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挖掘机的论文
引言
挖掘机行业的发展历史久远,可以追溯到1840年。
当时美国西部开发,进行铁路建设,产生了模仿人体构造,有大臂、小臂和手腕,能行走和扭腰类似机械手的挖掘机,它采用蒸汽机作为动力在轨道上行走。
但是此后的很长时间挖掘机没有得到很大的发展,应用范围也只局限于矿山作业中。
液压挖掘机的出现可以说使一次重要的工程方面的革命,它是一种多功能机械,目前被广泛应用于水利工程,交通运输,电力工程和矿山采掘等机械施工中,它在减轻繁重的体力劳动,保证工程质量.加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。
由于液压挖掘机具有多品种,多功能,高质量及高效率等特点,因此受到了广大施工作业单位的青睐。
随着各种工程对液压挖掘机的需求量的增加,生产制造业也日益蓬勃发展。
由于液压技术的应用。
随着液压传动技术迅速发展成为一种成熟的传动技术,挖掘机有了适合它的传动装置,为挖掘机的发展建立了强有力的技术支撑,是挖掘机技术上的一个飞跃,同时,工程建设和施工形式也发生了很大变化。
挖掘机的发展与液压技术密不可分,二者相互促进,一方面,液压技术是现代挖掘机的技术基础,另一方面,挖掘机的发展又促进了液压技术的提高。
挖掘机的液压系统复杂,其性能的优劣决定着挖掘工作性能的高低,可以说目前液压传动的许多先进技术都体现在挖掘机上。
由于挖掘机的工作条件恶劣,要求实现的动作很复杂,于是它对液压系统的设计提出了很高的要求,其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。
因此,对挖掘机液压系统的分析研究已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。
以前的挖掘机作业装置动作复杂,运动范围大,需要采用多自由度机构。
而且工程建设主要是国土开发,大规模的筑路和整修场地等环境,对挖掘机适应性有严格的要求,在一定程度上限制了在这也方面的应用。
目前液压挖掘机成为工程机械中液压精密程度最高的一种工程机械,在世界工程机械市场上已占据主要地位。
现代挖掘机的发展主要以液压技术的应用为基础,其液压系统已成为工程机械液压系统的主流形式。
随着科学技术的发展和工程作业的要求性能的增加,对液压挖掘的技术要求也在提升,所以,未来挖掘机的发展和创新的决定因素是对液压系统的分析,进行技术创新。
正文
1.挖掘机液压系统发展概况
1.1国外研究状况及发展趋势
国外挖掘机的发展比较早,最初是通过仿生学,对人的腕部、小臂,大臂进行模仿,靠人力带动机械进行挖掘。
后来蒸汽机的发明带动了挖掘事业的发展,但也受到了很多的制约,只能适应工矿地带的应用,并在很长一段时间内没能进一步的发展应用。
1650年法国帕斯卡提出的封闭静止流体中压力传递的帕斯卡原理成为液压传动的理论基础,此后液压传动理论不断得以丰富和完善,如1686年牛顿揭示了粘性流体的内磨擦定律,18世纪建立了流体力学的两个重要方程:
连续性方程和伯努利方程。
丰富的理论和实践的需要促进了液体应用技术和成果的不断涌现。
1795年英国人约瑟夫步拉默发明了世界上第一台水压机;随后出现在英国的工业革命促进了液压技术的迅速发展;到1870年液压传动技术已经被用来驱动各种液压设备,如液压机、起重机、绞车、挤压机、剪切机和铆接机等;1900年,世界上出现了第一台轴向柱塞泵;1910年及1922年海勒.肖及汉斯.托马斯研制出用油作工作介质的径向柱塞泵;1926第一套由泵﹑控制阀和执行元件组成的集成液压系统在美国诞生;1936年哈里威克斯又发明了先导式液流阀。
第二次世界大战之后,美国麻省理工学院的布莱克本、李诗颖等人对液压伺服控制问题作了深入的研究,于1958年制造了喷嘴挡板型电液伺服阀;20世纪六十年代末,电液比例阀应运而生;70年代后期,德美等国相继研制成负载敏感泵及大功率电磁阀。
近年来,为适应机电一体化、控制柔性化和计算机集中控制的要求,液压系统的研究已由手动控制转向数字控制和信号控制。
目前液压技术的研究和发展动向主要体现在以下几个方面:
(1)提高效率,降低能耗。
(2)提高技术性能和控制性能。
(3)发展集成、复合、小型化、轻量化元件。
(4)开展液压系统自动控制技术方面的研究与开发。
(5)加强以提高安全性和环境保护为目的研究开发。
(6)提高液压元件和系统的工作可靠性。
(7)标准化和多样化。
(8)开展液压系统设计理论和系统性能分析研究。
1.2国内研究状况及发展趋势
我国挖掘机生产起步较晚,从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台机械式单斗挖掘机至今,大体经历了测绘仿制、自主研发和发展提高三个阶段。
新中国成立初期,以测绘仿制前苏联20世纪30~40年代的机械式单斗挖掘机为主,开始了我国的挖掘机生产历史,由于当时国家经济建设的需要,先后
建立起十多家挖掘机生产厂,到20世纪80年代末,我国的中小型液压挖掘机已形成系列,但总的说来,我国的挖掘机生产批量小,产品质量不稳定,与国际先进水平相比,差距较大。
改革开放以来,生产企业积极引进、消化、吸收国外先进技术,促进了我国挖掘机行业的发展,目前国产液压挖掘机的产品性能指标已达到20世纪80年代的国际水平,部分产品达到了90年代的水平。
从总体来看,我国挖掘机行业整体发展水平较国外缓慢,在挖掘机液压系统方面的理论还比较薄弱。
国内大部分挖掘机企业在挖掘机液压系统传统技术方面的研究具有一定基础,但由于采用传统液压系统的挖掘机产品在性能、质量、作业效率、可靠性等方面均较差,因此采用传统液压系统的挖掘机在国内市场上基本失去了竞争力,取而代之的是采用各种高新技术的国外挖掘机产品。
先进的挖掘机液压系统都被国际上一流的生产企业垄断,国内企业在该领域的研究几乎是空白,这样国内的挖掘机生产厂家就无法独立制造出性能优异的挖掘机,绝大部分的市场份额都被国外各种品牌的挖掘机所占据。
1.3挖掘机液压系统的研究现状及发展趋势
随着液压挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化方向发展,挖掘机对液压技术的要求不断提高并呈现如下特点:
(1)迅速发展全液压挖掘机并进一步改进液压系统。
中、小型液压挖掘机的液压系统有向变量系统转变的明显趋势。
因为变量系统在油泵工作过程中,压力减小时用增大流量来补偿,使液压泵功率保持恒定,亦即装有变量泵的液压挖掘机可经常性地充分利用油泵的最大功率;当外阻力增大时则减少流量(降低速度),使挖掘力成倍增加;采用三回路液压系统,产生三个互不成影响的独立工作运动,实现与回转机构的功率匹配,将第三泵在其他工作运动上接通,成为开式回路第二个独立的快速运动。
液压技术在挖掘机上的普遍使用,为电子技术、自动控制技术在挖掘机上的应用与推广创造了条件,液压、电子和自动化技术日益结合,共同促进挖掘机的控制性能不断提高。
挖掘机由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、液压伺服操纵和电气控制、无线电遥控、电子计算机综合程序控制。
在危险地区或水下作业采用无线电操纵,利用电子计算机控制接收器和激光导向相结合,实现了挖掘机作业操纵的完全自动化。
20世纪70年代,为了节省能源
消耗和减少对环境的污染,使挖掘机的操作更加轻便和安全作业,降低挖掘机噪音,改善驾驶员工作条件,电子和自动控制技术逐步应用在挖掘机上。
随着对挖掘机的工作效率、节能环保、操作轻便、安全舒适、可靠耐用等方面性能要求的提高,机电一体化技术在挖掘机上得以广泛应用,并使其各种性能有了质的飞跃。
20世纪80年代,以微电子技术为核心的高新技术,特别是微机、微处理器、传感器和检测仪表在挖掘机上的应用,推动了电子控制技术在挖掘机上应用和推广,并已成为挖掘机现代化的重要标志,亦即目前先进的挖掘机上设有发动机自动怠速及油门控制系统、功率优化系统、工作模式控制系统、监控系统等电控系统。
所有这一切,都是挖掘机的全液压化奠定的基础并为挖掘机的全面发展创造了美好的前景。
(2)重视采用新技术、新工艺、新结构,加快标准化、系列化、通用化发展速度。
例如美国林肯贝尔特公司新C系列LS-5800型液压挖掘机安装了全自动控制液压系统,可自动调节流量,避免了驱动功率的浪费,还安装了计算机辅助功率系统,提高了挖掘机的作业功率,更好地发挥液压系统的功能;日本住友公司生产的FJ系列五种新型号挖掘机配有与液压回路连接的计算机辅助功率控制系统,利用精控模式选择系统,减少燃油、发动机功率和液压功率的消耗,并延长了零部件的使用寿命;德国奥加凯公司生产的挖掘机的油泵调节系统具有合流特性,使油泵具有最大的工作效率;日本神钢公司在新型液压挖掘机上采用智能型控制系统,即使无经验的驾驶员也能进行复杂的作业操作;德国利勃海尔公司开发了ECO(电子控制作业)的操纵装置,可根据作业要求调节挖掘机的作业性能,取得了高效率、低油耗的效果;美国卡特匹勒公司在新型B系统挖掘机上采用最新的3114T型柴油机以及扭矩载荷传感压力系统、功率方式选择器等,进一步提高了挖掘机的作业效率和稳定性。
韩国大宇公司在DH280型挖掘机上采用了EPOS即电子功率优化系统,根据发动机负荷的变化,自动调节液压泵所吸收的功率,使发动机转速始终保持在额定转速附近,即发动机始终以全功率运转,这样既充分利用了发动机的功率、提高挖掘机的作业效率,又防止了发动机因过载而熄火。
1.4本设计的研究内容
现代挖掘机上说应用的技术有很多种,比较先进的技术方向来自日本和欧美地区,如德国的力士乐液压系统和日本的川崎液压系统,他们不仅在泵控系统和阀控系统有着各自的优势,在未来的相当长的一段时间发展中也会处于领先地位。
本文对液压挖掘机的发展和基本组成部分进行阐述,对挖掘机中一款典型的液压系统进行分析。
(1)挖掘机液压系统发展概况
通过对书籍和网络的查阅,对国内外挖掘机的发展历史进行了系统的了解,分析了现在液压挖掘机的发展趋势。
在技术上的应用和创新的方面了解。
(2)挖掘机液压系统分析
在进行挖掘机的分析前,对工程机械的液压系统的组成进行一定的了解。
对挖掘机进行分析时,对它的液压系统的基本组成部分进行系统了解,如动力元件(泵)、控制元件(主阀,先导阀)、执行元件(液压缸,行走马达,行走马达)、辅助元件(蓄能器,油箱等)。
并对液压挖掘机的工况和基本回路进行分析。
(3)挖掘机川崎液压系统分析
分析了川崎液压系统的基本原理。
对川崎液压系统的泵控系统和主阀控制系统进行了概括,在挖掘机进行复合工作时的工作原理进行分析和理解。
挖掘机的液压系统,首先要分析液压挖掘机的工作过程及其作业要求,掌握各种液压作用元件动作时的流量、力和功率要求以及液压作用元件相互配合的复合动作要求和复合动作时油泵对同时作用的各液压作用元件的流量分配和功率分配。
2挖掘机液压系统分析
2.1挖掘机液压系统基本组成部分
液压机械的液压系统虽然越来越复杂,但是一个复杂的液压系统往往是由一些基本回路组成的,液压基本回路是由有关液压元件组成,能够完成某一特定的功能的基本回路。
因此,液压系统基本组成部分包括:
动力元件,执行元件,控制元件,辅助元件,工作介质组成。
液压动力元件:
为机械的液压系统提供高压压力油的元件——液压泵。
它由原动机驱动,把输入的机械能转换成油液的压力能,再以压力、流量的形成,输入到系统中去,它为液压系统提供动力源。
液压挖掘机常用的泵有齿轮泵和柱塞泵。
齿轮泵是一种常见的液压泵,是利用相互啮合的齿轮的转动实现进油和排油,它的主要优点是结构简单,制造方便,价格低廉,体积小,重量轻,自吸性好,对液压油污染不敏感。
一般用于先导泵。
齿轮泵有一定的的缺陷,由于它由两个相互啮合的齿轮组成,因此它有很强的脉动性,对管路产生一定的冲击,并产生噪音,因此,它用于低压场合。
齿轮相互啮合
图2-1齿轮泵结构原理
重合度大于1,两对相互啮合的齿轮产生一个密闭的高压油腔产生困油现象,高压时对齿轮泵本身产生一定变形和损坏,低压时将会产生气蚀,为了解决这项问题,在将会产生困油现象的部位开卸荷槽,将油腔里的高压油放出。
缓解因困油产生的高压和气蚀。
一个柱塞泵主要由主轴,缸体,柱塞,配油盘和斜盘组成,液压泵的主轴用花键联在缸体上,一般有九个柱塞,通过配油盘上的油口布置成当柱塞后退时经过的吸油口,当柱塞推进时经过出油口,斜盘地调大调小,以改变柱塞的行程,也就改变了排量出油的油量。
斜盘角度越大,排出的液压油量越多,当输入轴转动时,缸体也转动。
当斜盘倾斜时,缸体内的柱塞就一边随缸体做圆周运动,一边做轴向往复运动。
这样,当柱塞经过吸油口时就吸油,经过排油口时就排油。
液压执行元件:
为机械的行走,回转,工作装置提供执行动作的液压马达与液油缸。
这些马达与油缸将液压泵提供的液压能转化为机械能。
马达的工作原理与柱塞泵相反,液压挖掘机马达分为行走马达和回转马达两种,它们都是由马达和减速部分组成。
回转马达属轴向柱塞马达(如图2-2),是通过对往复运动的柱塞上施加高压的液压油所产生的反作用产生扭矩,然而在这种结构中,缸体和驱动轴之间成一定角度,反作用加在驱动轴法兰上。
行走马达与回转马达一样,但行走的安全性要求行走马达更加稳定安全,所以阀块的组成与回转马达不同。
为了能使两边行走马达能够
以相同速度进行运转,在每个行走马达上安装平衡阀,在有相同的压力的情况下推开平衡阀阀芯,为行走马达进行供油,与回转马达还有一点不同的是,行走马有高低速转换装置,通
图2-2行走马达控制回路
过高低速的转换进而推动斜盘,改变马达的流量,进而改改变行走的速度,所以说,行走马
达是可调的,而回转马达是不可调的,结构上的差异使功能上也存在了很大不同。
行走马达普遍采用高速马达加行星减速机或摆线针轮减速机,而液压马达部分的回路的控制有其特点。
行走马达的控制回路,该马达配备了高压自动变量装置,当挂上高速挡时,回路接手动变速油口来油,推动变速阀左移,使马达变为小排量;假如行驶阻力增大致使油压升高到设定值时,油液推动变速阀右移,马达自动变为大排量低速挡,以增大扭矩。
液压控制元件:
为保证液压系统正确、安全的完成工作功能而在液压系统中设置的各类阀类,这些液压阀的功能是调节液压系统油液的工作压力、流量、流动方向,以满足工作装置的工作要求。
各类液压阀的本质是一样的,都是依靠改
变阀口的大小,使其通流面积和压力差发生变化来实现对液流的控制。
后随着发展而演变出各种阀类。
按液压阀的用途分方向控制阀,如单向阀、换向阀;压力控制阀,如溢流阀、减压阀、顺序阀和平衡阀;流量控制阀,如节流阀、调速阀。
(1)主溢流阀:
控制油缸和马达工作压力,在工作期间保证系统压力的稳定和安全,在主系统压力过高时,通过克服弹簧压力溢流。
图2-3主阀结构
(2):
油口溢流阀:
支持负荷时的安全装置,当机械不工作时,防止液压部件在受到意外冲击时带来损坏,并防止油缸或马达因自重工作而引起的气穴现象。
液压辅助元件:
为液压系统的工作提供辅助作用的装置,如液压油箱、过滤器、蓄能器、冷却器、液压管路等,这些辅助装置的作用是负责液压油的存储、净化、输送、密封、冷却等辅助作用的,辅助装置也很重要,离开了辅助装置,液压系统也将无法工作。
其中蓄
图2-4挖掘机溢流阀
能器主要存储油液多余的液压能,并在适当的时候释放出来供给系统,做辅助动力源,保压和补充泄漏、缓和冲击,吸收压力脉动。
2.2液压挖掘机液压系统组成和功能
(1)行走装置
液压挖掘机行走装置的反力同时能使挖掘机作短距离行走,按结构不同,可分为履带式、轮胎式两类。
履带式行走装置由履带、支重轮、托链轮、驱动轮、导向轮、张紧装置、行走架液压马达、减速机等组成,液压挖掘机的行走装置采用液压马达、减速机、驱动轮,每条履带有各自的液压马达和减速机,由于两个液压马达可独立操作,因此,机器的左右履带可以同步前进后退,也可以通过一条履带制动来实现转弯,还可以通过两条履带相反方向驱动,来实现原地转向,操作十分简单。
(2)回转机构
回转机构包括回转驱动装置、回转支承,回转驱动装置一般采用定量马达,经过回转减速机两行星齿轮与回转支承的内齿圈相齿合而实现转台的回转,具有结构紧凑,体积小、效率高速比大,承载能力强,发热量和功率损失小,工作可靠等优点,回转支承一般采用的滚动轴承,其中用的最广泛的是单排滚球式和双排式滚轴柱式回转支承。
(3)工作装置
工作装置是液压挖掘机的主要组成部分之一,由于工作的不同,工作装置不同类很多常用挖掘、装载和起重装置也可以有很多形式,挖掘装置一般采用斗杠油缸进行挖掘,动臂油缸主要用于调节切削角度,清除障碍,以及挖掘,铲斗多用于开启斗底的方式卸载,斗底的开启、关闭也用了油缸。
2.3液压挖掘机的工况分析
按照不同的功能可将挖掘机液压系统分为三个基本部分:
工作装置系统,回转系统、行走系统。
挖掘机的工作装置主要由动臂、斗杆、铲斗及相应的液压缸组成,它包括动臂、斗杆、铲斗三个液压回路。
回转装置的功能是将工作装置和上部转台向左或向右回转,以便进行挖掘和卸料,完成该动作的液压元件是回转马达。
回转系统工作时必须满足如下条件:
回转迅速、起动和制动无冲击、振动和摇摆,与其它机构同时动作时,能合理地分配去各机构的流量。
行走装置的作用是支撑挖掘机的整机质量并完成行走任务,多采用履带式和轮胎式机构,所用的液压元件主要是行走马达。
1一动臀升降:
2一斗杆收放;3—铲斗装卸;4一转台回转;5—整机行走
图2-5液压挖掘机作业过程
在不同的的工作环境中,液压挖掘机所体现的功能是不同的,如破碎,挖掘等,但是在液压挖掘机的作业过程中包括以下几个基本动作:
动臂升降、斗杆收放、铲斗装卸、转台回转、整机行走以及其它辅助动作。
除了辅助动作(例如整机转向等)不需全功率驱动以外,其它都是液压挖掘机的主要动作,要考虑全功率驱动。
由于液压挖掘机的作业对象和工作条件变化较大,主机的工作有两项特殊要求:
(1)实现各种主要动作时,阻力与作业速度随时变化,因此,要求液压缸和液压马达的压力和流量也能相应变化:
(2)为了充分利用发动机功率和缩短作业循环时间,工作过程中往往要求有两个主要动作(例如挖掘与动臂、提升与回转)同时进行复合动作。
(3)在工作过程中满足操作者意志,并要求挖掘的具有一定程度上的节能作用。
2.4挖掘机液压系统的基本回路分析
基本回路是由一个或几个液压元件组成、能够完成特定的单一功能的典型回路,它是液压系统的组成单元。
液压挖掘机液压系统中基本回路有限压回路、卸荷回路、缓冲回路、节流回路、行走回路、合流回路、再生回路、闭锁回路、操纵回路等。
(1)限压回路
限压回路用来限制压力,使其不超过某一调定值。
限压的目的有两个:
一是限制系统的最大压力,使系统和元件不因过载而损坏,通常用安全阀来实现,安全阀设置在主油泵出油口附近;二是根据工作需要,使系统中某部分压力保持定值或不超过某值,通常用溢流阀实现,溢流阀可使系统根据调定压力工作,多余的流量通过此阀流回油箱,因此溢流阀是常开的。
液压挖掘机执行元件的进油和回油路上常成对地并联有限压阀,限制液压缸、液压马达在闭锁状态下的最大闭锁压力,超过此压力时限压阀打开、卸载保护了液压元件和管路免受损坏,这种限压阀实际上起了卸荷阀的作用。
维持正常工作,动臂液压缸虽然处于“不工作状态”,但必须具有足够的闭锁力来防止活塞杆的伸出或缩回,因此须在动臂液压缸的进出油路上各装有限压阀,当闭锁压力大于限压阀调定值时,限压阀打开,使油液流回油箱。
限压阀的调定压力与液压系统的压力无关,且调定压力愈高,闭锁压力愈大,对挖掘机作业愈有利,但过高的调定压力会影响液压元件的强度和液压管路的安全。
通常高压系统限压阀的压力调定不超过系统压力的25%,中高压系统可以调至25%以上。
1-换向阀2-限压阀3-油缸
图2-6限压回路
(2)缓冲回路
液压挖掘机满斗回转时由于上车转动惯量很大,在启动、制动和突然换向时会引起很大的液压冲击,尤其是回转过程中遇到障碍突然停车。
液压冲击会使整个液压系统和元件产生振动和噪音,甚至破坏。
挖掘机回转机构的缓冲回路就是利用缓冲阀等使液压马达高压腔的油液超过一定压力时获得出路。
图示为液压挖掘机中比较普遍采用的几种缓冲回路。
中回转马达两个油路上各装有动作灵敏的小型直动式缓冲(限压)阀2、3,正常情况下两阀关闭。
当回转马达突然停止转动或反向转动时,高压油路Ⅱ的压力油经缓冲阀3泄回油箱,低压油路Ⅰ则由补油回路经单向阀4进行补油,从而消除了液压冲击。
缓冲(限压)阀的调定压力取决于所需要的制动力矩,通常低于系统最高工作压力。
该缓冲回路的特点是溢油和补油分别进行,保持了较低的液压油温度,工作可靠,但补油量较大。
是高、低压油路之间并联有缓冲阀,每一缓冲阀的高压油口与另一缓冲阀的低压油口相通。
当回转机构制动、停止或反转时,高压腔的油经过缓冲阀直接进入低压腔,减小了液压冲击。
这种缓冲回路的补油量很少,背压低,工作效率高。
是回转马达油路之间并联有成对单向阀4、5和6、7,回转马达制动或换向时高压腔的油经过单向阀5、缓冲(限压)阀2流回油箱,低压腔从油箱经单向阀6获得补油。
图2-7缓冲回路
上述各回转回路中的缓冲(限压)阀实际上起了制动作用,换向阀1中位时回转马达两腔油路截断,只要油路压力低于限压阀的调定压力,回转马达即被制动,其最大制动力矩由限压阀决定。
当回转操纵阀回中位产生液压制动作用时,挖掘机上部回转体的惯性动能将转换成液压位能,接着位能又转换为动能,使上部回转体产生反弹运动来回振动,使回转齿圈和油马达小齿轮之间产生冲击、振动和噪声,同时铲斗来回晃动,致使铲斗中的土洒落,因此挖掘机的回转油路中一般装设防反弹阀。
(3)节流回路
节流调速是利用节流阀的可变通流截面改变流量而实现调速的目的,通常用于定量系统中改变执行元件的流量。
这种调速方式结构简单,能够获得稳定的低速,缺点是功率损失大,效率低,温升大,系统易发热,作业速度受负载变化的影响较大。
根据节流阀的安装位置,节流调速有进油节流调速和回油节流调速两种。
1-齿轮泵2-溢流阀3-节流阀4-换向阀5-油缸
图2-8节流回路
为进油节流调速,节流阀3安装在高压油路上,液压泵1与节流阀串联,节流阀之前装有溢流阀2,压力油经节流阀和换向阀4进入液压缸5的大腔使活塞右移。
负载增大时液压缸大腔压力增大,节流阀前后的压力差减小,因此通过节流阀的流量减少,活塞移动速度降低,一部分油液通过液流阀流回油箱。
反之,随着负载减小,通过节流阀进入液压缸的流量增大,加快了活塞移动速度,液流量相应地减少。
这种节流方式由于节流后进入执行元件的油温较高,增大渗漏的可能性,加以回油无阻尼,速度平稳性较差,发热量大,效率较低。
为回油节流调速,节流阀安装在低压回路上,限制回油流量。
回油节流后的油液虽然发热,但进入油箱,不会影响执行元件的密封效果,而且回油有阻尼,速度比较稳定。
液压挖掘机的工作装置为了作业安全,常在液压缸的回油回路上安装单向节流阀,形成节流限速回路。
为了防止动臂因自重降落速度太快而发生危险,其液压缸大腔的油路上安装由单向阀和节流阀组成的单向节流阀。
此外,斗杆液压缸、铲斗液压缸在相应油路上也装有单向节流阀。
(4)行走限速回路
履带式液压挖掘机下坡行驶时因自重加速,可能导致超速溜坡事故,且行走马达易发生吸空现象甚至损坏。
因此应对行走马达限速和补油,使行走马达转速控制在允许范围内。
1-换向阀2.3-压力阀4.5.6-单向阀8.9-安全阀10-行走马达
图2-9行走限速回路
行走限速回路是利用限速阀控制通道大小,以限制行走马达速度。
比较简单的限速方法是使回油通过限速节流阀,挖掘机一旦行走超速,进油供应不及,压力降低,控制油压力也随之降低,限速节流阀的通道减小,回油节流,从而防止了挖掘机超速溜坡事故的发生。
履带式液压挖掘机行走马达常用的限速补油回路如图2-4
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