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挖掘机液压系统概述挖掘机液压系统概述帕斯卡原理帕斯卡原理 液体不可压缩液体不可压缩处于密闭容器内的液体对施加于它表面的压力向各个方向等值传递。速度的传递按“容积变化相等”的原则。液体的压力由外载荷建立。认为泵一出油就有压力是错误的。能量守恒。重物充满油面积小面积大 力压力力压力面积面积速度流量速度流量面积面积功率速度功率速度力力液压系统原理图常用线型和符号液压系统原理图常用线型和符号1.粗实线：主管路和主油道。2.虚线：控制管路和控制油道。3.双点划线：部件组成，它一般是封闭的。4.油路接通与否：有3种方式表达。圆点与交叉；交叉与小圆弧；圆点与小圆弧5.符号：P泵压力油 A、B油缸或马达的工作油口 O、T、Dr油箱差动原理差动原理差动阀杆差动油缸双作用油缸S1S2F弹簧弹簧PP阀杆受力平衡方程：阀杆受力平衡方程：阀杆受力平衡方程：阀杆受力平衡方程：PS1PS1P S2 P S2 F F弹簧弹簧弹簧弹簧PP（S1 S1 S2 S2）F F弹簧弹簧弹簧弹簧液压系统的基本组成液压系统的基本组成液压泵：将机械能转换为液体压力能。执行元件：将液体压力能转换为机械能。例如油缸、油马达等。控制调节装置：各种阀。大致有压力控压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀制阀、流量控制阀、方向控制阀等。辅助装置：油箱、过滤器、管路、接头、密封、冷却器、蓄能器等等。液压泵液压泵齿轮泵齿轮泵吸油：封闭的容积总是处于不断增大的状态排油：封闭的容积总是处于不断减小的状态液压泵与液压马达原理上是可逆的，但结构略有不同。液压泵液压泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵液压控制阀液压控制阀1.流量控制阀2.压力控制阀3.方向控制阀流量控制阀流量控制阀主要控制流过管路的流量，通过对流量的控制还可以对回路的压力产生一定影响。注意节流会产生损失。1.节流阀（阻尼孔）节节流流阀阀使液压油通过小孔、缝隙、窄槽等结构元素后流量减小并产生压力降P（阻尼）。注意流动的液压油才具有上述性质。如果液压油是静止状态，则根据连通器原理，前后的压力是相等的。P前前P后后P=PP=P前前前前P P后后后后压力控制阀压力控制阀安全阀限制系统最高压力，保护系统元件不被高压损坏。1.直动式：中低压系统2.先导式：高压系统过载阀：限制封闭管路最高压力。减压阀一个泵同时供给两个以上压力不同的回路。1.直动式：中低压系统2.先导式：高压系统直动式安全阀直动式安全阀弹簧比较硬先导式安全阀先导式安全阀液压油通过节流孔时，在节流孔的前后产生压力差P P=PP弹簧很软弹簧比较硬先导泵安全阀先导泵安全阀直动式减压阀直动式减压阀液压油通过缝隙产生压力降P PC=PA P保持出口压力稳定的措施先导式减压阀先导式减压阀原理与先导式安全阀类似，用于高压系统。缝隙缝隙方向控制阀方向控制阀主要控制方向，还可以利用阀的开度适度控制回路的流量和压力。1.单向阀：只允许液压油单方向通过。2.选择阀：根据回路中压力的高低自动选择液压油通过的方向。3.截止阀：一个位置封闭，另一个位置通过。4.液压控制换向（液压先导控制）5.电磁阀控制换向6.二通插装阀单向阀单向阀选择阀（梭阀）选择阀（梭阀）A1A2液控换向阀液控换向阀先导泵来油先导泵回油回位弹簧电磁阀电磁阀二二通通插插装装阀阀方方向向控控制制回回路路AB二通插装阀单向锁定二通插装阀单向锁定无无控控制制油油压压abcdefgA B A B，通；，通；，通；，通；B AB A单向锁定不通。单向锁定不通。单向锁定不通。单向锁定不通。锁定油路：锁定油路：锁定油路：锁定油路：B a b c d e f gB a b c d e f gKAWASAKIKAWASAKIABB A解锁解锁有有控控制制油油压压abcde fgB A解锁：c口封闭，B a b 与g不通g f e d 环槽i h油箱hiKAWASAKIKAWASAKI无控制油压无控制油压AB单向阀单向阀A B，通；，通；B A单向锁定，不通。单向锁定，不通。二通插装阀单向锁定二通插装阀单向锁定B A解锁解锁 通道被阀杆遮断通道被阀杆遮断有控制油压有控制油压该腔内的油被引回油箱该腔内的油被引回油箱AB液压蓄能器液压蓄能器膜片充满氮气原理：气体被压缩后储存能量。作用：吸收液压振动和冲击并且可以作为应急能源使用。液压回路的串联液压回路的串联串联：多路换向阀中上一个阀的回油为下一个阀的进油。液压泵的工作压力是同时工作的执行元件的总和，这种油路可以做复合动作，但是克服外载荷的能力比较差。液压回路的并联液压回路的并联并联：多路换向阀中各换向阀的进油口都与泵的出油路相连，各回油口都与油箱相连。这种油路克服外载荷的能力比较强，但是几个执行元件同时工作时负载小的先动，负载大的后动，复合动作不协调。液压回路的合流液压回路的合流合流：一般用于双泵和多泵系统中。用合流阀或者使两个回路中相应的换向阀同时动作，让两个泵同时向一个执行元件供油以提高该执行元件的运动速度。主控阀杆主控阀杆合流阀杆合流阀杆泵泵1泵泵2挖掘机的液压系统挖掘机的液压系统压力P（单位Mpa，兆帕）泵的输出压力由负载决定。负载压力，负载压力。安全阀限制最高压力。排量q（单位ml/r，毫升/转）泵每转一周所排出的液压油的体积。排量不可变的泵叫定量泵；排量可变的泵叫变量泵。液压泵的基本性能参数液压泵的基本性能参数流量Q（单位L/min，升/分钟）单位时间内输出液压油的体积。Q=qn（不考虑单位转换系数，下同）其中n是泵的转速，单位rpm，转/分钟泵的功率N（单位Kw，千瓦）N=PQ液压泵的基本性能参数液压泵的基本性能参数排量q（单位ml/r，毫升/转）液压马达每转一周所排出液体的体积。排量不可变的叫定量马达，排量可变的叫变量马达。输出扭矩M（单位NM，牛米）M=P q 其中P为马达进出口压力差，为马达的机械效率。输出转速n（单位rpm，转/分钟）n=Q/q 其中为马达的容积效率。液压马达的基本性能参数液压马达的基本性能参数液压柱塞泵和柱塞马达的变量液压柱塞泵和柱塞马达的变量变量泵变量马达液压系统的伺服控制液压系统的伺服控制液压泵液压泵液压泵液压泵控制阀控制阀控制阀控制阀液压缸液压缸液压缸液压缸输入输入输入输入输出输出输出输出误差误差误差误差反馈反馈反馈反馈是一个位置跟踪装置，液压缸缸体位置始终跟随阀杆。所以伺服控制系统又叫随动系统、跟踪系统。是一个力的放大装置。移动阀杆的力很小，液压缸的推力却可以很大。必须有外部能源（液压泵）。工作特点工作特点系统工作时阀杆必须先有一定的开口度，就是说缸体的移动必须落后于阀杆，或者说输出始终落后于输入，这个称为系统的误差。没有误差就没有动作，而动作又力图消除误差。伺服控制系统就是这样由不平衡（有误差）到平衡（消除误差），再由平衡到不平衡地连续工作。工作特点工作特点阀杆不仅起到控制液压缸的流量、压力和方向的作用，而且还起到将系统的输出和输入信号加以比较以定出它们之间误差的测量元件的作用，这种作用成为反馈。使输入与输出的误差增大是正反馈；使输入与输出的误差减小以致消除是负反馈。反馈是伺服控制系统的根本特反馈是伺服控制系统的根本特反馈是伺服控制系统的根本特反馈是伺服控制系统的根本特征。征。征。征。这个例子的反馈是机械连接、闭式负反馈系统。闭式负反馈系统。闭式负反馈系统。闭式负反馈系统。反馈可以是机械、电气、液压、气动或它们的组合。工作特点工作特点液压伺服控制系统的应用示例液压伺服控制系统的应用示例PO阀杆控制方式：手控、液控、电控或者它们的组合泵调节器泵调节器液压恒功率液压恒功率控制（单台泵）控制（单台泵）泵调节器泵调节器系统压力与弹簧力成正系统压力与弹簧力成正比，与系统流量成反比。比，与系统流量成反比。起调压力起调压力p0弹簧预紧弹簧预紧力力油压作用面积油压作用面积液压恒功率控制（单台泵）液压恒功率控制（单台泵）在这里，可以任意增加阀杆的控制：液控、电控或者它们之间的组合，拓展恒功率变量泵的控制功能。负反馈 当泵的转速发生变化时，泵的恒功率曲线也发生变化。即随着泵转速的下降，其流量和功率也都下降。PQ转速高转速高转速高转速高泵功率大泵功率大泵功率大泵功率大转速低转速低转速低转速低泵流量和泵流量和泵流量和泵流量和功率都小功率都小功率都小功率都小泵的恒功率曲线随转速变化规律泵的恒功率曲线随转速变化规律 当泵的起调压力发生变化时，泵的恒功率曲线也发生变化。即随着泵起调压力的下降，其功率也下降。PQ起调压力高起调压力高泵的功率大泵的功率大起调压力低起调压力低泵的功率小泵的功率小泵的恒功率曲线随起调压力变化规律泵的恒功率曲线随起调压力变化规律该点取决于第二根该点取决于第二根弹簧何时进入工作状态弹簧何时进入工作状态泵调节器是一种液压伺服控制机构，它至少要有两根弹簧，构成两条直线段，在压力-流量图上形成近似的恒功率曲线。调节弹簧的预紧力可以调节泵的起始压力调定点压力p0（简称起调压力），调节起调压力就可以调节泵的功率。起调压力高，泵的功率大；起调压力低，泵的功率小。因此恒功率变量又叫做压力补偿变量。只有当系统压力大于泵的起调压力时才能进入恒功率调节区段，发动机的功率才能得到充分利用。压力与流量的变化为：压力升高，流量减小；压力降低，流量增大。维持：流量压力=功率不变。当泵的转速发生变化时，泵的流量（功率）也变化。液压恒功率控制要点液压恒功率控制要点液压伺服控制系统的应用示例液压伺服控制系统的应用示例PO液控阀杆如果这里设置双弹簧，就是液压如果这里设置双弹簧，就是液压系统的恒功率控制的具体应用系统的恒功率控制的具体应用液压全功率控制液压全功率控制（两台泵液压交叉控制）（两台泵液压交叉控制）（两台泵液压交叉控制）（两台泵液压交叉控制）P=P1P2液压交叉控制两个小活塞两个小活塞的面积相等的面积相等液压全功率控制要点液压全功率控制要点具有单泵恒功率调节的特点。两台泵相同，泵调节器也完全一样，两台泵输出的流量相等，即Q1=Q2；但是压力可以不同，即P1P2，那么两台泵的输出功率也就不同。有时一台泵功率很大，而另一台泵功率很小。两台泵的功率总和始终保持恒定，不超过发动机的额定功率。全功率变量不是根据P1和P2的单数值，而是根据两台泵的工作压力之和 P=P1P2来进行流量调节，只有当 P=P1P2 2 p0时进入全功率调节区域，才能充分利用发动机的功率。泵的负流量控制泵的负流量控制换向阀中位回油道上有节流孔，油通过这个节流孔产生压差。将节流孔前的压力引到泵变量机构来控制泵的排量。泵泵的的负负流流量量控控制制负流量控制负流量控制全功率控制全功率控制泵的压力切断控制泵的压力切断控制泵输出压力在设定值以上时，使泵的流量自动减小，进行压力切断控制，主要目的是进一步减小高压溢流损失。PQ无压力切断控制压力切断控制Q大Q小顺序阀顺序阀泵调节器结构泵调节器结构原理原理（KAWASAKI）伺服阀杆伺服阀杆伺服油缸伺服油缸反馈连杆反馈连杆驱动连杆驱动连杆负流量控制阀杆负流量控制阀杆液压交叉和电控阀杆液压交叉和电控阀杆伺服阀杆伺服阀杆伺服油缸伺服油缸反馈连杆反馈连杆驱动连杆驱动连杆负流量控制阀杆负流量控制阀杆液压交叉和电控阀杆液压交叉和电控阀杆调节器杠杆机构原理图调节器杠杆机构原理图与壳体固定铰接点与壳体固定铰接点液压交叉和电控液压交叉和电控压力阀杆压力阀杆伺服阀杆伺服阀杆大圆孔大圆孔圆柱销圆柱销负反馈负反馈阀杆到位后固定不动阀杆到位后固定不动连接伺服油缸连接伺服油缸摇杆摇杆导杆导杆滑块滑块支点支点伺服油缸的移动而带动伺服油缸的移动而带动液压系统全功率控制液压系统全功率控制发动机与泵的功率匹配发动机与泵的功率匹配发动机最高空转转速：额定转速调速率（1.081.10）。一般情况下带动较大载荷后转速降低150 200rpm。发动机的飞轮功率：扣除发动机各种附件后飞轮净输出功率。预留发动机的功率储备：避免发动机遇到大的载荷时严重降速甚至熄火。泵的功率设定：发动机飞轮功率 88 92%。发发动动机机的的功功率率扭矩功率油耗扭扭矩矩和和油油耗耗转速挖掘机液压系统的主要部件挖掘机液压系统的主要部件全全功功率率变变量量双双联联主主泵泵主控制阀主控制阀液控换向液控换向T T先先导导来来油油先导回油先导回油P 主泵来油主泵来油A AB B主阀杆主阀杆回回位位弹弹簧簧单向阀单向阀P先导式主安全阀先导式主安全阀PT导阀调压弹簧主阀弹簧主阀节流孔节流孔主安全阀开启状态主安全阀开启状态PT导阀打开主阀弹簧主阀节流孔节流孔单向过载阀单向过载阀AT导阀调压弹簧节流孔（可变阻尼）节流孔（可变阻尼）主阀阀套滑阀过载阀开启状态过载阀开启状态可以向右滑动，抵住导阀锥部，变阻尼。AT单向阀开启状态单向阀开启状态阀套TA节流孔节流孔减减压压阀阀式式TAB先导泵来油先导泵来油先导泵来油先导泵来油封闭封闭手手控控先先导导控控制制阀阀开口开口阀杆阀杆开口开口封闭封闭回位弹簧回位弹簧调压弹簧调压弹簧T弹簧座弹簧座传力杆传力杆弹簧弹簧推杆推杆压盘压盘节流孔节流孔面积面积b小小面积面积a大大KAWASAKIKAWASAKI阀杆受力平衡方程为PA（a b)调压弹簧力因为阀在工作过程中的开口量变化很小，所以调压弹簧力的变化也很小，根据阀杆受力平衡方程知道，PA的变化也很小。从阀的工作过程看，出口压力PA升高时阀杆向上移动，减小开口量，使出口压力PA降低，保持PA不变。反之出口压力PA降低时弹簧力使阀杆向下移动，增大开口量，使出口压力PA升高，保持PA不变。节流孔的作用是改善阀的操作性能，使阀的工作更加稳定。例如，可以减小外界振动对阀操作的影响。保持出口压力稳定的措施保持出口压力稳定的措施减压阀式手控先导控制阀减压阀式手控先导控制阀先导泵来油先导泵来油先导泵来油先导泵来油回油箱回油箱回油箱回油箱A1A1A2A2B2B2B1B1脚脚控控先先导导控控制制阀阀阻阻阻阻尼尼尼尼孔孔孔孔先导来油先导来油ABT减减压压阀阀式式钢球钢球弹簧腔弹簧腔弹簧弹簧弹簧弹簧推杆推杆阻阻阻阻尼尼尼尼活活活活塞塞塞塞减压阀式脚控先导控制阀减压阀式脚控先导控制阀阻尼器阻尼器回转马达回转马达回回转转减减速速机机两级两级行星减速行星减速太阳轮输入行星轮架输出传动简图传动简图单排行星传动单排行星传动双排行星传动双排行星传动输入输入输出输出输入输入输出输出速比速比1K速比（速比（1K1）（1K2）行星排特性参数行星排特性参数K 内齿圈齿数内齿圈齿数太阳轮齿数太阳轮齿数摆线针轮传动简图摆线针轮传动简图行星传动行星传动少齿差行星齿轮传动少齿差行星齿轮传动（摆线齿廓）（摆线齿廓）速比速比Z1（Z2 Z1）当（当（Z2 Z1）1，称为一齿差，称为一齿差Z1Z2输入输入输出输出演变演变摆摆线线针针轮轮传传动动原原理理摆线轮中心摆线轮中心针针轮轮中中心心输出输出固定不动固定不动输入输入摆线针轮传动摆线针轮传动4，5构成插销式偏心输出机构构成插销式偏心输出机构TEIJINSEIKI一级直齿轮加摆线针轮减速机一级直齿轮加摆线针轮减速机行走马达行走马达1.设制动后左边产生高压，先a后b：2.一级安全阀a的调定压力为10.2MPa；二级安全阀b的调定压力为41.2MPa。3.如果制动后右边产生高压，则一级安全阀为b；二级安全阀为a。ab行走马达行走马达控制阀控制阀1.1.假设马达假设马达假设马达假设马达A A口进油。口进油。口进油。口进油。2.2.行走时打开单向阀行走时打开单向阀行走时打开单向阀行走时打开单向阀327327进入进入进入进入马达右腔。马达右腔。马达右腔。马达右腔。3.3.同时通过节流孔进入阀杆同时通过节流孔进入阀杆同时通过节流孔进入阀杆同时通过节流孔进入阀杆329329使其左移，打开行走制使其左移，打开行走制使其左移，打开行走制使其左移，打开行走制动器油路，使行走制动器动器油路，使行走制动器动器油路，使行走制动器动器油路，使行走制动器松开。这个动作还打开了松开。这个动作还打开了松开。这个动作还打开了松开。这个动作还打开了马达马达马达马达B B口的回油路。口的回油路。口的回油路。口的回油路。4.4.同时还通过右面安全阀同时还通过右面安全阀同时还通过右面安全阀同时还通过右面安全阀 f1 f1 的中间节流孔进入缓冲活的中间节流孔进入缓冲活的中间节流孔进入缓冲活的中间节流孔进入缓冲活塞腔，将缓冲活塞塞腔，将缓冲活塞塞腔，将缓冲活塞塞腔，将缓冲活塞381381推到推到推到推到左侧。此时安全阀左侧。此时安全阀左侧。此时安全阀左侧。此时安全阀 f1 f1 有一有一有一有一个短暂的开启动作。个短暂的开启动作。个短暂的开启动作。个短暂的开启动作。节节流流孔孔f1f1帝人制机帝人制机帝人制机帝人制机行走马达行走马达控制阀控制阀如果下坡时马达超如果下坡时马达超如果下坡时马达超如果下坡时马达超速，泵供油不及使速，泵供油不及使速，泵供油不及使速，泵供油不及使A A口压力降低，阀口压力降低，阀口压力降低，阀口压力降低，阀杆杆杆杆329329在弹簧力作在弹簧力作在弹簧力作在弹簧力作用下向右移动，关用下向右移动，关用下向右移动，关用下向右移动，关小马达的回油通道，小马达的回油通道，小马达的回油通道，小马达的回油通道，从而限制马达的转从而限制马达的转从而限制马达的转从而限制马达的转速。所以阀杆速。所以阀杆速。所以阀杆速。所以阀杆329329叫平衡阀。叫平衡阀。叫平衡阀。叫平衡阀。阀杆右移阀杆右移阀杆右移阀杆右移行走马达行走马达控制阀控制阀 A A口不供油时马达停止转动。而机器口不供油时马达停止转动。而机器口不供油时马达停止转动。而机器口不供油时马达停止转动。而机器惯性影响使马达继续旋转，马达的惯性影响使马达继续旋转，马达的惯性影响使马达继续旋转，马达的惯性影响使马达继续旋转，马达的功能转换为泵。主阀杆的封闭致使功能转换为泵。主阀杆的封闭致使功能转换为泵。主阀杆的封闭致使功能转换为泵。主阀杆的封闭致使B B口压力升高，压力油通过左安全阀口压力升高，压力油通过左安全阀口压力升高，压力油通过左安全阀口压力升高，压力油通过左安全阀 f f 中间的节流孔进入缓冲腔，推动缓中间的节流孔进入缓冲腔，推动缓中间的节流孔进入缓冲腔，推动缓中间的节流孔进入缓冲腔，推动缓冲活塞冲活塞冲活塞冲活塞391391右移，同时安全阀右移，同时安全阀右移，同时安全阀右移，同时安全阀 f f 打开打开打开打开向向向向A A腔补油，消除腔补油，消除腔补油，消除腔补油，消除B B口脉冲压力的同口脉冲压力的同口脉冲压力的同口脉冲压力的同时防止马达时防止马达时防止马达时防止马达A A口吸空。口吸空。口吸空。口吸空。缓冲活塞是阶梯结构，压力油作用缓冲活塞是阶梯结构，压力油作用缓冲活塞是阶梯结构，压力油作用缓冲活塞是阶梯结构，压力油作用面积是逐步增大的，可以进一步起面积是逐步增大的，可以进一步起面积是逐步增大的，可以进一步起面积是逐步增大的，可以进一步起到缓冲作用。到缓冲作用。到缓冲作用。到缓冲作用。缓冲活塞移动到最右端后，缓冲活塞移动到最右端后，缓冲活塞移动到最右端后，缓冲活塞移动到最右端后，B B腔压力腔压力腔压力腔压力上升，左安全阀上升，左安全阀上升，左安全阀上升，左安全阀 f f 完全关闭。完全关闭。完全关闭。完全关闭。压力进一步升高时，压力进一步升高时，压力进一步升高时，压力进一步升高时，B B腔腔腔腔压力作用在压力作用在压力作用在压力作用在右安全阀右安全阀右安全阀右安全阀 f1 f1 上，安全阀上，安全阀上，安全阀上，安全阀 f1f1限制了马限制了马限制了马限制了马达的最高压力。这个压力就是最大达的最高压力。这个压力就是最大达的最高压力。这个压力就是最大达的最高压力。这个压力就是最大制动压力。制动压力。制动压力。制动压力。节节流流孔孔f1f1左安全阀左安全阀 faabbc接缓冲活塞接缓冲活塞1.1.重要提示：马达停止转动时重要提示：马达停止转动时重要提示：马达停止转动时重要提示：马达停止转动时A A口变为吸油腔，压力最低。口变为吸油腔，压力最低。口变为吸油腔，压力最低。口变为吸油腔，压力最低。2.2.马达初始停止转动时，马达马达初始停止转动时，马达马达初始停止转动时，马达马达初始停止转动时，马达B B口的压力作用在左安全阀口的压力作用在左安全阀口的压力作用在左安全阀口的压力作用在左安全阀 f f 的的的的 a a 口（整个圆面积），口（整个圆面积），口（整个圆面积），口（整个圆面积），阀杆左移，将油泄到阀杆左移，将油泄到阀杆左移，将油泄到阀杆左移，将油泄到 b b 口（注意口（注意口（注意口（注意 b b 口与马达的口与马达的口与马达的口与马达的A A口相通）。当缓冲活塞移到最右端口相通）。当缓冲活塞移到最右端口相通）。当缓冲活塞移到最右端口相通）。当缓冲活塞移到最右端后，后，后，后，c c 口压力上升，由于阀杆的直径差，在弹簧力和压差力作用下阀杆右移，安全口压力上升，由于阀杆的直径差，在弹簧力和压差力作用下阀杆右移，安全口压力上升，由于阀杆的直径差，在弹簧力和压差力作用下阀杆右移，安全口压力上升，由于阀杆的直径差，在弹簧力和压差力作用下阀杆右移，安全阀阀阀阀 f f 关闭。此时的压力叫做一级压力。关闭。此时的压力叫做一级压力。关闭。此时的压力叫做一级压力。关闭。此时的压力叫做一级压力。3.3.这个过程很短暂，目的是消除这个过程很短暂，目的是消除这个过程很短暂，目的是消除这个过程很短暂，目的是消除B B口的脉冲压力，防止口的脉冲压力，防止口的脉冲压力，防止口的脉冲压力，防止A A口吸空。口吸空。口吸空。口吸空。ab，开启压力，开启压力10.2MPaC马达马达B口来油口来油泄到马达泄到马达A口口直径大直径大直径小直径小阀杆阀杆随着缓冲活塞移到最右端，随着缓冲活塞移到最右端，随着缓冲活塞移到最右端，随着缓冲活塞移到最右端，该腔压力逐渐升高。该腔压力逐渐升高。该腔压力逐渐升高。该腔压力逐渐升高。帝人制机帝人制机帝人制机帝人制机右安全阀右安全阀 f1aabbc接缓冲活塞接缓冲活塞直径大直径大直径小直径小1.1.重要提示：马达停止转动时重要提示：马达停止转动时重要提示：马达停止转动时重要提示：马达停止转动时A A口变为吸油腔，压力最低。口变为吸油腔，压力最低。口变为吸油腔，压力最低。口变为吸油腔，压力最低。2.2.安全阀安全阀安全阀安全阀 f f 完全关闭后，马达完全关闭后，马达完全关闭后，马达完全关闭后，马达B B口的压力作用在右安全阀口的压力作用在右安全阀口的压力作用在右安全阀口的压力作用在右安全阀 f1 f1 的的的的 b b 口（大直径口（大直径口（大直径口（大直径减去小直径的环行面积），将油泄到减去小直径的环行面积），将油泄到减去小直径的环行面积），将油泄到减去小直径的环行面积），将油泄到 a a 口（注意口（注意口（注意口（注意 a a 口与马达的口与马达的口与马达的口与马达的A A口相通）。口相通）。口相通）。口相通）。此时的这个压力叫做二级压力，也就是最大制动压力。此时的这个压力叫做二级压力，也就是最大制动压力。此时的这个压力叫做二级压力，也就是最大制动压力。此时的这个压力叫做二级压力，也就是最大制动压力。3.3.整个过程看出，正常行走时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常行走时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常行走时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常行走时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。ba，开启压力，开启压力41.2MPaC马达马达B口来油口来油泄到马达泄到马达A口口该腔变为吸油腔，该腔变为吸油腔，该腔变为吸油腔，该腔变为吸油腔，压力最低。压力最低。压力最低。压力最低。行走安全阀行走安全阀节流孔节流孔节流孔节流孔孔孔缓冲活塞缓冲活塞阀体阀体弹簧弹簧阀杆阀杆节流孔节流孔滑阀滑阀回油回油压压力力油油回回转转马马达达控控制制回回路路中位制动延时阀回转防反转阀过载保护回转制动补油阀回转安全阀（关闭状态）回转安全阀（关闭状态）T节流孔节流孔面积面积A1面积面积A2差动阀杆差动阀杆缓冲阀缓冲阀面积面积A3面积面积A4面积面积面积面积A3 A3 环形面积环形面积环形面积环形面积 A2 A2；面积；面积；面积；面积A4 A4 环形面积；环形面积；环形面积；环形面积；A1A1A2A2；A4 A4A3A3该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆 P1 P1（A1A1A2A2）F F 缓冲阀缓冲阀缓冲阀缓冲阀 P1 P1（A4A4A3A3）F F弹簧力弹簧力FP1T当当当当P1P1压力逐渐升高时，缓冲阀左移，压力逐渐升高时，缓冲阀左移，压力逐渐升高时，缓冲阀左移，压力逐渐升高时，缓冲阀左移，A3 A3 腔的腔的腔的腔的油被迫从节流孔中挤出来，压力逐渐上升。油被迫从节流孔中挤出来，压力逐渐上升。油被迫从节流孔中挤出来，压力逐渐上升。油被迫从节流孔中挤出来，压力逐渐上升。阀杆右移打开阀杆右移打开阀杆右移打开阀杆右移打开开启并逐渐升压状态开启并逐渐升压状态弹簧力弹簧力弹簧力弹簧力F F增大增大增大增大P1升升高高全开启状态全开启状态缓冲阀移动到最左端后，压力上升至设定值。缓冲阀移动到最左端后，压力上升至设定值。缓冲阀移动到最左端后，压力上升至设定值。缓冲阀移动到最左端后，压力上升至设定值。该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆该状态：差动阀杆 P2 P2（A1A1A2A2）F F F F 缓冲阀缓冲阀缓冲阀缓冲阀 P2 P2（A4A4A3A3）F F F F整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。收压力脉冲的作用。收压力脉冲的作用。收压力脉冲的作用。P2F F F F时间时间压力压力回转安全阀（设计要点）回转安全阀（设计要点）T节流孔节流孔面积面积A1面积面积A2差动阀杆差动阀杆缓冲阀缓冲阀面积面积A3面积面积A4面积面积面积面积A3 A3 环形面积环形面积环形面积环形面积 A2 A2；面积；面积；面积；面积A4 A4 环形面积；环形面积；环形面积；环形面积；A1A1A2A2；A4 A4A3A3联立各状态方程解出：联立各状态方程解出：联立各状态方程解出：联立各状态方程解出：（A1A1A2A2）（A4A4A3A3）弹簧力决定了开启压力和设定压力，节流孔决定了压力上升的时间。弹簧力决定了开启压力和设定压力，节流孔决定了压力上升的时间。弹簧力决定了开启压力和设定压力，节流孔决定了压力上升的时间。弹簧力决定了开启压力和设定压力，节流孔决定了压力上升的时间。弹簧力弹簧力FP1回转安全阀（关闭状态）回转安全阀（关闭状态）ATT节流孔节流孔缓冲阀缓冲阀可变环形缝隙可变环形缝隙面积大面积大面积小面积小差动阀杆差动阀杆KAWASAKI全开启状态全开启状态ATT阀杆阀杆缓冲阀缓冲阀可变环形缝隙节流可变环形缝隙节流时间时间压力压力随着缓冲阀的右移，节流作用使该腔压力逐渐升高。随着缓冲阀的右移，节流作用使该腔压力逐渐升高。此时此时此时此时A A腔压力随之上升，达到系统压力设定值。腔压力随之上升，达到系统压力设定值。腔压力随之上升，达到系统压力设定值。腔压力随之上升，达到系统压力设定值。整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就整个过程看出，正常回转时，该阀也有一个短暂的打开过程，但是马上就关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。关闭了。起到了启动平稳，制动时吸收压力脉冲的作用。防防反反转转阀阀中位中位上阀上阀下阀下阀滑阀滑阀弹簧弹簧节流孔节流孔油道油道油道油道油道油道上下阀接触上下阀接触的距离很短的距离很短上上阀阀作作用用面面积积小小下阀作用面积大下阀作用面积大防防反反转转阀阀马达马达初始初始启动启动旋转旋转下阀向上顶起下阀向上顶起初始启动时初始启动时压力比较高压力比较高防防反反转转阀阀马达马达正常正常旋转旋转滑阀底部有油压作用向上推滑阀底部有油压作用向上推钢钢球球被被顶顶上上去去这腔有这腔有油压油压系统低于系统低于最高启动最高启动压力后，压力后，上下阀被上下阀被弹簧一起弹簧一起推下来推下来节流的原因节流的原因使下阀下降使下阀下降快，上阀下快，上阀下降慢。从初降慢。从初始启动到正始启动到正常运转会有常运转会有少量泄漏。少量泄漏。大量的进油大量的进油使这个过程使这个过程很短，人感很短，人感觉不到。觉不到。防防反反转转阀阀制动制动高压高压高压高压低压低压低压低压惯性惯性这腔有这腔有油压油压滑阀底部有油压作用向上推滑阀底部有油压作用向上推钢球被顶上去钢球被顶上去高压时下阀高压时下阀被顶上去被顶上去防防反反转转阀阀卸压卸压互通互通回转将停止回转将停止时压力降低时压力降低无阻尼下降无阻尼下降回位的快回位的快有阻尼下降有阻尼下降回位的慢回位的慢阻尼孔阻尼孔两阀杆分开两阀杆分开而导通油道而导通油道阀杆移动与阀杆移动与左面同样道理左面同样道理钢球一直被钢球一直被油压顶在上面油压顶在上面卸压互通卸压互通反转反转卸压卸压防防反反转转阀阀惯性反转惯性反转高压高压高压高压低压低压低压低压油压将钢球油压将钢球顶到上端顶到上端油压将钢球油压将钢球压到下端压到下端防反转阀使用效果防反转阀使用效果时间压力没有防反转阀有防反转阀计算机全功率控制智能化挖掘机主要体现：司机单（电控）手柄操作与工作装置行为轨迹控制。例如，平整场地和开挖边坡。运用信号处理技术、模糊控制技术、神经网络技术在线辩识驾驶员作业意图的方法，建立功率匹配决策的智能化 液压和电子控制的研究方向液压和电子控制的研究方向电子控制液压系统电子控制液压系统计算机控制器计算机控制器先导泵先导泵主泵主泵1主泵主泵2柴油机速度传感器柴油机速度传感器油门执行器油门执行器反馈传感器反馈传感器监视器监视器柴油机速度旋钮柴油机速度旋钮电比例减压阀电比例减压阀泵压力传感器泵压力传感器泵压力传感器泵压力传感器电子控制液压系统电子控制液压系统电子控制液压系统简称电控系统，它监测发动机转速。随着外载荷增大，泵的功率增加，发动机的负荷也随之增大。当外载荷增大致使发动机转速降低时，电控系统起作用，它自动调小泵的起调压力，减小泵的功率，也就减小了发动机的负荷，使发动机转速恢复正常。随着使用工况的不同，可以任意人为设定泵的功率，最大限度地发挥机器的使用范围。电液比例型控制系统（闭环）电液比例型控制系统（闭环）电子电子放大器放大器比例比例电磁铁电磁铁执行执行元件元件负载负载反馈测量元件反馈测量元件电液比例阀组成：比例电磁铁（电-机械比例转换装置）液压控制阀本体电-机械比例转换装置：将输入的电信号按比例地连续地转换为机械力和位移输出。液压阀本体：接受这种机械力和位移的输出按比例地连续地输出压力或者流量。电液比例阀电液比例阀液压液压控制阀控制阀正正负负差值差值这两个例子中电液比例阀这两个例子中电液比例阀的组成为：将开关或定值型控制阀的手控部分改为比例电磁铁（电-机械比例转换装置）。电液比例阀电液比例阀按用途分为四类：电液比例压力阀电液比例流量阀 电液比例换向阀电液比例复合阀电液比例阀电液比例阀由电子放大器驱动并且一起配套供应。它的作用是：把输入的电信号转换成一定的位移，此位移通过液压阀可以压紧或放松一个弹簧，或者可以移动一个阀杆。与一般的通断型电磁铁的主要区别在于普通电磁铁是变气隙的，比例电磁铁的气隙在一定范围内恒定，保证了电磁引力恒定，而且不同的电流可以对应不同的引力。转换到压力或流量与电流的关系，就是不同的电流对应不同的压力和流量。比例电磁铁的特性比例电磁铁的特性电液比例阀电液比例阀电液比例阀电液比例阀的特点：能实现自动连续控制、远程控制和程序控制。把电的快速性、灵活性与液压传动力量大的优点结合起来，能连续地、按比例地控制液压系统执行元件的力、速度和方向。技术上容易掌握，工作可靠，价格相对较低。对于位置控制或需要提高系统性能时可以用于负反馈的闭式系统。电液比例阀在挖掘机控制系统的应用电液比例阀在挖掘机控制系统的应用KAWASAKI电液比例减压阀电液比例减压阀（失电常开）（失电常开）电信号电信号电液比例减压阀电液比例减压阀（失电常开）（失电常开）PsvAT得电后得电后固定固定弹簧弹簧直径大直径大直径小直径小开口开口稳定出口压力措施：稳定出口压力措施：看A口压力的变化。当A口压力升高时，由于阀杆的面积差，在油压作用下阀杆向下移动，减小开口，使A口压力降低。当A口压力降低时，在弹簧力作用下阀杆向上移动，增大开口，使A口压力升高。电液比例减压阀液压交叉控制 P=P1P2 Psv电控KAWASAKI双泵电控双泵电控KAWASAKAI双泵电控双泵电控电比例减压阀是失电常开型，失电时引入的先导泵压力最高，泵的功率最小；电比例减压阀得电后，随着电流的逐步增大，引入的先导泵压力逐步减小，泵的功率逐步增大。100不用不用KAWASAKAI双泵电控双泵电控泵的功率随电比例减压阀输入电流的变化曲线。输入电流在输入电流在0100mA时时不呈线性变化规律，因不呈线性变化规律，因此不用这一段曲线。此不用这一段曲线。泵的功率设定及其跟随泵的功率设定及其跟随PQ泵的全功率曲线泵的全功率曲线泵功率跟随模式泵功率最大泵功率跟随：泵最大转速时流量和功率最大。随外载荷增大电控系统使泵的功率减小。泵的转速发生变化时，泵的实际流量也将发生变化，此时电控系统可以给泵设定一个固定的功率。模式不跟随设定泵的固定功率谢谢各位！谢谢各位！希望大家对液压挖掘机希望大家对液压挖掘机有一个初步的了解和认识有一个初步的了解和认识