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摘要:液压挖掘机在工程机械中占有举足轻重的地位,近年来国产挖掘机发展迅猛,有超越外国品牌的趋势,这同时对工程设计人员提出更高要求。一般挖掘机分为两个油路(大型挖掘机还有独立散热油路等,本论文不再探讨),为主油路和先导油路。主油路为挖掘机执行元件的驱动油路;先导油路为辅助油路,相当于各个主油路的开关,通过推动主油路主控制閥的各个阀芯及部分控制油路部分,来实现控制功能。本论文讨论先导油路的设计,为初入挖掘机液压设计的人员设计先导油路提供参考。
关键词:液压挖掘机;先导油路;控制油路
一、先导油路的组成。
先导油路组成包括供油泵,维持3.9MPa左右压力的减压或溢流阀,起过滤一定清洁度液压油的先导过滤器,控制作用的先导油源阀,起操作作用的各先导阀及辅助管路。
1.供油泵。
供油泵为先导油路提供先导油源,由于挖掘机大部分液压件已经成熟,各个液压件配套厂在设计泵时已经考虑到先导泵,在开发泵时已经配套供油装置,我们在选用时正确的选用即可。
先介绍市场常见的几种先导泵:一、主泵上带有先导齿轮泵,这种在小挖的常规开式系统和中大挖的正负流量系统比较常见,如图一,为KYB厂家K5V200DT主泵配带的齿轮泵。二、部分负载敏感系统。此种负载敏感系统没有专门的齿轮泵,通过在主油路上引一部分主油,通过减压作为先导油源,如图二。三、部分微挖,国产液压系统不太成熟,部分主机厂微降低成本,从主油路通过减压得到先导油源,如图三。
2.起恒定稳压作用的阀。
挖掘机主阀和其它马达等对阀芯的推动压力有了行业标准,最高推动压力在3.9MPa附近,这就需要设计先导油路时,最高压力稳定在某个设定的低压值上。一般根据系统特点选用溢流阀和减压阀。
根据选用情况分类。选用减压阀情况。一般在负载敏感或1中提到的微型挖掘机系统中,此系统先导油源一般来自主油路,需要通过降压实现,一般设计时,设计在先导油源阀中,如图二和图三;选用溢流阀分两种情况,如选用的泵本身在齿轮泵油口并联一个溢流阀,此种情况,在设计先导油源阀时,就不需要增加溢流阀的功能,如图一,泵本身带有溢流阀。如泵本身不带溢流阀,需要在设计先导油源阀时带溢流阀。
3.先导过滤器。
因先导油源阀和各先导阀对液压油的清洁度要求较高,需要提供清洁度较高的液压油,就需要在泵的出口处增加先导过滤器,一般要求先导过滤器的滤芯精度为10μm。有些厂家在设计时把先导过滤器和先导油源阀集成在一个阀块上,有些厂家单独选用过滤器安装在油路中。注意在选用过滤器时,需要考虑过滤器的耐压能力,在一些负载敏感油路中,如不进行降压处理,需要选用耐系统压力的耐高压过滤器。
4.先导油源阀。
先导油源阀的作用主要相当于先导油路的逻辑控制装置,控制各先导阀等的供油。如实现行走马达的高低速,液压系统的增压,回转马达的解锁及主阀上下车动作控制功能的供油等功能。这些控制是通过电磁二通选择阀实现。如上述所述,先导泵无降压装置,需要把溢流阀或减压阀集成在先导油源阀阀块中。
挖掘机工作时,要求在突然停机故障时,通过推动主阀阀芯,依靠大小臂自身自重,完成工作装置着地的目的。同时检修时,需要泄压,使高压油释放,避免出现维修事故,这需要增加蓄能器,在打开行程开关时,启动开关上电时,实现上述功能。此功能的实现见图一至图三。
5.各先导阀,由于市场都有成熟的产品,设计时,只需要根据参数选择即可;连接胶管不再讲述。
结语:
挖掘机的先导油路设计,需要根据选用市场液压部件组成系统的实际情况选定,保证给各先导阀及控制油路提供的液压油清洁度满足要求,并且压力满足要求。同时避免在选用的泵中有稳压装置,同时在油源阀块上重复设计的浪费。
作者简介:
梁继山(1987.09--);男,山东省临沂人,本科,毕业于烟台大学;助理工程师;研究方向:工程机械液压。
关键词:液压挖掘机;先导油路;控制油路
一、先导油路的组成。
先导油路组成包括供油泵,维持3.9MPa左右压力的减压或溢流阀,起过滤一定清洁度液压油的先导过滤器,控制作用的先导油源阀,起操作作用的各先导阀及辅助管路。
1.供油泵。
供油泵为先导油路提供先导油源,由于挖掘机大部分液压件已经成熟,各个液压件配套厂在设计泵时已经考虑到先导泵,在开发泵时已经配套供油装置,我们在选用时正确的选用即可。
先介绍市场常见的几种先导泵:一、主泵上带有先导齿轮泵,这种在小挖的常规开式系统和中大挖的正负流量系统比较常见,如图一,为KYB厂家K5V200DT主泵配带的齿轮泵。二、部分负载敏感系统。此种负载敏感系统没有专门的齿轮泵,通过在主油路上引一部分主油,通过减压作为先导油源,如图二。三、部分微挖,国产液压系统不太成熟,部分主机厂微降低成本,从主油路通过减压得到先导油源,如图三。
2.起恒定稳压作用的阀。
挖掘机主阀和其它马达等对阀芯的推动压力有了行业标准,最高推动压力在3.9MPa附近,这就需要设计先导油路时,最高压力稳定在某个设定的低压值上。一般根据系统特点选用溢流阀和减压阀。
根据选用情况分类。选用减压阀情况。一般在负载敏感或1中提到的微型挖掘机系统中,此系统先导油源一般来自主油路,需要通过降压实现,一般设计时,设计在先导油源阀中,如图二和图三;选用溢流阀分两种情况,如选用的泵本身在齿轮泵油口并联一个溢流阀,此种情况,在设计先导油源阀时,就不需要增加溢流阀的功能,如图一,泵本身带有溢流阀。如泵本身不带溢流阀,需要在设计先导油源阀时带溢流阀。
3.先导过滤器。
因先导油源阀和各先导阀对液压油的清洁度要求较高,需要提供清洁度较高的液压油,就需要在泵的出口处增加先导过滤器,一般要求先导过滤器的滤芯精度为10μm。有些厂家在设计时把先导过滤器和先导油源阀集成在一个阀块上,有些厂家单独选用过滤器安装在油路中。注意在选用过滤器时,需要考虑过滤器的耐压能力,在一些负载敏感油路中,如不进行降压处理,需要选用耐系统压力的耐高压过滤器。
4.先导油源阀。
先导油源阀的作用主要相当于先导油路的逻辑控制装置,控制各先导阀等的供油。如实现行走马达的高低速,液压系统的增压,回转马达的解锁及主阀上下车动作控制功能的供油等功能。这些控制是通过电磁二通选择阀实现。如上述所述,先导泵无降压装置,需要把溢流阀或减压阀集成在先导油源阀阀块中。
挖掘机工作时,要求在突然停机故障时,通过推动主阀阀芯,依靠大小臂自身自重,完成工作装置着地的目的。同时检修时,需要泄压,使高压油释放,避免出现维修事故,这需要增加蓄能器,在打开行程开关时,启动开关上电时,实现上述功能。此功能的实现见图一至图三。
5.各先导阀,由于市场都有成熟的产品,设计时,只需要根据参数选择即可;连接胶管不再讲述。
结语:
挖掘机的先导油路设计,需要根据选用市场液压部件组成系统的实际情况选定,保证给各先导阀及控制油路提供的液压油清洁度满足要求,并且压力满足要求。同时避免在选用的泵中有稳压装置,同时在油源阀块上重复设计的浪费。
作者简介:
梁继山(1987.09--);男,山东省临沂人,本科,毕业于烟台大学;助理工程师;研究方向:工程机械液压。