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挖掘机液压系统 挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车或卸至堆料场的土方机械。挖掘机的液压系统形式和种类很多，我们可以从不同的角度进行分类，那么都可以分为哪几类呢？ 挖掘机液压系统分类 l 按油液的循环形式可分为开式系统和闭式系统； l 从多路阀的形式可分开中心系统和闭中心系统； l 从泵的形式来看有定量泵系统和变量泵系统。 系统类型存在的不同优劣 油液的循环形式 开式系统是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再经过换向阀回油箱。 ●优点：1) 液压系统结构较为简单；2) 可以发挥油箱的散热、沉淀杂质 作用。 ●缺点：1) 油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动不 平稳；2) 吸油管路管径大而短；3) 转速受吸油压力限制；4) 方向阀通 径的大小由系统流量决定；5) 过滤器/冷却器的尺寸大小由系统流量决 定(对于较大功率的系统采用单独旁路节流过滤/冷却的形式)；6) 系统 油箱大；7) 泵的安装位置需要考虑其对吸油压力的影响；8) 负载的平 衡靠回油路上的背压或平衡阀来实现。 闭式系统是指液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封闭循环。 ●优点：1) 结构紧凑，油箱小；2) 油液与空气接触机会少，空气不易渗入系统，传动较平稳；3) 可采用高转速泵，故可相对减小泵体积；4) 没有控制阀，由泵确定流量和流向；5) 没有制动阀；6) 工作机构的变 速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了开式系统换向过程 中所出现的液压冲击和能量损失。 ●缺点：1) 较开式系统复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差；2) 为补偿系统 中的泄漏，通常需要一个小流量的补油泵和油箱；3) 只能同时实现与安装油泵数量一 样多的动作；4) 空行程速度只能通过使用较大排量的油泵或变量马达来提高。 多路阀的形式 开中心系统是指当换向阀阀杆在中位时，液压泵排出的液压油通过换向阀的中位油道直接流回油箱。当阀杆换向时，中位油道开始关闭，工作油道的压力逐渐升高，直到克服负载压力，驱动执行器动作。 开中心系统工作原理 闭中心系统是指当换向阀阀杆在中位时，液压泵只提供系统最大压力下的内部泄漏所需的流量。当阀杆换向时，液压泵只提供系统所需的流量，消除了开中心系统所固有的旁路回油损失。 闭中心系统工作原理 我们从调速性能、执行器同时动作的复合操作性能、各阀杆供油流量选择自由度、节能和生产率、动态性能等多方面进行对比分析后，可知闭中心负载敏感压力补偿是为了使液压系统能更好地符合挖掘机复杂工况而开发出来的新型的液压系统。作为多路阀液压系统，主要性能是操纵性，所谓操纵性就是能否按司机的愿望，很自在地控制作业装置的运动。开中心不能实现理想的操作动作，必然产生不正确和无谓的浪费动作，必然加重司机的生理和心理负担。这就是为什么很多挖掘机厂家过去采用开中心现改为闭中心的原因。 泵的形式 定量泵系统仍在小型液压挖掘机上应用。机重13吨左右的挖掘机，采用定量系统约为50%，此系统多用外啮合齿轮泵，系统工作压力为16Mpa左右，国外也有的采用双作用叶片泵作为动力元件。 定量系统在中小型挖掘机上应用的主要原因是: ●1) 定量泵结构简单，价格低廉，工作可靠; ●2) 由于液压泵经常在非满载荷下工作，泵的寿命比变量泵长; ●3) 由于流量固定，执行元件的速度也稳定，工作装置的轨迹比较容易控制，因此开挖面较好。 在定量系统中，由于流量固定，不能在负荷发生变化时使流量作相应的变化，负荷较小时不能提高作业速度，功率得不到充分利用。为了满足作业需求，定量系统的发动机要根据最大外负荷和作业速度来确定。一般情况下，单泵定量系统的平均负荷为最大负荷的60%左右，所以该系统的发动机功率平均只利用了约60%左右。单斗液压挖掘机各个机构的运动因作业要求需要变速，为了获得不同的速度，经常依靠阀来进行调速，结果发热量高，浪费严重。 变量泵系统于20世纪60年代出现并在欧洲生产的液压挖掘机上开始应用。变量系统保留了传统的系统回路和换向阀，具有随负载的变化而自动改变液压泵排量的特点，自从应用后便迅速取代定量泵，目前大、中型挖掘机液压系统的主油路基本上都采用变量泵供油。为了充分利用柴油机功率而又不会使柴油机过载，大、中型液压挖掘机通常采用恒功率变量泵与定量马达等组成的变量系统，它能随负载变化而自动改变液压泵的排量，使柴油机经常接近于其设计功率工作。随着液压技术的发展，针对挖掘机作业循环中的各种动作，以提高复合动作的准确性为目的，后来的中型吨位挖掘机普遍采用了双泵双回路变量系统。 |
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