掘进机液压系统知识讲座

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1、 三一重型装备有限公司三一重型装备有限公司 20092009年年1010月月1919日日 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 1.1 1.1 整机回路情况（见液压系统原理图）整机回路情况（见液压系统原理图） 采用单泵单回路加补油回路半闭式液压系统，即整个液压系统由一个主回路及补油回路组成：采用单泵单回路加补油回路半闭式液压系统，即整个液压系统由一个主回路及补油回路组成： 大泵控制回路：大泵控制回路： 主油泵（主油泵（250250）供给两联多路阀，确保掘进机的各执行结构动作。）供给两联多路阀，确保掘进机的各执行结构动作。 齿轮泵补油回路：齿轮泵补油回路： 吸油过滤器齿轮泵（吸油过滤器齿轮泵

2、（100100）过滤器主油泵吸油口）过滤器主油泵吸油口1.2 1.2 液压系统组成液压系统组成 动力元件动力元件电机电机75KW + 75KW + 柱塞泵柱塞泵+ + 补油齿轮泵补油齿轮泵 执行元件执行元件马达、油缸马达、油缸 控制元件控制元件多路阀、平衡阀多路阀、平衡阀 辅助元件辅助元件油箱、过滤器、油管及接头、密封件油箱、过滤器、油管及接头、密封件 工作介质工作介质抗磨液压油抗磨液压油 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 1.3.1 1.3.1 型号型号 柱塞泵（液压主油路供油）：柱塞泵（液压主油路供油）：V30D 250RDN-2-1-00

3、/LLSN V30D 250RDN-2-1-00/LLSN （德国（德国哈威）哈威） 齿轮泵（补油）：齿轮泵（补油）：PGP365A498ERAB17-7 PGP365A498ERAB17-7 （美国派克）（美国派克）1.3.2 1.3.2 参数参数 柱塞泵（液压主油路供油）柱塞泵（液压主油路供油） ： 每转几何排量：每转几何排量：250ml/r250ml/r； 最大工作压力：最大工作压力：350bar350bar；峰值压力；峰值压力400bar400bar 切断压力切断压力 ：250bar250bar； 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 2. LRDS2. LRDS主油泵控制原理分析

4、主油泵控制原理分析（原理图）（原理图） 负载敏感、恒功率、压力切断（恒压）控制负载敏感、恒功率、压力切断（恒压）控制 和待命压力和待命压力 2.1 2.1 负载敏感控制负载敏感控制 由负载敏感阀来完成，它是根据负载压力来调节泵流量，泵的压力取由负载敏感阀来完成，它是根据负载压力来调节泵流量，泵的压力取决于负载决于负载, ,使泵输出的压力和流量适应执行元件的需要。使泵输出的压力和流量适应执行元件的需要。 该阀调定压力该阀调定压力P=30barP=30bar恒定，正常工况下不许二次调整恒定，正常工况下不许二次调整。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 2.2 2.2 恒功率控制恒功率控制 恒

5、功率控制调节根据工作压力调节泵的输出流量，以致在恒定的驱动转速恒功率控制调节根据工作压力调节泵的输出流量，以致在恒定的驱动转速下不超过预定的驱动功率。下不超过预定的驱动功率。 P PQ=Q=常数；常数； PP工作压力工作压力 QQ流量流量 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 2.3 2.3 压力切断控制压力切断控制 = =恒压控制恒压控制 通过恒压阀的调节作用，泵的流量相应调整，从而使泵的压力不变。通过恒压阀的调节作用，泵的流量相应调整，从而使泵的压力不变。此时恒功率阀和负载敏感阀均不起作用。此时恒功率阀和负载敏感阀均不起作用。该阀装于控制阀壳体内，为集成式，并在工厂内设定恒定压力，正常

6、工该阀装于控制阀壳体内，为集成式，并在工厂内设定恒定压力，正常工况下不允许调整。况下不允许调整。2.4 2.4 待命压力控制待命压力控制此时此时, ,负载敏感阀起作用负载敏感阀起作用, ,泵在低压小流量下泵在低压小流量下( (卸荷卸荷) )工作工作( (待命待命). ). 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.1 3.1 行走马达行走马达3.1.1 3.1.1 型号型号行走马达行走马达F12-90 F12-90 派克派克 数量：数量：2 2件件/ /台台 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.1

7、.2 3.1.2 参数参数工作压力：工作压力：250bar250bar额定压力：额定压力：400bar400bar每转几何排量：每转几何排量：90ml/r90ml/r行走减速器数比行走减速器数比:185:185输出扭矩输出扭矩:55000Nm:55000Nm 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.1.3 3.1.3 行走马达原理分析行走马达原理分析 行走马达采用的是斜轴式定量柱塞马达，每转几何排量行走马达采用的是斜轴式定量柱塞马达，每转几何排量90mL/r90mL/r，最大工作，最大工作压力压力250bar,250bar,额定压力额定压力400bar400bar。 行走减速器内置有制动

8、器，马达上装有行车制动阀，制动器开启压力行走减速器内置有制动器，马达上装有行车制动阀，制动器开启压力20bar20bar。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.2 3.2 星轮马达星轮马达3.2.13.2.1型号型号 MCR10H1250ZZ-32/AOM/MCR10H1250ZZ-32/AOM/* *-P2-P2(力士乐) 数量：2件/台 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.2.2 3.2.2 参数参数 工作压力：250bar 额定压力：400bar 每转几何排量：12501250ml/r 工作转速：30r/min 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.2.3 3

9、.2.3 星轮马达原理图星轮马达原理图 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.4 内曲线液压马达 内曲线径向柱塞式液压马达是一种多作用低速大扭矩液压马达。在每一转中，每个柱塞副沿曲线导轨往复多次。 内曲线马达的优点是多作用，因此输出转矩较大；在柱塞数与作用次数都为偶数时，径向力平衡，轴承受力小；启动效率高；低速稳定性好，如果定子内曲线设计合理，可使扭矩脉动和角速度脉动在理论上为零。结构复杂，加工困难，造价较高。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.5 3.5 运输机马达运输机马达3.5.13.5.1型号型号 MCR05A750W50Z-32/A0M/01-P2 (力士乐) 数

10、量：1件/台 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.5.2 3.5.2 参数参数 工作压力：250bar 额定压力：400bar 每转几何排量：750ml/r两台 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 3.5.3 3.5.3 运输机马达原理分析运输机马达原理分析 运输机马达原理与星轮马达原理相同，原理分析见星轮马达。运输机马达原理与星轮马达原理相同，原理分析见星轮马达。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 4 4 液压油缸液压油缸4.14.1参数参数截割头回转油缸数量：2根/台截割头升降油缸数量：2根/台 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 后支撑油缸数量：2根/台铲板

11、油缸数量：2根/台伸缩油缸数量：1根 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 4.2 4.2 油缸结构油缸结构 4.2.1端盖的具体结构，掘进机截割头回转油缸采用下列结构，如图所示。1、A1防尘圈 2、O形圈 3、压盖 4、卡环 5、O形圈加挡圈 6、M3密封圈 7、端盖 8、导向带 9、缸筒 10、活塞杆 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 本结构的特点是体积小、重量轻、端盖有微小浮动，活塞杆不易卡滞，缺点是结构复杂，加工精度高，缸筒壁厚有所减弱。 这种密封件的密封效果极好。V形组合密封件与单件密封相比，对介质的污染或滑动面的轻微受损不敏感，对高压峰值不敏感，工作压力可达500bar

12、，成本高。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 4.2.2 对于其它液压缸，端盖设计采用以下结构，如图所示。1、A1防尘圈 2、轴挡圈 3、BD密封圈 4、卡环 5、导向带 6、O形圈加挡圈 7、OD密封圈 8、端盖 9、活塞杆 10、缸筒 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 本结构的特点是体积小、重量轻、端盖有微小浮动，活塞杆不易卡滞，结构复杂，加工精度高，缸筒壁厚有所减弱，密封效果好，成本低。 密封件工作压力400bar。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 4.2.3 活塞和杆之间连接方式及活塞与缸筒之间的密封1、隔套 2、活塞杆 3、缸筒 4、ZW密封圈 5、活塞 6

13、、O形圈加挡圈 7、导向带 8、卡键 9、卡键套 10、轴挡圈 11、耳座 12、轴套 13、A1防尘圈 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 5.15.1液控先导阀液控先导阀 5.1.15.1.1型号型号 4TH6控制截割头回转油缸和截割头升降油缸（德国力士乐） 2TH6控制各个马达及其它油缸（德国力士乐） 5.1.25.1.2参数参数 进油压力最大：50bar 控制油流量：16L/min 手柄最大允许操作力矩：10Nm 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 5.3 5.3 液控手柄原理分析液控手柄原理分析5.3.1 HPCJ0G21SSS5.3.1 HPCJ0G21SSS液控先导阀

14、原理分析液控先导阀原理分析 在静止位置时，控制手柄由4个复位弹簧（8）保持在中位。油口（1、2、3、4）通过孔（11）与回油孔T相通。 当搬动手柄（5）时，柱塞（9）被压下顶着复位弹簧（8）和控制弹簧（7）。控制弹簧（7）开始向下推动控制阀芯（6）并关闭相应油口和回油口T的连接。与此同时，相应油口通过孔（11）与油口P相通。一旦控制阀芯（6）处于控制弹簧（7）的力和相应油口（油口1、2、3或4）液压力 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 之间的力平衡时，闭环控制阶段开始。 由于控制阀芯（6）和控制弹簧（7）之间的相互作用，相应油口的压力与柱塞（9）的行程成比例，因而与控制手柄（5）的位置

15、成比例。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 5.3.2 HPCS7G21GS5.3.2 HPCS7G21GS液控先导阀原理分析液控先导阀原理分析 液压先导控制装置2TH6型按直动式减压阀原理工作。 2TH6型先导控制阀包括操作杆（1）、2个减压阀和壳体（6）。 每个减压阀由控制阀芯（2）、控制弹簧（3）、复位弹簧（4）和柱塞（5）组成。 在无操作动作时，由复位弹簧（4）将操作杆保持在中位，控制油口（1、2）通过孔（8）与油箱相连接。 当手柄（1）被转动时，柱塞（5）克服复位弹簧（4）和控制弹簧（3）的力。与此同时，在控制弹簧（3）的推动下，控制阀芯（2）首先堵住相应的油 三一重型装备有

16、限公司研究院液压所技术培训 口和回油口T。同时通过孔（8）将相应的油口与P口相连，当控制阀芯（2）与控制弹簧（3）的力和控制油口（1、2）产生的液压力平衡时，控制就开始。 由于控制阀芯（2）和控制弹簧（3）之间的相互作用，相应油口的压力与柱塞（5）的行程成比例，因而与控制手柄（1）的位置成比例。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 6 6 多路换向阀多路换向阀 6.1 6.1 型号型号 PSV 6G 2/275-5（哈威） PSV 6G 2/275-3（哈威）6.2 6.2 参数参数 工作压力：250bar 额定压力：350bar 最大控制压力：

17、35bar 每联最大流量：80L/min（一运110） 63L/min 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 6.3 6.3 多路阀原理分析多路阀原理分析（原理图） 从负载引出的LS信号通路联合成一个公共的LS通路，并且最终保证一个最大信号控制油泵。 当所有阀不动作时，油泵没有得到信号，此时油泵排量几乎为零，低压泄荷。 当有两个或更多的执行元件动作时，只有最高的LS信号作用于油泵，从而避免了油泵输出油压过低的现象。 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 7 7 平衡阀平衡阀7.1 7.1 型号型号 CBV1-12（美国伊顿） 7.2 7.2 参

18、数参数 工作压力：280bar 额定压力：350bar 额定流量：114L/min 控制比：4：1 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 7.3 平衡阀原理分析平衡阀原理分析 平衡阀是工程机械使用较多的一种阀，它对改善工程机械某些机构的使用性能起着不可忽视的作用，它可以保证机构在负载的作用下微动和平稳动作，保证执行元件的动作安全。 阀芯采用锥面密封，几乎无泄漏，密封效果好，具有“锁”的作用，可使重物长时间停留在某一位置上。 平衡阀允许从油口2（进油）到油口1（负载）的自由流动，从油口1到油口2的流动则被截止，直到达到预定的压力设定值或在油口3（控制）的控制压力足够大。压力设定值：210ba

19、r. 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 8.1 8.1 过滤器过滤器型号型号TF-630X100F 吸油过滤器 （2个）UH319CG20AT08HBD 柱塞泵用高压过滤器（2个）HH9660D24KSSBD1 齿轮泵用高压过滤器（1个）UR319CF24AS13HBP 回油过滤器 （2个）PAF2-0.035-0.55-10F调压式空气过滤器 （1个） 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 8.2 8.2 液压胶管和接头液压胶管和接头液压胶管橡四（MA）接头派克（美国） 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 8.3.1 8.3.1 型号型号耐磨液压油（NAS 1638 9级） 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 9.1 9.1 水系统控制水系统控制球阀球阀 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 三一重型装备有限公司研究院液压所技术培训 10 10 掘进机液压系统原理掘进机液压系统原理图图