挖机知识及液压知识.ppt

Theimagesusedinthesevisualsarerightsmanaged.Pleaseobtainappropriatecopyrightsbeforeusingthesetemplates.挖掘机挖掘机2中国工程机械商贸网中国工程机械商贸网Presentation Title3历史历史挖掘机械最早的雏形是十六世纪意大利威尼斯用于运河的疏浚工作。模拟人的掘土工作，以蒸汽机驱动的“动力铲”诞生与十九世纪。随着液压传动技术在工程机械上的广泛应用，液压挖掘机有了快速发展。第一台手动挖掘机问世至今已有130多年的历史，期间经历了由蒸汽驱动斗回转机械到电力驱动和内燃机驱动回转挖掘机、应用机电液一体化技术的全自动液压挖掘机的逐步发展过程。阿特拉斯公司创建于1919年，历史悠久，品质精良，世界上第一台全液压挖掘机在1950年由阿特拉斯出品，是欧洲液压挖掘机的顶级品牌之一。Presentation Title4用途用途挖掘机是用来开挖土壤的施工机械。就是用铲斗上的斗齿切削土壤并装入斗内，装满土后提升铲斗并回转到卸土地点卸土，然后再使转台回转，铲斗下降到挖掘机面，进行下一次作业。主要用于工程建设。如：公路、桥梁、建筑、养殖池、地下工程、抢险开挖等等。挖掘机主要特点是力气大，效率高，能完成人力所不能完成的工程，提高工作效率。一般工程队，建筑业，抢险部门，甚至私人（开挖养殖迟、道路、开垦）都需要挖掘机。Presentation Title5性能性能1、履带独立驱动，故具有极好的定位性能(自回转)；2、良好的升级能力；3、中等的路面压力及良好的地面清整能力；4、良好的稳定性；5、回转速度高；6、借助转斗可产生很大的破碎力；7、挖掘力不完全受机能稳定性的限制；8、在工作面作业时，选择安装铲斗的灵活性极强；9、在挖掘作业循环周期内，仅靠上部平台的旋转即可而无须向前行进，这样可减少底盘造价并减轻对路面的破坏；10、可有效控制卸斗动作，使卸斗动作连续且平稳；11、铲斗装满系数大；12、直接装车时，可提供良好的装卸位置；13、减少粉尘的产生；14、无需辅助设备，可保持地面干净；15、可单人操作，且不易疲劳，对操作人员技术水平要求不高；16、驾驶室安全舒适，视野良好。Presentation Title6全液压全回转挖掘机全液压全回转挖掘机 今天的挖掘机占绝大部分的是全液压全回转挖掘机。液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。Presentation Title7液压挖掘机的主要参数中最重要的参数有三个，即斗容量、机重和发动机功率斗容量、机重和发动机功率。因此通过这三个因素可以从使用要求、机械本身的技术性能和技术经济指标、动力装置的配套、国际上统一的标准以及传统习惯等方面反映液压挖掘机的级别。故有主要参数之称。Presentation Title8液液压压系系统统 挖掘机要控制的基本动作有五个：行走、回转、动臂升降、斗杆摆动、铲斗摆动。行走和回转都是旋转动作，其它是直线动作。液压挖掘机的动作复杂，主要机构经常启动、制动、换向、负载变化大，冲击和振动频繁，而且野外作业，温度和地理位置变化大，因此根据挖掘机的工作特点和环境特点，液压系统要求很高 定量系统：在液压挖掘机采用的定量系统中，其流量不变，即流量不随负载而变化，通常依靠节流来调节速度。根据定量系统中油泵和回路的数量及组合形式，分为单泵单回路、双泵单回路定量系统、双泵双回路定量系统及多泵多回路定量系统等。变量系统：在液压挖掘机采用的变量系统中，是通过容积变量来实现无级调速的，其调节方式有三种：变量泵-定量马达调速、定量泵-变量马达调速、变量泵-变量马达调速。Presentation Title9操纵形式操纵形式机械操纵系统：目前许多的液压挖掘机仍采用机械操纵系统，其优点是结构简单、工作可靠。为减少驾驶员操纵换手时间和增加复合动作的机会，现在的液压挖掘机均将传统的四手柄操纵系统改进为双手柄操纵系统，即挖掘机的四个作业动作用两个手柄来操纵。液压操纵系统：液压挖掘机的液压操纵是依靠油液压力来推动主分配阀的阀杆，其油路可以是独立油路，也可以从主油路系统引出油路。现在越来越多的液压挖掘机采用液压操纵。Presentation Title10行走装置行走装置履带式行走装置由“四轮一带”（即驱动轮、导向轮、支重轮、托轮、以及履带），张紧装置和缓冲弹簧，行走机构，行走架等组成。挖掘机运行时，驱动轮在履带的紧边驱动段及接地段（支撑段）产生一个拉力，企图把履带从支重轮下拉出，由于支重轮下的履带与地面间有足够的附着力，阻止履带的拉出，迫使驱动轮卷动履带，导向轮再把履带铺设到地面上，从而使挖掘机借支重轮沿着履带轨道向前运行。液压传动的履带行走装置，挖掘机转向时由安装在两条履带上、分别由两台液压泵供油的行走马达（用一台油泵供油时需采用专用的控制阀来操纵）通过对油路的控制，很方便地实现转向或就地转弯，以适应挖掘机在各种地面、场地上运动。Presentation Title11回转装置回转装置液压挖掘机回转装置由转台、回转支撑和回转机构等组成。液压挖掘机回转机构的运动约占整个作业循环时间的50%-70%，能量消耗占25%-40%，回转液压回路的发热量占液压系统总发热量的30%-40%。Presentation Title12工作装置工作装置一反铲铰接式反铲是单斗液压挖掘机最常用的结构型式，动臂、斗杆和铲斗等主要部件彼此铰接，在液压缸的作用下各部件绕铰接点摆动，完成挖掘、提升和卸土等动作。1斗杆油缸；斗杆油缸；2动臂；臂；3油管；油管；4动臂油缸；臂油缸；5铲斗；斗；6斗斗齿；7侧齿；8连杆；杆；9摇杆；杆；10铲斗油缸；斗油缸；11斗杆斗杆 Presentation Title13动臂动臂组合式动臂的优点是，可以根据作业条件随意调整挖掘机的作业尺寸和挖掘力，且调整时间短。此外，它的互换工作装置多，可满足各种作业的需要，装车运输方便。其缺点是质量大，制造成本高，一般用于中、小型挖掘机上。Presentation Title14铲铲斗斗 反铲用的铲斗形式，尺寸与其作业对象有很大关系。为了满足各种挖掘作业的需要，在同一台挖掘机上可配以多种结构型式的铲斗。铲斗的斗齿采用装配式，其形式有橡胶卡销式和螺栓连接式。1齿座；座；2斗斗齿；3橡胶卡橡胶卡销；4卡卡销；5、6、7斗斗齿板板 Presentation Title15单向阀单向阀方向阀和方向控制回路方向阀和方向控制回路换向阀换向阀方向控制回路方向控制回路Presentation Title16 单向阀只允许油液某一方向流动，而反向截止。单向阀只允许油液某一方向流动，而反向截止。这种阀也称为止回阀。对单向阀的主要性能要求是：这种阀也称为止回阀。对单向阀的主要性能要求是：油液通过时压力损失要小；反向截止密封性要好。油液通过时压力损失要小；反向截止密封性要好。其结构如图。压力油从其结构如图。压力油从P P1 1进入，克服弹簧力推动阀进入，克服弹簧力推动阀芯，使油路接通，压力油从芯，使油路接通，压力油从P P2 2流出；当压力油从反流出；当压力油从反向进入时，油液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，向进入时，油液压力和弹簧力将阀芯压紧在阀座上，油液不能通油液不能通 过。单向阀都采用图过。单向阀都采用图 示的座阀式结构，这示的座阀式结构，这 有利于保证良好的反有利于保证良好的反 向密封性能。向密封性能。一、单向阀一、单向阀Presentation Title17 换向阀的基本作用可归结为换向阀的基本作用可归结为：利用阀芯和阀体：利用阀芯和阀体的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开。的相对运动使阀所控制的一些油口接通或断开。对换向阀的主要能要求是对换向阀的主要能要求是：油路导通时，压力：油路导通时，压力损失要小；油路断开时，泄漏量要小；损失要小；油路断开时，泄漏量要小；阀芯换位，阀芯换位，操纵力要小以及换向平稳等。操纵力要小以及换向平稳等。换向阀的用途什么广泛，种类也很多，可根据换向阀的用途什么广泛，种类也很多，可根据换向阀的结构、操纵、位置和通路数等分类。换向阀的结构、操纵、位置和通路数等分类。6-2 6-2 换向阀换向阀Presentation Title18一、滑阀式换向阀的换向原理和图形符号一、滑阀式换向阀的换向原理和图形符号 滑阀式换向阀是靠阀芯在阀体内作轴向运动，滑阀式换向阀是靠阀芯在阀体内作轴向运动，而使相应的油路接通或断开的换向阀。其换向原理而使相应的油路接通或断开的换向阀。其换向原理如下图所示。当阀芯处于左图位置时，如下图所示。当阀芯处于左图位置时，P P与与B,AB,A与与T T相连，活塞向左运动；当阀芯向右移动处于右图位相连，活塞向左运动；当阀芯向右移动处于右图位置时，置时，P P与与A,A,B B与与T T相连，活塞相连，活塞 向右运动。所以向右运动。所以 图示换向阀可用图示换向阀可用 于使液压执行元于使液压执行元 件换向。件换向。Presentation Title19 下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图形下表列出了几种常用换向阀的结构原理和图形符号。一个换向阀完整的图形符号速应表示出操纵、符号。一个换向阀完整的图形符号速应表示出操纵、复位和定位方式等。复位和定位方式等。Presentation Title20二、滑阀式换向阀的结构二、滑阀式换向阀的结构 下图是三槽二台肩换向阀的换向原理。当换向下图是三槽二台肩换向阀的换向原理。当换向阀芯处于左位时图阀芯处于左位时图a，P与与A通通,B与与T通；当阀芯处通；当阀芯处于右位时图于右位时图b，P与与B通，通，A与与T通。这种阀的长度通。这种阀的长度较短，但回油压力直接作用于阀芯两端，对密封装较短，但回油压力直接作用于阀芯两端，对密封装置有较高的要求。置有较高的要求。Presentation Title21图为滑阀和阀芯的实际结构图为滑阀和阀芯的实际结构Presentation Title22三、滑阀机能三、滑阀机能 多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况不多位阀处于不同位置时，其各油口连通情况不同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制同，这种不同的连通方式体现了换向阀的各种控制机能，称为机能，称为滑阀机能滑阀机能。下图是三位四通阀中位机能。下图是三位四通阀中位机能。Presentation Title23.手动换向阀手动换向阀 下图是弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。下图是弹簧自动复位式三位四通手动换向阀。推动手柄向右，阀芯向左移动至左位，此时推动手柄向右，阀芯向左移动至左位，此时P与与A相相通；推动手柄向左，阀芯处于右位，液流换向。该通；推动手柄向左，阀芯处于右位，液流换向。该阀适于动作频繁、阀适于动作频繁、工作持续时间短工作持续时间短 的场合，操作比的场合，操作比 较完全，常应用较完全，常应用 于工程机械。于工程机械。Presentation Title24.机动换向阀机动换向阀机动换向阀又称行程换机动换向阀又称行程换向阀。它依靠行程挡块推动向阀。它依靠行程挡块推动阀芯实现转向。机动阀动作阀芯实现转向。机动阀动作可靠，改变挡块斜面角度便可靠，改变挡块斜面角度便可改变换向时阀芯的移动速可改变换向时阀芯的移动速度，因而可以调节换向过程度，因而可以调节换向过程的快慢。右图是二位三通机的快慢。右图是二位三通机动换向阀。在常态位，动换向阀。在常态位，P与与A相通；当行程挡快相通；当行程挡快5压下机压下机动阀滚轮动阀滚轮4时，时，P与与B相通。相通。它经常应用于机床液压系统它经常应用于机床液压系统的的 速度换接回路中。速度换接回路中。Presentation Title25.电磁换向阀电磁换向阀(1)二位二通换向阀二位二通换向阀 电磁阀借助于电磁铁吸力推动阀芯动作。其操电磁阀借助于电磁铁吸力推动阀芯动作。其操纵方便，布置灵活，易于实现动作转换的自动化。纵方便，布置灵活，易于实现动作转换的自动化。但其吸力有限，不能用来直接操纵大规格的阀。但其吸力有限，不能用来直接操纵大规格的阀。下图是二位二通阀的图形符号。如果常态时下图是二位二通阀的图形符号。如果常态时P与与A断开，我们称这种阀具有常闭断开，我们称这种阀具有常闭(O型型)机能，见机能，见图图A。反之，常态时。反之，常态时 P与与A 相通，我们称相通，我们称 这种阀具有常开这种阀具有常开(H 型型)机能，见图机能，见图B。Presentation Title264.液动换向阀液动换向阀 液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀芯液动换向阀利用控制油路的压力油来推动阀芯实现换向，因此它适用于较大流量的阀。下图是三实现换向，因此它适用于较大流量的阀。下图是三位四通液动换向阀的结构原理图。当控制油口位四通液动换向阀的结构原理图。当控制油口K1、K2不通压力油时，阀芯在对中弹簧作用下处于中不通压力油时，阀芯在对中弹簧作用下处于中位。当位。当K1通压力油、通压力油、K2回油时，阀芯右移，回油时，阀芯右移，P与与A通、通、B与与T通；当通；当K2 通压力油、通压力油、K1回油时，阀芯左回油时，阀芯左移移(如图中所示如图中所示)。Presentation Title27 6-3 6-3 方向控制回路方向控制回路一、一、启停回路启停回路二、二、换向回路换向回路三、三、锁紧回路锁紧回路Presentation Title28一、启停回路一、启停回路 使执行元件停止运动主要由以下几种方法：使执行元件停止运动主要由以下几种方法：1 1、切断油路、切断油路 如图如图,用一个二位二通电磁阀来切断压力油源用一个二位二通电磁阀来切断压力油源,使得执行元件停止运动。实际上，切断执行元件的使得执行元件停止运动。实际上，切断执行元件的回油路也可达到使停止运动的回油路也可达到使停止运动的 目的，但这会使执行元件和有关目的，但这会使执行元件和有关 管路都受到高压油的作用。此种管路都受到高压油的作用。此种 回路中，要求二位二通阀能通过回路中，要求二位二通阀能通过 全部流量，故一般适用于小流量全部流量，故一般适用于小流量 系统。系统。Presentation Title292 2、油泵卸荷、油泵卸荷 油泵卸荷油泵卸荷,油液没有压力油液没有压力,执行元件当然停止执行元件当然停止运动运动.用卸荷使执行元件停止运动用卸荷使执行元件停止运动,可避免压力油经可避免压力油经溢流阀回油引起的能量损失溢流阀回油引起的能量损失.中位机能为中位机能为M M型的三位型的三位四通阀在中位时可引起卸荷作用四通阀在中位时可引起卸荷作用.3 3、准确停车、准确停车 在机床液压系统中在机床液压系统中,有时要求执行元件有准确有时要求执行元件有准确的停止位置的停止位置,一般可采用死挡铁限位的方法达到这一般可采用死挡铁限位的方法达到这一要求一要求.Presentation Title30二、换向回路二、换向回路1 1、电磁阀换向回路、电磁阀换向回路 用二位用二位(或三位或三位)四通四通(或五通或五通)电磁阀换向电磁阀换向最为方便最为方便.但电磁阀换向动作快但电磁阀换向动作快,换向有冲击换向有冲击.另外另外,交流电磁阀一般不宜作频繁的切换交流电磁阀一般不宜作频繁的切换.采用采用电液阀转向时电液阀转向时,虽然其中液动阀的移动速度可虽然其中液动阀的移动速度可调节调节,换向冲击较小换向冲击较小,但仍不能解决频繁切换问但仍不能解决频繁切换问题题.Presentation Title31图为使用电磁阀的换向回路图为使用电磁阀的换向回路Presentation Title322 2、机、机-液换向阀换向回路液换向阀换向回路 采用机动阀换向时可靠性好采用机动阀换向时可靠性好,但机动阀必须配但机动阀必须配置在执行元件的附近，不如电磁阀灵活。另外置在执行元件的附近，不如电磁阀灵活。另外,其其换向性能也不够完善。图为时间控制式机换向性能也不够完善。图为时间控制式机-液换向液换向回路。它由执行元件带动的工作台上的撞块拨动机回路。它由执行元件带动的工作台上的撞块拨动机动先导阀，机动先导阀，机 动阀使控制油动阀使控制油 路换向，进而路换向，进而 使液动主阀换使液动主阀换 位，执行元件位，执行元件 反向运动。反向运动。Presentation Title333.其它换向回路其它换向回路 单作用液压缸可用一个二位三通阀来实现换向单作用液压缸可用一个二位三通阀来实现换向,如图所示。在采用双向变量泵的容积调速回路中，如图所示。在采用双向变量泵的容积调速回路中，可直接改变泵的液流方向来使执行元件换向。可直接改变泵的液流方向来使执行元件换向。Presentation Title343 3、换向阀锁紧回路、换向阀锁紧回路 图示为换向阀锁紧回路图示为换向阀锁紧回路它利用三位阀的它利用三位阀的M M型中位机型中位机能能封闭液压缸两腔，使活能能封闭液压缸两腔，使活塞能在其行程的任意位置上塞能在其行程的任意位置上锁紧。由于滑阀式换向阀不锁紧。由于滑阀式换向阀不可避免的存在泄露可避免的存在泄露,这种锁这种锁紧回路能够保持执行元件锁紧回路能够保持执行元件锁紧的时间不长。紧的时间不长。结束结束Presentation Title