1. 挖掘機液壓結構及工作原理是什麼
挖掘機主要由發動機、傳動系統、行駛系統、制動系統、工作裝置、液壓系統、電氣系統等組成,如圖2-11所示。
圖2-11 挖掘機的結構
(1)發動機
發動機一般為四沖程、水冷(或風冷)、多缸、直噴式柴油機發動機。少數挖掘機採用電控柴油機。
(2)傳動系統
傳動泵有機械傳動式、半液壓傳動式和全液壓傳動式3種,其中機械傳動式和半液壓傳動式應用較廣。
(3)行駛系統
液壓挖掘機行駛系統是整個機器的支撐部分,承受機器的全部質量和工作裝置的反力,同時能使挖掘機作短距離行駛。按結構不同,行駛系統可分為履帶式和輪胎式兩類。
①履帶式行駛系統。由履帶、支重輪、托鏈輪、驅動輪、導向輪、張緊裝置、行走架、油馬達、減速機等組成。
液壓挖掘機的行駛系統採用液壓驅動。驅動裝置主要包括液壓馬達、減速機和驅動輪,每條履帶有各自的液壓馬達和減速機。由於兩個液壓馬達可獨立操作,因此機器的左右履帶可以同步前進或後退,也可以通過一條履帶制動來實現轉彎,還可以通過兩條履帶朝相反方向驅動來實現原地轉向,其操作十分簡單、方便、靈活。
②輪胎式行駛系統。通常由車架、轉向前橋、後橋、行車機構及支腿等組成。
後橋通過螺栓與機架剛性固定連接。前橋通過懸掛平衡裝置與機架鉸接連接。懸掛平衡裝置的作用是當挖掘機行駛時,利用支承板的擺動和兩懸掛油缸的浮動,保證4個車輪充分著地,減輕機體不平均承載、擺跳、道路沖擊及機架扭曲,提高挖掘機的越野性能;當挖掘機作業時,將兩懸掛油缸閉鎖,保證挖掘作業時整機的穩定性。
(4)轉向系統
輪胎式挖掘機,其轉向系統通常採用全液壓、偏轉前輪式轉向系統,主要由油箱(與工作裝置液壓系統共用)、轉向油泵、轉向器、濾油器、流量控制閥、轉向油缸、油管和轉向盤等組成。
履帶式挖掘機,其轉向系統比較簡單,通過切斷驅動鏈輪動力來實現。其轉向裝置為濕式、多片彈簧壓緊、液壓分離、手動液壓操作方式轉向離合器。
(5)制動系統
腳制動裝置的制動器為凸輪張開蹄式制動器。制動傳動器機構採用氣壓式,主要由空氣壓縮機、氣體控制閥、腳制動閥、儲氣筒、雙向逆止閥、快速放氣閥、手操縱氣開關、制動汽缸及氣壓表等組成。
手制動裝置的制動器為凸輪張開蹄式制動器,傳動機構為機械式。制動底板通過螺釘固定在上傳動箱蓋上;制動鼓用螺栓固定在接盤上,接盤則通過花鍵和上傳動箱的從動軸連接。
當挖掘機作業時,必須解除手制動,否則,將損壞手制動器或回轉液壓馬達。
(6)工作裝置
工作裝置是液壓挖掘機的主要組成部分之一。由於工作性質的不同,工作裝置的種類很多,常用的有反鏟、正鏟、裝載和起重等裝置,而且一種裝置也可以有很多形式。
(7)液壓系統
液壓挖掘機的主要運動有整機行走、轉台回轉、動臂升降、斗桿收放、鏟斗轉動等,根據以上工作要求,把各液壓元件用管路有機地連接起來的組合體叫作液壓挖掘機的液壓系統。液壓系統的功能是把發動機的機械能以油液為介質,利用油泵轉變為液壓能,傳送給油缸、油馬達等,然後轉變為機械能,再傳給各種執行機械,實現各種運動。液壓挖掘機的液壓系統常用的有定量系統、分功率變數系統和總功率變數系統。我國規定,單斗液壓挖掘機重8t以下的,採用定量系統;機重32t以上的,採用變數系統;機重8~32t的,定量和變數系統均可用。
全功率變數系統是目前液壓挖掘機普遍採用的液壓系統,通常選用恆功率變數雙泵。液壓泵的型號不同,採用的恆功率調節機構也不相同。
液壓系統主要由油路系統、先導控制油路系統和控制系統構成。
(8)電氣系統
液壓挖掘機的電氣系統包括啟動線路、發電線路、照明、儀表以及由感測器和壓力開關、電磁閥組成的控制電路,另外還有附屬電路(如空調、收音機等)。啟動電機按所配套的主機不同,分12V、24V兩種,啟動功率分3kW、3.7kW、4.8kW等。
發電線路主要包括交流發電機、電壓調節器、充電指示燈及啟動開關等。
為了保證安全、高效、節能及正常地工作,根據需要,挖掘機的電氣系統都安裝了各種信號裝置,如機油溫度報警、充電指示燈、機油壓力報警、轉向信號燈等,以警告操作者。為了使操作者隨時掌握機器的運轉情況,駕駛室中安裝了各種儀表,如機油壓力表、機油溫度表、液壓油溫度表、水溫表。現代進口挖掘機都採用了先進的電控裝置,這種設備便於維修人員在挖掘機出現故障時能及時、准確地判斷故障位置,及時修復。
2. 液壓挖掘機的工作原理是什麼
液壓挖掘機的工作原理
挖掘機液壓傳動緊密地聯系在一起,其發展主要以液壓技術的應用為基礎。其結構主要是由發動機、液壓系統、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成
單斗液壓挖拓機是一種周期作業的機械設備,它由工作裝置、回轉裝置和行走裝置三部分組成。工作裝置包括動有、斗桿以及根據工作需要可更換的各種換裝設備,如正鏟、反鏟、裝載斗和抓鬥等,其典型工作循環如下:
(1)挖掘在堅硬土城中挖掘時一般以斗桿動作為主,用鏟斗缸調整切削角度,配合挖掘;在松軟土坡中挖翻時,則以鏟斗缸動作為主;在由特殊要求的挖掘動作中,則使鏟斗缸、斗桿缸和動臂缸三者復合動作.以保證鏟斗按特定軌跡運動。
(2)滿斗提升及回轉挖掘結束,鏟斗缸推出,動仲缸升起,滿斗提升;同時回轉馬達啟動,轉台向卸土方向回轉。
(3)卸載轉台轉到卸載地點.轉台制動斗桿缸調整卸料半徑.鏟斗缸收回,轉斗卸載。當對卸載位工及高度有嚴格要求時.還需動臂kr配合動作。
(4)卸載結束後.轉台向反向回轉,同時動臂缸與斗桿缸配合動作,使空斗下放到新的挖掘位里。
3. 挖掘機的液壓結構及工作原理是什麼
挖掘機的液壓結構
一個完整的液壓系統由五個部分組成,即動力元件、執行元件、控制元件、無件和液壓油。
動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能,指液壓系統中的油泵,它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
執行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉換為機械能,驅動負載作直線往復運動或回轉運動。
控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統中控制和調節液體的壓力、流量和方向。根據控制功能的不同,液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等;流量控制閥包括節流閥、調整閥、分流集流閥等;方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據控制方式不同,液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。
輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。
液壓油是液壓系統中傳遞能量的工作介質,有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。
工作原理
帕斯卡原理
帕斯卡原理是一個靜力學原理,
對於「理想液體」有:
1、處於密閉容器內的「理想液體」對施加於它表面的壓力向各個方向等值傳遞;
2、速度的傳遞按「容積變化相等」的原則;
3、液體的壓力由外載荷建立。
4、能量守恆。
4. 什麼是液壓傳動 舉一些例子,在實際中有哪些應用
液壓傳動是指以液體為工作介質進行能量傳遞和控制的一種傳動方式。例如汽車液壓傳動系統、軍事工業用液壓系統火炮操縱裝置、艦船減搖裝置、飛行器模擬等。
在液體傳動中,根據其能量傳遞形式不同,又分為液力傳動和液壓傳動。液力傳動主要是利用液體動能進行能量轉換的傳動方式,如液力耦合器和液力變矩器。
液壓傳動是利用液體壓力能進行能量轉換的傳動方式。在機械上採用液壓傳動技術,可以簡化機器的結構,減輕機器質量,減少材料消耗,降低製造成本,減輕勞動強度,提高工作效率和工作的可靠性。
(4)液壓傳動與採掘機械的關系是什麼擴展閱讀:
液壓傳動主要應用如下:
1、一般工業用液壓系統塑料加工機械(注塑機)、壓力機械(鍛壓機)、重型機械(廢鋼壓塊機)、機床(全自動六角車床、平面磨床)等;
2、行走機械用液壓系統工程機械(挖掘機)、起重機械(汽車吊)、建築機械(打樁機)、農業機械(聯合收割機)、汽車(轉向器、減振器)等;
3、鋼鐵工業用液壓系統 冶金機械(軋鋼機)、提升裝置(升降機)、軋輥調整裝置等;
4、土木工程用液壓系統 防洪閘門及堤壩裝置(浪潮防護擋板)、河床升降裝置、橋梁操縱機構和礦山機械(鑿岩機)等;
5、發電廠用液壓系統渦輪機(調速裝置)等;
6、特殊技術用液壓系統 巨型天線控制裝置、測量浮標、飛機起落架的收放裝置及方向舵控制裝置、升降旋轉舞台等;
7、船舶用液壓系統 甲板起重機械(絞車)、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等。
5. 液壓傳動和機械傳動有什麼區別、以及優點和缺點
我們日常使用液壓傳動的工作原理:
液壓傳動的時候依靠液體介質的靜回壓力來傳遞能量答的液體傳動。它是依靠密閉容積的變化來傳遞運動,依靠液體內部的壓力(由外界負載所引起)來傳遞運動。液壓裝置本質上是一種能量轉換的裝置原理,它先將機械能轉換還成為便於傳輸的液壓能量,隨後又將液壓能轉換為機械能做功。這就是液壓的基本原理。
機械傳動系統的組成
機械傳動系統有以下四個主要部分組成:動力部分,執行部分,控制部分,輔助部分。
動力部分:把機械能換成油液壓力能,常見的是液壓泵。
執行部分:把液體的壓力能轉換成機械能輸出的裝置,如作直線運動的液壓缸或作回轉運動的馬達。
控制部分:對系統中流體壓力流量和流動方向進行控制或調節的裝置,如溢流閥、流量控制閥、換向閥等。
輔助部分;保證液壓傳動系統正常工作所需的上述三種以外的裝置,如油箱、過濾器、油管和管接頭等。
6. 液壓式挖掘機與機械式挖掘機得區別具體在哪
液壓來式挖自掘機與機械式挖掘機得區別具體在驅動力不同。液壓靠液壓缸,機械靠鋼絲繩和齒輪、轉輪。
液壓挖掘機是一種多功能機械,被廣泛應用於水利工程,交通運輸,電力工程和礦山採掘等機械施工中,它在減輕繁重的體力勞動,保證工程質量,加快建設速度以
及提高勞動生產率方面起著十分重要的作用。由於液壓挖掘機具有多品種,多功能,高質量及高效率等特點,因此受到了廣大施工作業單位的青睞。液壓挖掘機的生
產製造業也日益蓬勃發展。
機械式挖掘機,又稱挖掘機械(excavating machinery),是用鏟斗挖掘高於或低於承機面的物料,並裝入運輸車輛或卸至堆料場的土方機械。挖掘機挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及經過預松後的土壤和岩石。從近幾年工程機械的發展來看,挖掘機的發展相對較快,挖掘機已經成為工程建設中最主要的工程機械之一。 挖掘機最重要的三個參數:操作重量(質量),發動機功率和鏟鬥鬥容。
7. 液壓傳動與機械傳動主要區別是什麼
液壓傳動屬於流體傳動,利用液體的壓力能傳遞運動與動力。機械傳動是固體傳動,利用桿件、齒輪、凸輪等來傳遞運動與動力。是兩種不同性質的傳動方式。各有特點。
8. 液壓傳動技術在工程機械中的應用
1、概述
行走驅動系統是工程機械的重要組成部分。與工作系統相比,行走驅動系統不僅需要傳輸更大的功率,要求器件具有更高的效率和更長的壽命,還希望在變速調速、差速、改變輸出軸旋轉方向及反向傳輸動力等方面具有良好的能力。於是,採用何種傳動方式,如何更好地滿足各種工程機械行走驅動的需要,一直是工程機械行業所要面對的課題。尤其是近年來,隨著我國交通、能源等基礎設施建設進程的快速發展,建築施工和資源開發規模不斷擴大,工程機械在市場需求大大增強的同時,更面臨著作業環境更為苛刻、工況條件更為復雜等所帶來的挑戰,也進一步推動著對其行走驅動系統的深入研究。
這里試圖從技術構成及性能特徵等角度對液壓傳動技術在工程機械行走驅動系統的發展及其規律進行探討。
2、基於單一技術的傳動方式
工程機械行走系統最初主要採用機械傳動和液力機械傳動(全液壓挖掘機除外)方式。現在,液壓和電力傳動的傳動方式也出現在工程機械行走驅動裝置中,充分表明了科學技術發展對這一領域的巨大推動作用。
2.1機械傳動
純機械傳動的發動機平均負荷系數低,因此一般只能進行有級變速,並且布局方式受到限制。但由於其具有在穩態傳動效率高和製造成本低方面的優勢,在調速范圍比較小的通用客貨汽車和對經濟性要求苛刻、作業速度恆定的農用拖拉機領域迄今仍然占據著霸主地位。
2.2液力傳動
液力傳動用變矩器取代了機械傳動中的離合器,具有分段無級調速能力。它的突出優點是具有接近於雙曲線的輸出扭矩-轉速特性,配合後置的動力換擋式機械變速器能夠自動匹配負荷並防止動力傳動裝置過載。變矩器的功率密度很大而負荷應力卻較低,大批生產成本也不高等特點使它得以廣泛應用於大中型鏟土運土機械、起重運輸機械領域和汽車、坦克等高速車輛中。但其特性匹配及布局方式受限制,變矩范圍較小,動力制動能力差,不適合用於要求速度穩定的場合。
2.3液壓傳動
與機械傳動相比。液壓傳動更容易實現其運動參數(流量)和動力參數(壓力)的控制,而液壓傳動較之液力傳動具有良好的低速負荷特性。由於具有傳遞效率高,可進行恆功率輸出控制,功率利用充分,系統結構簡單,輸出轉速無級調速,可正、反向運轉,速度剛性大,動作實現容易等突出優點,液壓傳動在工程機械中得到了廣泛的應用。幾乎所有工程機械裝備都能見到液壓技術的蹤跡,其中不少已成為主要的傳動和控制方式。極限負荷調節閉式迴路,發動機轉速控制的恆壓,恆功率組合調節的變數系統開發,給液壓傳動應用於工程機械行走系提供了廣闊的發展前景。
與純機械和液力傳動相比,液壓傳動的主要優點是其調節的便捷性和布局的靈活性,可根據工程機械的形態和工況的需要,把發動機、驅動輪、工作機構等各部件分別布置在合理的部位,發動機在任一調度轉速下工作,傳動系統都能發揮出較大的牽引力,而且傳動系統在很寬的輸出轉速范圍內仍能保持較高的效率,並能方便地獲得各種優化的動力傳動特性,以適應各種作業的負荷狀態。
在車速較高的行走機械中所採用的帶閉式油路的行走液壓驅動裝置能無級調速,使車輛柔和起步、迅速變速和無沖擊地變換行駛方向。對在作業中需要頻繁起動和變速、經常穿梭行駛的車輛來說這一性能十分寶貴。但與開式迴路相比,閉式迴路的設計、安裝調試以及維護都有較高的難度和技術要求。
藉助電子技術與液壓技術的結合,可以很方便地實現對液壓系統的各種調節和控制。而計算機控制的引入和各類感測元件的應用,更極大地擴展了液壓元件的工作范圍。通過感測器監測工程車輛各種狀態參數,經過計算機運算輸出控制目標指令,使車輛在整個工作范圍內實現自動化控制,機器的燃料經濟性、動力性、作業生產率均達到最佳值。因此,採用液壓傳動可使工程機械易於實現智能化、節能化和環保化,而這已成為當前和未來工程機械的發展趨勢。
2.4電力傳動
電力傳動是由內燃機驅動發電機,產生電能使電動機驅動車輛行走部分運動,通過電子調節系統調節電動機軸的轉速和轉向,具有凋速范圍廣,輸人元件(發電機)、輸出元件(電動機)、及控制裝置可分置安裝等優點。電力傳動最早用於柴油機電動船舶和內燃機車領域,後又推廣到大噸位礦用載重汽車和某些大型工程機械上,近年來又出現了柴油機電力傳動的叉車和牽引車等中小型起重運輸車輛。但基於技術和經濟性等方面的一些原因,適用於行走機械的功率電元件還遠沒有像固定設備用的那樣普及,電力傳動對於大多數行走機械還僅是「未來的技術」。
3、發展中的復合傳動技術
從前面的分析可以看出,應用於工程機械行走驅動系統中的基於單一技術的傳動方式構成簡單、傳動可靠,適用於某些特定的場合和領域。而在大多數的實際應用中,這些傳動技術往往不是孤立存在的,彼此之間都存在著相互的滲透和結合,如液力、液壓和電力的傳動裝置中都或多或少的包含有機械傳動環節,而新型的機械和液力傳動裝置中也設置了電氣和液壓控制系統。換句話說,採用有針對性的復合集成的方式,可以充分發揮各種傳動方式各自的優勢,揚長避短,從而獲得最佳的綜合效益。值得注意的是,兼有調節與布局靈活性及高功率密度的液壓傳動裝置在其中充當著重要角色。
3.1液壓與機械和液力傳動的復合
(1)串聯方式
串聯方式是最為簡單和常見的復合方式,是在液壓馬達或液壓變速器的輸出端和驅動橋之間設置機械式變速器以擴大調速的高效區,實現分段的無級變速。目前已廣泛用於裝載機、聯合收獲機和某些特種車輛上。對其的發展是將可在行進間變換傳動比的動力換擋行星變速器直接安裝在驅動輪內,實現了大變速比的輪邊液壓驅動,因而取消了驅動橋,更便於布局。
(2)並聯方式
即為通常所稱的「液壓機械功率分流傳動」,可理解為一種將液壓與機械裝置「並聯」分別傳輸功率流的傳動系統,也就是是利用多自由度的行星差速器把發動機輸出的功率分成液壓的和機械的兩股「功率流」,藉助液壓功率流的可控性,使這兩股功率流在重新匯合時可無級調節總的輸出轉速。這種方式將液壓傳動的無級調速性能好和機械傳動的穩態效率高這兩方面的優點結合起來,得到一個既有無級變速性能,又有較高效率和較寬高效區的變速裝置。
按其結構,這種復合式傳動裝置可分為兩類:第一類為利用行星齒輪差速器分流的外分流式,其中常見的分流傳動機構又可分為輸入分流式和輸出分流式兩種基本形式;第二類為利用液壓泵或馬達轉子與外殼間的差速運動分流的內分流式。
日本小松公司開發的這種復合方式的液壓傳動變速器,已經應用在裝載機、推土機等工程機械上。德國Fendt拖拉機生產的採用Vario型無級變速器裝備的農用拖拉機,到2003年總銷量超過了30000台。
由此可以看出,這種新型的傳動裝置已日益成為大中功率液力傳動和動力換檔變速器的有力競爭者。
(3)分時方式
對於作業速度和非作業狀態下轉移空駛速度相差懸殊的專用車輛,採用傳統機械變速器用於高速行駛、附加液壓傳動裝置用於低速作業的方式能很好地滿足這兩種工況的矛盾要求。機械——液壓分時驅動的方式在此類車輛上的應用已很普遍,這一技術也已被應用於飛機除冰車和田間移栽機等需要「爬行速度」的車輛和機具上。
(4)分位方式
把液壓馬達直接安裝在車輪內的「輪邊液壓驅動裝置」是一種輔助液壓驅動裝置,可以解決工程機械需要提高牽引性能,但又無法採用全輪驅動方式,難以布置傳統的機械傳動裝置的問題。液壓傳動的無級調速性能使以不同方式傳動的驅動輪之間能協調同步,這在某種意義上也可視為一種功率分流傳動:動力機的功率被分配到幾組驅動輪上,經地面耦合後產生推動車輛運動的牽引力。目前,許多工程機械製造廠商將這一技術用於具有部分自走驅動能力的,諸如自走式平地機和鏟運機這樣的工程機械上。
3.2液壓與電力傳動的復合
由於現代技術的發展,電子技術在信號處理的能力和速度方面佔有很大的優勢,而液壓與電力傳動在各自功率元件的特性方面各有所長。因此,除了現在已普遍存在的「電子神經+液壓肌肉」這種模式外,兩者在功率流的復合傳輸方面也有許多成功的實例,如:由變頻或直流調速電機和高效、低脈動的定量液壓泵構成的可變流量液壓油源,用集成安裝的電動泵-液壓缸或低速大扭矩液壓馬達構成的電動液壓執行單元,以及混合動力工業車輛的驅動系統等。 < 本文由中國測控