摊铺机的液压系统及控制课件
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摊铺机教材
摊铺机培训教材——陈宇第一章摊铺机的特点、用途、构造及传动原理一、特点：目前摊铺机分为沥青式摊铺机、稳定土摊铺机、水泥摊铺机。
他们主要采用全液压驱动电子控制和机械传动装置。
二、用途：摊铺机用可于摊铺任何交通道路，能摊铺多种材料的基层和面层。
三、构造：摊铺机是机电一体化的产品，主要是由柴油机、行驶驱动装置、输分料装置以及熨平板（熨平板又分为液压伸缩和机械加长两种）组成。
四、传动原理：摊铺机的功率输出主要是由柴油机输出到分动箱上，由分动箱传递到各个驱动泵上，再由液压驱动泵输送到行驶驱动装置、输分料驱动装置以及熨平板上。
1、分动箱主要把柴油机功率输出到液压泵上，分动箱要经常检查油位，定期更换齿轮油。
2、行驶驱动装置主要是由驱动桥与行走履带组成，该行驶装置要经常检查油位，定期更换齿轮油。
行走履带定期检查履带的涨紧力，太紧或太松都会加快履带的磨损，该履带的涨紧装置由油脂油缸和预涨紧的弹簧组成。
安装在驱动桥上的盘式制动钳只供转向使用，当两侧制动钳分别制动时，将改变摊铺机的行驶方向，该制动钳无需维护保养，能自动调节间隙（S1700、L TU60A、WTU75三种机型配备驱动桥装置）3、输分料驱动装置通常是由马达、减速器、驱动链条、输料装置、分料装置所组成，经常检查减速器的油位，定期更换齿轮油，经常检查驱动链条的涨紧程度。
4、熨平板主要是由机械加长熨平板和液压伸缩熨平板所组成。
液压伸缩熨平板的伸缩主要是由分配阀、换向阀、伸缩缸组成，振捣主要是由基础段的振捣马达和左右伸缩振捣马达、振捣梁所组成，机械加长熨平板主要是由框架和振捣梁组成。
第二章摊铺机的维护与保养一、概述由于摊铺机的结构及各种使用环境的要求应每天进行养护工作。
润滑前，油嘴应彻底清洗。
正确的维护保养将增加摊铺机操作安全性以及可靠性，而且延长机器的使用寿命。
二、柴油机目前摊铺机主要采用德国道依兹风冷、水冷柴油发动机，柴油机在高速旋转之前要低速运转几分钟，每天起动前必须检查机油油位，定期更换发动机机油，经常检查柴滤、机滤、空气滤清器。
沥青混合料摊铺机 ppt课件
3、振动熨平板
❖熨平板上附 有振动器，施 工中除了对混 合料整平与预 压实外，还具 有振动压实效 果，从而减少 压实机械的碾 压遍数。
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4、熨平装置的调整
❖熨平板宽度是依据施工现场的路面摊铺层宽度、 作业方式进行调整的，同时还要考虑有无路拱和两 机作业以及两次通过的重叠量的大小的因素。尽量 减少拆装摊铺机熨平板的次数，当拆装次数不能减 少时，应减少拆装的工作量。当摊铺层有路拱时， 应在第一次通过时将路拱铺出，然后根据两侧的剩 余宽度来调整熨平板的组合宽度，统筹兼顾，合理 安排。如果摊铺层外侧有路缘石或者其它构筑物， 且又无法一次组合宽度铺完时，应将最外侧先行摊 铺好，然后调整熨平板宽度，将最后一次通过放在 接近中心处，否则机械无法通过。
四、熨平板提升液压回路
❖齿轮泵部分油经节流阀、 单向阀、换向阀至熨平板 提升油缸。另一部分经单 向阀、换向阀至提升油缸。 系统没通电时，电磁换向 阀处于左位，液压油由卸 荷阀卸荷，提升油缸处于 闭锁状态。电磁换向阀电 源由操纵杆控制，当摊铺 机停止运行时，熨平板提 升油缸闭锁，保证摊铺路 面的平整度。系统通电时， 电磁换向阀处于右位，整 个系统开始工作。
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三、刮板输送器
❖工作中可由传 动链或由液压马 达驱动。采用液 压驱动的可以实 现刮板输送机的 无级调速，控制 刮板输送器的速 度，以控制混合 料进入螺旋布料 器的数量。
刮板输送器及料斗
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四、螺旋布料器
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1、组成
❖为左右两个， 安装在摊铺室 内，左螺旋布 料器为左旋， 右螺旋布料器 为右旋。
21
2、工作特点：
3）通过传感器测定每侧履带的行驶速度，将 被测值与控制电位器中的预选值进行比较， 通过电控系统纠正预置与实际值之间的偏差。 即使在遇到极大冲击的情况下，也能保证按 预定的速度和转角行驶。
摊铺机的液压系统及控制课件
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变量泵的电控排量控制路线
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62
液压马达和减速机——执行元件
• 高速方案：高速马达+多级行星式减速机。集成化程度 很高，容易实现各种无级和有级变量控制，可以实现液 控、电控、比例控制以及高压自动变量等多种控制。常 见的有斜盘马达，斜（弯）轴马达。
• 低速方案：低速大扭矩马达，不用减速机。只能实现有 级变量控制，一般有双排马达油路串并联、变柱塞数、 变作用数等变量方式。常见的有摆线马达、曲轴连杆马 达、静平衡马达和内曲线马达。
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萨 澳 20 系 列
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电液比例阀控制变量
LINDE REXROTH
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电液比例阀
• 组成：比例电磁铁（电-机械比例转换装置） ＋液压阀
• 变量泵排量控制采用电比例减压阀： 比例电磁铁＋减压阀
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比例电磁铁的特性
1. 由电子放大器驱动并且一起配套供应。它与 一般的通断型电磁铁的主要区别在于普通电 磁铁是变气隙的，比例电磁铁的气隙在一定 范围内恒定，保证了电磁引力恒定，而且不 同的电流可以对应不同的引力。
当阀杆处于中位时，伺服缸两侧处于闭锁状态，斜盘被固定不动。
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如果需要将 手柄随意致 于任何位置 ，必须在操 纵机构中设 置摩擦自锁 装置。一般 ，如果采用 软轴操纵方 式，那么软 轴推拉时的 摩擦力可以 起到摩擦自 锁的作用。
机构运动简图
注意与电控变量 方式上机构自由 度的不同。
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滑阀式功率放大级工作过程2
伺服柱塞带动斜盘偏转→通过固定在斜盘上的连杆反馈机构带动排量控 制阀杆右移回中位
摊铺机的工作原理PPT课件
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丙烷气瓶固定在 熨平板上
液压阀集 中安装， 便于维修
熨平板 加热控 制系统
方便的机 械拱度调 节装置
二、供料系统
料斗的大小非常重要。 料斗 越大，所盛的物料越多，物 料冷却的时间就越长。另外， 料斗越大，所盛的物料越多， 摊铺机持续工作的时间越长， 可以减少停车待料的次数。
供料系统由三个主要部件组成： 料斗、刮料板、螺旋布料器。
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八、熨平板的机械拼装
戴纳派克摊铺机液压伸缩的熨平板经过机械拼装，使得摊铺宽度达到9m。如果摊 铺宽度在7.25m以内，则不需要加支撑杆来支撑熨平板。
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图片显示的这类型的熨平板最大摊铺宽度能够达到16m。
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九、自动找平装置
自动找平装置能够在摊铺过程中，根据摊铺的需求，自动控制摊铺的厚度。
实现平稳摊铺作业的关键之一是获得尽可能均匀、恒定的料堆。料 堆产生的前进阻力是形成摊铺机行驶阻力的主要部分。控制该力是摊铺机 进行摊铺的基本要求和必要功能。
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（1）料堆对熨平板的影响
如果料堆太多，将导致熨平板仰角角 度变大，使得摊铺层厚度变大。
如果料堆太少，将导致熨平板仰角角 度变小，使得摊铺层厚度变小。
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螺旋布料器将物料连续的均 匀的布放在熨平板前面。
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三、螺旋布料器
螺旋布料器将物料连续的均匀的布放在熨平板前面。
螺旋布料器可以采用四种不同方向的布料方式，以满足不同工作条件下的需求。
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四、熨平板工作原理
摊铺机熨平板采用“浮动加自动找平”的结构形式。熨平板通过牵引点连 接到摊铺机主机上。当摊铺机拖动熨平板向前移动时，摊铺的混合料就会在熨平板 下“流动”，这就使得熨平板在摊铺混合料面层上浮动起来，这就决定了摊铺混合 料的厚度。
摊铺机液压系统
三、TITAN423液压系统的保养
①液压油： 15W/40CD第一 次125h,以后每 1000h或一年。
②吸油滤芯： 第一次125 h， 以后每500h。
③压力油滤芯：每次 换油时更换。
④回油滤芯：清洗。 第一次125h；以后 每500h。
⑤散热器：每250h清 洗一次。
发动机 分动箱 斜盘柱塞变量油泵 弯轴式
定量马达
两极行星减速器
24 B链条
螺旋转动
①布料器液压原理
③布料器驱动机械传动
④布料器系统检测压力
• 左、右布料器变量泵补油泵调定压力30±3bar（发 动机启动在怠速下即检测压力不低于27bar）；
• 左、右布料器变量泵最大工作压力330-10 bar
压差 扭矩T（N.m） 功率（kw）——输入功率、输出功率 效率η——容积效率、机械效率、总效率 转速（r/min）——额定转速、最高转速、最低转速
（马达不出现爬行现象）
6、力士乐的液压马达
A6VM变量马达——弯轴轴向柱塞变量马达，适用于闭式回路 和开式回路的静压驱动；通过宽的调节范围，满足高转速和大 扭矩的要求；排量可从零至最大无级调节，输出转速与流量成 正比，与排量成反比；斜轴摆动范围大。一般用于摊铺机的行 走系统。
减速器 履带行走
②行走系统液压原理
④ 履带涨紧调整:
松边1.0～1.5cm， 充油压力100～120bar。
⑤速度：Vmax = 0 ～ 60 M/min V min = 0 ～16 M/min (S6快慢档)
⑥转向
该摊铺机可实现
左转
差速转向，转向平
稳有利于摊铺平整
度。
⑦原地转向 即一侧履带前行
熨平板防爬锁、防沉降锁
GY90型稳定土摊铺机液压系统分析
G Y90型稳定土摊铺机液压系统分析孟广良 液压传动在摊铺机上获得日益广泛的应用,它优于机械传动,主要表现在可应用电液元件实现无级变速,满足摊铺作业的各种工况。
为获得更好的路面摊铺质量,目前世界上6m 以上的摊铺机绝大多数采用全液压传动。
摊铺机的液压系统比较复杂,它是由多泵多回路闭式系统及多泵多回路开式系统混合组成,工作压力高,控制系统复杂。
摊铺机的主要动作有:行走驱动、螺旋分料和刮板供料、熨平板的振动和振捣、自动调平、熨平板的升降、料斗的开合,都是靠液压驱动完成。
因此合理选择液压元件,设计可靠的液压系统对保证摊铺机的使用性能至关重要。
GY 90型稳定土摊铺机液压系统设计本着高起点采用国内外同类型摊铺机先进技术的要求,关键元件采用高性能、高可靠性的进口元件,提高整机的可靠性,确保整机的使用性能。
1 行走液压系统GY 90型摊铺机行走液压系统如图1所示。
由于摊铺机在作业时摊铺速度变化对平整度有很大影响,因此行走液压系统要有调速功能以保证工作时行驶速度稳定,在此选用了左右独立驱动的双变量系统。
系统压力为35MPa ,补油压力为215MPa ,泵型号为A4VG56EP ,电子控制无级变速,转速图1 GY 90摊铺机行走液压系统2500r/min ;补油泵排量q =1114ml /r ;马达型号A6VE80EZ ,电子控制,两点变量。
这样把有级变速和无级变速结合起来,变量具有连续性,拓宽了调速范围,而且调速时不需要节流和溢流,能量利用较合理,零流量时几乎没有功率损失,效率高而发热少。
同时也满足了作业时低速、行走时高速的要求。
由于采用了左右独立行走的液压回路,两套液压回路既可联动,实现直行,又可分别动作实现转向。
转弯半径小、换向操纵容易。
2 供料液压系统供料液压系统由刮板送料液压系统和螺旋分料液压系统组成,见图2、图3。
刮板送料液压系统采用左右独立开式回路,定量泵选用1PF2G 2-4X/011齿轮泵,齿轮泵结构简单紧凑,转速高,自吸性能好,对油液污染不敏感;供料马达选用MCR05D820低速大扭矩定量马达,它与高速小扭矩马达加减速器的方式相比,优点在于减少了机械传动件,结构简单,布置维修方便,而且低速稳定性好。
徐工摊铺机液压系统基础知识及识图
方向控制阀——用于控制液流的流动方向； 压力控制阀——用于控制液流的压力大小； 流量控制阀——用于控制液流的流量大小；
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液压系统的组成～控制元件
换向阀
电控：电磁换向阀 手控 液控
：球阀
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液压系统的组成～控制元件
换向阀“通”和“位” “通”和“位”是换向阀的重要概念，不同的“通”和“位”构成了不 同类型的换向阀。 “位” 是指阀芯的位置，通常所说的“二位阀” 、“三位阀”是指换 向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置。 所谓“二通阀” 、“三通阀” 、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两 个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同 油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。
吸油，由大变小——压油。
➢ 密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭 容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。
11
液压系统的组成～执行元件
执行元件 包含液压马达和油缸。 液压马达的结构及工作原理跟泵很相似：都是利用密封容积的周期性
变化而完成进、排油。从能量转换角度来看两者是相逆的过程。
• 液压传动特点 与机械和电气等传动形式相比，液压传动具有结构紧凑、传动力大、 定位精确、运动平稳、易于实现自动控制等优点，因此，液压传动应 用广泛。 其不足之处在于传动效率较低，不宜作远距离传递，不宜于高温或 低温条件下工作，以及液压元件精度要求高、成本高等缺点。
2
液压系统基本参数及其概念
排量 泵或马达每转一圈所排出或需要的油量，用V表示。单位为ml/r（毫 升/转）。一般其排量大小跟体积成正比关系。
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液压系统的组成～控制元件
换向阀的（中位）机能
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液压系统的组成～控制元件
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液压系统的组成～控制元件
换向阀
电控：电磁换向阀 手控 液控
：球阀
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液压系统的组成～控制元件
换向阀“通”和“位” “通”和“位”是换向阀的重要概念，不同的“通”和“位”构成了不 同类型的换向阀。 “位” 是指阀芯的位置，通常所说的“二位阀” 、“三位阀”是指换 向阀的阀芯有两个或三个不同的工作位置。 所谓“二通阀” 、“三通阀” 、“四通阀”是指换向阀的阀体上有两 个、三个、四个各不相通且可与系统中不同油管相连的油道接口，不同 油道之间只能通过阀芯移位时阀口的开关来沟通。
吸油，由大变小——压油。
➢ 密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭 容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。
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液压系统的组成～执行元件
执行元件 包含液压马达和油缸。 液压马达的结构及工作原理跟泵很相似：都是利用密封容积的周期性
变化而完成进、排油。从能量转换角度来看两者是相逆的过程。
• 液压传动特点 与机械和电气等传动形式相比，液压传动具有结构紧凑、传动力大、 定位精确、运动平稳、易于实现自动控制等优点，因此，液压传动应 用广泛。 其不足之处在于传动效率较低，不宜作远距离传递，不宜于高温或 低温条件下工作，以及液压元件精度要求高、成本高等缺点。
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液压系统基本参数及其概念
排量 泵或马达每转一圈所排出或需要的油量，用V表示。单位为ml/r（毫 升/转）。一般其排量大小跟体积成正比关系。
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液压系统的组成～控制元件
换向阀的（中位）机能
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液压系统的组成～控制元件
第11讲 沥青混凝土摊铺机电液控制系统(1)
特点 1）作业程序 现代自行式摊铺机的结构总体上分为两大部分，即前面是 主机，也就是牵引机；后面是熨平装置，也就是工作装置。 主机通过大臂牵引熨平装置。普通履带式沥青混凝土摊铺 机基本构造如图7.1所示。 自行式摊铺机摊铺作业的程序如下： ①摊铺前根据施工要求设定摊铺宽度、摊铺厚度、摊铺 速度及振捣、振动等相关参数。 ②摊铺开始后，摊铺机顶推料车，在基层路面上一边行驶 一边将料车上的混合料接收到料斗内。
第11讲 沥青混凝土摊铺机电液控 制系统（1）
沥青混凝土摊铺机将沥青混合料均匀地摊铺
在道路基层上，并进行初步捣实和整平的机 械。沥青混凝土摊铺机分履带式和轮胎式两 种。由牵引、摊铺和捣实、熨平两部分组成。
1
11.1
沥青混凝土摊铺机的结构与工作原理
1.沥青混凝土摊铺机技术发展现状 1）国外摊铺机技术发展现状 世界上最早研制摊铺机的制造商是美国布鲁诺克 斯公司，该公司从1931年就已开始生产制造摊铺 机，目前已开发研制出了摊铺宽度为2.5～12.5 m 全系列轮胎式和履带式摊铺机，共有20多个品种 获得22项专利技术，年生产能力已达到 2 000台 套，覆盖了55％以上的美国市场和70％以上的英 国市场，是目前世界上最大、品种齐全的摊铺机 专业制造厂家。
4
2）中国摊铺机发展现状分析 20世纪 60年代，中国开始研制沥青混合料摊铺机 产品，在 1986—1993 年期间分别引进日本 NIIGATA、德国戴纳派克、福格勒和 ABG 公司的 制造技术，同时也进口了大量的德国摊铺机产品。 截至目前我们已经形成了可生产制造全系列摊铺 机产品的能力，并得到广泛应用，可满足各种工 况需求。 （1）国产摊铺机概况 已形成可批量生产制造履带和轮胎式、铺宽为 3 ～12.5 m 的多品种系列摊铺机产品，适应不同工 况的需求。 5
第11讲 沥青混凝土摊铺机电液控 制系统（1）
沥青混凝土摊铺机将沥青混合料均匀地摊铺
在道路基层上，并进行初步捣实和整平的机 械。沥青混凝土摊铺机分履带式和轮胎式两 种。由牵引、摊铺和捣实、熨平两部分组成。
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11.1
沥青混凝土摊铺机的结构与工作原理
1.沥青混凝土摊铺机技术发展现状 1）国外摊铺机技术发展现状 世界上最早研制摊铺机的制造商是美国布鲁诺克 斯公司，该公司从1931年就已开始生产制造摊铺 机，目前已开发研制出了摊铺宽度为2.5～12.5 m 全系列轮胎式和履带式摊铺机，共有20多个品种 获得22项专利技术，年生产能力已达到 2 000台 套，覆盖了55％以上的美国市场和70％以上的英 国市场，是目前世界上最大、品种齐全的摊铺机 专业制造厂家。
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2）中国摊铺机发展现状分析 20世纪 60年代，中国开始研制沥青混合料摊铺机 产品，在 1986—1993 年期间分别引进日本 NIIGATA、德国戴纳派克、福格勒和 ABG 公司的 制造技术，同时也进口了大量的德国摊铺机产品。 截至目前我们已经形成了可生产制造全系列摊铺 机产品的能力，并得到广泛应用，可满足各种工 况需求。 （1）国产摊铺机概况 已形成可批量生产制造履带和轮胎式、铺宽为 3 ～12.5 m 的多品种系列摊铺机产品，适应不同工 况的需求。 5
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摊铺机的液压系统及控制
柳工技术研究院 祥
初长
学习交流PPT
1
液压和电控基础知识
参见“挖掘机的液压系统及控制”
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2
牵引型与非牵引型机械
• 牵引型机械：机械或执行元件的速度可以随 着负载的变化而变化。追求的目标是功率的 最大利用。
• 非牵引型机械：机械或执行元件的速度不随 负载变化。追求的目标是速度的恒定。
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4
机器的工况
静液传动
• 液压挖掘机的一般工况：定油门工作，液压全 功率控制系统使执行元件的速度与载荷的变化 成反比，追求发动机功率的充分利用，同时力 求使液压元件工作在高效区。
• 摊铺机和压路机的一般工况：定油门工作，工 况要求机器的液压系统执行元件的速度不随负 载变化。因此柴油机必须有充足的功率储备， 以适应负载的剧烈变化，这是以牺牲柴油机的 功率利用率为代价的。
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9
容积调速回路——泵控回路
• 这种性质的回路又可以分为闭式回路和开式回 路。
• 动力部分：变量泵。
• 控制部分：压力控制阀、流量控制阀、方向控 制阀等集成在变量泵组件里。
• 执行元件：液压缸、液压马达。
• 通过改变变量泵斜盘的角度来控制和调节进入 执行元件的流量，在一定范围内泵输出的流量 始终与负载流量相适应，无溢流损失。
• 单喷嘴挡板阀：输入（或改变）电流（大小）→衔铁逆时针偏转（带动挡板） →减小上边一侧喷嘴的节流面积→使这一侧通过喷嘴的流量减小→固定节流孔的 压差ΔP减小→差动缸大腔端压力升高→活塞向上运动。
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喷嘴挡板式前置放大级
• 双喷嘴挡板阀：输入（或改变）电流（大小）→挡板逆时针偏转→减小上边一侧 喷嘴的节流面积→使这一侧通过喷嘴的流量减小→固定节流孔的压差ΔP1减小→双 作用缸上腔压力升高→活塞向下运动。注意：减小上边一侧喷嘴的节流面积的同 时，下边一侧节流面积增大，即ΔP2增大，双作用缸下腔压力减小。这个结果使双 喷嘴挡板阀的压力灵敏度提高了一倍。
论负载如何变化，执行元件都应该具有良好的 调速特性，各动作具有良好的协调性。 • 柴油机必须有充足的功率储备，以适应负载的 剧烈变化，这是以牺牲柴油机的功率利用率为 代价的。
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7
柴油机
液压系统
分动箱
动力输出口
左
左
左右 振捣
散热
调平
右
右
螺旋
＋
＋
＋
行
刮
分
振
附
张
走
板
料
动
件
紧
泵
泵
泵
泵
泵
泵
行走 马达
• 牵引型机械：装载机，挖掘机，平地机 • 非牵引型机械：摊铺机、压路机
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3
机器的工况
液力机械传动
• 工况由谁确定的：机器作业效果的需要与机械 设备的功率利用相结合。
• 装载机的一般工况：变油门工作，柴油机同时 带动液力变矩器和液压系统的各个泵。液力变 矩器具有随着载荷的变化，涡轮的输出扭矩与 转速成反比变化的功能。因此，要正确地匹配 行走传动和工作液压系统的功率分配，追求发 动机功率的充分利用。
输料 马达
分料 马达
振捣 振动 马达
风扇马达 ＋
附件油缸
调平 张紧 油缸
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8
节流调速回路——阀控回路
• 动力部分：定量泵。 • 控制部分：压力控制阀、流量控制阀、方向控
制阀等。 • 执行元件：液压缸、液压马达。 • 通过改变流量控制阀的通流面积来控制和调节
进入或流出执行元件的流量，从而改变执行元 件的运动速度。
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21
电控变量伺服控制系统组成
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22
机构运动简图
单从本图看，该机构 此时没有自由度，请 结合左图分析。
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23
滑阀式功率放大级工作过程1
右侧油压高→ΔP →排量控制阀杆左移（此时斜盘暂时不动）→压缩回位弹
簧（与ΔP 产生的液压力相平衡）→油道P-S2通→伺服缸进油
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14
电液伺服阀控制变量
SAUER 90系列
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15
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电 液 伺 服 阀 控 制 变 量
16
电气—机械转换器——力矩马达
力矩马达1
力矩马达2
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17
喷嘴挡板式前置放大级
• 节流原理：利用喷嘴与挡板之间形成的环形面积的变化来改变主油路的压力（单 喷嘴）或者两条油路的压差（双喷嘴）。
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5
在本课程中您将了解——
• 电液伺服控制和电液比例控制的基本原 理
• 闭式回路的容积调速 • 开式变量系统的负荷传感控制 • 定量系统的节流调速 • CLG512摊铺机的液压系统及控制
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6
摊铺机的作业特点
• 定油门工作，一般定在最大油门处。 • 为保证施工质量，必须保证机械的作业性能。 • 液压系统具有非牵引型作业机械的特点，即无
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19
喷嘴挡板阀的特点
☺结构简单，制造容易，价格低。 ☺压力—流量特性曲线的线性度比较好。 ☺对油液污染不太敏感，工作可靠。 ☺动态响应速度高，灵敏度高。 有泄露损失，流量增益小。
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20
滑阀式功率放大级
弹簧对中，位置反馈
当阀杆处于中位时，伺服缸两侧处于闭锁状态，斜盘被固定不动。
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24
滑阀式功率放大级工作过程2
伺服柱塞带动斜盘偏转→通过固定在斜盘上的连杆反馈机构带动排量控 制阀杆右移回中位
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问题思考
• 此时的电液伺服阀一直在供电吗？ • 泵如何继续变量？如何变大，如何变小？ • 如何让泵斜盘回到零位？
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26
滑阀式功率放大级工作过程3
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27
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柴 油 机 突 然 熄 火
28
萨奥闭式回路
• 90系列回路 • 51系列回路
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29
认识另外一种喷嘴挡板伺服阀
力反馈式喷嘴挡板伺服阀
1. 力矩马达得电带动挡板逆时针偏转 ，右喷嘴节流面积减小，左喷嘴节 流面积增大，于是阀杆右侧压力升 高（即产生压差），阀杆向左移动 ，打开通道P- a，而另一侧通道b通 低压腔。在阀杆左移的同时带动挡 板上的反馈弹簧（机械反馈）向左 移动，逐步消除由于挡板逆时针偏 转带来的节流面积的变化（负反馈 ），阀杆不断改变位置，直到反馈 弹簧的扭矩与力矩马达的电磁转矩 平衡，阀杆停止运动，喷嘴挡板系 统的压差变为零。
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10
闭式液压系统
容积调速回路
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11
闭式系统的实例
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12
闭式系统的原理图
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13
容积调速回路的核心——泵的变量
对泵变量机构的要求： • 有足够的调节力矩，调节摆角要达到所需要的
范围。 • 应使变量机构的输入和输出尽量呈线性关系。 • 变量机构在工作中必须稳定，并具有自锁能力。 • 变量机构应有比较高的灵敏度和精确度。
柳工技术研究院 祥
初长
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1
液压和电控基础知识
参见“挖掘机的液压系统及控制”
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2
牵引型与非牵引型机械
• 牵引型机械：机械或执行元件的速度可以随 着负载的变化而变化。追求的目标是功率的 最大利用。
• 非牵引型机械：机械或执行元件的速度不随 负载变化。追求的目标是速度的恒定。
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4
机器的工况
静液传动
• 液压挖掘机的一般工况：定油门工作，液压全 功率控制系统使执行元件的速度与载荷的变化 成反比，追求发动机功率的充分利用，同时力 求使液压元件工作在高效区。
• 摊铺机和压路机的一般工况：定油门工作，工 况要求机器的液压系统执行元件的速度不随负 载变化。因此柴油机必须有充足的功率储备， 以适应负载的剧烈变化，这是以牺牲柴油机的 功率利用率为代价的。
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9
容积调速回路——泵控回路
• 这种性质的回路又可以分为闭式回路和开式回 路。
• 动力部分：变量泵。
• 控制部分：压力控制阀、流量控制阀、方向控 制阀等集成在变量泵组件里。
• 执行元件：液压缸、液压马达。
• 通过改变变量泵斜盘的角度来控制和调节进入 执行元件的流量，在一定范围内泵输出的流量 始终与负载流量相适应，无溢流损失。
• 单喷嘴挡板阀：输入（或改变）电流（大小）→衔铁逆时针偏转（带动挡板） →减小上边一侧喷嘴的节流面积→使这一侧通过喷嘴的流量减小→固定节流孔的 压差ΔP减小→差动缸大腔端压力升高→活塞向上运动。
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喷嘴挡板式前置放大级
• 双喷嘴挡板阀：输入（或改变）电流（大小）→挡板逆时针偏转→减小上边一侧 喷嘴的节流面积→使这一侧通过喷嘴的流量减小→固定节流孔的压差ΔP1减小→双 作用缸上腔压力升高→活塞向下运动。注意：减小上边一侧喷嘴的节流面积的同 时，下边一侧节流面积增大，即ΔP2增大，双作用缸下腔压力减小。这个结果使双 喷嘴挡板阀的压力灵敏度提高了一倍。
论负载如何变化，执行元件都应该具有良好的 调速特性，各动作具有良好的协调性。 • 柴油机必须有充足的功率储备，以适应负载的 剧烈变化，这是以牺牲柴油机的功率利用率为 代价的。
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7
柴油机
液压系统
分动箱
动力输出口
左
左
左右 振捣
散热
调平
右
右
螺旋
＋
＋
＋
行
刮
分
振
附
张
走
板
料
动
件
紧
泵
泵
泵
泵
泵
泵
行走 马达
• 牵引型机械：装载机，挖掘机，平地机 • 非牵引型机械：摊铺机、压路机
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3
机器的工况
液力机械传动
• 工况由谁确定的：机器作业效果的需要与机械 设备的功率利用相结合。
• 装载机的一般工况：变油门工作，柴油机同时 带动液力变矩器和液压系统的各个泵。液力变 矩器具有随着载荷的变化，涡轮的输出扭矩与 转速成反比变化的功能。因此，要正确地匹配 行走传动和工作液压系统的功率分配，追求发 动机功率的充分利用。
输料 马达
分料 马达
振捣 振动 马达
风扇马达 ＋
附件油缸
调平 张紧 油缸
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8
节流调速回路——阀控回路
• 动力部分：定量泵。 • 控制部分：压力控制阀、流量控制阀、方向控
制阀等。 • 执行元件：液压缸、液压马达。 • 通过改变流量控制阀的通流面积来控制和调节
进入或流出执行元件的流量，从而改变执行元 件的运动速度。
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21
电控变量伺服控制系统组成
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22
机构运动简图
单从本图看，该机构 此时没有自由度，请 结合左图分析。
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23
滑阀式功率放大级工作过程1
右侧油压高→ΔP →排量控制阀杆左移（此时斜盘暂时不动）→压缩回位弹
簧（与ΔP 产生的液压力相平衡）→油道P-S2通→伺服缸进油
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电液伺服阀控制变量
SAUER 90系列
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电 液 伺 服 阀 控 制 变 量
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电气—机械转换器——力矩马达
力矩马达1
力矩马达2
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17
喷嘴挡板式前置放大级
• 节流原理：利用喷嘴与挡板之间形成的环形面积的变化来改变主油路的压力（单 喷嘴）或者两条油路的压差（双喷嘴）。
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5
在本课程中您将了解——
• 电液伺服控制和电液比例控制的基本原 理
• 闭式回路的容积调速 • 开式变量系统的负荷传感控制 • 定量系统的节流调速 • CLG512摊铺机的液压系统及控制
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摊铺机的作业特点
• 定油门工作，一般定在最大油门处。 • 为保证施工质量，必须保证机械的作业性能。 • 液压系统具有非牵引型作业机械的特点，即无
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喷嘴挡板阀的特点
☺结构简单，制造容易，价格低。 ☺压力—流量特性曲线的线性度比较好。 ☺对油液污染不太敏感，工作可靠。 ☺动态响应速度高，灵敏度高。 有泄露损失，流量增益小。
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滑阀式功率放大级
弹簧对中，位置反馈
当阀杆处于中位时，伺服缸两侧处于闭锁状态，斜盘被固定不动。
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滑阀式功率放大级工作过程2
伺服柱塞带动斜盘偏转→通过固定在斜盘上的连杆反馈机构带动排量控 制阀杆右移回中位
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25
问题思考
• 此时的电液伺服阀一直在供电吗？ • 泵如何继续变量？如何变大，如何变小？ • 如何让泵斜盘回到零位？
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滑阀式功率放大级工作过程3
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柴 油 机 突 然 熄 火
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萨奥闭式回路
• 90系列回路 • 51系列回路
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认识另外一种喷嘴挡板伺服阀
力反馈式喷嘴挡板伺服阀
1. 力矩马达得电带动挡板逆时针偏转 ，右喷嘴节流面积减小，左喷嘴节 流面积增大，于是阀杆右侧压力升 高（即产生压差），阀杆向左移动 ，打开通道P- a，而另一侧通道b通 低压腔。在阀杆左移的同时带动挡 板上的反馈弹簧（机械反馈）向左 移动，逐步消除由于挡板逆时针偏 转带来的节流面积的变化（负反馈 ），阀杆不断改变位置，直到反馈 弹簧的扭矩与力矩马达的电磁转矩 平衡，阀杆停止运动，喷嘴挡板系 统的压差变为零。
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闭式液压系统
容积调速回路
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容积调速回路的核心——泵的变量
对泵变量机构的要求： • 有足够的调节力矩，调节摆角要达到所需要的
范围。 • 应使变量机构的输入和输出尽量呈线性关系。 • 变量机构在工作中必须稳定，并具有自锁能力。 • 变量机构应有比较高的灵敏度和精确度。