① 装载机工作装置液压系统故障分析
水平液压缸是汽车起重朵进行吊载作业前,后完成支腿水平伸缩的执行元件,在使用中因其承受载荷不大且不经常动作,故出现漏油现象时不易被引起重视。
1漏油部位的确定
液压缸的外泄隐扰孝漏一般有3种情况:一是沿活塞杆与导向套内密封间的漏油;二是沿缸筒与导向套外密封间的漏油;三是铸造的导向套有李拦铸造气孔、砂眼和缩松等缺陷引起的漏油。
拆检QY8B型和QY8E型汽车起重机水平液压缸时发现,出现漏油的情况几乎会都和上述第二种漏油现象相同。
2漏油原因的分析
缸筒与导向套间的密封是静密封,可能造成漏油的原因有;密封圈质量不好:密封圈压缩量不足;密封圈被刮伤或损坏;缸筒质量和导向套密封槽的表面加工粗糙。
拆检有外泄漏的水平液压缸时发现,O形圈4有的已刮伤,这是由于在装配导向套时其外密封O形圈经过不圆滑的倒角所致。
装配时,先用适当的厚度的橡胶垫或专用填充环将缸筒的内卡键环槽填平(以防刮伤活塞和导向套的外密封圈),再把装好密封圈及活塞杆的导向套从缸筒右端装至所示位置,这时取出橡胶垫或专用填充环,装入内卡键环,然后用油压将导向套推出至内卡键环挡住为止,装上挡环和弹簧挡圈即是图1状态。在此过程中,当导向套外O形圈(上半部分)划过缸筒油口退也槽处不圆滑的倒角A(以下称不圆滑的倒角A)时,就有可能被其刮伤。划过不圆滑倒角有两种情况:如果L1<L2时(上半部分),O形圈若划过不圆滑的倒角A,则属于装配不当所致。校对原设计图纸知:L1=31mm,L2=39mm,L1<L2,因而属设计不佳。
另外,拆检时还发现:缸筒内卡键环槽的倒角应为2×15o,但加工时常被疏忽面变成了6×10o,因装配就位后内卡键环槽距离O形圈密封槽很近(只有5mm),超差的倒角使两槽串通,导致O形圈被挤压时缝隙中受损南昌漏油。
3排除漏油的方法
(1)从设计上应保证缸筒尺寸L1与与导向套尺寸L2的的关系为L1<L2。改进后,L1=39mm,L2=35mm。)。
(2)装配前或加工后,对缸筒不圆滑的1动臂举升缓慢,无力或无动作
ZL50型装载机工作装置液压系统的调灶稿定压力为15.7MPa,动臂提升时间小于8.5s,铲斗前倾时间小于2.28s。造成动臂动作缓慢的主要原因是工作油压偏低。在测压点接表,系统憋压,可直接测出其实际工作压力。如果系统压力偏低,应主要从以下几个方面分析:
(1)总安全阀的调定压力偏低如果总压力阀的调定压力偏低,正确的调整方法是在分配阀测压点外接压力表,使发动机转速在1800r/min左右,铲斗阀杆处于中位,动臂缸升至极限,使系统憋压。此时调整总安全阀的调整螺钉,当压力表显示为15.7MPa时,调压完毕。
(2)分配阀有内漏分配阀内泄漏主要原因有:总安全阀的主阀芯被卡死,阀杆与阀体的配合间隙太大,调压弹簧损坏,阀内密封件损坏或阀体有砂眼等。拆检总安全阀的锥阀是否被卡住并清洗:检查阀杆和阀体的配合间隙,正常的配合间隙应在0.005~0.012mm之间,覆盖间隙超差,应镀铬配磨;检查压力弹簧,看阀内密封件是否有损坏;检查阀体是否有砂眼等铸造缺陷。
(3)动臂液压缸活塞密封环损坏造成内漏当动臂缸活塞收到底后,拆下无杆腔油管,使动臂缸有杆腔继续充油。若无杆腔油口有大量工作油泄出,则说明活塞密封环已损坏,应立即更换(正常泄漏量 <30mL/min)。
(4)齿轮泵内部磨损严重,造成内漏分别拆检齿轮泵端面间隙,齿轮啮合间隙,齿轮与泵体的径向间隙及齿轮泵内部密封件是否正常。液压油内有杂质,是造成齿轮泵侧板研损的主要原因。
(5)工作装置系统的液压油粘度适宜粘度为(20~40)*10-6m2/s。粘度太大直接影响齿轮泵工作效率和泵、阀的内部润滑,使动臂的动作迟缓。吸油管路和滤油器堵塞,同样会使系统压力下降,造成动臂举升缓慢、无力。
2铲斗翻转无力或无动作
(1)如果总安全阀调定压力偏低、分配阀有内泄或齿轮泵内部磨损严重,那麽动臂和铲斗都存在动作迟缓等情况,应检查各部件,并分析产生故障的原因。排除故障时,可参考动臂故障的(1)~(5)条排除方法。
(2)如果动臂工作情况正常,只有铲斗工作时存在异常情况,那么应先检查翻斗缸的两个过载阀的调定压力是否正常(翻斗缸无杆腔过载阀的调定压力是17.5MPa,有杆腔过载阀的调定压力是10MPa)。
正确的检测方法是:在测压点接表,将翻斗操纵阀杆置于中位,使动臂举升或下降,当连杆过死点时,翻斗缸的有杆腔或无杆腔建立压力。翻斗缸的活塞产生动作时压力表显示的压力即是过载阀的调定压力(过载阀的调定压力出厂时已调好)。
如果过载阀显示的压力偏低,用户应按下述(3)、(4)条找原因。
(3)翻斗缸过载阀的主阀芯有可能被杂质卡死,造成过载阀处于开启状态,应检查并清洗。同时应检查密封件、弹簧是否损坏,检查阀杆与阀体配合间隙是否正常(正常的配合间隙为0.005~0.012mm)。
(4)翻斗缸活塞的密封环可能损坏,检查时可参考动臂缸活塞密封的检查方法。
水平液压缸是汽车起重朵进行吊载作业前,后完成支腿水平伸缩的执行元件,在使用中因其承受载荷不大且不经常动作,故出现漏油现象时不易被引起重视。
② 轮式装载机工作原理
装载机是一种广泛应用于公路、铁路、港口、码头、煤炭、矿山、水利、国防等工程和城市建设等场所的铲土运输机械。它对于减轻劳动强度,加快工程建设速度,提高工程质量起着重要的作用。那么装载机的工作原理是什么?发展前景如何呢?下面yjbys对其结构及工作原理做简单介绍。
结构及工作原理:
上图为轮式装载机总体结构示意图,装载机一般由车架、动力传动系统、行走装置、工作装置、转向制动装置、液压系统和操纵系统等组成。发动机1的动力经变矩器2传给变速箱14,再由变速箱把动力经传动轴13及16分别传到前后桥10,以驱动车轮转动。内燃机动力还经过分动箱驱动液压泵3工作。工作装置由动臂6、摇臂7、连杆8、铲斗9、动臂液压缸12和摇臂液压缸5组成。动臂一端铰接在车架上,另一端安装了铲斗,动臂的升降由动臂液压缸来带动,铲斗的翻转由转斗液压缸通过摇臂和连杆来实现。车架11由前后两部分组成,中间用铰销4连接,依靠转向液压缸可以使前后车架绕铰销相对转动,以实现转向。
功能: 其主要功能是对松散物料进行铲装及短距离运输作业。它是工程机械中发展最快、产销量及市场需求最大的机种之一。我们平时看到最多的是轮式装载机,与它相对的是履带式的装载机。与履带式的相比它具有机动性能好,不破坏路面,操作方便等优点。所以轮式装载机得到广泛的应用。本文的研究对象均为轮式装载机。
从装载机的总体结构图可以看出,装载机可分为:动力系统、机械系统、液压系统、控制系统。装载机作为一个有机整体,其性能的优劣不仅与工作装置机械零部件性能有关,还与液压系统、控制系统性能有关。动力系统:装载机原动力一般由柴油机提供,柴油机具有工作可靠、功率特性曲线硬、燃油经济等特点,符合装载机工作条件恶劣,负载多变的要求。机械系统:主要包括行走装置、转向机构和工作装置。液压系统:该系统的功能是把发动机的机械能以燃油为介质,利用油泵转变为液压能,再传送给油缸、油马达等转变为机械能。控制系统:控制系统是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件进行控制的系统。液压控制驱动机构是在液压控制系统中,将微小功率的电能或机械能转换为强大功率的液压能和机械能的装置。它由液压功率放大元件、液压执行元件和负载组成,是液压系统中进行静态和动态分析的核心。
装载机国内外发展状况和存在的难题:
目前,国外多功能物流装备及其相关技术正日益的完善,并朝着系列化、大型化、微型化、多用途等方向发展。国际知名厂商(如山猫,凯斯,卡特彼勒、小松、利渤海尔、沃尔沃等)一则广泛应用微电子技术与信息技术,完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统,如应用电子监控和自动报警系统,用于物料精确装、载、运作业的GPS定位与重量自动称量装置;二则采用特殊降噪材料、噪声抑制方法等,消除或降低装载机工作时的机器噪声;三则通过不断改善电喷装置,进一步降低柴油发动机的尾气排放量,研究无污染、经济型、环保型的动力装置;四则优化工作装置的结构设计,如由单一的“Z”型连杆机构演变出八杆平行机构、TP连杆机构和“ERASLINK”机构(单动臂铸钢结构),以及O&K公司专为小型多功能装载机而设计的LEAR连杆机构等,为了提高装载机的作业生产率,相继研制出许多功能超强的系统,例如:动力电子控制/管理系统,自动调节发动机输出功率;发动机自动控制系统,当装载机处于非作业工况是,自动降低发动机转速,减少燃料消耗及发动机噪音;关键信息显示系统等。
我国装载机行业的'主导产品,基本上都是以柳工70年代初开发的ZL50为基础发展起来的,属国际60年代技术水平。进入80年代消化吸收美国Caterpillar、日本小松等先进技术,逐步开发成功了我国第二代装载机产品。我国的第二代产品与国际先进产品相比,在机电一体化、操纵舒适度、作业效率等方面有较大差距,差距最大的是产品可靠性,国产多功能装载机整机可靠性差(平均无故障工作时间不足400小时),缺乏核心技术、主要关键部件都依赖进口、产品单一,产品档次低。虽然国内装载机及相关技术研究工作起步较晚,但是发展速度很快,如多功能装载机的销售量已经占据了世界装载机市场的半壁江山,我国已成为世界多功能装载机第一产销大国。
目前我国装载机行业已经出现了第三代产品。第三代产品的整机可靠性有很大的提高,各主要性能指标基本上能与国际先进水平接轨。但是在可靠性、舒适度、作业效率及制造水平等发面和国外先进水平还有相当差距。第四代产品在第三代的基础上也已出现,进一步优化了整机的性能及配置,电控箱、湿式制动器等技术得到了应用,并形成了各企业的专有技术及专利技术,使产品以崭新的面目推向市场。这些都将是进一步促进我国装载机行业的技术进步。
装载机的发展趋势:
微电子技术与信息技术将得到广泛应用,进一步完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统;采用单一吸声材料、噪声抑制方法等消除或降低机器噪声;通过不断改进电喷装置,进一步降低柴油发动机的尾气排放量。除了上述这些外,还有:多功能铲斗、松土器、液村锤、扫雪器等多种工作装置,体积小、功率大、轻巧灵活、燃油经济性更好,增大驾驶室尺寸和玻璃窗面积,提高室内的气压以防尘,改善控制系统和操纵杆的位置,提高操作环境的舒适性,降低操作者的劳动强度以及美化外观造型等。特别的由于我国挖掘装载机起步晚,不论是产品品种、性能参数还是使用可靠性、售后服务等都和国外存在着相当大的差距。因此,它的发展趋势是引进国外的先进技术开发出高质量、多功能、多品种、多规格的系列产品以提高产品的市场竞争力;加强基础元件、部件的生产和质量,尤其是提高液压元件的质量,以达到满足产品可靠性要求的前提下降低产品成本;提高产品售后服务质量。
参考文献:
王国彪 《国外轮式装载机技术的发展现状》
宋占伟,闻邦椿 《装载机电子控制技术的发展及应用》
朱长亮 《我国轮式装载机产品的发展》
王国彪,王岩松,马铸 《轮式装载机的现状与技术发展》
③ 装载机的工作装置有哪些部分
�0�2�0�2�0�2 装载机是一种作业效率很高的铲装机械,它不仅能对松散物料进行装、运、卸作业,还能对爆破后的矿石以及土壤作轻度的铲掘丁作。如果交换相应的工作装置后,还可以完成挖土、推土、起重及装卸等丁作。因此,装载机被广泛应用于建筑工程施工中。装载机主要由工作装置、行走装置、发动机、传动系统、转向制动系统、液J系统、操作系统和辅助系统组成。 �0�2�0�2�0�2 装载机的工作装置主要由动臂、摇臂、铲斗、连杆等部件组成。动臂和动臂油缸铰接在前车架上,动臂油缸的伸或缩使丁作装置举升或下降,从而使铲斗举起或放下。转斗油缸的伸或缩使摇臂前或后摆动,再通过连杆控制铲斗的上翻收斗或下翻卸料,由于作业的要求,在装载机的工作装置设计中,应保证铲斗的举升平移和下降放平,这是装载机工作装置的一个重要特性。这样就可减少操作程序,提高生产率。
④ 装载机详细资料大全
装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
在道路、特别是在高等级公路施工中,装载机用于路基工程的填挖、沥青混合料和水泥混凝土料场的集料与装料等作业。此外还可进行推运土壤、刮平地面和牵引其他机械等作业。由于装载机具有作业速度快、效率高、机动性好、操作轻便等优点,因此它成为工程建设中土石方施工的主要机种之一。
⑤ 关于ZL40装载机的铲斗的参数计算
轮式装载机工作装置设计中,要对其各个部件的强度进行计算,方法很多,算出的结果也很精确,但如果外载荷选择不当,计算将是没有用的。本文对轮式装载机工作装置计算工况,计算载荷进行讨论,提出外载荷的求解方法。
1 计算位置和计算工况的确定
装载机工作装置强度计算中,应选择工作装置受力最大的位置为计算位置。分析装载机铲掘、运输,提升及卸载等作业过程,以装载机在水平面上铲掘物料时,工作装置受力最大。因此对工作装置强度计算应取装载机在水平面上作业,铲斗斗底与地面水平时为计算位置。
装载机工作装置计算工况,文献〔1〕、〔2〕中介绍了六种工况:①对称水平受力工况;②对称垂直受力后轮离地工况;③对称水平与垂直同时作用后轮离地工况;④水平受力偏载工况;⑤垂直受力偏载后轮离地工况;⑥水平偏载与垂直偏载后轮离地工况。对于④、⑤、⑥三种工况,由于偏载程度至今尚未研究清楚,若取极限位置进行强度计算,动臂板高应力区都达到了材料的屈服极限,这与实际测量数据出入较大,看来极限偏载工况的假设不尽合理,我们只讨论①、②、③种工况。根据对ZL30装载机工作装置进行强度分析,①、②种工况的应力大大小于第③种工况的应力,所以我们选工况③为计算工况。工况③是受垂直载荷和水平载荷作用后轮离地工况,由于目前载机设计中,转斗掘起力远远大于动臂掘起力,我们认为第③种工况是转斗缸掘起使后轮离地,当装载机继续铲装时,铲斗与动臂下铰点没有着地,动臂是个悬梁。我们取此工况为工作装置中动臂的计算工况,并把此工况作为工况A。另一种铲掘工况是铲斗与动臂的下铰点离地高度很小,在转斗作业时有可能接地成为一个支点,致使装载机的纵向稳定性增加,这种情况转斗缸力达到最大值,铲斗、拉杆、摇臂受力最大,我们把此工况作为B工况,为铲斗、拉杆、摇臂、销轴的计算工况。
2 外载荷的确定
外载荷的确定在强度计算中是非常重要的。对于工况A中垂直载荷的计算方法,我们的观点与文献〔1〕、〔2〕、〔3〕一致,即按静态倾翻载荷确定垂直力。对水平力计算,文献〔1〕、〔2〕没有给出具体计算方法,文献〔3〕中没有考虑系统油压的影响。目前有两种方法,一是不考虑系统压力对水平力的影响,取装载机最大插入力,此时力偏大;一是扣除系统最高压力时,发动机传到驱动轮上牵引力,此时力偏小。我认为水平力的计算,应扣除在这种工况下实际工作压力时发动机传到驱动轮上的牵引力。对于工况B中的载荷计算方法目前还没有资料报道。
2.1 载荷作用点的确定
铲斗承受的水平载荷Rx水平作用在斗刃的中间。根据GB10400-89掘起力定义,垂直载荷Rz作用在距斗刃100mm的中间,见图1。
图1 外载荷作用点
2.2 工况A载荷的确定
2.2.1 垂直载荷Rz的计算
由图1知
式中:Gs——装载机整机重量;
LA——装载机重心到前轮中心距离;
LB——R2作用点到前轮中心距离。
2.2.2 水平载荷Rx的计算
2.2.2.1 连杆机构的几何关系
(1)斗四杆机构见图2,经过推导有以下关系式
图2 斗四杆机构
(1)
(2)
(3)
α4=α2-α3 (4)
α5=180°-α1-α2 (5)
(6)
α7=α6-α5 (7)
L4=R0.sinα4 (8)
L5=LO1.sinα3 (9)
(2)斗油缸四杆机构见图3,经推导有以下关系式
图3 斗油缸四杆机构
(10)
(11)
(12)
α12=α10-α11 (13)
L6=R5.sinα12 (14)
2.2.2.2 水平载荷Rx的计算见图4
图4 工作装置机构简图
(15)
式中:PT——转斗缸推力;
L1,L2,L3——结构参数;
L4,L5,L6——通过(1)~(4)式求得。
(工作装置是单转斗缸) (16)
(工作装置是双转斗缸) (17)
式中:p——工作压力;
D——转斗缸直径。
式(15)中有两个未知数PT,RX,但我们可以通过总体计算,导出RX和工作压力的关系式:
MB=F1(p) (18)
RX=F2(MB) (19)
即 RX=F(p) (20)
式中:MB——工作泵消耗的扭矩(图5)。
图5 工作泵消耗扭矩
可以通过逐次求出RX的精确值。首先将RX=0代入(15)式求出PT,通过(16),(17)式求出p,再由(20)式求出RX。然后再把RX值代入(15)式重复上述计算,这样经过多次计算,当两次RX值接近时,认为此时RX值为精确值,我们用此法对ZL30装载机工作装置外载荷进行计算,RX=65559N,而不考虑油压时RX=92567N,按系统最大压力时RX=48211N,显然这几种计算方法相差较大,最大与最小的值相差一倍多,所以我们认为按我们以上介绍的方法计算是确切的。
2.3 工况B载荷的确定见图6
图6 垂直载荷计算简图
工况B载荷RZ的确定,应按以动臂下铰点处为支承点,后轮离地时计算得出的RZ和按转斗缸最大工作压力时计算得到的RZ中取其中较小值。
由稳定性确定的载荷RZ:
(21)
由转斗缸最大工作压力确定的载荷RZ:
(22)
式中:D——转斗缸直径(如是双缸再乘以2);
p——转斗缸最大工作压力。
3 结论
(1)装载机工作装置静强度计算的载荷工况:对于动臂取水平载荷和垂直载荷同时作用后轮离地工况,铲斗、摇臂、拉杆、销轴取以动臂前端为支承点掘起工况。
(2)动臂计算工况中,水平力RX的计算应考虑在此工况下工作压力对水平力的影响。
(3)提出的水平力RX的计算方法,通过对ZL30,ZL40装载机工作装置设计中的强度计算实际应用,认为是可行
⑥ 轮式装载机的结构及工作原理
如图所示为轮式装载机总体结构示意图,装载机一般由车架、动力传动系统、行走装置、工作装置、转向制动装置、液压系统和操纵系统等组成。发动机1的动力经变矩器2传给变速箱14,再由变速箱把动力经传动轴13及16分别传到前后桥10,以驱动车轮转动。内燃机动力还经过分动箱驱动液压泵3工作。工作装置由动臂6、摇臂7、连杆8、铲斗9、动臂液压缸12和摇臂液压缸5组成。动臂一端铰接在车架上,另一端安装了铲斗,动臂的升降由动臂液压缸来带动,铲斗的翻转由转斗液压缸通过摇臂和连杆来实现。车架11由前后两部分组成,中间用铰销4连接,依靠转向液压缸可以使前后车架绕铰销相对转动,以实现转向。从装载机的总体结构图可以看出,装载机可分为:动力系统、机械系统、液压系统、控制系统。装载机作为一个有机整体,其性能的优劣不仅与工作装置机械零部件性能有关,还与液压系统、控制系统性能有关。动力系统:装载机原动力一般由柴油机提供,柴油机具有工作可靠、功率特性曲线硬、燃油经济等特点,符合装载机工作条件恶劣,负载多变的要求。机械系统:主要包括行走装置、转向机构和工作装置。液压系统:该系统的功能是把发动机的机械能以燃油为介质,利用油泵转变为液压能,再传送给油缸、油马达等转变为机械能。控制系统:控制系统是对发动机、液压泵、多路换向阀和执行元件进行控制的系统。液压控制驱动机构是在液压控制系统中,将微小功率的电能或机械能转换为强大功率的液压能和机械能的装置。它由液压功率放大元件、液压执行元件和负载组成,是液压系统中进行静态和动态分析的核心。
⑦ 装载机工作装置拉杆弯曲怎么处理
装载机工作装置是装载机的一个重要组成部分,其工作性能的好坏将直接影响到整个装载机的工作效率,但是,与装载机的其它系统相比而言,大家对其研究的深度不够。尤其是近几年,大家对装载机的外观设计越来越注重,而其内在的核心部分却没有任何提高。
装载机工作装置拉杆弯曲:
顾名思义,拉杆在工作过程中是受拉力的,只会出现被拉长或铰接孔失圆的现象,不会出现弯曲现象。因此拉杆在设计中我们只考虑其能承受的最大拉力,不考虑其它力,因而拉杆成为工作装置中最薄弱的部件。实际工作中,如果工作装置设计不合理或操作不当,将使拉杆承受比拉力还大的其它力。
第一种情况:
工作装置在处于最高位置以下的任意位置卸料后,如果用户接下来的动作不是下降动臂或收斗,而是直接提升动臂,这时,拉杆受的力就不是拉力,而是压力。
在卸料后,如果立即提升动臂,由于卸载限位块与动臂接触,铲斗与动臂的相对夹角不能再减小,这时拉杆受到铲斗的推力,该推力通过摇臂作用到翻斗油缸上,将活塞杆往外拉,而此时的翻斗油缸前后腔都处于封死状态,必须通过翻斗油缸的前腔泄油、后腔补油才能使工作装置继续向上运动,如果拉杆产生的最大推力不能使翻斗油缸活塞杆向外拔出,最后只能使拉杆弯曲。因此,这种情况下拉杆所受的最大压力是由翻斗缸前腔泄荷阀的压力决定的。
第二种情况:
当工作装置进行挖掘作业时,这时装载机的整个重量都落在铲斗和后轮上,前轮不承受力。铲斗对地面的切入力是由拉杆对铲斗的推力提供的,所以这时的拉杆承受的是压力,其压力的大小是根据整机的重量和翻斗缸前腔泄荷阀的压力共同决定的,两者取其最小者。
第三种情况:
当工作装置在卸料作业时,用户往往为了卸料干净,操纵翻斗油缸,用铲斗限位块与动臂进行猛烈碰撞,这时摇臂会对拉杆产生一个冲击压力,如果不考虑运动惯性力的大小,拉杆所受压力的大小也是由翻斗缸前腔泄荷阀的压力决定的,与第一种情况相似,所不同的是这种工况翻斗缸是主动的,而第一种情况翻斗缸是被动的。
以上是拉杆弯曲的三种典型工况,用机械原理中力矩平衡的方法,我们可以找出拉杆受压力最大的一种工况,对拉杆进行稳定性验算。对于第三种工况,我们可以在动臂座梁处焊接一个限位块,可以防止翻斗缸将太多的冲击压力传递到拉杆上。如左图所示。对于第一、第二种工况,我们可以调节翻斗缸前腔的泄荷阀压力不能太高,保证拉杆不被压弯。根据经验,判断翻斗缸前腔压力是否太高,我们有一个最简单的办法,就是在第一种工况下,让发动机处于怠速状况下提升动臂,如果动臂不能被提升起来或感觉到发动机转速明显下降甚至熄火,这时是翻斗油缸前腔泄荷阀压力太高,应该用压力表测试并调整到规定值。
但不能为了保护拉杆而将该阀的压力调得太低。如果压力调得太低,当装载机工作装置处于满斗高位时,由于铲斗与物料的合重心相对于铲斗下支点的力臂几乎为零,铲斗容易向后翻转,物料会从铲斗的斗沿掉落下来,容易砸坏驾驶室,对驾驶员造成人身伤害。
⑧ 装载机液压系统工作原理
载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施式机械,它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料,也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。
液压系统工作原理:
液压传动系统包括工作装置和转向系统。工作装置系统又包括动臂升降液压缸工作回路和转斗液压缸工作回路,两者构成串并联回路。当转斗液压缸换向阀3—离开中位,即切断了通往动臂升降液压缸换向阀11—的油路。欲使动臂升降液压缸动作必须使转斗液压缸换向阀3回到中位。因此,动臂与铲斗不能进行复合动作,所以各液压缸的推力较大,这是转载机广泛采用的液压系统形式。
根据装载机作业要求,液压传动系统应该完成下述工作循环:铲斗翻转升起(铲装)→动臂提升锁紧(转运)→铲斗前倾(卸载)→动臂下降.
1.铲斗收起与前倾 铲斗的收起与前倾由转斗液压缸工作回路实现.当操纵手动换向阀3使其右位工作时,铲斗液压缸活塞杆伸出,并通过摇臂斗杆带动铲斗翻转收起进行铲装.其油路为: 进油路:液压泵2(液压泵1)→手动换向阀3右位→铲斗液压缸无杆腔。 回油路:铲斗液压缸有杆腔→手动换向阀3右位→精过滤器6→油箱。 当操纵手动换向阀3使其左位工作时,铲斗液压缸活塞杆缩回,并通过摇臂斗杆带动铲斗前倾进行卸载。其油路为:
进油路:液压泵2(液压泵1)→手动换向阀3左位→铲斗液压缸有杆腔。 回油路:铲斗液压缸无杆腔→手动换向发3左位→精过滤器6→油箱。 当铲斗在收起与前倾的过程中,若转向液压泵17输出流量正常,则流量转换阀18中的流量分配阀工作在左位,使辅助液压泵1与主液压泵2形成并联供油(动臂升降回路也是如此)。 当操纵手动换向阀3使其处于中位时,铲斗液压缸进,出油口被封闭,依靠换向阀的锁紧作用,铲斗在某一位置处于停留状态。
在铲斗液压缸的无杆腔油路中还没有双作用安全阀10。在动臂升降的过程中,铲斗的连杆机构由于动作不相协调而受到某中程度的干涉,即在提升动臂时铲斗液压缸的活塞杆有被拉出的趋势,而在动臂下降时活塞杆又被强制压回。而这时手动换向阀3处于中位,转斗液压缸的油路不通,因此,这种情况回造成铲斗液压缸回路出现过载或产生真空。为了防止这种情况的发生,系统中设置了双作用安全阀10,它可以起到缓冲和补油的作用。当铲斗液压缸有杆腔受到干涉而使压力超过双作用安全阀10的调定压力时,该阀回被打开,使多余的液压油流回油箱,液压缸得到缓冲。当真空时,可由单向阀从油箱补油。铲斗液压缸的无杆腔也应该设置双作用安全阀,使液压缸两腔的缓冲和补油过程彼此协调的更为合理。
2.动臂升降
动臂的升降由动臂升降液压缸工作回路实现。当操纵手动换向阀11使其工作在右位时,动臂升降液压缸的活塞杆伸出,推动动臂上升,完成动臂提升动作。其油路为:
进油路:液压泵2(液压泵1)→手动换向阀3中位→手动换向阀11右位→动臂升降液压缸无杆腔。
回油路:动臂升降有杆腔→手动换向阀11→精过滤器6→油箱。当动臂提升到转运位置时,操纵手动换向阀11使其工作在中位,此时动臂升降液压缸的进出油路被封闭,依靠换向阀的紧锁作用使动臂固定以便运转。 当铲斗前倾卸载后,操纵手动换向阀11使其工作在左位时,动臂升降液压缸的活塞杆缩回,带动动臂下降。其油路为:
进油路:液压泵2(液压泵1)→手动换向阀3中位→手动换向阀11左位→动臂升降液压缸有杆腔。
回油路:动臂升降无杆腔→手动换向阀11中→精过滤器6→油箱。
当操纵手动换向阀11使其工作在左位时,动臂升降液压缸处于浮动状态,以便于在坚硬的地面上铲取物料或进行铲推作业。此时动臂能随地面状态自由浮动,提高作业技能。另外,还能实现空斗迅速下降,并且在发动机熄火的情况下亦能降下铲斗。 装载机动臂要求具有较快的升降速度和良好的低速微调性能。动臂升降液压缸由主液压泵2和辅助液压泵1并联供油,流量总和可达320L/min。动臂升降时的速度可以通过控制手动换向阀11的阀口开口大小来进行调节,并通过加速踏板的配合,已达到低速微调的目的。
3.转载机铰接车架折腰转向
轮式装载机的车架采用前,后车铰接机构,因此其转向机构采用交接车架进行折腰转向。装载机铰接车架折腰转向过程是由转向液压缸工作回路来实现的,并要求具有稳定的转向速度(即要求进入转向液压缸的油液流量恒定)。转向液压缸的油液主要来自转向液压泵17,在发动机额定转速(1600r/min)下转向液压泵的流量为77L/min当发动机受其他负荷影响而转速下降时,就会影响转向速度的稳定性。这时就需要从辅助液压泵1通过流量换向阀18补入转向泵17所减少的流量,以保证转向油路的流量稳定。当流量换向阀18在相应位置时,也可将辅助液压泵多余的或全部液压油共给工作装置油路,以加快动臂升降液压缸和铲斗液压缸的动作速度,缩短作业循环时间和提高生产效率。 装载机转向机构要求转向灵活,因此,转向随动阀13采取负封闭式的转向过渡形式,这样还能防止突然转向时使系统压力突然升高。同时还设置了一个紧锁阀14来防止转向液压缸发生窜动。若操纵转向盘使转向随动阀13工作在左为和右为时,系统的压力升高,立即打开紧锁阀14,使油液进入转向液压缸以驱动活塞伸缩,使车辆转向。同时,前车架上的反馈杆随着前,后车架的相对偏转而通过出齿轮齿条传动使转向随动阀的阀体同时移动并关闭阀口,使转向动作停止。当转向盘停止在某一角度上时,转向液压缸也停止在相应位置上,装载机便动作沿着相应的转向半径运动。若继续转动转向盘,随动阀的阀口将始终打开,转向过程也将继续进行。 因此,前,后车架的相对转角始终随着转向盘的转角。锁紧阀14的作用是在装载机直线行驶时防止转向液压缸窜动时产生液压冲击,造成管路系统损坏。另外,当转向液压泵1和辅助液压泵1出现故障或管路发生损坏时,锁紧阀14将复位并关闭转向液压缸的油路,从而保证装载机不摆头。
4.换挡。换挡的工作原理:
蓄能器端部的活塞装在活塞缸内,右端顶在弹簧上,大小弹簧右端分别顶在主压力阀和壳体的凸台上。活塞左端与端部的螺塞间形成油室,并通过油道与换向阀从而使油路中油压降低,蓄能器油室的油室经单向阀补充油液,使制动器或离合器迅速结合。同时由于油室的油流出,在主压力阀控制油道的作用下,阀杆左移使系统的油压下降,当主、从动盘贴紧时,油缸停止移动,油压上升,一部分油液经节流孔流向油室,油室的压力逐渐升高,推动活塞右移,压缩弹簧,主压力阀的阀杆右移,这样系统的油压便逐渐升高,使主、从动部件结合平稳,实现平稳可*换挡。
单向阀的作用在于及时向换挡制动器或离合器的油缸补油,使换挡迅速。同时在补油后,使主压力阀的阀杆左移,降低换挡开始时系统的压力。节流孔的作用在于换挡后使系统的压力逐渐地上升,从而换挡制动器或离合器的主、从动摩擦片逐渐压紧,使换挡柔和无冲击。
5.自动限为装置
为了提高生产效率和避免液压缸活塞达到极限位置而造成安全阀的频繁启闭,在工作装置和换向阀上装有自动限位装置,以实现工作中铲斗的自动放平。在动臂后铰点和转斗液压缸处装有自动限位行程开关。当动臂举升到高位置或铲斗随动臂下降到与停机面最好水平的位置时,触点碰到行程开关,发出信号使电磁换向阀8动作,使其右位工作。这时,气动系统接通气路,储气筒内的压缩空气进入换向阀11或3的端部,松开弹跳定位钢球。阀心便在弹簧的作用下回到中位,液压缸停止动作。当行程开关脱开触点时,电磁换向阀断电而使其回到常位,这时进气通道被关闭,阀体内的压缩空气从放气孔排出。