泡少，消泡快）（5）体积膨胀系数低，闪点及燃点高（6）成分纯净，不含腐蚀性物质，具有足够的清洁度（7）对人体无害，对环境污染小，价格便宜,油液的要求；,造成油液故障的原因,压力过高对整机的影响,工作压力调定过高，会影响发动机功率储备和分配，因此 降低了发动机的使用寿命。工作压力调定过高，会增加工作装置液压系统的故障率。漏油现象明显增加，主要指工作泵窜油，分配阀、液压缸 外漏内泄及胶管、钢管爆裂现象等。系统油温明显升高。泵、阀、缸会因油温过高而过度膨胀 后增加磨擦，由此引起分配阀发卡及系统液压损失过大。工作压力长期过高，会导致泵阀爆裂和液压缸拔缸现象。,压力过高对整机的影响,加快油液污染与降低油液使用寿命。工作压力过高，会造成工作装置和前车架的变形、开爆或断裂等。装载机的工作装置主要由铲斗、拉杆、摇臂、动臂等组成。该装置各部件变形或断裂的原因是多方面的，有设计、材质、加工和焊接外，还有往往被服务人员和用户所忽视的就是系统工作压力过高和操作方法等。工作装置液压系统的工作压力过高，不仅会造成上述故障，还会影响到人身与财产的安全。因此检查工作装置液压系统和工作装置的故障原因时，必须先检查系统工作压力是否符合要求，特别是对工作装置液压系统和工作装置维修。,