装载机液压系统与元件培训内容

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1、主要内容：主要内容：1.1.装载机转向系统与元件装载机转向系统与元件 2.2.装载机工作液压系统与元件装载机工作液压系统与元件 3.3.关于液压系统油温问题的分析关于液压系统油温问题的分析 4.4.液压系统常见故障分析与排除液压系统常见故障分析与排除 第一章 装载机转向系统与元件 1-1 转向系统概述 1-2 液压助力转向系统 1-3 带有恒流单稳阀的全液压转向系 1-4 负荷传感型（同轴流量放大）全液压转向系统 1-5 流量放大转向系统 1-1 转向系统概述 1转向的分类 轮式装载机的液压系统 工作液压系统、转向液压系统 动力换档双变系液压统。通常所说的液压系统主要指工作液压系统、转向液压系

2、统。按转向方式的不同，轮式装载机可分为偏转轮式转向、滑移式转向和铰接式转向三类。采用铰接式转向的装载机，工作装置装在前车架上，当车架相对偏转时，工作装置的方向始终与前车架的方向一致，有利于作业时使工作装置迅速地对准作业面，能减少作业循环的路程及时间，提高装载机的作业效率。因而，铰按式转向成为现代装载机应用最广的转向方式。1-1 转向系统概述（续）2转向系统的要求 转向性能良好是保证装载机行驶安全、减轻驾驶人员劳动强度、提高作业效率的重要因素。对转向系统的基本要求是操纵轻便、灵活、工作稳定可靠、耐久性好。转向油路要求供给比较稳定的流量，但转向系统常采用定量泵，定量泵的流量是随转速而变化的，则当发

3、动机低速转动时，转向油路的流量将减少，使转向速度迟缓，容易发生事故，如采用大流量泵，在发动机高转速时，多余的油流量将以溢流阀溢流的形式排出，则功率损失大，油液容易发热，亦不经济。比较合理的方法是选用辅助泵和流量转换阀，辅助泵的压力油通过流量转换阀的控制，随发动机转速的变化，全部或部分流入转向油路，以保证转向油路流量，剩余的油流入工作油路。The Product Design Process1-1 转向系统概述（续）3转向系统的类型 目前，国产“ZL”系列装载机采用的动力转向系统中，有一部分老型号的ZL40、ZL50型装载机为液压助力转向，而ZL30F和新设计、生产的ZL40F、ZL50F、ZL

4、40G、ZL50G等型号的装载机则全采用全液压转向。与工作液压系统相比，转向系统的类型较多，而且不同类型的转向系统分别代表了不同的液压技术的发展水平。目前轮式装载机上主要采用助力型转向系统；带有恒流单稳阀的全液压转向系统；负荷传感全液压转向器和优先阀组成的转向系统；流量放大转向系统；流量放大卸荷转向系统等，它们各有特色。1-2 液压助力转向系统 1系统的组成与原理 图图1 11 1轮式装载机液压助力转向系统的工作原理轮式装载机液压助力转向系统的工作原理1-1-转向油缸转向油缸 2-2-转向阀转向阀 3-3-恒流阀恒流阀 4-4-转向泵转向泵 5-5-滤油器滤油器 6-6-液压油箱液压油箱 1-

5、2 液压助力转向系统（续）2转向阀 图12 液压助力转向器的结构简图l随动杆总成 2转向臂轴 3钢球 4螺母 5滚针轴承 6YX型密封圈 7螺杆(转向轴)8阀体 9主阀芯 10弹簧 11柱塞 12“O”型密封圈 13端盖 14垫片 15推力轴承 16锁紧螺母1-2 液压助力转向系统（续）3恒流阀恒流阀 为了保证其转向速度不受发动机转速变化的影响，在转向器的前边为了保证其转向速度不受发动机转速变化的影响，在转向器的前边装有恒流阀，其结构如图装有恒流阀，其结构如图13所示。恒流阀的主要作用是：所示。恒流阀的主要作用是：（1）将转向油泵通往转向阀的液压油流量稳定在一定的范围将转向油泵通往转向阀的液压

6、油流量稳定在一定的范围，不使供，不使供给转向系统的流量因柴油机转速的变化而发生很大变化，以保证装载机给转向系统的流量因柴油机转速的变化而发生很大变化，以保证装载机转向性能的稳定。转向性能的稳定。（2）恒流阀内有先导型安全阀，能控制转向系统的最高压力恒流阀内有先导型安全阀，能控制转向系统的最高压力，既能保，既能保证转向系统具有足够的克服阻力的能力，又能保证转向系统工作可靠。证转向系统具有足够的克服阻力的能力，又能保证转向系统工作可靠。但当液压泵的转速超过发动机的怠速时，恒流阀将把多余的流量流回油但当液压泵的转速超过发动机的怠速时，恒流阀将把多余的流量流回油箱，所以当液压泵转速超过箱，所以当液压泵

7、转速超过2000r/min，将有，将有2/3左右流量损失，系统将产左右流量损失，系统将产生发热，降低了转向系统的效率，并且其转向系统与工作系统相互独立，生发热，降低了转向系统的效率，并且其转向系统与工作系统相互独立，其工作系统在铲切作业时，系统将产生发热，在掘起牵引共同工作的最其工作系统在铲切作业时，系统将产生发热，在掘起牵引共同工作的最大负荷工况下，其柴油机的输出功率只有额定功率的大负荷工况下，其柴油机的输出功率只有额定功率的85%90%，其柴，其柴油机输出的功率与装载机所需的功率不相匹配。油机输出的功率与装载机所需的功率不相匹配。1-2 液压助力转向系统（续）图图1 13 3 恒流阀的结构

8、恒流阀的结构1 1螺塞螺塞 2 2阀体阀体 3 3节流孔板节流孔板 4 4O O型密封圈型密封圈 5 5管接头管接头 6 6恒流阀芯恒流阀芯 7 7阀盖阀盖 8 8锁紧螺母锁紧螺母 9 9调压丝杆调压丝杆 1010弹簧座弹簧座 1111先导阀弹簧先导阀弹簧 1212先导阀阀芯先导阀阀芯 1313先导阀阀座先导阀阀座 14140 0 型密封圈型密封圈 1515螺塞螺塞 1616螺塞螺塞 1717主阀弹簧主阀弹簧 全液压转向器是20世纪50年代发明的，最早用于农业机械，后来应用于工程机械上。目前，装载机上使用最多的是BZZ型全液压转向器。BZZ型全液压转向器是由随动阀和一对摆线针轮啮合副组成的一种

9、摆线转阀式全液压转向器，是当今国内外应用较为流行的转向元件。它具有操纵灵活、省力，结构紧凑，工作可靠，安装布置方便以及在发动机熄火后仍能实现人力转向等特点。BZZ型全液压转向器主要分为开心无反应型（BZZ1）、开心有反应型（BZZ2）、闭心无反应型（BZZ3）、多功能无反应型（BZZ4）、负荷传感型（BZZ5）等五种结构型式。1-3 带有恒流单稳阀的全液压转向系统1-3 带有恒流单稳阀的 全液压转向系统（续）一系统的组成 带有恒流单稳阀的全液压转向系统主要由液压泵、恒流型单稳阀、BZZ1型（开心无反应型）全液压转向器及转向油缸、管路等组成。目前我公司生产的ZL40、50、ZL40F、50F型装

10、载机全部采用该全液压转向系统。1-3 带有恒流单稳阀的全液压转向系统（续）图14带有恒流单稳阀的全液压转向系统1转向泵 2滤油器 3恒流型单稳阀 4全液压转向5转向油缸1-3 带有恒流单稳阀的全液压转向系统（续）二BZZ1型全液压转向器的结构和特点q 由阀体、阀芯和阀套等组成的随动转阀,控制油流的方向 q 由转子和定子组成的一对内啮合齿轮，即接线针轮啮合副。在动力转向时，起计量马达的作用，以保证流进转向油缸的油量与方向盘的转角成正比；在人力转向时，相当于手动油泵。q 连接转子和阀套的联动轴及拨销，在动力转向时，保证阀套与转子同步（起反馈作用）；人力转向时，起传递扭矩的作用。q 弹簧片的作用是确

11、保随动阀的中间位置，起定中作用。所以弹簧片又称定中弹簧。q 进油口与回油口之间装有单向阀。在人力转向时，把转向油缸一腔的油经回油口吸入进油口，然后再通过摆线针轮啮合副压入转向油缸的另一腔（即在人力转向时起吸油作用）。全液压转向器的结构与原理图15 全液压转向器的结构（a）l连接块 2前盖 3阀体 4弹簧片 5拨销 6阀套 7阀芯 8联动铀 9转子 10后盖11限位柱 12隔盘 13定子 140形圈 15钢球 1 6 O 形 圈 17X形圈 18O形圈全液压转向器的结构与原理（续）图15 全液压转向器的结构（b）全液压转向器的结构与原理（续）图16（b）全液压转向器的工作示意图（中位时）全液压转

12、向器的结构与原理（续）图16（c）全液压转向器的工作示意图（转向位时）组合阀块 图图1 17 7 阀块的结构阀块的结构1 1单向阀座单向阀座 2 2阀芯阀芯 3 3弹簧弹簧 4 4阀体阀体 5 5螺堵螺堵 6 6溢流阀芯溢流阀芯 7 7溢流阀座溢流阀座 8 8调节螺塞调节螺塞 9 9双向缓冲阀座双向缓冲阀座 1010钢球钢球 1111弹簧弹簧 1212钢球座钢球座 13130 0 型圈型圈 1414螺堵螺堵 15;15;螺塞螺塞 1616密封垫片密封垫片 1717调节螺塞调节螺塞 1818弹簧弹簧组合阀块（续）阀块是一种组合式液压元件，主要由单向阀、安全阀块是一种组合式液压元件，主要由单向阀、

13、安全阀（溢流阀）、双向缓冲阀（过载阀）和补油阀等组成。阀（溢流阀）、双向缓冲阀（过载阀）和补油阀等组成。1.单向阀单向阀 作用是防止油液倒流，致使方向盘自动偏转，造成转作用是防止油液倒流，致使方向盘自动偏转，造成转向失灵。向失灵。2.溢流阀溢流阀 安装在阀体内与进油孔和回油孔相通的阀孔内，以防安装在阀体内与进油孔和回油孔相通的阀孔内，以防止系统过载。止系统过载。3.双向缓冲阀双向缓冲阀 保护转向系统免受过高的压力冲击，确保油路安全。保护转向系统免受过高的压力冲击，确保油路安全。4.4.补油阀补油阀 当油缸一腔压力高于缓冲阀调定的压力时，缓冲阀卸当油缸一腔压力高于缓冲阀调定的压力时，缓冲阀卸荷，

14、油缸另一腔的补油阀补油，从而保证了系统不致产荷，油缸另一腔的补油阀补油，从而保证了系统不致产生气蚀现象生气蚀现象。恒流型单稳阀（a）分流型单稳阀；(b)恒流型单稳阀 图18 单路稳定分流阀的油路 单路稳定分流阀（简称单稳阀）主要为BZZ系列全液压转向器配套，用于全液压转向系统。在转向油泵供油量及系统负荷变化的情况下，通过单稳阀来保证转向器所需的稳定流量，以满足装载机液压转向的要求。其结构型式有分流型和恒流型等。恒流型单稳阀（续）恒流型单稳阀用于独立系统，从转向泵来的油除供给转向系统外，多余的油及安全阀开启卸荷时溢出的油均从T口流回油箱。图图1 19 9 恒流型单稳阀的结构恒流型单稳阀的结构1

15、1安全阀螺塞安全阀螺塞 2 20 0形圈形圈 3 3安全阀垫片安全阀垫片 4 4安全阀弹簧安全阀弹簧 5 5阀芯阀芯 6 6阀座阀座 7 7油堵油堵 8 80 0形圈形圈 9 9阻尼塞阻尼塞 1010限位导套限位导套 1111弹簧弹簧 1212导套定位螺堵导套定位螺堵 13130 0形圈形圈 1414阀体阀体 1515阀芯阀芯 1616挡圈挡圈1-4 负荷传感型（同轴流量放大）全液压转向系统 一系统的组成与特点一系统的组成与特点 该系统主要由优先阀、该系统主要由优先阀、BZZ5型负荷传感转向器、转向油型负荷传感转向器、转向油缸和管路等组成，如图缸和管路等组成，如图110所示。通过优先阀进行合流

16、或所示。通过优先阀进行合流或分流，可以提高效率、降低损耗。此种型式目前应用较普遍。分流，可以提高效率、降低损耗。此种型式目前应用较普遍。我公司我公司ZL30F、ZL50G系列、系列、ZL30G等装载机等采用此种等装载机等采用此种型式。型式。该转向系统具有以下特点：该转向系统具有以下特点：1.1.组成元件结构紧凑，尺寸小。组成元件结构紧凑，尺寸小。2.2.全部元件自动润滑，寿命长。全部元件自动润滑，寿命长。3.3.转向可靠，操纵轻便灵活。转向可靠，操纵轻便灵活。4.4.可以实现与工作装置液压系统合流，减少功率损耗，可以实现与工作装置液压系统合流，减少功率损耗，提高系统效率。提高系统效率。1-4

17、负荷传感全液压转向系统（续）图图110 负荷传感型负荷传感型全液压转向系统全液压转向系统1转向泵转向泵 2优先阀优先阀 3BZZ5负荷传感型负荷传感型转向器转向器 4组合阀块组合阀块 5转向油缸转向油缸 二、BZZ5型负荷传感全液压转向器 1结构组成结构组成 BZZ5型负荷传感全液压转向器结构与型负荷传感全液压转向器结构与BZZ1型全液压转型全液压转向器相似，主要由随动转阀和计量马达组成。向器相似，主要由随动转阀和计量马达组成。随动转阀包括阀芯、阀套和阀体，阀套在阀体的内腔中，随动转阀包括阀芯、阀套和阀体，阀套在阀体的内腔中，由转子通过联动轴和拨销带动，可在阀体内移动；阀芯在阀由转子通过联动轴

18、和拨销带动，可在阀体内移动；阀芯在阀套的内腔中，可由方向盘通过转向轴带动着转动。套的内腔中，可由方向盘通过转向轴带动着转动。计量马计量马达包括转子和定子，定子固定不动，它有七个齿，转子有六达包括转子和定子，定子固定不动，它有七个齿，转子有六个齿，它们组成一对摆线针齿啮合齿轮。这七个齿腔的容积个齿，它们组成一对摆线针齿啮合齿轮。这七个齿腔的容积随转子的转动而变化，通过阀体上均布的七个油孔和阀套上随转子的转动而变化，通过阀体上均布的七个油孔和阀套上均布的十二个油孔向这七个齿腔配流，让压力油进入其中一均布的十二个油孔向这七个齿腔配流，让压力油进入其中一半齿腔，另一半齿腔将油压送到转向油缸。半齿腔，另

19、一半齿腔将油压送到转向油缸。阀体上除有四个油口，分别与进油、回油和转向油缸两阀体上除有四个油口，分别与进油、回油和转向油缸两腔相通外，还有一个负载反馈油口腔相通外，还有一个负载反馈油口Ls与优先阀相通。与优先阀相通。二、BZZ5型负荷传感全液压转向器（续）图图111 BZZ5负荷传感型全液压转向器负荷传感型全液压转向器三优先阀 该阀与该阀与BZZ5型转向器配套，组成负荷传感转向系统，型转向器配套，组成负荷传感转向系统，在方向盘转速变化的情况下，能优先保证转向器所需流量，在方向盘转速变化的情况下，能优先保证转向器所需流量，多余油液进入工作装置液压系统。多余油液进入工作装置液压系统。当方向盘不动时

20、，由转向泵来的压力油从当方向盘不动时，由转向泵来的压力油从P口经阀芯口经阀芯到到EF口，进入工作装置液压系统与之合流，共同完成工作口，进入工作装置液压系统与之合流，共同完成工作装置的各种动作。装置的各种动作。当方向盘转动时，阀芯在弹簧力与当方向盘转动时，阀芯在弹簧力与LS油口压力共同作油口压力共同作用下右移使用下右移使P口与口与CF口接通，压力油进入转向器，推动油口接通，压力油进入转向器，推动油缸实现装载机转向，多余的油从缸实现装载机转向，多余的油从EF口进入工作装置液压系口进入工作装置液压系统。因而优先阀在优先满足转向的前提下，可以实现转向统。因而优先阀在优先满足转向的前提下，可以实现转向液

21、压系统与工作装置液压系统的合流，减少系统功率损失，液压系统与工作装置液压系统的合流，减少系统功率损失，节约能量。节约能量。三优先阀（续）图图112 优先阀结构图优先阀结构图1安全阀总成安全阀总成 2控制弹簧控制弹簧 3阀芯阀芯 4阀体阀体 5螺塞螺塞四负荷传感转向系统分析 由于该系统能按照转向器要求优先供应转向，而不由于该系统能按照转向器要求优先供应转向，而不受转向油路压力变化的影响，有效地利用发动机的功率，受转向油路压力变化的影响，有效地利用发动机的功率，起到一定的节能效果，并可提高系统的容积效率。起到一定的节能效果，并可提高系统的容积效率。由于工作系统通过优先阀与转向系统相匹配，当工由于工

22、作系统通过优先阀与转向系统相匹配，当工作系统在铲切作业时，若遇到很大的铲切阻力时，要求作系统在铲切作业时，若遇到很大的铲切阻力时，要求工作装置液压系统有足够的油压力，但流量要求并不大，工作装置液压系统有足够的油压力，但流量要求并不大，这样，从转向系统经优先阀合流到工作系统的大部分油这样，从转向系统经优先阀合流到工作系统的大部分油液将在高压下通过溢流阀流回油箱，产生大量的热量，液将在高压下通过溢流阀流回油箱，产生大量的热量，使液压系统的液压油温度升高，系统发热，从而损失相使液压系统的液压油温度升高，系统发热，从而损失相当一部分功率。当一部分功率。五关于TLF型同轴流量放大转向器 TLF型同轴流量

23、放大转向器与BZZ5型同属于负荷传感型转向器，在排量相同的情况下，两种转向器可以互换使用。但TLF型同轴流量放大转向器的排量随方向盘的输入转速而改变。在低速转向时（方向盘的转速低于10转/分），转向器的有效排量与计量排量相同；当方向盘的输入转速增加时（方向盘的转速为1040转/分），其有效排量与方向盘的转速成正比，此时进油口P的来油只有部分油液进入转定子副计量，其余油液直接通过A、B口进入油缸，因而在此阶段具有流量放大功能；当方向盘的输入转速大于40转/分时，转向器的有效排量基本恒定在其标定的当量排量。TLF型全液压转向器相对性能较好，除压力损失稍高（比前两种高出约0.5MPa）外，密封性能好

24、，泄漏量较小。目前，为解决ZL50G装载机转向“摆头”现象，现已全部采用TLF型同轴流量放大全液压转向器，代替BZZ5型负荷传感型转向器。1-5 流量放大转向系统流量放大转向系统 流量放大系统主要由流量放大系统主要由液压泵、流量放大阀、限位阀、转向液压泵、流量放大阀、限位阀、转向器及转向油缸器及转向油缸等组成。油路分为先导油路和主油路，先导油路等组成。油路分为先导油路和主油路，先导油路的油量变化与主油路进入转向油缸的流量变化成一定的比例，的油量变化与主油路进入转向油缸的流量变化成一定的比例，以低压小流量来控制高压大流量，从而使转向操纵轻便灵活。以低压小流量来控制高压大流量，从而使转向操纵轻便灵

25、活。由于流量放大阀带有压力补偿装置，流量不随负载变化，提高由于流量放大阀带有压力补偿装置，流量不随负载变化，提高了转向性能，并且具有一定的节能效果，故其动力消耗小，减了转向性能，并且具有一定的节能效果，故其动力消耗小，减少了系统发热，并能改善流量调节特性。少了系统发热，并能改善流量调节特性。对于优先型流量放大阀，除具有普通流量放大阀的功能外，对于优先型流量放大阀，除具有普通流量放大阀的功能外，还可以通过优先阀实现与工作液压系统的合流，还可以通过优先阀实现与工作液压系统的合流，具有负荷传感具有负荷传感转向系统转向系统的特点。的特点。柳工柳工ZL50GZL50G、徐工、徐工ZL50GZL50G和我

26、公司目前开发的和我公司目前开发的ZL50G-4ZL50G-4出口出口型装载机和型装载机和ZL50HZL50H装载机，采用了日本川崎公司的流量放大阀，装载机，采用了日本川崎公司的流量放大阀，转向系统即为此种流量放大转向系统，具有先导操纵转向、优转向系统即为此种流量放大转向系统，具有先导操纵转向、优先转向和合流功能等特点先转向和合流功能等特点 1-5 流量放大转向系统（续）流量放大转向系统（续）图113 装载机流量放大转向系统原理图 二流量放大阀的结构图图114 川崎川崎KVS25流量放大阀结构图流量放大阀结构图 三流量放大卸荷转向系统 流量放大卸荷转向系统是在流量放大转向系统的基础上增加了等值控

27、制单向卸荷阀。卸荷阀是实现工作液压系统低压大流量和高压小流量功能模式转换的控制单元，即当工作液压系统压力小于卸荷阀设定的压力时，卸荷阀处于关闭位置，剩余的转向流量并入工作液压系统，以满足提升速度的要求（低压大流量工况）。当工作液压系统的压力达到等值控制单向卸荷阀设定的压力时，剩余的转向流量通过等值控制单向阀低压卸荷。而工作液压系统仅由工作泵输出参与工作(高压小流量工况)。该系统具有功率匹配合理、节能降耗的特点，应用潜力很大。目前厦工、宜春等小批量采用此种型式。第二章 装载机工作液压系统 2-1 工作液压系统的类型工作液压系统的类型常用的工作液压系统有以下几种类型：常用的工作液压系统有以下几种类

28、型：1.机械操纵工作液压系统机械操纵工作液压系统 主要由主要由液压泵、多路换向阀、动臂油缸、转斗油缸、液压油箱、操液压泵、多路换向阀、动臂油缸、转斗油缸、液压油箱、操纵机构和管路纵机构和管路等组成。等组成。我公司我公司ZL40、50、40F、50F、ZL30F装载机等采用此种型式，通过装载机等采用此种型式，通过软轴操纵多路换向阀。软轴操纵多路换向阀。2先导操纵工作液压系统先导操纵工作液压系统 我公司我公司ZL50G系列和系列和ZL50H装载机工作装置液压系统采用此种型式。装载机工作装置液压系统采用此种型式。主要主要液压泵（包括先导泵）、先导阀、压力选择阀、多路换向阀、液压泵（包括先导泵）、先导

29、阀、压力选择阀、多路换向阀、动臂油缸、转斗油缸、液压油箱、操纵机构和管路动臂油缸、转斗油缸、液压油箱、操纵机构和管路等组成。通过低压小等组成。通过低压小流量的先导油路控制高压大流量的主油路。通过先导阀的定位和电子接流量的先导油路控制高压大流量的主油路。通过先导阀的定位和电子接近开关，能够实现动臂任意举升高度的垂直限位和铲斗任意位置的自动近开关，能够实现动臂任意举升高度的垂直限位和铲斗任意位置的自动放平，缩短了作业循环时间，降低了劳动强度；操作简便、灵活放平，缩短了作业循环时间，降低了劳动强度；操作简便、灵活。一、系统的组成和原理一、系统的组成和原理 装载装载机工作液压系统由液压油箱、齿轮泵、多

30、路换向阀、机工作液压系统由液压油箱、齿轮泵、多路换向阀、动臂油缸、转斗油缸、管路及操纵机构或软轴动臂油缸、转斗油缸、管路及操纵机构或软轴等部件组成等部件组成。通过操纵多路阀阀杆的往复移动，接通进油口与多路阀滑阀通过操纵多路阀阀杆的往复移动，接通进油口与多路阀滑阀不同的油口，从而改变工作油液的流动方向，实现转斗油缸不同的油口，从而改变工作油液的流动方向，实现转斗油缸和动臂油缸的不同的运动方向和动臂油缸的不同的运动方向,或者使铲斗与动臂保持在某一或者使铲斗与动臂保持在某一位置以满足装载机各种作业动作的要求。位置以满足装载机各种作业动作的要求。当多路阀中的动臂和转斗换向阀均处于中位时，动臂和当多路阀

31、中的动臂和转斗换向阀均处于中位时，动臂和转斗油缸的前后腔均封闭，动臂和铲斗保持在原位置。此时，转斗油缸的前后腔均封闭，动臂和铲斗保持在原位置。此时，工作油泵中的高压油液经多路阀回油管直接返回油箱。操纵工作油泵中的高压油液经多路阀回油管直接返回油箱。操纵动臂换向滑阀可使动臂提升、下降或浮动；操纵转斗换向滑动臂换向滑阀可使动臂提升、下降或浮动；操纵转斗换向滑阀则可使铲斗前翻或后倾。在转斗油缸的前后腔，装有双作阀则可使铲斗前翻或后倾。在转斗油缸的前后腔，装有双作用安全阀以解决工作装置杆系本身的不协调现象。用安全阀以解决工作装置杆系本身的不协调现象。图图2 21 ZL50F1 ZL50F装载机工作液压

32、系统装载机工作液压系统11工作泵工作泵 22多路换向阀多路换向阀 33转斗油缸转斗油缸 44动臂油缸动臂油缸 55滤油器滤油器 多路换向阀为主要由阀体、动臂联滑阀、转斗联滑阀、回位弹簧、单向阀、安全阀、过载补油阀及密封件等组成。多路换向阀的作用是通过改变油液的流动方向，控制转斗油缸和动臂油缸的运动方向，或使铲斗与动臂停留在一定位置，以满足装载机的各种作业动作要求。阀体内有六个油腔，中部的进油腔P与进油口相通，外缘的回油腔T与出油口相通，对称布置的四个工作油腔A1、A2、B1、B2分别与转斗和举升油腔相通，转斗和动臂阀杆的两端为空心，里面装有单向阀，两排径向孔与其相通，中部是两道宽的环形槽，改变

33、环形槽，径向孔与阀体沉割槽的相对位置，即可实现换向。图图2-2 2-2 多路换向阀的结构多路换向阀的结构1 1单向阀单向阀 2 2弹簧弹簧 3 3转斗滑阀转斗滑阀 4 4圆柱销圆柱销 5 5阀体阀体 6 6螺塞螺塞 7 7安全阀组件安全阀组件 8 8端盖端盖 9 9弹簧座弹簧座 1010转斗回位柱塞转斗回位柱塞 1111弹簧弹簧 1212端盖端盖 1313钢球钢球 1414动臂回位柱塞动臂回位柱塞 1515动臂滑阀动臂滑阀 16 16 定位套定位套 主安全溢流阀为先导式。其阀套装在多路换向阀的进油腔与回油腔之间。当系统压力大于调定压力时，溢流阀打开，使系统压力下降至调定压力时重新关闭。调节调整

34、螺钉改变弹簧预紧力，即可改变系统工作压力。ZL30F装载机采用DF25阀，系统调定压力为15 MPa；ZL40（F）、ZL50（F）装载机采用DF32阀，其中40系统调定压力为12.5 MPa，ZL50系统调定压力为13.5 MPa，ZL40F、50F系统调定压力为16MPa。图23 先导式安全阀1滑阀 2套筒 3主阀芯 4主阀弹簧 5阀座6先导阀阀芯 7阀体 8调压弹簧 9调压螺栓 双作用安全阀（也称为过载补油阀），是直动式安全阀和单向阀的组合，通过螺栓安装在多路换向阀上，两个油口分别与多路换向阀内接转斗油缸大小腔的油道相通，另两油口与回油道相通。双作用安全阀作用如下：1当转斗换向阀处于中位

35、时，转斗油缸前后腔均闭死。此时，如果铲斗受到外界冲击载荷，能有效防止局部压力剧升。2在动臂的升降过程中，双作用安全阀可以自动进行泄油和补油。如动臂提升至某一位置时，会迫使转斗油缸的活塞杆向外拉出，造成转斗油缸前腔的压力急剧上升，这种急剧上升的压力可能会破坏液压油缸或液压管路。但由于设置有双作用安全阀，可使困在液压油缸前腔中的油经过安全阀返回液压油箱。在油缸前腔容积减小的同时，后腔容积增大，形成局部真空。双作用安全阀的补油阀打开，向转斗油缸后腔补充液压油，以消除局部真空。3装载机在卸载时，能实现铲斗靠自重快速下翻，并顺势撞击限位块，使铲斗内的物料卸净。在铲斗快速下翻的过程中，当铲斗重心越过下铰点

36、后，铲斗在重力作用下加速翻转，但转斗油缸的运动速度受到液压油泵供油速度的限制，由于双作用安全阀及时向转斗油缸前腔补油，使铲斗能快速下翻，撞击限位块，实现撞斗卸料。图图2 24 4 双作用安全阀的结构双作用安全阀的结构1 1阀套阀套 2 2O O形圈形圈 3 3滑阀滑阀 4 4弹簧弹簧 5 5锥阀锥阀 6 6 O O形圈形圈 7 7-提动阀提动阀 8 8调压弹簧调压弹簧 9 9O O形圈形圈 1010提动阀座提动阀座 1111调压螺钉调压螺钉 1212锁紧螺母锁紧螺母 国产ZL系列装载机中广泛使用的CBG型液压油泵属轴向间隙固定的容积式外啮合齿轮泵，其结构为三片组合式。齿轮泵由轮齿参数完全相同的

37、主动齿轮1和从动齿轮15、前泵盖3、密封环4、密封圈7、8，垫圈6、轴承5、定位销10、泵体9、侧板11以及后泵盖14等零件组成。在齿轮与侧板之间有一定的轴向间隙，在主动齿轮1的前端装有密封环4和骨架油封2，用来防止外渗漏。整个齿轮泵用螺钉12和13紧固。当主动齿轮1以逆时针方向旋转时，从动齿轮15则按顺时针方向旋转，在两齿轮的轮齿脱开区域(图示右区)形成局部真空，液压油在大气压力作用下，进入油泵的吸油腔，填满齿谷空间，而在另一边由于齿轮的挤压，齿谷中所存的液压油形成泊压，齿轮继续转动，齿轮的齿谷把液压油带到压油腔并挤出，进人工作油路，完成吸油及压油过程。图25 CBG型齿轮油泵的结构1主动齿

38、轮 2骨架油封 3前泵盖 4密封环 5轴承 6垫圈 7密封圈 8密封圈 9泵体 10定位销 11侧板 12螺钉 13螺钉 14泵盖 15从动齿轮 七液压油缸 液压油缸是将液体的压力能转换成机械能，用于驱动工作机构作直线往复运动或往复摆动的液压执行元件。液压油缸按其作用方式的不同，分为单作用式和双作用式两类。单作用油缸只往缸的一侧输入液压油，利用液压力推动向一个方向运动，而反向运动(回程)则依靠重力、弹力等来实现；双作用油缸正、反两个方向的运动都依靠液压力推动来实现。液压油缸按结构型式的不同还可分为活塞式、柱塞式、摆动式、伸缩式等多种型式。其中以活塞式液压油缸应用最多。装载机用液压油缸多为活塞式

39、双作用油缸。活塞式双作用液压油缸一般由油缸体10、活塞5、活塞杆15和起导向作用的导向套12等组成。为了分析问题方便，习惯上将油缸分为有杆腔（或小腔，有活塞杆的一侧)和无杆腔（或大腔）两部分，压力油从油口A进入液压油缸的左腔，推动活塞向右运动；右腔的液压油则通过油口B排出。七液压油缸(续）图26 单活塞杆液压缸结构图1后缸盖 2挡圈 3套环 4卡环 5活塞 6O形圈 7支承环 8挡块 9Ax型密封圈 10油缸体 11油口 12导向套 13缸头 14防尘圈 15活塞杆 16螺钉2-3 先导操纵工作液压系统一系统的特点一系统的特点 我公司我公司ZL50G装载机工作液压系统采用了先导操纵的工作液压系

40、统，通装载机工作液压系统采用了先导操纵的工作液压系统，通过低压小流量的先导油路控制高压大流量的主油路，并在低压小流量的先导过低压小流量的先导油路控制高压大流量的主油路，并在低压小流量的先导油路上设有电磁铁定位，通过调整电子接近开关，可方便地实现动臂举升高油路上设有电磁铁定位，通过调整电子接近开关，可方便地实现动臂举升高度的垂直限位和铲斗任意位置的自动放平控制，同时避免了由于安全阀经常度的垂直限位和铲斗任意位置的自动放平控制，同时避免了由于安全阀经常动作而造成的能量损失和压力冲击。动作而造成的能量损失和压力冲击。与机械操纵液压系统相比，该工作液压系统的特点具有如下特点：与机械操纵液压系统相比，该

41、工作液压系统的特点具有如下特点：先导操纵轻便、灵活、高效，可以实现手指操纵。先导操纵轻便、灵活、高效，可以实现手指操纵。采用减压式比例先导阀控制采用减压式比例先导阀控制,大大减少了换向操纵力，大大减少了换向操纵力，安全阀、过载阀、补油阀及单向阀等采用插装式结构，通用性好，便安全阀、过载阀、补油阀及单向阀等采用插装式结构，通用性好，便于维修。于维修。先导阀采用整体式结构，体积小，便于布置。先导阀采用整体式结构，体积小，便于布置。在发动机熄火的情况下，通过压力选择阀和先导阀可以实现动臂的下在发动机熄火的情况下，通过压力选择阀和先导阀可以实现动臂的下降和铲斗的前倾。降和铲斗的前倾。先导阀在动臂举升和

42、铲斗后倾位置设有电磁铁定位，可实现动臂举升先导阀在动臂举升和铲斗后倾位置设有电磁铁定位，可实现动臂举升高度的垂直限位和铲斗任意位置的自动放平控制高度的垂直限位和铲斗任意位置的自动放平控制，简化了操作程序，减少了简化了操作程序，减少了劳动强度，同时避免了由于安全阀经常动作而造成的能量损失和压力冲击。劳动强度，同时避免了由于安全阀经常动作而造成的能量损失和压力冲击。2-3 先导操纵工作液压系统(续）图图 2-7 ZL50G2-7 ZL50G装载机工作装置液压系统原理图装载机工作装置液压系统原理图 1 1工作泵工作泵 2 2转斗油缸转斗油缸 3 3动臂油缸动臂油缸 4 4多路阀多路阀 5 5先导阀先

43、导阀 6 6转向泵转向泵 7 7先导泵先导泵 8 8压力控制选择阀压力控制选择阀 9 9滤油器滤油器 1010液压油箱液压油箱三先导阀三先导阀 先导阀装有操纵杆，转斗操纵有前倾、中立和后倾三个位置，动臂操纵有举升、中立、下降和浮动四个位置。在举升、浮动和后倾位置设有电磁铁定位。当先导阀操纵杆在中立位置时，滑阀处于起始位置，进油腔与回油腔均不通，控制口与回油腔相通，多路阀各阀杆在弹簧的作用下处于中立。当扳动操纵杆至下降位置时，压销推动压杆向下移动，使计量弹簧推动计量阀芯向下移动，截断控制腔与回油腔的通路，连通进油腔与控制油腔，先导压力油到多路阀的一端，推动多路阀滑阀移动，实现相应的换向动作。与此

44、同时，控制腔的油压作用在计量阀芯的下端，并与计量弹簧力平衡。操纵杆保持在某一位置，则弹簧力一定，控制腔对应的压力也一定，类似定值减压阀的动作过程。弹簧力因操纵杆摆角的变化而变化：摆角大，弹簧力大，控制腔压力高，多路阀阀芯受的推力也相应增大，即主阀阀芯的行程与先导阀的操纵手柄的摆角成正比关系，从而实现比例先导控制。三先导阀（续）三先导阀（续）当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，此时控制口油压增大，使先导阀中的顺序阀打开，多路阀内的排泄孔道K的液压油经先导阀内的排泄口2C通往油箱，动臂油缸小腔补油阀打开，P、A2、B2、T四口连通，实现动臂的浮动。当先

45、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。当先导阀操纵杆扳至全举升或全收斗位置时，操纵杆被锁住定位，直到动臂或铲斗到达举升限定高度或限定的铲斗角度时，接近开关动作，电磁线圈断电失去磁力，使操纵杆在复位弹簧的作用下自动回中立位置。三先导阀（续）三先导阀（续）图 28 DJS2先导阀结构图 四多路阀四多路阀 多路阀的作用是在先导控制油的作用下，通过其滑阀不同的开启方向，从而改变工作油液的流动方向，实现转斗油缸和动臂油缸的不同的运动方向，完成相应的工作装置的不同动作。多路阀有“二联”阀和“三联”阀两种,“二联”阀用于普通装载机，“三联”阀用于装载机多种工作装置。多路阀为整

46、体式结构的液动多路阀，主要由转斗换向阀、动臂换向阀、过载阀、补油阀和单向阀等组成。转斗换向阀是三位置阀，它可控制铲斗中立、前倾和后倾三种动作。动臂换向阀是四位置阀，它可控制动臂中立、举升、下降和浮动四个动作。滑阀的移动是靠先导控制油的作用，其回位依靠弹簧。两换向阀之间采用串并联连接油路。它们在先导液压油的压力和弹簧力的作用下处在某个位置上。四多路阀（续）四多路阀（续）图 29 D32多路阀结构图四多路阀（续）四多路阀（续）ZL50G装载机D32多路阀与DJS2先导阀油口连接表 先 导阀 油 口多路阀先导油 口控制多路阀油 口实现功能转斗联1Ab1B1前倾（卸料）1Ba1A1后倾（收斗）动臂联2

47、Ab2B2下降2Ba2A2举升2CkA2、B2浮动（下降）四多路阀（续）四多路阀（续）动臂浮动 在动臂浮动位置时，多路阀滑阀的工作位置与动臂下降位置完全相同，只是由于先导阀操纵杆在浮动位置，此位置设有电磁铁定位，先导阀内顺序阀被打开，多路阀内的排泄孔道k的油经先导阀的排泄口2C通往油箱，使多路阀内的动臂油缸小腔补油阀打开，P、A2、B2、T四口相通，此时，动臂油缸活塞杆在外力作用下自由浮动。当先导阀的操纵杆被拉出浮动位置回到中立位置时，动臂浮动结束。动臂举升高度的自动控制 在动臂自动控制举升位置时，多路阀滑阀的工作位置与动臂举升位置完全相同，只是由于先导阀操纵杆被扳至全举升位置，此时操纵杆被锁

48、住定位，直到动臂达到举升限定高度，固定在动臂上的电子接近开关动作，电磁线圈断开，失去磁性吸力，使操纵杆在复位弹簧作用下移到中立位置，多路阀失去先导油的控制作用，动臂举升自动结束。铲斗的自动放平 在铲斗自动放平位置时，多路阀滑阀的工作位置与铲斗后倾位置完全相同，只是由于先导阀操纵杆被扳至全收斗位置，此时操纵杆被锁住定位，直到铲斗达到限定的收斗角，固定在转斗油缸上的电子接近开关动作，电磁线圈断开，失去磁性吸力，使操纵杆在复位弹簧作用下移到中立位置，多路阀失去先导油的控制作用，铲斗后倾动作自动结束。压力选择阀装在先导油路中，压力选择控制阀主要由阀体、阀芯、弹簧等组成。P1口与先导泵相连，Pr口连接动

49、臂油缸大腔，P2为出油口，连接先导阀，L为回油口。压力选择阀的作用是给先导阀提供一定压力的压力油，也可在柴油机熄火的情况下，仍能保证动臂放到地面位置。当柴油机工作时，先导泵来油进入P1口，经阀芯中心孔及出油口P2进入先导阀。当出油 口P2 的压力大于1.5 MPa时，阀芯向左移动，使P1口与Pr口错开，切断进油口P1与动臂油缸大腔的通路。Pr口处装有单向阀，可以防止油液的倒流。当柴油机熄火时，P1口处没有压力油，阀芯恢复到P1口与Pr口相通的位置。此时如果动臂处在举升状态，操纵杆在“中位”位置，动臂油缸大腔内的液压油即封闭在管路内。此时只要将操纵杆扳到动臂“下放”位置，动臂油缸大腔的液压油即进

50、入单向阀和Pr口，再经过阀芯和出油口P2进入先导阀，再由先导阀进入多路换向阀使动臂阀芯处于“下放”位置，动臂即可下放。在此过程中，阀芯也控制Pr口到先导阀的压力在1.5 MPa左右；出油口P2压力升高，使阀芯左移，减小P1口的流量，从而降低出油口P2的压力，实现压力的控制。图 210 压力选择阀结构和原理图 一液压系统温度过高的危害 二液压系统温度过高的原因分析 和解决措施一液压系统温度过高的危害1使油液粘度降低，泄漏增加；严重时引起油液变质，导致散热能力下降，从而引起恶性循环。2引起热膨胀，导致液压元件配合间隙变化，使元件动作不灵或“卡死”，导致工作性能降低和泄漏增加；破坏运动副间的润滑油膜

51、，加速磨损。3造成油液汽化，使气蚀现象更加严重。4密封件和高压胶管加速老化、变质，使用寿命降低。5整个系统的性能、可靠性降低；整机生产率下降。二液压系统温度过高的原因分析和解决措施二液压系统温度过高的原因分析和解决措施 液压系统过热主要是由于系统产生过多热量和系统散热能力不足液压系统过热主要是由于系统产生过多热量和系统散热能力不足这两个方面引起的。主要有以下几个方面。这两个方面引起的。主要有以下几个方面。1动力系统（泵）的功率损失，即定量泵系统的溢流损失，这是系动力系统（泵）的功率损失，即定量泵系统的溢流损失，这是系统发热的主要原因。统发热的主要原因。如果采用变量泵（柱塞泵）不仅成本增加较多，

52、而且对系统要求如果采用变量泵（柱塞泵）不仅成本增加较多，而且对系统要求也相应提高。对于国内装载机，除较大机型外，大部分仍采用定量泵。也相应提高。对于国内装载机，除较大机型外，大部分仍采用定量泵。可以淘汰原比较落后的可以淘汰原比较落后的CBG型泵，选择压力较高的型泵，选择压力较高的CBGj（CBGq）系列泵。系列泵。2控制元件，如溢流阀、多路阀、转向器等压力、流量变化较大的控制元件，如溢流阀、多路阀、转向器等压力、流量变化较大的部件，是液压系统的重要热源。由于节流孔和阀对液流的节流作用和部件，是液压系统的重要热源。由于节流孔和阀对液流的节流作用和对压力控制作用，尤其是溢流阀开启时的高压油液的溢流

53、，油液携带对压力控制作用，尤其是溢流阀开启时的高压油液的溢流，油液携带的压力能瞬间转变为热能，除小部分使元件本身发热外，其余大部分的压力能瞬间转变为热能，除小部分使元件本身发热外，其余大部分使油液发热。使油液发热。解决此方面问题，应注意选用质量可靠、性能优良、压力损失小解决此方面问题，应注意选用质量可靠、性能优良、压力损失小的液压元件。对于转向液压系统，流量放大、负荷传感型式明显好于的液压元件。对于转向液压系统，流量放大、负荷传感型式明显好于液压助力、开心恒流型式。液压助力、开心恒流型式。二液压系统温度过高的原因分析和解决措施（续）二液压系统温度过高的原因分析和解决措施（续）3各种液压元件，包

54、括泵、阀、液压缸、液压马达等各种液压元件，包括泵、阀、液压缸、液压马达等的泄漏和机械损失都将产生为热量；密封摩擦、机械摩擦的泄漏和机械损失都将产生为热量；密封摩擦、机械摩擦和油液与元件间的粘性阻力和气蚀现象等最终也将以热量和油液与元件间的粘性阻力和气蚀现象等最终也将以热量的形式散发出去。为此，选择优质、高效、可靠的在液压的形式散发出去。为此，选择优质、高效、可靠的在液压元件的。元件的。4液压管路、管接头、滤油器、散热器等元件的沿程液压管路、管接头、滤油器、散热器等元件的沿程压力损失和局部压力损失都将增加系统发热量。但该部分压力损失和局部压力损失都将增加系统发热量。但该部分的热量只占整个系统发热

55、量的的热量只占整个系统发热量的35。解决该问题，在管路设计时，应合理选择油液流速、解决该问题，在管路设计时，应合理选择油液流速、管路通径和接头型式，避免局部节流和突变。管路通径和接头型式，避免局部节流和突变。5油箱、散热器等散热面积不足，使系统散热能力无油箱、散热器等散热面积不足，使系统散热能力无法和系统发热量平衡，使平衡温度上升。在安装连接空间法和系统发热量平衡，使平衡温度上升。在安装连接空间允许的情况下，尽可能增大散热器的储备。允许的情况下，尽可能增大散热器的储备。二液压系统温度过高的原因分析和解决措施（续）二液压系统温度过高的原因分析和解决措施（续）6使用工况条件恶劣，或操纵不当，造成阀

56、类元使用工况条件恶劣，或操纵不当，造成阀类元件开度不适，阀杆经常处于半开而产生节流，或系统件开度不适，阀杆经常处于半开而产生节流，或系统频繁过载，过载阀长期处于开启状态，高压溢流产生频繁过载，过载阀长期处于开启状态，高压溢流产生的热量很多。的热量很多。应针对不同工况和用户可以提出不同的作业要求。应针对不同工况和用户可以提出不同的作业要求。除要求用户正确操纵和保养外，应避免车辆过度超载除要求用户正确操纵和保养外，应避免车辆过度超载和长时间运行。和长时间运行。7油液使用不当，粘度过高或过低，油液过早氧化油液使用不当，粘度过高或过低，油液过早氧化变质，造成运动副磨损加剧而发热，同时，油液导热变质，造

57、成运动副磨损加剧而发热，同时，油液导热能力下降，散热效果差。能力下降，散热效果差。应选用正确的液压油牌号；指导用户正确用油和应选用正确的液压油牌号；指导用户正确用油和定期换油。定期换油。二液压系统温度过高的原因分析和解决措施（续）二液压系统温度过高的原因分析和解决措施（续）8油路，包括管路、过滤装置、散热器等元件油路，包括管路、过滤装置、散热器等元件的堵塞，使回油不畅，引起系统背压，而产生热量。的堵塞，使回油不畅，引起系统背压，而产生热量。结合前期清洁度的控制情况，减少系统污染结合前期清洁度的控制情况，减少系统污染（油、管路、液压油箱、装配等控制）。（油、管路、液压油箱、装配等控制）。9发动机风扇因皮带松动而转速降低，引起冷发动机风扇因皮带松动而转速降低，引起冷却风量不足。却风量不足。10由于实际使用的环境温度较大，超出设计的由于实际使用的环境温度较大，超出设计的使用环境，散热温差较小，散热能力下降。使用环境，散热温差较小，散热能力下降。应考虑不同区域和工况下，推荐用户购买能够应考虑不同区域和工况下，推荐用户购买能够满足环境和工况要求的车型。满足环境和工况要求的车型。第四章第四章 液压系统常见故障分析与排除液压系统常见故障分析与排除 请观看装载机维修光盘的相关内容讲解完毕讲解完毕 谢谢大家谢谢大家 ！