毕业设计（论文）-流量控制阀在推土机中的应用.doc

装订线目 录摘要.3Abstract.4第一章 绪论.51.1 推土机介绍.51.2 推土机国内外发展水平及方向.61.3 流量控制阀的发展历史及我国现状.81.4 现代工业对流量控制阀的最新要求.9第二章 推土机的液压系统.112.1推土机液压系统介绍.112.2推土装置.122.3工作装置和液压系统组成及功用.132.3.1装置油泵 .142.3.2装置油缸.15 2.3.3油箱.16 2.3.4工作装置控制阀.17第三章 流量阀的构造及工作原理.223.1 流量阀.22 3.1.1流量阀的结构.223.1.2流量阀的特性.233.1.3流量阀的原理.233.1.4流量阀的适用.243.2流量阀的分类.243.3节流阀和调速阀.253.4流量控制阀及其应用.28第四章 流量阀在推土机中的应用.304.1 流量阀在推土机中的应用.304.1.1不操纵任何操纵时推土机系统状态 .304.1.2铲刀提升和切土控制.314.1.3铲刀实现侧倾动作，铲刀实现侧倾动作时.334.1.4松土器实现提升动作，松土器实现提升动作时.33 4.1.5停车后铲刀及松土器下降，停车后铲刀及松土器下降时.344.2 流量阀在推土机调速回路中的应用 .35 4.2.1节流调速回路.35结束语.39致谢.41【参考文献】.42流量控制阀在推土机中的应用摘要：随着我国经济社会的发展，液压系统在机械中的应用已经非常广泛，本设计是对液压控制元件流量控制阀在推土机中应用的简单分析。文章也对推土机和流量控制阀国内外发展现状及趋势进行了分析。流量控制阀在推土机液压系统中通过调节流量的大小来实现控制功用，液压系统中执行元件运动速度的大小，由输入执行元件的油液流量的大小来确定。流量控制阀是依靠改变阀口通流面积（节流口局部阻力）的大小或通流通道的长短来控制流量的液压阀类，对推土机的工作性能起着至关重要的作用。关键词：液压系统；流量控制阀；推土机Flow control valve application in bulldozerAbstract: Along with our country economic society development, the hydraulic system already extremely was widespread in machinery application, this design was to the hydraulic control part-flow control valve in the bulldozer the application simple analysis.The article also carried on the analysis to the bulldozer and the flow control valve domestic and foreign development present situation and the tendency, the flow control valve has realized the control function in the bulldozer hydraulic system through the adjustment current capacity size.In the hydraulic system the functional element velocity of movement size, determined by the input functional element fat liquor current capacity size.The flow control valve is depends upon the change valve port passes flows the area (orifice local resistance) the size or passes flows the channel the length to control the current capacity the hydraulic valve class, is playing the very important role to the bulldozer operating performance.Keywords: hydraulic system; flow control valve; bulldozer第一章 绪论推土机在国民经济与国家建设事业中，占据重要的地位。它广泛应用于铁道建筑工程、公路工程、机场建设、水利工程、房屋建筑、市政工程、港口建设、矿山工程、地下工程、军事工程等各种工程项目中，我国建国五十多年社会主义建设的实践充分说明，如果没有大量优质的推土机，是不可能高速高质完成国家的建设项目的。至于人烟稀少，工作面狭窄，工作条件恶劣，高寒沙漠地带，工程质量要求严格的工程项目，没有优质的推土机是绝对不可能完成任务的。 推土机的覆盖面广，技术先进，直接关系国家的建设事业，有不少领域等待着人们去探讨与提高，是大有可为的。因此我们从国家建设事业出发，选择了履带式推土机液压系统的设计，是大有前景的。 1.1 推土机介绍推土机是一种多用途的自行式土方工程建设机械，它能铲挖并移运土壤。例如，在道路建设施工中，推土机可完成路基基底的处理，路侧取土横向填筑高度不大于1m的路堤，沿道路中心线向铲挖移运土壤的路基挖填工程，傍山取土修筑半堤半堑的路基。此外，推土机还可用于平整场地，堆积松散材料，清除作业地段内的障碍物等。推土机在建筑、筑路、采矿、油田、水电、港口、农林及国防各类工程中，都得到了十分广泛的应用。它担负着切削、推运、开挖、堆积、回填、平整、疏松、压实等多种繁重的土方作业，是各类施工中不可缺少的主要设备。 推土机的用途虽十分广泛，但由于受到铲刀容量的限制，推运土壤的距离不宜太长，因此它是一种短运距的土方施工机械。在实际使用中，如果运距过长，由于土壤漏失的影响，会降底其生产率；反之，运距过短时由于换向、变速操作频繁，在每个工作循环中这些操作所用时间占比例增大，同样也会使推土机生产率降低。通常中小型推土机的运距在30100m为宜；大型推土机的运距一般不应超过150m；推土机的经济运距为5080。 1.2推土机国内外发展水平及方向 推土机在我国的发展大致经力了萌芽期（19501961年）、专业形成期（19611978年）和产品系列形成期（1978年至今）等三个阶段。通过半个世纪的发展，特别是1978年以后，我国的推土机逐渐形成系列，通过引进国外的先进技术，提高了专业技术水平，使我国推土机的产量和品种都有了较大的增长，产品性能和技术水平达到了国际20世纪80年代末、90年代初的水平。目前全国生产推土机的厂家已有20多个，生产规格45300KW不等，年产量已有1万台以上。今后我国推土机的发展主要考虑以下几点：（1）提高推土机的工作可靠性和使用寿命。国产履带式推土机的可靠性和使用寿命与国际先进水平的产品相比还有比较大的差距。例如，美国卡特匹勒公司生产的履带式推土机的使用寿命为1000012000h，日本小松公司的为800010000h，而国产的仅为300012000h。随着国际先进技术标准的逐步采用、新结构、新材料、新工艺，应迅速提高国产推土机的可靠性和使用寿命。（2）发展大功率多功能用推土机。目前推土铲的功率均在235KW以下，不能适用大型、特大型工程施工的需要，每年都需进口1000台左右的大型推土机。随着我国基本建设的加快、大中型工程的增多，发展大功率推土机势在必行。而且要积极研制开发多功能的工作装置，以提高推土机的利用率和作业效率。（3）扩大生产规模、降低生产成本。国内推土机专业生产厂中以履带式推土机为主导产品的有11家。生产73KW 以上厂家中年产量多为100200台。产量小，成本高，未形成规模经济。因此必须扩大生产规模，降低生产成本。 （4）发展机电液一体化。目前国产推土机的整体技术水平虽然有较大的提高，但由于近年来世界上技术发展很快，电子技术开始运用于推土机，实现了机电液一体化。例如，在发动机上采用了电子调速器，极限负荷控制系统和燃油喷射系统等，能够根据推土机作业情况，发动机工况，自动调整发动机性能，提高其适应性；推土铲采用自动控制的调平系统，提高了作业质量和生产效率。实现机电一体化是国产推土机发展方向之一。 （5）提高安全、舒适性，符合环境保护法。国产推土机要进一步满足用户要求和拓展国内外市场，必须按国际FOPS和ROPS标准，在推土机上安装防滚翻驾驶室并设置重要部件故障报警系统，以提高推土机的使用安全性。驾驶室内的空调设施，防震可调座椅的设置等要符合人机工程学的要求,提高驾驶员的工作舒适性,降低了噪音,减少了振动,噪声,震动,机械的涂饰等指标均要符合保护环境的要求。国外生产推土机的历史较长(起始20世纪30年代末),在先进工业技术的带动下,推土机设计、制造、测试等技术也一成熟.美国卡匹特公司、日本小松公司等生产的推土机的结构、性能,展现了当今国际水平,并在以下特点的基础上继续发展。 型、专用、一机多用。大型推土机施工速度快，生产率高，操纵人员少，使用于大型工程施工的需要部件化设计，便于维护保养。将每一部件做成独立的结构完善的单一部件，简化相临部件的连接，这样便于拆装和维修保养。在这方面美国的卡特匹勒公司率先提出了要求，并实现的较好。 液压化。推土机工作装置几乎采用全液压操纵方式。此外，主离合器，变速箱，转向器及制动器等发展为液压操纵式，中小型推土机犹为明显，可视为定势。发展轮胎式推土机。由于轮胎式推土机具有行走速度高，机动灵活，耗用金属少，不损坏路面等优点，近年来得到了迅速发展，例如美国的轮胎式推土机产量已占国内推土机的1/3。 技术和新结构的应用。随着电子技术的不断发展和计算机应用的普及，微电脑在推土机上的应用日益增多。例如，采用微处理器控制自动变速箱，使推土机能够根据作业阻力变化情况自动地选择适当的挡位（最佳速度），使液力变矩器处于最佳工作状态。推土机在最佳性能下工作，提高了作业效率。此外，由于采用电脑控制，驾驶员可以集中精力注意推土机地功能发挥，换挡，换向。变矩器接合于闭锁等许多烦琐的操作均由电脑控制，减轻驾驶员的疲劳。 采用新材料、新工艺。推土机选材的明显趋势是，除了重要的零部件仍采用高强度合金钢外，许多零件该用廉价的合金元素含量少的低锰钢、硼钢或碳钢，这是由于热处理技术的发展，使其达到或超过合金材料的物理机械性能。推土机的履带行走机构及工作装置，大多是通过淬火、低温回火，获得中碳马氏钢。刀片则采用淬透性好的低合金钢或硼钢，其强度可提高65%，耐磨性也明显提高。1.3 流量控制阀的发展历史及我国现状我国的流量控制阀生产行业起步较晚，国内70年代自行设计和生产的直通单座阀、直通双座阀、三通流量控制阀、高压流量控制阀、蝶阀、长行程执行机构和阀门定位器等传统产品直至90年代仍在生产和使用。我国流量控制阀的飞跃是从80年代开始，流量控制阀在系列化、标准化等方面得到了进一步完善，缩小了与国外产品的差距，成为目前国内执行器行业流量控制阀的主流产品。其技术水平为国际80年代末或90年代初的水平，依然落后于国际先进水平，现在已不能满足国内及国际市场的需求。从技术上分析主要表现在以下几个方面：（1）直动阀分为单座阀和笼式双座阀，单座阀的密封性能较好，可达ANSI标准,但是由于结构上的特点,其允许压差比较小,要满足允许压差,则其推力比较大,需要的执行机构(动力源)较大。而笼式双座阀则相反,由于其结构上的原因,阀的密封性较差,一般为ANSI标准级,但由于压力平衡的结构,允许压差较大,因此所配的执行机构较小。 （2）70年代以前,我国流量控制阀采用“统一设计产品”都是仿苏联的阀门结构型式,即四法兰型式。这种型式的特点是采用上、下导向,由于导向坚固,其抗振动、耐压差性能较好,缺点是由于有下法兰,而增加了一个泄漏点,且结构复杂,从70年代以来西欧、日本、美国相继发展了三法兰的型式。一个泄漏点,因此被广泛采,以至成为阀门的主流,当今世界各大公司的阀门,基本采用此种型式,但由于少了一个导向,使得阀门的抗振动性能及允许压差性能受到影响,因此,双导向、四法兰型式的阀门仍然存在,只是数量较少。 （3）流量控制阀与控制系统接口是通过电动执行机构和阀门定位器实现的，国内流量控制阀生产企业，主要还是以先前引进或仿制的电气阀门定位器为主，虽然国内的研究机构和生产企业，也在智能定位器和智能电动执行机构开发上下了很大功夫，产品也有推向市场，但目前智能型及总线定位器和电动执行机构仍然以进口产品为主。（4）国内流量控制阀产品不论内在质量还是外观质量，在可靠性方面考虑的比较少，外置式定位器和其他附件，可靠性差。在产品性能可靠性设计上更是少有研究。 （5）国外流量控制阀企业在特殊材料和特殊工艺手段上都有自己多年的积累，能够满足高温、高压、抗冲刷、强耐磨、耐强腐蚀的极端工况条件，已形成他们专有技术，占据了高端市场。而我们在这方面投入的技术攻关和研究经费远远不够，我们还处于拼价格的阶段。 1.4现代工业对流量控制阀的最新要求 先进的现代化工业是以生产自动化为标志的。人们已经不再满足于传统的生产方式，开始用数字化、微机化等先进技术进行革新。智能仪表的研制和使用更为工业自动化开创了美好的未来。另外，随着现代化工业的大规模发展，对工业品的要求也越来越高，范围也越来越广。作为工业自动化控制系统的手脚流量控制阀也将面临新的课题有待创新、提高。 在过程控制中，流量控制阀直接控制流体，它的质量好坏将会直接影响到整个系统，一旦发生故障，后果不堪设想。在石油天然气工业中，从油田到炼油厂，各种生产装置都大规模地集中监测和控制，大部分操作条件都是在高温或高压中进行，介质都是易燃、易爆的油、气，因此流量控制阀的质量与可靠性被提到了首位。在化学工业中，过程的多样性及工艺条件的变化，对温度、压力、流量、液位四大热工变量的控制中，都有很多特殊问题要求流量控制阀能够适应。在电力工业中，发电厂要对锅炉进行控制，锅炉调节系统中保持水位的正常非常关键，避免流量控制阀的误开、误关、失灵等故障的发生是何等的重要。 随着工业的快速发展，环境污染也日趋严重，人们的健康及生态环境面临着极大的威胁，各个国家都在积极地制定相应的法律、法规以减少环境污染，并保护公众的健康和生态平衡，因此环保已成为企业产品设计所要考虑的关键问题之一。流量控制阀对环境造成的危害主要表现为噪声和因外泄漏导致大气污染等，公众和社会对此都有强烈的要求，而作为流量控制阀制造厂就必须作出响应。 经济的高速增长必然引起能源的极大损耗，然而地球的资源是有限的。原材料供不应求，石油、煤、水资源的消耗和短缺已成为目前及今后相当长的时期内所面临的问题。因此用于流体控制的阀门，在其设计、使用过程中要与节能问题相联系。这就要求，我们的流量控制阀不但要满足恶劣工况调节需求，更要求阀门在关闭的情况下泄漏率要控制在最低，甚至是不漏的。 随着新技术、新工艺的突破，传统的工业生产过程也将向着更深、更新的领域发展，如超超临界高温提高效益高压差、低温、强烈摩擦、气蚀或固体颗粒冲刷磨损等，而与之相适应的流量控制阀则等待我们去研究、开发。 流量控制阀今后将会向着模块化、高效益、符合最新的环保要求和高可靠性的方向发展。 第二章 推土机的液压系统2.1 推土机液压系统介绍推土机工作装置液压系统可根据作业需要，迅速提升或下降工作装置，或使其缓慢就位。操纵液压系统还可以改变推土铲的作业方式，调整铲刀或松土器的切削角。 TY180推土机, 国产TY180型履带式推土机工作装置液压系统如图21所示，它主要由液压泵3、换向阀7与8、溢流阀4和液压缸11与12等液压元件组成。其中的液压泵为CB-F32C型齿轮泵；松土器油缸换向阀和推土铲油缸换各阀组成双联滑阀，构成串联油路；控制推土铲、松土器的执行元件分别是两个双作用油缸12、11。 图21 TY180型推土机工作装置液压系统1-油箱；2-粗滤油器；3-液压泵；4-溢流阀；5-精滤油器；6-安全阀；7-推土铲油缸换向阀；8-松土器油缸换向阀；9-过载阀；10-补油单向阀；11-松土器油缸；12-推土铲油缸为防止因松土器过载而损坏液压元件，在松土器油缸两腔的油路中均设有过载阀9，油压超过规定值时过载阀开启而卸载。换向阀上设有进油单向阀和补油单向阀，其中的进油单向阀的作用是防止油液倒流。例如，提升推土铲时若发动机突然熄火，液压泵则停止供油，此时进油单向阀使液压缸锁止，使推土铲维持在已提升的位置上，而不致因重力作用突然落下造成事故；补油单向阀的作用是防止液压系统产生气穴现象，即推土铲下落时因重力作用会使缸进油腔产生真空，此时补油单向阀工作，油液自油箱进入液压缸，从而防止了气穴现象的产生。操纵推土铲的滑阀为四位五通阀，通过操纵手柄可以实现推土铲的上升、下降、中位（即液压缸封闭）和浮动等四种动作。其中液压缸浮动是为了推土机平整场地作业时，铲刀能随地面的起伏而作上下浮动。松土器液压缸通过三位五通阀的控制，可以实现松土器的上升、下降和中位等三种动作。 换向阀通过阀芯在阀体内移动，改变不同的油路通断关系，分别控制松土器和推土铲的各种动作。换向阀的一端设有回位弹簧和弹簧座，回位弹簧有一定的预紧力，它欲使换向阀芯保持中位。 为保持油液液清洁，该液压系统的所有控制阀均安装在封闭工结构的油箱内。此外，液压泵的入口处和液压系统的回油路上设有滤油器。为了使回油滤清器堵塞时不影响液压系统正常工作，滤油器并联一安全阀，即滤油器堵塞时回油背压使安全阀打开，使液压系统正常回油。2.2推土装置 推土装置是推土机用来完成铲推作业的主要工作装置。SD8推土机的推土装置由铲刀、左、右顶推梁、支臂等部件组件。铲刀是由钢板焊接而成的，前壁板是一块冲压成形的弧形板，后壁为槽形板和筋板焊接成加强的箱形结构，铲刀后壁焊接有二个耳座轴，与工作装置油缸杆球铰接。弧形板下端装有刀片和刀角，刀片是用高强度合金钢通过表面淬火处理制成的，当刀片的一边使用到磨损极限时，可以翻过来倒装使用另一边，以提高刀片寿命。顶推梁前端与铲刀采用十字叉头偏心销连接，后端与左右行走架球座球面铰接，铲刀后壁右侧安装有侧倾油缸，左侧安装有可调整的倾斜支臂，铲刀侧倾部分的侧拉杆将推土铲侧向负荷连接和传送到主机架上，因此增加了推土装置的强度和刚度。在侧倾油缸的作用下，铲刀在垂直平面位置上左右倾斜，从而使推土机在各种不同路面上实现不同作业要求，同时亦可利用铲尖实现较硬土壤的松凿，进一步扩大推土机的作业范围。2.3 工作装置和液压系统组成及功用 SD8高驱动推土机工作装置液压系统，见图2-2，采用双联叶片泵供油，该泵系统为双泵液压系统。小泵除了向铲刀油缸提供压力油之外。还为控制系统通过顺序阀输送控制油液。大泵担负着向其余执行元件输送压力油。中位时两泵合流低压卸荷，操纵铲刀升降及松土器升降、转角时两泵合流供油，操纵铲刀左右倾斜时只有小泵供给侧倾油缸油液，此时大泵油液低压卸荷。铲刀升降控制阀为手动直接操纵，具有压力补偿特性，铲刀倾斜及松土器升降、转角通过先导阀的油液控制相应主换向阀实现。推土换向阀由手动控制，手动控制多路液控阀，分别由多路液控阀的油液控制侧倾阀和松土阀的动作。1.滤油器 2.双联叶片泵 3.邮箱 4.顺序阀 5.侧倾先导阀 6.松土升降先导阀 7.松土转角先导阀 8.松土转角换向阀 9.松土升降换向阀 10.铲刀侧倾换向阀 11.铲刀及松土器差压溢流阀 12.铲刀升降阀 13.梭阀 14.选择阀 15.铲刀快降阀 16、17、18、19、20、21.单向阀 22.侧倾安全阀 图2-2 SD8推土机工作装置液压系统图整个系统由双联叶片泵、顺序阀、先导操纵阀组、松土控制阀组、铲刀控制阀组、快降阀、油箱及滤油器、管路等组成。 （1）双联叶片泵，采用偏心柱销式叶片结构，为插装式，具有寿命长、机芯易于更换、低噪声等优点（2）油箱及滤油器，存储及过滤液压油，滤芯安装于油箱内，从油箱外可方便的更换滤芯。 （3）顺序阀，由2个压力控制阀，控制小泵的供油顺序，保证小泵油液先供给先导操纵阀组，然后再与大泵合流供给主系统。 （4）先导操纵阀组，由侧倾先导阀、松土提升先导阀、松土转角先导阀、单向阀等组成，为松土控制阀组及铲刀控制阀组中的侧倾控制阀组提供先导油源。 （5）铲刀控制阀组，由铲刀升降阀、铲刀侧倾换向阀、梭阀、选择阀、铲刀及松土差压溢流阀、侧倾安全阀、单向阀等组成，其作用是保证系统在各换向阀中位时的低压卸荷回油，铲刀升降速度控制时的差压溢流，铲刀升降及松土器升降、转角时的大小泵合流供油，铲刀左右倾斜时的小泵单独供油，发动机熄火后铲刀及松土器的安全下降等。 2.3.1装置油泵 装置油泵型号为PFED-5141129-5-D-WG型双联叶片泵。由分动箱齿轮驱动，动力通过油泵将机械能转换为油液的压力能。它位于分动箱壳体右后方，靠近分动箱体前泵或称大泵排量129ml/r，前泵或大泵后面的称为后泵或小泵排量70ml/r。同一轴驱动的双联泵，每一联泵都有转子、定子、叶片、进出口支座等组成。叶片泵结构原理转子被传动轴带动旋转，叶片在转子槽内一同旋转，同时离心力使叶片沿定子曲线运动，油液在定子曲线处进口容积逐渐向出口缩小，转子高速旋转，进口的真空作用，油液将被压送至排油口。小泵的功用是将油液输往多路液控换向阀，一部分油液输往推土控制阀与大泵油液合流。大泵的功用是将油液一路输往松土控制阀，另一路将油液输往推土控制阀与小泵输往推土控制阀的油液合流。当多路液控阀、侧倾阀、推土控制阀、松土控制阀处于封闭位置，泵油压力达到550KPa时，泵油经推土阀，油箱滤油器过滤后，返回工作装置液压系统。 2.3.2装置油缸(1) 推土装置油缸推土装置油缸是两个结构相同的双作用活塞式油缸。油缸缸径130mm，活塞杆径75mm，油缸底腔处设计有快降阀。油缸由活塞杆组件，缸头、缸筒组件、缓冲阀杆、活塞、快降阀等部件组成，缸筒体采用无缝钢管，其一端焊接有缸底，拉杆采用优质合金钢表面镀铬工艺，拉杆表面具有良好的耐腐蚀性能和耐磨性能。活塞上装有活塞衬环和组合密封环，以保证油缸上下腔具有良好的密封性。为了防止活塞运行到油缸缸头或缸底时压力过高造成液压冲击，特设置了缓冲阀。 其工作原理是压力油推动油塞向缸底运动，当活塞接近缸底时，缓冲阀杆前端先与缸底接触，使缓冲阀杆脱开锥形密封面，油缸前后腔相通，油压被放泄，活塞减速卸荷，避免了活塞运动到缸底时的压力冲击。推土装置油缸的缸底处安装有快速下降阀。其功能是当铲刀下降过程中通过该阀将油缸无杆腔与有杆腔油液自动接通，使铲刀快速下降，在铲刀切土前可以获得较大的速度，并可利用铲刀快速下降的功能实施一些冻土的破碎作业。快速下降阀的工作原理，当铲刀处于上升位置时，来自推土换向阀的泵油从入口经过节流孔进入油缸的有杆腔。一部分泵油经过控制油孔作用于上、下阀阀芯左端，在油压力及弹簧的作用，阀柱封闭了油缸无杆腔与有杆腔的通道。油缸无杆腔回油通过换向阀泄回油箱。当铲刀无外载荷，推土换向阀大开口降落悬垂的铲刀时，来自推土换向阀的泵油经入口进入油缸无杆腔。油缸有杆腔回油经节流孔通过换向阀泄油箱。由于推土铲刀的自重有拖动活塞杆快速向下运动的趋势，这就需要向底腔补油，以弥补泵油的不足，补油的来源对本系统来讲只能是杆腔回油，当铲刀下降速度达到一定数值时，杆腔回油在节流孔前后形成压差，上、下阀阀芯右端压力高于阀芯左端压力，其作用力抵抗了的弹簧的作用力时，推动阀杆左移，打开了油缸两腔油液通路，杆腔回油补到底腔，铲刀下降加快，即开始快降。快降落铲只能在铲刀下降到一定速度时才产生。当铲刀处于慢速下降，即换向阀杆处于小开口状态下，油缸有杆腔的回油量通过节流孔所产生的压差不足以推动阀杆左移，油缸两腔仍然被阀柱封闭，油缸无杆腔来油仅仅来自泵油，因此铲刀正常下降。当铲刀落到地面实施切土作业时，由于外载荷作用于铲刀，泵油压力作用于无杆腔，油缸有杆腔的回油量甚小，通过节流孔所产生的压差亦更小，压差不足以使下阀芯左移，在油压作用下，保证了上、下阀阀芯处于封闭位置，油缸两腔油液不相通，保证了推土铲正常作业要求。 (2) 铲刀侧倾油缸 ，当推土机配装侧倾铲刀时，在铲刀的右侧安装一个侧倾油缸，该油缸为双作用活塞式油缸，它由活塞杆、活塞、缸筒、缸头等组成。侧倾油缸拉杆头与铲刀右上支座球铰接缸筒体末端与顶推梁支座销联接，在液压油的作用下，使铲刀实现侧倾以满足作业要求。(3) 松土油缸，当推土机配装松土器时，在松土器左、右支座上部安装有两个松土器转角油缸，在松土器左、右支座下部安装有两个松土器提升油缸，两种油缸均为双作用活塞杆式油缸。由活塞杆、活塞、缸筒和缸头等零部件组成。松土器转角油缸缸底部与支座上孔用销轴铰接，活塞杆头部和松土架上孔铰接。松土器提升油缸油缸底部和支座下孔用销轴铰接活塞杆头部和松土架下孔铰接。2.3.3 油箱 油箱安装在右弯板上平面上，主要由油箱体、滤油器、滤油器阀芯、进排气阀、吸油管、回油管等零部件组成。油箱吸油管与油泵吸油管连通，油箱回油管与控制阀回油管相连通。工作装置液压系统工作过程中，油泵经吸油管从油箱吸油，经过控制阀的回油流到油箱回油管，经过滤器滤网过滤后，经硬管、网筒回油箱，完成油液的工作循环。如果滤芯内部杂质过多以至造成滤芯被堵塞，那么滤芯组件外的压力升高，油压使阀芯压缩弹簧，油液不再经过过滤而直接通过硬管、网筒回油箱。不经过滤油器的油液进入油箱，将造成液压系统堵塞，阻滞阀杆的运动造成液压系统故障，影响整机使用，因此为保证液压系统的正常工作，应经常清洗滤芯，以提高滤清效果。 2.3.4工作装置控制阀 工作装置控制阀由顺序阀、多路液控制换向阀、铲刀控制阀、松土阀、流量控制阀等组成。 （1）顺序阀顺序阀由阀体、大阀杆、小阀杆、内外簧及小弹簧等组成。从工作装置泵排出的油液分开二路。一路经顺序阀大阀杆，开起压力0.8MPa，流入推土阀与工作装置大泵排出的油液合流。另一路油经顺序阀小阀杆，开起压力0.3MPa，流入多路液控换向阀，当多路液控换向阀、推土阀、侧倾阀、松土阀都处于封闭位置，合流的油液经油箱滤油器过滤返回液压工作系统。 （2）铲刀控制阀 铲刀控制阀，或称推土控制阀由阀体、提升阀杆、侧倾阀杆弹簧等零件组成。推土控制阀内有两个控制阀杆，一个是提升阀杆，它是由手动直接操纵，控制了铲刀的提升，中位、下降、浮动四个位置。另一个是侧倾阀杆，侧倾阀杆的操纵杆和提升阀杆的操纵杆是一个操纵杆，但是侧倾阀杆的操纵是由内部连杆连接多路液控阀由多路液控阀的油路来控制。侧倾阀工作原理，当操作侧倾操纵杆时，多路阀来油到侧倾阀杆左端，把侧倾阀杆推至右位，此时工作装置小泵来油到侧倾阀，而停止到推土阀，油压升高，油液打开单向阀21进入侧倾缸杆腔，油缸到位后，油液通过阀芯进入系统油路。油缸拉杆头部与铲刀右后侧球座铰接，当拉杆回缩，使铲刀右倾。当松开侧倾操纵杆，侧倾阀杆左侧油液返回油箱，侧倾阀杆右端的弹簧，使阀杆回位。 当操作侧倾操纵杆时，多路阀来油到侧倾阀杆右端，把侧倾阀杆推至左位。此时工作装置小泵来油到侧倾阀，而停止到推土阀，油压升高，油液打开单向阀21进入侧倾缸底腔，油缸到位后，油液通过阀芯进入系统油路。油缸拉杆伸出，使铲刀左倾。松开侧倾操纵杆，侧倾阀杆右侧油液返回油箱，侧倾阀杆左端的弹簧，使阀杆回位。 （3）锥阀和卸荷阀 锥阀、泄荷阀是由锥阀、弹簧、阀芯等组成。安装在推土阀侧的系统油路中。当铲刀提升阀杆和松土阀杆在中位时，由于泄荷阀的作用使油泵泵油压力在500KPa，在中位时实现泄荷作用。当铲刀提升或下降时即推土阀杆在提升或下降位时，泵油通过单向阀18，推土阀杆13和选择阀14到泄荷阀的弹簧腔，使弹簧腔压力与泵油、油缸压力相同。当泵油压力约为18000KPa时，泵油压力高于锥阀的弹簧力，卸荷阀两端压差达到设定值，高压油打开锥阀和卸荷阀，油液经泄荷阀、锥阀返回油箱。当操纵松土控制阀时，多路液控阀油液进入选择阀阀杆端，阀杆移动，泵油经过选择阀进入泄荷阀弹簧腔，此时泄荷阀和锥阀成为系统油路中的溢流阀11。工作装置大泵的油即进入推土控制阀,也通过松土控制阀和松土缸，所以两处压力相同。当提升阀杆在提升位或下降位时，泵油都流经选择阀14到泄荷阀的弹簧腔。当泄荷阀两端油量相同，泵油压力小于泄荷阀设定值，泄荷阀关闭。当泵油压力约为18000KPa时，泵油压力高于锥阀的弹簧力卸荷阀两端压差达到设定值，高压油打开锥阀和卸荷阀，油液经泄荷阀、锥阀返回油箱。 （4）补油阀 补油阀由补油阀芯和补油弹簧组成见图2-2序号16和序号17。泵油压力小于油箱压力时补油阀开始工作。当操纵提升阀杆离开中位时，泵油流经通道到大铲提升油缸。油缸杆腔通道或油缸底腔通道压力低于油箱压力时由补油阀17或补油阀16补油，以防止液压系统气蚀。 （5）单向阀 单向阀由阀芯、阀体和弹簧组成。单向阀的作用是防止油缸中油液倒流。图2-2中的序号21用于大铲侧倾油缸，图2-2中的序号18用于大铲提升油缸，图2-2中的序号19用于松土升降油缸，图2-2中的序号20用于松土转角油缸当提升阀杆在提升位时，泵油打开图2-2中的序号18单向阀，到提升油缸杆腔，若杆腔压力下降，杆腔中的油压和单向阀18的弹簧力一起作用，关闭单向阀18使油液滞留在油缸杆腔中，阻止油缸的运动。上述四个单向阀作用原理相同。 （6）松土提升阀 松土提升阀由松土提升阀杆，一个补油阀和一个负载单向阀及弹簧等零件组成。松土提升阀杆，在多路液控阀控制下有三个位置提升、中位和下降。松土器操纵杆左拉使松土器提升，向右拉操纵杆使松土器下降。 松土提升阀杆在中位时，工作装置大泵来的液压油通过入口到松土提升阀，松土提升阀杆将松土提升油缸杆腔和底腔的油液封死来油进入系统油路。 松土提升阀杆在提升位置，把松土器提升操纵杆搬运提升位置，从多路液控阀来的液压油推动提升阀杆离开中位，从入口来的大泵油液打开负载单向阀19通过阀杆进入松土器提升油缸杆腔，油缸拉杆收缩，松土器提升。从松土油缸底腔排出的油液返回油箱。 松土提升阀杆在下降位置，把松土器操纵杆搬到下降位置从多路液控阀来的液压油推动提升阀杆离开中位，从入口来的大泵油液打开负载单向阀19通过阀杆进入松土器提升油缸底腔，油缸拉杆伸出，松土器下降。从松土油缸杆腔排出的油液返回油箱。 负载单向阀，负载单向阀19能阻止油缸回油，防止松土器溜铲，例如当松土提升阀杆在提升位时，泵油打开单向阀进入油缸杆腔通道，若进口压力减少，杆腔通道中的油液将与弹簧一起关闭单向阀，这时杆腔中的油液将被封闭。 （7）松土器转角阀 松土器转角阀与松土器提升阀、负载单向阀、补油阀合装在一起。松土转角阀杆在多路液控阀控制下工作有三个位置，前摆角、中位、后摆角。当松土操纵杆向前推，松土器前摆角，松土操纵杆向后拉，松土器后摆角。 松土转角阀杆在中位时，当松土器提升阀杆、转角阀杆均在中位时，工作装置大泵来的液压油到松土器提升阀和转角阀，松土转角阀杆将松土转角油缸杆腔和底腔的油液封死，来油进入系统油路。 松土转角阀杆在后摆角位置，当松土操纵杆搬动在后摆角位置时，多路液控阀来的油使转角阀杆离开中位，工作装置大泵来的液压油打开负载单向阀19经阀杆流入松土转角油缸的杆腔，油缸拉杆收缩使松土器后摆角。从转角油缸底腔排出的油液经两阀杆后返回油箱。松土转角阀杆在前摆角位置 ，当松土操纵杆搬动在前摆角位置时，多路液控阀来的油液推动转角阀杆到前摆角位置，工作装置大泵来的液压油打开负载单向阀19经阀杆流入松土转角油缸的底腔，油缸拉杆伸出，使松土器前摆角。从转角油缸杆腔排出的油经两阀杆后返回油箱。 （8）多路液控换向阀 ，多路液控换向阀简称多路液控阀，由铲刀侧倾多路阀、松土提升多路阀和松土转角多路阀组成。 当上述三个阀处于中位时，油液不工作。推土铲右倾，向右推动铲刀侧倾操纵杆将引起序号5中的阀杆运动。工作装置小泵油液从顺序阀4到达阀5经油道到达侧倾阀杆，多路阀油压使侧倾阀杆移到右倾位，压力油液打开单向阀，从油道进入铲刀侧倾杆腔使铲刀右倾。推土铲左倾 ，向左推动铲刀侧倾操纵杆，多路液控阀油液到达阀杆，压力油使阀杆移至左倾位，小泵液压油流入铲刀侧倾缸底腔使铲刀左倾。多路液控阀控制松土器操纵松土器提升位置，操纵杆拉动多路液控阀6中的阀杆。工作装置小泵油液通过油路到达松土器提升阀，工作装置大泵油液经负载单向阀到松土提升阀油路。多路液控阀的油液推动提升阀杆到左位，工作装置大泵的油液推动松土缸杆腔使松土器提升。松土器下降位置 ，向右推松土操纵杆，多路液控阀6的油液经油道到松土提升阀，多路液控阀油液推动松土器提升阀杆到下降位。工作装置大泵油液打开负载单向阀，通过松土提升阀到松土提升缸底腔，使松土器下降。 松土转角阀杆在后摆角位置 ，移动松土操纵杆到后摆角位置时，操纵杆推动多路液控阀中控制松土器转角阀阀杆。工作装置小泵油液经多路液控阀7到松土器转角阀杆端部，推动阀杆到后摆角位置。工作装置大泵来的油液经松土控制阀中的负载单向阀，经阀杆到达转角油缸杆腔，使松土器到后摆角位置。 松土转角阀杆在前摆角位置 ，移动松土操纵杆到前摆角位置，操纵杆推动多路阀中控制松土转角的阀杆，多路液控阀中的油液经油道到松土转角阀杆端部，推动阀杆到前摆角位置。工作装置大泵油液打开松土阀中的负载单向阀，经转角阀杆油液进入松土转角油缸底腔，使松土器到前摆角位置。推土机停机后松土器的下降，推土机停车后，发动机灭火，油泵也停止工作，此时如果松土器未落下地面松土油缸杆腔的液压油，通过油道与多路液控换向阀的松土提升阀相通。移动松土操纵杆到下降位置，操纵杆推动阀杆，使油液流经多路阀7到松土转角阀杆端部使阀杆到下降位，杆端的通道朝向油箱打开，松土提升油缸底腔的通道也被打开通往油箱。松土器的重量使提升油缸拉杆收缩，直至松土器落到地面。当油缸底腔油压若小于油箱压力，油箱的油压将打开补油阀，油液进入油缸底腔，松开操纵杆，松土器停止运动，若松土器未落到地面，再次朝下降位置移动操纵杆。 第三章 流量阀的构造及工作原理3.1 流量阀流量控制阀是在一定压力差下，依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件（液压缸或液压马达）运动速度的阀类。主要包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。流量控制阀又称400X流量控制阀,是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中，保持预定流量不变，将过大流量限制在一个预定值，并将上游高压适当减低，即使主阀上游的压力发生变化，也不会影响主阀下游的流量 （1）一改常规节流阀使用孔板或纯机械的减小流域面积的原理，利用相关导阀，最大限度地减小能量在节流过程中的损失 （2）控制灵敏度高，安全可靠，调试简便，使用寿命长。 流量控制阀可在没有外接电源的情况下，自动实现系统的流量平衡。是通过保持孔（固定孔径）前后压差一定而实现流量限定的，因此，也可称定流量阀。 定流量阀作用对象是流量，能够锁定流经阀门的水量，而不是针对阻力的平衡。他能够解决系统的动态失调问题：为了保持单台制冷机、锅炉、冷却塔、换热器这些设备的高效率运行，就需要控制这些设备流量固定于额定值；从系统末端来看，为了避免动态调节的相互影响，也需要在末端装置或分支处限制流量。 在设计中应注意的问题，流量控制阀的缺点是在于阀门有最小工作差的要求，一般产品要求最小工作压差20KPa，如果安装在最不利回路上，势必要求循环水泵多增加2米水柱的工作扬程，所以应采取近端安装，远端不安的方法。用户离热源距离大于供热半径的80%时就不要安装这种流量控制阀。3.1.1流量阀的结构数显流量控制阀其结构是由自动阀芯，手动阀芯及显示器部分组成。显示部分则由流量阀机芯、传感器发讯器、电子计算器显示器部分组成。 它的工作是及其复杂的。被测水流经阀门，水流冲击流量机芯内的叶轮，叶轮旋转与传感发讯器感应，使传感器发出与流量成正比的电讯号，流量电讯号通过导线送入电子计算器，经过计算器计算、微处理器处理后，其流量值显示出来。 手动阀芯是用来调节流量的，根据显示值来设定所需的流量值。自动阀芯是用来维持流量恒定的，即在管网压力变化时，自动阀芯就会在压力的作用下自动开大火关小阀口来维持设定流量数值不变。3.1.2流量阀的特性流量可按设计或实际要求设定， 能自动消除系统的压差波动，保持流量不变。提高供热（供冷）质量，克服系统冷热不均现象。彻底解决近端压差大，远端压差小的矛盾。减少系统循环水量，降低系统阻力。减少设计工作量，不需要对管网进行繁琐的水力平衡计算。降低调网难度，把复杂的调网工作简化为简单的流量分配。免除多热源管网热源切换时的流量再分配工作。流量显示值均为测试台上随机标定，流量（m3/h）。流量阀的名称较多，如自力式流量平衡阀、定流量阀、自力式平衡阀、动态流量平衡阀等。各种类型的流量阀，结构各有不同，但工作原理相似。流量阀的作用是在阀的进出口压差变化的情况下，维持通过的流量恒定，从而维持与之串联的被控对象(如一个环路、一个用户、一台设备等，下同)的流量恒定。管网中应用流量阀，可直接根据设计来设定流量，阀门可在水压作用下，自动消除管线的剩余压头及压力波动所引起的流量偏差。3.1.3流量阀的原理流量阀的工作原理主要取决于一个手动调节阀组和一个自动平衡阀组。其中，调节阀组作用是设定流量，而自动平衡阀组作用是维持流量恒定。系统流体的工作压力为P1，手动调节阀的前后压力分别为P2、P3。工作时，当手动调节阀调到某一位置时，即人为确定了“设定流量”Kv即手动调节阀的流量系数，流量G=Kv（P2-P3），Kv为，Kv设定后，只要P2P3不变，则流量G不变。当系统流量增大时，(P2P3)的实际值超过了允许的给定值，此时通过感压膜和弹簧作用使自动调节阀组自动关小，直至流量重新维持到设定流量，反之亦然。流量阀自动调节流量的有效范围取决于工作弹簧的性能。一般流量阀前后压差在20300kPa的范围内能按设定值有效控制流量。当压小于20kPa时，控制流量达不到设定值；压差超过300kPa时，可能产生噪音。3.1.4流量阀的适用流量阀适用于需要进行流量控制的水系统中，尤其适合于供热，空调等非腐蚀性液体介质的流量控制；安装在水系统中，经运行前的一次调节，即可使系统流量自动恒定在要求的设定值。自动消除水系统中因各种因素引起的水力失调现象，保持用户所需流量，克服“冷热不均”提高供热，空调的室温，提高系统能效，实现节能，是供热、空调系统实现“计量收费”的理想配套产品。3.2流量阀的分类流量阀一般分为：节流阀、流量阀、调速阀 (1