PC-7型机_CLSS系统.ppt

CLSSClosedcenterLoadSensingSystem闭式中心负荷传感系统,CLSS功能与工作原理主泵结构原理及功能主阀结构原理及功能PLS压力的产生LS阀、PC阀的结构原理及功能压力补偿阀的结构原理及功能卸荷阀、溢流阀、旁通阀动臂、斗杆再生回路合流分流阀、LS选择阀LS-EPC、PC-EPC电磁阀,（一）CLSS的组成、功能及工作原理,CLSS由主泵、主阀、各执行元件（油缸等）组成功能1：实现对主泵的变量控制，使液压系统的吸收功率与发动机的输出功率达到最佳匹配，以节省能量功能2：操纵性能不受负载影响，实现精确控制，使挖掘更平稳功能3：具有在复合操作时只是按照滑阀的开口面积决定流量分配的性能,CLSS工作原理（斜盘倾角的控制）,LS阀压差PLS=PP-PLS；当PLS大于LS阀的设定压力时，伺服活塞向小端移动，主泵排量减小；当PLS小于LS阀的设定压力时，伺服活塞向大端移动，主泵排量增大,CLSS工作原理（压力补偿控制）,压力补偿阀安装在主控制阀的出口侧，用来平衡负载当两个执行元件一起动作时，通过压力补偿阀使每个滑阀入口压力和出口压力的压差相等，保证泵的流量按照每个阀的开口面积成比例分配而不受不同负载的影响,主泵由两个变量斜盘柱塞泵、两个PC阀、两个LS阀、一个LS-EPC阀、一个PC-EPC阀组成,（二）主泵（1/3）,前泵后泵LS阀PC阀LS-EPC阀PC-EPC阀,PDIF：泄油口PAF：前泵输出油口PFC：前泵输出油压检测口PAR：后泵输出油口PENF：前泵控制压力检测口PENR：后泵控制压力检测口PRC：后泵输出油压检测口PBF：泵压力入口,主泵（2/3）,PLSF：前泵LS压力入口PLSR：后泵LS压力入口PLSFC：前泵LS压力检测口PLSRC：后泵LS压力检测口PS：主泵吸油口PSIG：LS-EPC输出压检测口PM：PC-EPC输出压检测口PEPC：EPC电磁阀输入油压IM：PC-EPC电源插头ISIG：LS-EPC电源插头,主泵将发动机输出的机械能吸收转变成为液压能，按照负载大小输出压力油通过改变斜盘角度可改变压力油的输出量改变操作手柄行程大小，斜盘角度相应改变；手柄在中立位置时斜盘角度最小，主泵排量最小负载达到溢流压力时主泵排量最小,主泵（3/3）,主泵（PC60-7）,PDA：排气塞PD1：泵泄油口PA：泵输出油口PM：L模式选择先导压入口PA2：LS压力入口PLS：LS压力入口PS：主泵吸油口,主泵由一个变量斜盘柱塞泵、一个PC阀、一个LS阀组成,主泵（PC60-7）,轴支座泵体变量斜盘滑靴柱塞7.缸体8.配流盘9.弹簧10.伺服柱塞,主泵（PC60-7）,伺服柱塞拨叉弹簧柱塞弹簧弹簧座7.弹簧8.PC阀阀芯9.PC阀阀体10.柱塞11.柱塞,12.调整螺塞13.LS阀阀体14.弹簧15.LS阀阀芯,（三）主控制阀（1/17）,主控制阀由整体式六联滑阀、合流分流阀、备用阀（可选件）、背压阀、动臂自然下降防止阀组成,六联滑阀端盖端盖合流分流阀背压阀动臂自然下降防止阀7、备用阀,PLS1：至后泵LS阀PLS2：至前泵LS阀TS：至油箱A1：至铲斗油缸头A2：至左行走马达A3：至动臂油缸底A4：至回转马达A5：至右行走马达A6：至斗杆油缸底B1：至铲斗油缸底B2：至左行走马达B3：至动臂油缸头B4：至回转马达B5：至右行走马达B6：至斗杆油缸头BP1：动臂提升PPC输出压,主控制阀（2/17）,Z向视图,PX1：自2级溢流电磁阀PX2：自2级溢流电磁阀P-1：自备用PPC阀BP5：自附件油路电磁阀P1：自铲斗PPC阀P3：自左行走PPC阀P5：自动臂PPC阀P7：自回转PPC阀P9：自右行走PPC阀P11：自斗杆PPC阀SB：压力传感器安装口TSW：至回转马达PR：至电磁阀、PPC、EPC阀PP2：自前主泵PP1：自后主泵T：至油箱,主控制阀（3/17）,PST：自行走连通阀电磁阀PS：自合流分流电磁阀P-2：自备用PPC阀P2：自铲斗PPC阀P4：自左行走PPC阀P6：自动臂PPC阀P8：自回转PPC阀P10：自右行走PPC阀P12：自斗杆PPC阀SA：压力传感器安装口,主控制阀（4/17）,1：卸荷阀2：压力补偿阀（斗杆卸载）3：压力补偿阀（右行走后退）4：压力补偿阀（左回转）5：压力补偿阀（动臂提升）6：压力补偿阀（左行走后退）7：压力补偿阀（铲斗卸载）8：压力补偿阀（备用）9：压力补偿阀（备用）10：压力补偿阀（铲斗挖掘）11：压力补偿阀（左行走前进）12、压力补偿阀（动臂下降）13、压力补偿阀（右回转）14、压力补偿阀（右行走前进）15、压力补偿阀（斗杆挖掘）16、主溢流阀,主控制阀（5/17）,1：斗杆滑阀2：右行走滑阀3：回转滑阀4：动臂滑阀5：左行走滑阀6：铲斗滑阀7：备用滑阀8：卸荷阀9：主溢流阀10：滑阀回位弹簧11、滑阀回位弹簧12、滑阀回位弹簧13、滑阀回位弹簧,主控制阀（6/17）,1：安全吸油阀（斗杆卸载）2：吸油阀（左行走后退）3：吸油阀（动臂提升）4：吸油阀（右行走后退）5：安全吸油阀（铲斗卸载）6：安全吸油阀（备用）7：安全吸油阀（备用）8：安全吸油阀（铲斗挖掘）9：吸油阀（左行走前进）10：安全吸油阀（动臂下降）11：吸油阀（右行走前进）12：安全吸油阀（斗杆挖掘）,主控制阀（7/17）,13：LS梭阀（斗杆）14：LS梭阀（右行走）15：LS选择阀16：LS梭阀（动臂）17：LS梭阀（左行走）18：LS梭阀（铲斗）19：LS梭阀（备用）20：LS单向阀21：压力释放塞22：LS单向阀弹簧,主控制阀下端盖（8/17）,1、卸荷阀2、主溢流阀3、安全阀（动臂上升）4、背压阀,18、弹簧19、弹簧20、弹簧,主控制阀斗杆控制阀（9/17）,5、安全吸油阀6、滑阀7、压力补偿阀8、LS梭阀9、压力补偿阀,10、安全吸油阀11、再生回路单向阀21、阀弹簧22、阀弹簧23、阀弹簧,主控制阀右行走控制阀（10/17）,12、吸油阀13、滑阀14、压力补偿阀15、LS梭阀16、压力补偿阀,17、吸油阀24、阀弹簧,主控制阀铲斗控制阀（11/17）,1、安全吸油阀2、滑阀3、压力补偿阀4、LS梭阀5、压力补偿阀,6、安全吸油阀13、回位弹簧14、回位弹簧,主控制阀备用控制阀（12/17）,7、安全吸油阀8、滑阀9、压力补偿阀10、LS梭阀11、压力补偿阀12、安全吸油阀,主控制阀回转控制阀（13/17）,1、滑阀2、压力补偿阀3、LS梭阀4、压力补偿阀22、回位弹簧24、回位弹簧25、回位弹簧,主控制阀动臂控制阀（14/17）,5、吸油阀6、滑阀7、压力补偿阀8、自然下降防止阀9、LS梭阀10、压力补偿阀11、安全吸油阀12、再生回路单向阀13、合流分流阀（行走连通阀）14、回位弹簧21、回位弹簧22、回位弹簧23、回位弹簧26、27、回位弹簧,主控制阀左行走控制阀（15/17）,15、吸油阀16、滑阀17、压力补偿阀18、LS梭阀19、压力补偿阀,20、吸油阀23、回位弹簧,主控制阀端盖与附件（16/17）,1、卸荷阀2、主溢流阀3、LS旁通阀10、调整螺钉11、阀芯12、先导减压弹簧13、主减压弹簧14、减压阀芯15、安全阀弹簧16、钢球17、弹簧18、弹簧19、单向阀弹簧24、减压弹簧,主控制阀端盖与附件（17/17）,3,3、合流分流阀（主）4、回位弹簧5、合流分流阀（LS）6、回位弹簧7、顺序阀8、顺序阀弹簧9、LS旁通阀20、回位弹簧21、回位弹簧22、顺序阀弹簧23、回位弹簧,自减压阀（1）,自减压阀由二位三通滑阀、安全阀、单向阀组成；其作用是降低主泵的输出压力，并把输出的油压作为先导控制压力作用于电磁阀和PPC阀等。,自减压阀（2）,发动机停机状态：单向阀（11）关闭油路PRTS；滑阀（14）被推到左端，使油路P2PR接通；阀芯（7）被推到左端，使油路P2A2关闭,自减压阀（3）,当输出压力PR超过设定压力时，针阀（11）打开，压力油经节流孔a针阀开口排油口TS，使滑阀（14）两端形成压力差而向右移动，油路P2PR的开口减小，节流增大，故使自减压阀输出压力PR被恒定控制在某一压力当泵压P2较高时，单向阀（7）被进一步打开，使油路P2A2开口量增加,自减压阀（4）,当系统出现异常高压时，较高的PR压力打开单向阀（16），连通油路PRTS，故使PR压力降低，避免PPC阀、电磁阀等部件受异常高压破坏,自减压阀输出压力的测量,测量时使用60kg/cm2量程的压力表测量条件：油温4555操作方式A模式燃油控制盘最大油门标准值：332kg/cm2,自减压阀出口压力（PPC先导压力的检测口）(M10，O形圈),行走连通阀,其作用是连通左右行走油路（LS回路），使液压油平均分配到两个行走马达，保证机器的直线行走性能；机器转向时，通过先导压力将行走连通阀关闭直线行走时，行走连通电磁阀消磁，先导压力PST为零，行走连通阀在弹簧力作用下打开，连通左右行走油路行走转向时，行走连通电磁阀励磁，先导压力PST克服弹簧力将行走连通阀关闭，左右行走油路各自独立,PLS左右行走连通油路（PC60-7）,从右行走滑阀两端油路输出行走PPC先导控制压力信号，并将信号压力送至动臂、斗杆或铲斗滑阀端，当行走和工作装置同时动作时，限制工作装置油流量（通过限制滑阀行程），保证行走速度的稳定性,主阀体内部的行走PPC先导控制油路,动臂自然下降保持阀,动臂下降防止阀由滑阀（5）和先导阀（2）组成操作杆中立时，滑阀（5）在弹簧（4）和b腔油压作用下移到右端，关闭油路B1A1，防止动臂油缸底部的油经主阀内部泄漏动臂提升操作时，从主阀出来的压力油进入A1口，作用在滑阀（5）的环面A上，阀芯5左移，打开油路A1B1动臂下降操作时，PPC先导压力推动滑阀2，使b室压力油经泄油口c排出，由于a孔的节流作用，b室仍为低压，故滑阀5打开，接通油路B1A1,动臂自然下降保持阀,如果动臂油缸底部的油路产生异常高压时，油口B处的高压油将会打开单向阀6，经主阀内部油道打开安全阀3，成为排泄油压流回油箱；防止了异常高压的破坏,背压阀,背压阀在主阀下端，设定在泄油回路回油箱之前；其作用是在泄油回路中建立适当的油压，防止机器工作时液压装置（油缸、马达等）产生负压或气穴现象而引起的破坏机器工作时，先导控制油压PR作用于c室推动阀芯1右移，阀芯1处于平衡位置时泄油回路背压的大小PA=（dPR+弹簧2的力）/d1,主控阀阀芯移动时，主泵压力通过输入孔a进入c口，产生PLS油压通过LS梭阀被送进LS回路输入孔a直径较小，起着节流的作用PLS压力从主控滑阀节流取出，PLS大小反映了滑阀的位置状态，因此也反映了操纵杆行程的大小PLS油压的流向：流向压力补偿阀流向主泵LS阀流向卸荷阀流向LS旁通阀流向合流分流阀,（四）PLS压力的产生,PLS压力的产生（PC60-7）,主阀芯1右移负载压力经桥式回路b滑阀3右移切口d渐开泵压PP节流孔c滑阀3的切口d处节流产生PLS,因面积SA=SLS，所以在平衡时PLS=PA,LS阀感知负载及操作手柄行程大小，对主泵排量进行控制LS阀感知LS-EPC电磁阀输出压力，控制主泵排量，实现微操作性能,（五）LS阀的结构与功能,1、调整螺塞2、锁紧螺母3、阀体4、弹簧5、弹簧座6、滑阀7、拄塞8、阀体,PP：自泵压入口PSIG：LS-EPC电磁阀输出压PDP：泄油口PPL：PC阀控制油压输入口PLP：LS阀信号压出口PLS：LS压力输入口,PLS=PP-PLS，LS阀根据PLS大小改变主泵斜盘倾角从而控制主泵排量PLS减小，LS阀芯右移D口与E口接通通过PC阀连通泄油口伺服活塞大端油压减小使斜盘倾角增大排量增大PLS增大，LS阀芯左移D口与C口接通伺服活塞大端油压增大使斜盘倾角减小排量减小,（六）LS阀的工作原理1/3,LS阀的工作原理2/3,PLS=PP-PLS，LS阀根据PLS大小改变主泵斜盘倾角从而控制主泵排量PLS减小，LS阀芯右移D口与E口接通通过PC阀连通泄油口伺服活塞大端油压减小使斜盘倾角增大排量增大PLS增大，LS阀芯左移D口与C口接通伺服活塞大端油压增大使斜盘倾角减小排量减小,LS阀原理（PC60-7）,当A0PP=A1PEN时，伺服活塞处于平衡位置，斜盘倾角保持不变，LS阀芯停止在中位（即D口到E口和D口到C口的节流开度几乎相等）伺服活塞平衡时，PLS=227kg/cm2，与LS-EPC输出压力PSIG=030kg/cm2成比例变化,LS阀的工作原理3/3,（七）LS阀压差PLS的测量及LS阀的调整1/3,测量时专用工具见上表使用压力表A测量主泵压力PP，同时使用压力表B测量PLS压力，计算得出PLS（见下页图示）使用压差表可直接测量PLS测量条件：油温4555操作方式A模式燃油控制盘最大油门压差PLS标准值：控制手柄中位时为3010kg/cm2；在速度Hi档行走空载并且行走控制手柄至半行程位置时为221kg/cm2若测量结果不在标准值范围时，应调整LS阀,LS阀压差PLS的测量及LS阀的调整2/3,泵压力测量点,LS压力测量点,松开锁紧螺母8，通过旋转调整螺钉9来调整LS阀的压差调整螺钉每旋转1圈，LS压差的调整量为13.3kg/cm2向右旋转时压差上升，向左旋转时压差下降边测量压差，边进行调整调整后将螺母锁紧（5.750.75kgm）,LS阀压差PLS的测量及LS阀的调整3/3,在主泵输出压力达到一定值时，通过PC阀对主泵排量进行控制，使其在某一流量以内，保证主泵的吸收功率不超过发动机的输出功率在负载增加发动机转速下降时，通过改变PC-EPC电磁阀的电流值，控制主泵排量,（八）PC阀的结构与功能,PT：卸油口PPL：PC阀信号压出口PP1：自泵压入口PP2：另泵压入口PM：PC-EPC输出压入口PLP：LS阀信号压出口,1、伺浮活塞总成2、螺塞3、销4、阀芯5、保持架6、阀座7、端盖8、O形环,（九）PC阀的工作原理1/3,PC阀阀芯（3）的移动取决于主泵压力PP1（自泵压）+PP2（另泵压）+PC-EPC电磁阀输出压力的合力与弹簧（4）、（6）压缩压力的比较PC-EPC电磁阀输出压力大小取决于作业模式选择、作业内容、发动机转速的设定值与实际值弹簧（4）、（6）压力大小取决于斜盘位置即伺服活塞平衡的位置,PC阀的工作原理2/3,当主泵压力较低时，阀芯处于靠右端位置，使C口与D口接通，从LS阀来的压力油经C口D口油箱当执行元件负荷较大，主泵压力大于一定值（18MP）并使发动机转速降低时，阀芯往左端移动，使C口与B口接通，高压油经B口C口LS阀伺服活塞大端使斜盘倾角减小排量减小伺服活塞左移时，弹簧（4）、（6）被压缩，使阀芯（3）被推回,PC阀原理（PC60-7）,PC阀阀芯（8）的移动取决于主泵压力PP+模式选择电磁阀输出压力的合力与弹簧（5）、（7）压缩压力的比较模式选择电磁阀输出压力大小取决于发动机转速的实际界定值（1400rpm）弹簧（4）、（6）压力大小取决于斜盘位置即伺服活塞平衡的位置,PC-EPC电磁阀输出压力与电流值大小成正比当负载增大，发动机转速下降时，输入电磁阀的电流增大，PC-EPC输出压力增大，使PC阀阀芯往左端移动，使C口与B口接通，高压油经B口C口LS阀伺服活塞大端PEN压力增大使斜盘倾角减小排量减小；反之，则PEN下降，排量增大当泵控制器异常时，备用开关打在ON，恒定的电流输入电磁阀，使PC-EPC输出压力成为定值,PC阀的工作原理3/3,使用压力表A测量压力PEN，同时使用压力表B测量主泵压力测量条件：油温4555回转锁紧ON作业模式A模式燃油盘油门最大斗杆“挖掘”溢流PEN标准参数值：伺服柱塞输入压力PEN约为主泵压力PP的1/2压力表A、B：799-101-5002，量程为600kg/cm2,（十）压力PEN的测量及PC阀的调整1/2,泵压力PP测量点,伺服柱塞大端压力PEN测量点,PC阀调整的判定条件：在负载增大时，如果发动机转速明显下降或工作装置速度明显降低，并经测量油泵输出压力和LS压差正常时，应对PC阀进行调整调整时，松开锁紧螺母8，旋转调整螺钉9向右旋转调整螺钉，使油泵的吸收扭矩增大；向左旋转调整螺钉，使油泵的吸收扭矩减小调整螺钉的可调整范围：左转小于1圈；右转小于半圈调整后测量并确认PEN压力为正常；锁紧螺母拧紧力矩2.83.5kgm,压力PEN的测量及PC阀的调整2/2,在单独作业时，压力补偿阀起单向阀的作用，防止负载高压逆流在复合作业时，如果负载压力低于其它工作装置压力，则其它工作装置较高的PLS压力经过LS梭阀进入压力补偿阀，推动柱塞左移使主阀出口处压力被节流，并达到出口B处压力与其它工作装置的最大压力相同，保证滑阀进出口压差与正在操作的其它滑阀的压差相等，从而使泵的流量根据主滑阀开口面积成比例分配,（十一）压力补偿阀的结构原理及功能,流量分配按照压力补偿阀A1部分和A2部分面积比而变化面积比=1，则滑阀出口压力=最大负荷压力，流量按滑阀开口面积成比例分配面积比1，则滑阀出口压力最大负荷压力，流量按小于滑阀开口面积的比例分配面积比1，则滑阀出口压力最大负荷压力，流量按大于滑阀开口面积的比例分配,压力补偿阀的面积比,压力补偿阀（PC60-7）,补偿的结果，使滑阀两端的压力差PPA-PA相等,压力补偿阀面积比（PC60-7）,S2：S1备用0.98左行走1.00铲斗0.98右行走1.00斗杆0.96回转0.98动臂0.96推土铲1.00,（十二）卸荷阀的结构原理及功能,操作手柄行程在中立位置时PLS=0，主泵油压克服弹簧设定压力值（4010kg/cm2）使阀芯左移，经卸油口a流回油箱，此时主泵排量最小操作手柄移动时，产生的PLS油压经b口进入阀芯左端，使阀芯右移关闭卸油口,（十三）主溢流阀的结构原理及功能,当主泵压力达到弹簧设定压力（355kg/cm2）时，针阀打开，使主阀芯两端形成压力差，主阀芯右移，油溢流回油箱先导压力作用于活塞上，便上升为二级溢流压力（380kg/cm2）二级溢流压力执行条件：车辆行走时回转锁紧开关ON时微操作模式（L）时左操作手柄触式开关功能执行时动臂下降时,（十四）旁通阀的结构原理及功能,LS回路中的PLS油压从a孔和b孔溢出，将PLS油压的升压速度变缓，防止了油压的急剧变化在经主滑阀节流孔dLS梭阀LS旁通阀油