WY21A液压挖掘机新型液压系统

1、 WY21A 液压挖掘机新型液压系统吕超, 朱成建(徐州徐挖机械制造有限公司, 江苏徐州221004摘要介绍了徐工WY 21A 液压挖掘机液压系统的主要特点, 重点介绍了其缓冲回路、双泵恒功率负流量控制、回转优先、阀内合流、斗杆锁定等功能。关键词液压挖掘机; 液压系统; 功能中图分类号T U621文献标识码B 文章编号100121366(2004 0120058203N e w hydraulic system of WY 21A hydraulic excavatorsL Chao , ZHU 2jianWY 21A 挖掘机的基础上, 9-动力, 发动机带动双联轴向柱塞泵和先导齿轮泵, 液压

2、主泵输出的压力油经主阀进入各执行元件, 主阀共有九联, 分为左右控制阀, 左控制阀用于控制左行走、回转、斗杆1、动臂2; 右控制阀用于控制右行走、动臂1、斗杆2、铲斗及破碎锤。左右控制阀分别由左右泵供油, 主阀的操纵采用液压遥控方式, 通过操纵驾驶室手柄控制比例减压阀, 不同的操纵位置可以获得不同的控制压力, 不同的控制压力对应于主阀不同的滑阀开度, 从而控制执行元件的工作速度, 其液压回路如图1所示。现介绍该机液压系统的几个特点。1缓冲回路液压挖掘机满斗回转时, 由于上车转动惯量很大, 在启动、制动和突然换向时会产生液压冲击, 液压冲击会使整个系统和元件产生震动和噪音乃至于受到损伤和破坏。本

3、机除了使用总安全阀以使整个系统工作在额定压力下, 同时在动臂、斗杆、铲斗、回转、行走等局部动作系统中采用了过载阀, 当执行元件高压腔的油液超过一定的压力时卸荷, 以保护系统和元件免受伤害。2双泵恒功率负流量控制211恒功率控制见图1中部分, 当左右泵输出压力P 1及P 2, P 1P 2会作用到补偿活塞的端部, 推动补偿杆, 直到弹簧弹力与油压达到压力平衡位置时停止移动, 补偿杆的运动反馈作用到泵的斜盘上, 使泵的倾斜角自动变小, 输出流量Q 随之减少; 反之, 当左右泵输出压力P 1及P 2减小时, 泵的倾斜角将自动变大, 输出流量Q 随之增加。从而将泵的输入力矩控制在一定值(转速一定时输入

4、功率也保持一定 。因此, 泵的流量是根据串联双泵的负荷压力的总和来进行调节的, 在实行了恒功率控制的状态下, 控制各活塞泵的调节器使其倾斜角(输出流量 相同。不管两个活塞泵的负荷如何变化, 该机构总是能自动防止发动机的超负荷运转。212负流量控制主回路中, 当所有阀柱位于中位时, 从液压泵P1排出的压力油流经左控制阀通过左行走、回转、动臂2和斗杆1的阀柱最后回到液压油箱。同时, 斗杆1侧的负向控制小孔上游的压力(负向控制信号压力 被从F L 口引向液压泵P1侧的调节器, 作用于导向活塞, 当F L 处的压力上升时, 推动导向活塞向右移动。输出压力P1经方向阀后作用于伺服活塞大口径部, 伺服活塞

5、由于面积差而右移, 带动反馈连杆减小斜盘倾角, 从而控制泵的输出流量, 使其减小。从液压泵P2输出的液压油通过左控制阀流经右行走、破碎锤、动臂1、挖斗和斗杆2的阀柱, 最后回到液压油箱。同时, 动臂1侧的负向控制小孔上游的压力(负向控制信号压力 被从Fr 口引向液压泵P2侧的调节器, 作用于导向活塞, 当FR 处的压85综合篇建筑机械化2004/1 力上升时, 推动导向活塞向左移动。输出压力P 2经方向阀后作用于伺服活塞大口径部, 伺服活塞由于面积差而左移, 带动反馈连杆减小斜盘倾角, 从而控制泵的输出流量, 使其减小 。图1WY21A 挖掘机液压系统图95综合篇2004/1建筑机械化 同理,

6、 当F L 、FR 处的压力下降时, 通过伺服活塞带动反馈连杆增大泵的倾角, 从而增加泵的输出流量。改变导向压力Pi , 可任意控制活塞泵的倾斜角(输出流量 。3直线行驶阀见图1中部分, 当在操纵左右行驶阀的同时, 上车有其它动作时, 先导部分PX 、PY 口处的压力均升高, 先导压力油作用于S Q 口, 推动方向阀换向, PX 处的先导油作用于直线行驶阀, 直线行驶阀向左位换向, P1泵同时向两阀上车液压系统供油, 而P2泵在向右行走马达供油的同时, 通过直线行驶阀也向左行走马达供油。4回转优先见图1中。主回路中, , 由P1口进入的压力油全部流到回转主阀, 这使回转动作成为最优先的动作。5

7、阀内合流511动臂动臂举升动作:当操纵操作杆处于举升位置时, PX 口处的压力升高。在动臂提升动作过程中, 先导压力分别同时作用于左右控制阀, 推动左右控制阀中的动臂1、动臂2的主阀芯移动换向, 两泵来的压力油P 1、P 2流过动臂主阀芯并通过阀内通道汇合后一起流向动臂无杆腔。另一方面, 从动臂液压缸有杆腔一侧来的回油经过右控制阀的动臂1阀芯后回到液压油箱。动臂举升时由于实现了合流, 油缸的运动速度增加了一倍。动臂下降动作:动臂下降时只有从P2来的压力油进入动臂油缸有杆腔, 另一方面, 从动臂液压缸的无杆腔一侧来的回油经右控制阀的动臂2阀芯后回到液压油箱。因此液压缸下降速度变慢, 避免了油路中

8、的吸空现象。512斗杆斗杆回缩动作:当操纵操作杆处于斗杆回缩位置时, 先导回路中, PX 口的压力升高。在斗杆回缩动作中, 先导压力同时作用于左右控制阀中的斗杆1、斗杆2阀芯, 推动阀芯同时换向, 从P1、P2来的压力油通过阀内通道汇流入斗杆油缸有杆腔, 从而使斗杆收缩以两倍速度进行。斗杆伸出动作:另一方面, 当操纵杆处于斗杆伸出位置时, 从先导泵来的压力油亦同时作用于主阀的斗杆1、斗杆2阀芯两端, 斗杆阀芯被推动换向, 主油路P1、P2同时供油, 汇合的压力油使斗杆快速伸出。6斗杆回流见图1中部分, 在斗杆伸出动作中, 仅在轻载过程斗杆液压缸有杆腔一侧的回油, 同时也被斗, 此时因斗, ,

9、以防, 。, 当无杆腔入口的压力升高达到3MPa 时, 斗杆1阀芯内的单向阀关闭, 而回路中的斗杆回流阀开启, 从有杆腔一侧来的回油经过斗杆回流阀全部流回油箱, 这就结束了斗杆的回流动作。7斗杆锁定见图1中部分, 斗杆锁定阀安装于斗杆油缸和主控制阀之间, 用于将系统泄漏和机器自重引起的液压缸的自然下降速度控制在最低。当操纵斗杆操作杆回缩时, 先导回路中PX 处的压力升高, 被引至导向口Pal 口, 当Pal 口的压力超过014MPa 时, Pal 口的先导压力油作用于方向阀使之换向到右位, 斗杆锁定阀弹簧腔和卸油口Dr3接通回油箱, 在主回路中, 从主泵来的压力油经斗杆主阀芯后, 作用于斗杆锁定阀右侧, 打开斗杆锁定阀进入斗杆油缸有杆腔。在停止操纵杆操作时, 当所有阀柱位于中位时, 先导回路中, PX 处的压力为零, 方向阀左侧的Pal 口没有压力, 其右侧的弹簧推动方向阀复位如图示位置, 斗杆液压缸有杆腔一侧的回油由于被自重加压并回到斗杆锁