KLD80装载机液压系统的工作原理.doc

KLD80装载机液压系统的工作原理日本川崎KLD80轮式装载机系斗容量为2.42.8m3，额定负载为 4 800kg的中型轮式装载机。该机发动机型号为五十铃E120PK型四冲程水冷直喷式柴油机，在额定转速为2200r/min 时功率为150.7kW。结构上采用三元件单级液力变矩器、动力换挡定轴式变速箱、四轮驱动、液压操纵、铰接转向等。该液压系统(图17-7为开式多泵定量系统。系统主要由工作装置 (又分为动臂和铲斗两个回路)和转向装置两大回路组成。3个齿轮泵(工作泵1、转向泵2和辅助泵3提供系统液压能源。系统采用压力油箱，充气压力保持在0.050.15MPa，从而提高了液压自吸能力。同时结构紧凑，降低了噪声和振动。工作装置的两个回路由阀12操纵。两联手动 换向阀15、16分别操纵动臂液压缸和铲斗液压缸。由于两联换向阀为串并联油路，故动臂和铲斗只能单独动作，不能联动。转向回路中因设有双泵单路稳流阀5，故在发动机低速时，也能使转向有足够稳定的压力油供应。下面简要介绍各液压回路工作原理。动臂回路由工作泵1供油，换向阀15操纵动臂液压缸。该四位六通换向阀15的右位系动臂浮动位置，右二位系下降位置，回油时阀内设有单向阀起背压作用，减小铲年因常载或自重作用下落时的冲击。左位系举臂位置，进油路上换向阀内设有单向阀防止启动瞬时大腔内压力油的倒流。铲斗回路由工作泵1供油，由换向阀16操纵铲斗液压缸8的动作。此三位六通换向阀的特点是，在其右位阀内设有真空补油阀。当铲斗卸料时，由于料重、自重，铲斗会加速翻转，出现进油腔(铲斗液压缸有杆腔压力油来不及供给而造成进油路的真空现象，这时从回油腔(铲斗液压缸无杆腔)返回的部分液压油通过单向阀向进油腔补油。铲斗回路在液压缸和换向阀之间设有两个过载阀18，起安全保护作用，其调定压力为21MPa。进油时，溢流阀17调定压力为17.5Mpa，上述动臂、铲斗工作装置回路，主要由工作泵1供油，但在中速、高速工作时，辅助泵3将部分地或全部地补充供油，以满足工作装置机构速度的流量需要。2.2转向系统工作原理转向系统、工作装置系统、变速箱操纵系统都与液压系统有关下面以转向系统为例做下简单介绍：转向液压回路：装载机转向液压回路按其所用的转向阀结构型式，分为滑阀式和转阀式两种，其中滑阀常流式转向液压回路使用较多。该装载机采用折腰式液压转向，车架的前后两部分铰接，转向油缸的活塞杆和缸筒分别与前、后车架铰接。操纵方向盘时液压回路使左、右转向油缸分别作伸、缩运动，从而折转前、后车架使装载机转向。该装载机转向液压回路如图所示，主要有转向油泵11、转向油缸3.8、全液压转向器1等组成。装载机不转向时转向阀处于中位，转向油泵11的输出油液经转向系统安全阀10流回油箱。因转向阀芯和阀体的轴向间隙在制造时已得到严格控制，此时虽然转向油缸两腔都通回油，但因滑阀的阻尼作用，使油缸中能形成一定的压力，使转向反应灵敏，而且该阻尼作用能维持装载机直线行驶的稳定性。装载机转向时转向阀芯的移动使转向油缸一腔通压力油，另一腔通回油路，从而实现转向。装载机液压转向器固定在后车架上。转向器属于三位四通阀，中位为X机能。合理的阻尼作用使得转向系统既反应灵敏，又具有较高的效率，且结构较常压式的简单。如上所述，不转动方向盘时滑阀处于中间位置，转向阀的中位机能保证转向油缸两腔具有较小的压力，维持装载机直线行驶；向右转动方向盘时螺杆和滑阀一起轴向向下移动，于是两转向油缸的一个伸长、一个缩短，使装载机向右转向。与此同时，前后车架的相对转动，通过反馈杆的反馈作用，使滑阀回到中位，停止转向；反之，向左转动方向盘时装载机向左转向。装载机的转向液压回路和工作装置液压回路均采用CBG型齿轮泵，该泵用固定侧板二次间隙密封结构，工作压力高，泄漏量小。1、液压转向器2、单稳分流阀3、前桥转向油缸4、模式切换电磁阀5、前桥回中电磁阀6、后桥回中电磁阀7、后桥转向油缸双向液压锁8、后桥转向油缸9、单向阀10、转向系统安全阀11、转向泵12、电动应急转向泵13、截止阀14、精滤器15、粗滤器16、液压油箱图2.1 ZL装载机转向原理图 2.3液压系统的维护与保养 在现代高尖端设备和高效率的条件下，要求液压系统具有更高的可靠性和更长的寿命，所以对液压系统的维护和保养的要求也越来越高。液压系统的维护与保养不仅可以提高系统的可靠性、防止设备的过早损坏、延长设备的使用周期，而且还节省了维修时所需的费用。 液压系统在维护时，一定要充分了解机器设备的特性和变化、使用条件、周围条件及设计制造上的问题等，同时还要了解每个元件在系统中的作用、结构及工作特性，在此基础上才能决定适当的维修方法和维修周期。在设计阶段就应当考虑维修计划，特别是预防性日常维护。应使用最少的元件，达到系统最佳的配置，避免使用不必要的高精度元件。各元件的安装位置要合理，应便于拆卸、检查和维护。通常维修时没有必要把邮箱的油全部排净，开始工作前，可以指定一本维修手册，供维修人员以后参考。在试运行阶段，要经常检查液位和过滤器，必要时予以清洗。在以后的工作中也要定期地检查，检查时药特别注意吸油过滤器，正常工作以后至少每周要进行检查或清洗。工作时应按设计规定和工作要求，合理使用工作压力及工作流量，根据厂家使用说明书选用液压油，在油注入油箱前必须经过过滤。使用中定期取样化验，更换液压油要根据工作条件和液压油的污染度来决定。对于较小的系统正常工作约为5000h就应更换液压油，对于较大的液压系统可工作10000h再更换液压油。液压系统在进行维护时，对于新设备维护的重点是检查跑合情况和了解该设备的性质，防止设备运行初期发生故障。新设备使用初期的6个月是检查的重点，在此期间要特别注意机器的安装、螺栓的松动、油温上升、油液的污染、使用条件及环境条件等情况。对于使用较长时间的旧机器、管路、仪表等，重点检查寿命及安装螺栓的松动情况等。日常检查的主要内容如下。1、油温中的油量是否充足2、油温是否正常，避免系统在高温下使用。3、各连接处有无漏油现象。4、管道有无变形或损伤。5、泵、阀的安装螺栓及管接头有无松脱。6、滤油器是否堵塞。7、液压泵、液压马达温度状况和有无异常噪声。8、注意仪表的误操作，如压力表、温度计等仪表由于振动等原因易引起误动作3、液压系统的故障案例 3.1 ZL50F-II装载机液压系统的油温过高故障分析：1、液压系统设计不合理，造成先天性不足ZL50装载机液压系统中未安装液压油冷却装置，散热仅靠液压油箱和管路来完成，且油箱总容积也太小，使得散热面积太小，而管路散热十分有限，如果环境温度较高，则很难降低系统温度。2、工作环境温度过高工程机械液压系统最佳工作油温区间3555，允许最大工作温度是6570。而在炎热的夏天，工程机械在停机状态时，系统的温度就已接近40，当开始工作时，油温很快超过设计性能指标。油温高，使系统油液粘度下降，破坏了液压元件运动副问油膜，