挖掘机的液压结构及工作原理是啥?

2023-06-17

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液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。

       液压挖掘机一般由工作装置、回转装置和行走装置三大部分组成(图1)。根据其构造和用途可以区分为:履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。

       工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要,液压挖掘机可以配装多种工作装置,如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具(图2)。

       回转与行走装置是液压挖掘机的机体,转台上部设有动力装置和传动系统。发动机是液压挖掘机的动力源,大多采用柴油要在方便的场地, 也可改用电动机。

       液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件,推动工作装置动作,从而完成各种作业。以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。该机采用改进型的开式中心 负荷传感系统(OLSS)。该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度(输出流量)的方法,减少了发动机的功率输出,从而减少燃油消耗,是一种节能型系统(见图3)。

       这种液压系统的特点是:定转矩控制,能维持液压泵驱动转矩不变,载断控制,可以减少作业时间的卸荷损失;油量控制,可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量,减少功率损失。

参考知识1 常见的挖掘机结构包括动力装置、工作装置、回转机构、操纵机构、传动机构、行走机构和辅助设施等。
传动机构通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件,推动工作装置动作,从而完成各种作业。
行走装置
行走装置即底盘,包括履带架和行走系统,主要由履带架、行走马达+减速机及其管路、驱动轮、导向轮、托链轮、支重轮、履带、张紧缓冲装置组成,其功能为支承挖掘机的重量,并把驱动轮传递的动力转变为牵引力,实现整机的行走。
车架总成(即履带行走架总成)为整体焊接件,采用X形结构,其主要优点是具有高的承载能力。车架总成由左纵梁(即左履带架)、主车架(即中间架)、右纵梁(即右履带架)三部分焊接而成。车架总成的重量为2吨。
中央回转接头是联接回转平台与底盘油路的液压元件,它保证回转平台旋转任意角度后,行走马达还能正常配油,现用回转接头是5通。
工作装置
工作装置是液压挖掘机的主要组成部分,目前SY系列挖掘机配置的是反铲工作装置,它主要用于挖掘停机面以下的土壤,但也可以挖掘最大切削高度以下的土壤,除了可以挖坑、开沟、装载外还可以进行简单平整场地工作。挖掘作业适应于开挖Ⅰ~Ⅳ级土,Ⅴ级以上用液压锤或需爆破手段。
反铲工作装置由动臂、斗杆、铲斗、摇杆、连杆及包含动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸在内的工作装置液压管路等主要部分组成。
参考知识B   挖掘机的液压结构
  一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、无件和液压油。
动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。
执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动。
控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同,液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等;流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等;方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。根据控制方式不同,液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。
辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。
液压油是液压系统中传递能量的工作介质,有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。
  工作原理
   帕斯卡原理
  帕斯卡原理是一个静力学原理,
  对于“理想液体”有:
  1、处于密闭容器内的“理想液体”对施加于它表面的压力向各个方向等值传递;
  2、速度的传递按“容积变化相等”的原则;
  3、液体的压力由外载荷建立。
  4、能量守恒。
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