装载机液压系统认知培训课件

福建华电储运有限公司

装载机液压系统认知培训

2014年6月

福建华电储运有限公司

装载机液压系统认知培训

2011主要内容：

1.

装载机转向系统与元件

2.装载机工作液压系统与元件

3.液压系统常见故障分析与排除主要内容：2第一章装载机转向系统与元件

一、转向系统概述

二、液压转向系统

第一章装载机转向系统与元件3一、转向系统概述

1．转向的分类

按转向方式的不同，轮式装载机可分为偏转轮式转向、滑移式转向和铰接式转向三类。采用铰接式转向的装载机，工作装置装在前车架上，当车架相对偏转时，工作装置的方向始终与前车架的方向一致，有利于作业时使工作装置迅速地对准作业面，能减少作业循环的路程及时间，提高装载机的作业效率。一、转向系统概述4转向系统概述（续）2．转向系统的要求转向性能良好是保证装载机行驶安全、减轻驾驶人员劳动强度、提高作业效率的重要因素。对转向系统的基本要求是操纵轻便、灵活、工作稳定可靠、耐久性好。

目前都是选用转向泵和流量转换阀，转向泵的压力油通过流量转换阀的控制，随发动机转速的变化，全部或部分流入转向油路，以保证转向油路流量，剩余的油流入工作油路。

转向系统概述（续）5转向系统概述（续）3．转向系统的类型

我们公司装载机则采用同步流量放大卸荷全液压转向的系统。

目前轮式装载机上主要采用助力型转向系统、负荷传感全液压转向器和滑移式的转向系统、同步流量放大卸荷全液压转向系统等，它们是各有特色。转向系统概述（续）6二、液压转向系统

1．系统的组成与原理图1－1轮式装载机液压转向系统的工作原理1--转向油缸2--转向阀3--供油阀4--转向泵5--优先卸荷阀6--液压油箱二、液压转向系统

1．7液压转向系统原理

当转动方向盘时，随着方向盘的转动，转向阀（1-5图）便向上（或向下）移动，液压油便进入转向油缸的一侧，而另一侧油缸则回油。进入转向油缸的液压油推动转向油缸活塞运动，转向油缸便伸出或缩入，带动前车架偏转。转向油缸停止进油时，转向停止。此时，前后车架保持在相对稳定的角度，随之转向过程结束。不断转动方向盘，可使前后车架之间的角度不断改变。在转向系统中，来自转向油泵的液压油经优先卸荷阀后将流量控制在一定的范围。液压转向系统原理当转动方向盘时，随着方向盘的8全液压转向器的结构与原理图1－5全液压转向器的结构

全液压转向器的结构与原理图1－5全液压转向器的结构9转向器油口的安装位置T：回油P：进油R：右转向L：左转向LTRP转向器油口的安装位置T：回油LTRP10液压转向系统（续）

3．优先卸荷阀

为了保证其转向速度不受发动机转速变化的影响，在转向器的前边装有优先卸荷阀，其结构如图所示。优先卸荷阀的主要作用是：

（1）将转向油泵通往转向阀的液压油流量稳定在一定的范围，不使供给转向系统的流量因柴油机转速的变化而发生很大变化，以保证装载机转向性能的稳定。

（2）优先卸荷阀内有先导型安全阀，能控制转向和工作系统的最高压力，既

能保证转向和工作系统具有足够的克服阻力的能力，又能保证转向和工作系统工作可靠。

液压转向系统（续）3．优先卸荷阀11优先卸荷阀优先卸荷阀结构图1－安全阀总成2－控制弹簧3－阀芯4－阀体5－螺塞优先卸荷阀优先卸荷阀结构图12第二章装载机工作液压系统一、工作液压系统的类型常用的工作液压系统有以下几种类型：

1.机械操纵工作液压系统主要由工作泵、多路换向阀、动臂油缸、转斗油缸、液压油箱、安全阀和管路等组成。

2．先导操纵工作液压系统主要由工作泵、先导阀、多路换向阀、动臂油缸、转斗油缸、液压油箱、供油阀和管路等组成。通过低压小流量的先导油路控制高压大流量的主油路。能够实现动臂任意举升高度的垂直限位和铲斗任意位置的自动放平，缩短了作业循环时间，降低了劳动强度；操作简便、灵活。第二章装载机工作液压系统一、工作液压系统的类型13

齿轮泵（转向泵、工作泵）齿轮泵由轮齿参数完全相同的主动齿轮1和从动齿轮15、前泵盖3、密封环4、密封圈7、8，垫圈6、轴承5、定位销10、泵体9、侧板11以及后泵盖14等零件组成。在齿轮与侧板之间有一定的轴向间隙，在主动齿轮1的前端装有密封环4和骨架油封2，用来防止外渗漏。整个齿轮泵用螺钉12和13紧固。当主动齿轮1以逆时针方向旋转时，从动齿轮15则按顺时针方向旋转，在两齿轮的轮齿脱开区域(图示2-5)形成局部真空，液压油在大气压力作用下，进入油泵的吸油腔，填满齿谷空间，而在另一边由于齿轮的挤压，齿谷中所存的液压油形成泊压，齿轮继续转动，齿轮的齿谷把液压油带到压油腔并挤出，进人工作油路，完成吸油及压油过程。

齿轮泵（转向泵、工作泵）齿轮泵由轮齿参数完全相14

齿轮泵（转向泵、工作泵）齿轮油泵的结构1—主动齿轮2—骨架油封3—前泵盖4—密封环5—轴承6—垫圈7—密封圈8—密封圈9—泵体10—定位销11—侧板12—螺钉13—螺钉14—泵盖15—从动齿轮

齿轮泵（转向泵、工作泵）齿轮油泵的结构15

机械操纵工作液压系统

1、系统的组成和原理

装载机工作液压系统由液压油箱、工作泵、多路换向阀、动臂油缸、转斗油缸、管路及操纵机构或软轴等部件组成。

通过操纵多路阀阀杆的往复移动，接通进油口与多路阀滑阀不同的油口，从而改变工作油液的流动方向，实现转斗油缸和动臂油缸的不同的运动方向,或者使铲斗与动臂保持在某一位置以满足装载机各种作业动作的要求。

当多路阀中的动臂和转斗换向阀均处于中位时，动臂和转斗油缸的前后腔均封闭，动臂和铲斗保持在原位置。此时，工作油泵中的高压油液经多路阀回油管直接返回油箱。操纵动臂换向滑阀可使动臂提升、下降或浮动；操纵转斗换向滑阀则可使铲斗前翻或后倾。在转斗油缸的前后腔，装有双作用安全阀以解决工作装置杆系本身的不协调现象。

机械操纵工作液压系统1、16多路换向阀的结构与原理

图2-2多路换向阀的结构1－单向阀2—弹簧3—转斗滑阀4—圆柱销5—阀体6—螺塞7—安全阀组件8—端盖9—弹簧座10—转斗回位柱塞11—弹簧12—端盖13—钢球14—动臂回位柱塞15—动臂滑阀16—定位套多路换向阀的结构与原理图2-2多路换向阀的结构17多路换向阀的结构与原理

多路换向阀为主要由阀体、动臂联滑阀、转斗联滑阀、回位弹簧、单向阀、安全阀、过载补油阀及密封件等组成。多路换向阀的作用是通过改变油液的流动方向，控制转斗油缸和动臂油缸的运动方向，或使铲斗与动臂停留在一定位置，以满足装载机的各种作业动作要求。阀体内有六个油腔，中部的进油腔P与进油口相通，外缘的回油腔T与出油口相通，对称布置的四个工作油腔A1、A2、B1、B2分别与转斗和举升油腔相通，转斗和动臂阀杆的两端为空心，里面装有单向阀，两排径向孔与其相通，中部是两道宽的环形槽，改变环形槽，径向孔与阀体沉割槽的相对位置，即可实现换向。多路换向阀的结构与原理多路换向阀为主要由阀18主安全阀

主安全溢流阀为先导式。其阀装在多路换向阀的进油腔与回油腔之间。当系统压力大于调定压力时，溢流阀打开，使系统压力下降至调定压力时重新关闭。调节调整螺钉改变弹簧预紧力，即可改变系统工作压力。

XG装载机系统调定压力为15MPa；

其中ZL/LG40系统调定压力为12.5MPa，ZL/LG50系统调定压力为13.5MPa，ZL/LG40F、50F系统调定压力为16MPa。主安全阀主安全溢流阀为先导式。其阀装在多19主安全阀图2－3先导式安全阀1－滑阀2－套筒3－主阀芯4－主阀弹簧5－阀座6－先导阀阀芯7－阀体8－调压弹簧9－调压螺栓主安全阀图2－3先导式安全阀20液压油缸液压油缸是将液体的压力能转换成机械能，用于驱动工作机构作直线往复运动或往复摆动的液压执行元件。液压油缸按其作用方式的不同，分为单作用式和双作用式两类。单作用油缸只往缸的一侧输入液压油，利用液压力推动向一个方向运动，而反向运动则依靠重力、弹力等来实现；双作用油缸正、反两个方向的运动都依靠液压力推动来实现。液压油缸按结构型式的不同还可分为活塞式、柱塞式、摆动式、伸缩式等多种型式。其中以活塞式液压油缸应用最多。装载机用液压油缸多为活塞式双作用油缸。活塞式双作用液压油缸一般由油缸体10、活塞5、活塞杆15和起导向作用的导向套12等组成。如下图：液压油缸液压油缸是将液体的压力能转换成机械能，用于驱动工21液压油缸(续）图2—6单活塞杆液压缸结构图1－后缸盖2—挡圈3—套环4—卡环5—活塞6——O形圈7—支承环8—挡块9—Ax型密封圈10—油缸体11—油口12—导向套13—缸头14—防尘圈15—活塞杆16—螺钉液压油缸(续）图2—6单活塞杆液压缸结构图222、先导操纵工作液压系统一．系统的特点

XG装载机工作液压系统采用了先导操纵的工作液压系统，通过低压小流量的先导油路控制高压大流量的主油路。

与WD装载机机械操纵液压系统相比，该工作液压系统的特点，具有如下特点：●先导操纵轻便、灵活、高效，可以实现手指操纵。●采用减压式比例先导阀控制，大大减少了换向操纵力。●先导阀采用整体式结构，便于布置。●先导阀在动臂举升和铲斗后倾位置设有电磁铁定位，可实现动臂举升高度的垂直限位和铲斗任意位置的自动放平控制，简化了操作程序，减少了劳动强度。2、先导操纵工作液压系统一．系统的特点232、先导操纵工作液压系统(续）图2-7装载机工作装置液压系统原理图

1－工作泵2－转斗油缸3－动臂油缸4－多路阀5－先导阀6－转向泵7－先导阀8－供油阀9－滤油器

10－液压油箱2、先导操纵工作液压系统(续）图2-7装载机工作装置液压24先导阀

先导阀装有操纵杆，转斗操纵有前倾、中立和后倾三个位置，动臂操纵有举升、中立、下降和浮动四个位置。在举升和后倾等位置设有电磁铁定位。当先导阀操纵杆在中立位置时，滑阀处于起始位置，进油腔与回油腔均不通，控制口与回油腔相通，多路阀各阀杆在弹簧的作用下处于中立。当扳动操纵杆至下降位置时，压销推动压杆向下移动，使计量弹簧推动计量阀芯向下移动，截断控制腔与回油腔的通路，连通进油腔与控制油腔，先导压力油到多路阀的一端，推动多路阀滑阀移动，实现相应的换向动作。与此同时，控制腔的油压作用在计量阀芯的下端，并与计量弹簧力平衡。操纵杆保持在某一位置，则弹簧力一定，控制腔对应的压力也一定，类似定值减压阀的动作过程。弹簧力因操纵杆摆角的变化而变化：摆角大，弹簧力大，控制腔压力高，多路阀阀芯受的推力也相应增大，即主阀阀芯的行程与先导阀的操纵手柄的摆角成正比关系，从而实现比例先导控制。

先导阀先导阀装有操纵杆，转斗操纵有前倾25先导阀（续）

当先导阀操纵杆扳至全举升或全收斗位置时，操纵杆被锁住定位，直到动臂或铲斗到达举升限定高度或限定的铲斗角度时，接近开关动作，电磁线圈断电失去磁力，使操纵杆在复位弹簧的作用下自动回中立位置。

先导阀（续）26先导阀（续）

图2－8先导阀结构图

先导阀（续）图2－8先导阀结构图27

双作用安全阀

双作用安全阀（也称为供油阀），是直动式安全阀和单向阀的组合，通过螺栓安装在多路换向阀上，两个油口分别与多路换向阀内接转斗油缸大小腔的油道相通，另两油口与回油道相通。双作用安全阀作用如下：1．当转斗换向阀处于中位时，转斗油缸前后腔均闭死。此时，如果铲斗受到外界冲击载荷，能有效防止局部压力剧升。

2．在动臂的升降过程中，双作用安全阀可以自动进行泄油和补油。如动臂提升至某一位置时，会迫使转斗油缸的活塞杆向外拉出，造成转斗油缸前腔的压力急剧上升，这种急剧上升的压力可能会破坏液压油缸或液压管路。但由于设置有双作用安全阀，可使困在液压油缸前腔中的油经过安全阀返回液压油箱。在油缸前腔容积减小的同时，后腔容积增大，形成局部真空。双作用安全阀的补油阀打开，向转斗油缸后腔补充液压油，以消除局部真空。3．装载机在卸载时，能实现铲斗靠自重快速下翻，并顺势撞击限位块，使铲斗内的物料卸净。在铲斗快速下翻的过程中，当铲斗重心越过下铰点后，铲斗在重力作用下加速翻转，但转斗油缸的运动速度受到液压油泵供油速度的限制，由于双作用安全阀及时向转斗油缸前腔补油，使铲斗能快速下翻，撞击限位块，实现撞斗卸料。双作用安全阀双作用安全阀（也称为供油阀），是28双作用安全阀图2－4双作用安全阀的结构1－阀套2－O形圈3—滑阀4—弹簧5—锥阀6－O形圈7—-提动阀8—调压弹簧9－O形圈10—提动阀座11—调压螺钉12—锁紧螺母

双作用安全阀图2－4双作用安全阀的结构29多路阀

多路阀的作用是在先导控制油的作用下，通过其滑阀不同的开启方向，从而改变工作油液的流动方向，实现转斗油缸和动臂油缸的不同的运动方向，完成相应的工作装置的不同动作。多路阀有“二联”阀和“三联”阀两种,“二联”阀用于普通装载机，“三联”阀用于装载机多种工作装置。多路阀为整体式结构的液动多路阀，主要由转斗换向阀、动臂换向阀、过载阀、补油阀和单向阀等组成。转斗换向阀是三位置阀，它可控制铲斗中立、前倾和后倾三种动作。动臂换向阀是四位置阀，它可控制动臂中立、举升、下降和浮动四个动作。滑阀的移动是靠先导控制油的作用，其回位依靠弹簧。两换向阀之间采用串并联连接油路。它们在先导液压油的压力和弹簧力的作用下处在某个位置上。

多路阀多路阀的作用是在先导控制油的作用30多路阀（续）图2－9多路阀结构图多路阀（续）图2－931多路阀（续）

装载机多路阀与先导阀油口连接表

先导阀油口多路阀先导油口控制多路阀油口实现功能转斗联1Ab1B1前倾（卸料）1Ba1A1后倾（收斗）动臂联2Ab2B2下降2Ba2A2举升2CkA2、B2浮动（下降）多路阀（续）装载机多路阀与先导阀油口连接表

32多路阀（续）

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动臂浮动在动臂浮动位置时，多路阀滑阀的工作位置与动臂下降位置完全相同，只是由于先导阀操纵杆在浮动位置，此位置设有电磁铁定位，先导阀内顺序阀被打开，多路阀内的排泄孔道的油经先导阀的排泄口通往油箱，使多路阀内的动臂油缸小腔补油阀打开，四口相通，此时，动臂油缸活塞杆在外力作用下自由浮动。当先导阀的操纵杆被拉出浮动位置回到中立位置时，动臂浮动结束。多路阀（续）●动臂浮动33多路阀（续）●动臂举升高度的自动控制在动臂自动控制举升位置时，多路阀滑阀的工作位置与动臂