第二章工程机械液压系统分析
小型挖掘机液压回路分析-毕业论文
xxx信息学院毕业设计说明书（论文）设计（论文）题目:小型挖掘机液压回路分析第一章概论 (1)1.1前言 (1)1.2小型液压挖掘机简介 (3)1.3挖掘机国内外发展趋势及研究现状 (4)1.3.1国外发展情况 (4)1.3.2国内发展情况 (5)1.4本文拟达到的要求 (5)第二章挖掘机液压基本回路分析 (6)2.1限压回路 (6)2.2卸荷回路 (7)2.3缓冲回路 (8)2.4节流调速回路 (9)2.5节流限速回路 (10)2.6行走限速回路 (11)第三章挖掘机液压系统的设计 (12)3.1挖掘机的功用和对液压系统的要求 (12)3.2挖掘机液压系统分析 (13)3.2.1挖掘机的液压系统原理图 (13)3.2.2液压系统工作原理简述 (15)3.2.3液压系统特殊部件作用 (17)第四章液压元件的计算与选择 (18)4.1 液压元件的计算 (18)4.1.1液压缸内径 (18)4.1.2缸筒壁厚 (19)4.1.3缸筒壁厚验算 (19)4.1.4活塞杆计算 (19)4.1.5活塞杆强度计算 (20)4.1.6确定液压系统的工作压力 (20)4.1.7确定液压缸的主要参数和工作压力 (20)4.1.8确定液压马达的排量和工作压力 (21)4.1.9计算液压缸与液压马达的流量 (21)4.2液压元件的选用 (21)4.2.1液压阀的选用 (21)4.2.2辅助元件的选用 (22)4.2.3液压缸的选择 (23)4.2.4液压泵的选择 (23)4.2.5液压马达的选择 (23)4.2.6发动机的选择 (23)总结 (25)展望 (26)致谢 (27)参考文献28本次毕业设计课题是小型液压挖掘机的液压系统和工作装置。
设计思路是根据液压挖掘机各部分的动作要求，参照同类型其他液压挖掘机来设计。
工作装置结构图和液压系统图采用CAD绘制。
小型液压挖掘机主要由结构件、覆盖件、工作装置、行走装置、回转装置、液压系统、动力系统、电器系统等部分构成，最关键核心的是液压系统和动力系统。
工程机械液压控制系统的技术分析
滤芯提升至具备原 １ 微 米滤芯的纳污能 力。同时 ， ｙｔ ｐ 滤材 增加 了滤芯 的纳 污量 ， 长 了滤芯 的使 用寿命 。 ５ Ｓｎｅ Ｘ Ｔ ｑ Ｍ 延 唐纳森的径向密封设计使 得维修 养护方便 简 易， 且提供 了更 可靠的 密封 性。而采 用新 的径 向密封设计 的唐 纳森新一
经过不 懈 的努力 ， 流体 传 动与 控 制 基础 》 品课 《 精 程 建设 取得 了一定 成效 ： 以创新 教 育 和培 养 学 生 工程 素 养 为核 心 ， 持教 学 与科研 紧 密结合 、 工程 实践相 坚 与 互 融合 ； 国家经 济社会 发展 对人 才 的实 际需求 出发 ， 从
的控 制 ， 就需 要通 过调 节液压 泵 的排量 和发 动机 的转
重机 在进 行 吊重 时 ， 做 到大 功 率 输 出 ， 吊装 时 ， 要 在 又 要 实现微 动 作 。综上 所 述 ， 程 机 械 的传 动 和 控 制 系 工 统 需要具 有 良好 的动 力性 、 经济 性 、 和调 速性 。
还可 以对功 率支 流 的绝对 值和相 对值 进行 控制 。 在机 械能转 化 为液 压 能 后 ， 压 马达 和液 压 缸 又 液
协 同作业 。例 如 ， 挖 掘 机 进 行装 车作 业 时 ， 臂 、 在 动 斗 杆 、 斗和 回转 需要 协 同作业 ， 铲 因而需要 对工 程机 械 的 传 动 和控制 系统做 出调 节 ， 其驱 动部 件 的位置 ， 使 满足
典型工程机械液压系统分析
• 振动压路机已被广泛
用于土石填方和沥青 混凝料路面的压实作 业。
• 振动压路机是依靠机
械自身质量及其激振 装置产生的激振力共 同作用，以降低被压 材料颗粒间的内摩擦 力，将土粒楔紧，达 到压实土壤的目的。
15
如图示，YZl8振动压路机液压系统图
16
YZl8振动压路机液压系统分析
系统特点： YZl8振动压路机是一种全液压双驱、
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分课题三、装载机液压系统分析
一、概述
• 装载机主要用来对散装物料进行铲装、搬
运、卸载及平整场地等作业，也可用来进 行轻度铲掘工作等，是使用十分广泛的一 种工程机械。其主要工作装置是动臂和铲 斗。
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二、装载机液压系统分析
ZL50E装载机液压系统图
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三、ZL100装载机液压系统分析
• 如图示，该机斗客量为5m3，发动机驱动功率300kW。 • 本系统由三个CB—G型齿轮泵驱动。工作装置液压泵3、辅助泵2
工作原理： 振动泵通过花键串联在驱动泵上，通过振动泵上两
个电磁阀交替作用来控制泵的油流方向，从而调整振 动马达转速与转向，实现29Hz、、35Hz两种振动频率； 再通过振动马达正反转，使振动轮内大、小偏心离心 力的叠加、叠减，实现1.66mm、0.91mm的双振动幅 度。
低频时为大振幅，用于基础层的压实；高频时为小 振幅，用于面层的压实。
1.了解设备的功用及对液压系统动作和性能的要 求。
2.初步分析液压系统图，以执行元件为中心，将 系统分解为若干个子系统。
3.对每个子系统进行分析：分析组成子系统的基 本回路及各液压元件的作用；
4.按执行元件的工作循环分析实现每步动作的进 油和回油路线。
5.根据系统中对各执行元件之间的顺序、同步、 互锁、防干扰或联动等要求分析各子系统之间 的联系，弄懂整个液压系统的工作原理。
工程机械液压系统常见故障的原因分析及对策
工程机械液压系统常见故障的原因分析及对策【摘要】工程机械的液压系统在使用过程中常常会出现各种故障，这不仅会影响工程机械的正常运行，还会造成生产效率的下降和维修成本的增加。
及时发现并解决液压系统故障是至关重要的。
本文首先介绍了工程机械液压系统常见故障的重要性。
接着对液压泵、液压阀、液压缸、液压管路以及液压油液污染的原因进行了分析，并提出了相应的解决对策。
最后强调了预防措施的重要性，指出只有通过完善的预防措施，才能有效减少工程机械液压系统的故障，确保工程机械的正常运行，提高生产效率。
通过本文的阐述，读者可以更好地了解工程机械液压系统常见故障的原因及应对对策，从而避免故障发生，保障设备的正常运行。
【关键词】液压系统、故障、原因、对策、泵、阀、缸、管路、油液污染、预防措施、工程机械1. 引言1.1 工程机械液压系统常见故障的重要性工程机械液压系统是工程机械中的核心部件，它的稳定运行直接关系到整个机械设备的工作效率和安全性。
由于液压系统的特殊性，常常会出现各种故障，给机械设备的正常工作带来困扰。
对工程机械液压系统常见故障进行深入的分析和探讨具有重要的意义。
液压系统是工程机械中的关键部件之一，一旦发生故障，可能导致整个机械设备无法正常工作，严重影响工程进度和效益。
液压系统的故障常常伴随着液压油液污染等问题，如果不及时处理，会损坏系统的其他部件，加剧故障的程度，增加维修成本。
对于一些大型机械设备来说，液压系统的故障可能会造成严重的安全事故，给人员和周围环境带来巨大的危害。
深入研究工程机械液压系统常见故障的原因及对策，对提高机械设备的工作效率、保障安全生产具有重要的现实意义。
通过了解液压系统故障的成因，针对性地采取预防和维护措施，能有效减少故障的发生，提高机械设备的可靠性和可维护性。
2. 正文2.1 液压泵故障的原因及对策液压泵是工程机械液压系统中的重要组件，其故障会导致整个系统无法正常工作。
液压泵故障的原因主要包括以下几个方面：1. 润滑不良：液压泵在工作过程中需要良好的润滑条件，如果润滑不足或润滑油质量不合格，会导致泵内部零部件磨损加剧，最终导致泵故障。
工程机械液压系统分析—挖掘机液压系统检修
• 8为制动阀（制动缸）
• 10和11为回转制动解除阀
第46页
2 回转液压马达控制油路
2.3 液压阀
第47页
2 回转液压马达控制油路
2.3 液压阀
① 防反转阀
旋转防反转
没有防摆动阀
• 回转制动靠液压制动，负载力矩
（与过载溢流阀有关）大于制动
力矩，由于惯性作用，两个溢流
2→油缸
• 进油流量受到二速逻辑阀内节流孔限制
• 保证铲斗或动臂工作正常
第31页
主要特点
1、斗杆提升或下降，双泵合流
2、空载或轻载，动臂下降时，油液再生
3、斗杆与铲斗或动臂同时动作时，斗杆限速
第32页
挖掘机负流量控制油路分析
第33页
Content
目
录
1
工作原理
2
工作特点
3
二级控制
第34页
1. 工作原理
控制阀处于中位，或工作过程中油
缸腔内压力瞬间增大
过载溢流阀
• 高压腔泄压，防止过载
单向阀
• 低压腔补油，防止负压
第5页
1 回路组成
铲斗负载单向阀
铲斗油缸进油通道
防止超高压液压油逆流
第6页
2 工作原理
铲斗外翻（小腔进油），P2泵供油
• 先导进油：先导泵→铲斗先导阀右位
→XAk→铲斗滑阀左端
回转限速（动臂优先）
• 选择“重载优先”模式，
动臂优先电磁阀得电
• 先导油→电磁阀Pns→
控制回转逻辑阀
2 工作原理
回转优
先阀
回转控
制阀
回转逻
辑阀
工程机械液压系统
工程机械液压系统工程机械的液压系统在其正常运行中扮演着至关重要的角色。
液压系统通过使用液体来传递能量和控制机械部件的运动，使得工程机械能够高效、准确地完成各种工作任务。
本文将对工程机械液压系统的原理、组成以及维护保养进行详细介绍。
一、液压系统原理及组成1. 原理工程机械液压系统的原理基于帕斯卡定律，即压力在一个封闭的容器内均匀分布。
液压系统通过液体的压力传递来实现力的放大和控制。
当液体被压力泵送入液压缸中时，液压缸的活塞会获得很高的压力，进而推动连接机械部件的工作部件，完成所需的工作。
2. 组成工程机械液压系统由以下几个基本组成部分构成：- 液压泵：负责将液体压力从液压油箱传送到液压缸中，以提供动力。
- 液压油箱：存放液压油，并通过滤芯过滤油液，保证油液的清洁度。
- 液压缸：接受液体压力，将压力转化为线性运动，推动工作部件。
- 控制阀：控制液体的流向、压力和流量，使得液压系统能够实现精确的控制。
- 液压马达：类似于液压泵，将液体压力转化为旋转力矩，实现旋转动力传递。
- 液压管路：将液压泵、液压缸、液压马达等组件连接起来，传输液体和能量。
二、液压系统的工作原理工程机械液压系统的工作原理可以简单地概括为四个步骤：1. 液压泵从油箱吸取液体，并通过压力将液体泵送到液压系统中。
2. 控制阀根据用户的操作信号，控制液体的流向、压力和流量。
3. 液体在管路中传递，根据控制阀的调节，进入液压缸或液压马达，推动工作部件的运动。
4. 液体通过液压管路返回液压油箱，完成一个工作周期。
三、液压系统的维护保养1. 液压油的保养液压油是液压系统正常运行的关键。
定期检查液压油的油位和质量，并根据使用情况进行更换和添加。
同时，定期清洗液压油箱和更换滤芯，防止杂质进入系统。
2. 管路的检查定期检查液压管路的密封性和连接状态，确保管路无泄漏。
同样，注意清洁管路，除去灰尘和污垢。
3. 控制阀和液压泵的维护定期检查控制阀和液压泵的工作状态，确保其正常运行。
工程机械液压系统可靠性分析
工程机械液压系统可靠性分析工程机械是现代化建设的重要工具，液压系统更是机械各部分之间协调运转的关键要素。
为了保证工程机械的正常运转和生产安全，液压系统的可靠性显得尤为重要。
本文将从可靠性理论出发，分析工程机械液压系统的可靠性，并提出相关建议。
一、液压系统可靠性分析（一）故障分类液压系统故障的种类很多，不能一一列举。
但归纳起来大致有以下几种：1.系统压力过高或过低2.系统压力源不稳定3.元件内部损坏导致液压油泄漏4.导管接头松动、接头老化5.执行机构失灵、接口故障6.水分和杂质引起液压元件损坏7.密封元件老化、磨损8.油液变质、污染（二）可靠性参数的确定为了进行可靠性分析，需要选择可靠性参数。
可靠性参数的选择应根据实际情况来定，常用的参数有故障率、失效率、平均失效时间、平均修复时间等，其中“平均失效时间”（MTTF）反映系统的运行稳定性，“失效率”（λ）反映系统的故障情况，这些参数的测定需要大量的实验数据。
如果不存在相关实验数据可以通过模拟数值计算的方式得到。
（三）可靠性失效模式可靠性分析中还需明确系统的失效模式，找出失效原因，掌握失效规律，从而更好地提高系统可靠性。
例如，由于液压油品质不佳或油路设计不合理，或者是粗心大意没有检查油路密封情况，导致系统在使用过程中的油路压力过高，造成压力管道破裂，从而使液压系统失效。
（四）可靠性分析方法1.故障树分析法故障树分析法（FTA）是可靠性分析方法的一种。
它将各种故障分为基础事故、联合事故和故障发生组合，再通过计算每一个方法的概率，可以得出系统可靠性。
2.失效模式和影响分析法失效模式和影响分析法（FMEA）是一种分析故障模式和影响的管理设计工具。
通过对各种失效模式的分析，识别并解决问题，以提高系统可靠性。
（五）分析结果和建议通过以上可靠性分析，可以得到液压系统的可靠性参数，明确系统的失效模式和影响因素。
然后针对性地提出改善液压系统可靠性及防范系统故障的对策：1.合理选用液压油2.缩短机器运行时间，控制油温3.做好管路维护4.增加检查频率，提高执行元件性能5.制定明确操作规程6.加强工作人员培训二、结论液压系统可靠性分析是制造业非常重要的一项工作，有了系统完整的可靠性分析，才能花费更少的时间和资源，制定更准确的可靠性改进和管理方案，从而达到提高液压系统可靠性和工作效率的最终目的。
液压系统工程机械论文(全文)
液压系统工程机械论文1液压技术的主要内容液压技术内容：①先导操纵技术：即采取力度较小的手动操作，通过操纵手柄产生的操纵信号，实现对较大功率的主阀芯进行操纵，使用过程灵活简单。
②采纳负载传感技术，有效解决工程机械负载变化大和多路阀复合操作相互影响问题。
③计算机操纵技术应用于工程机械，先进的硬件环境对先进的智能操纵策略的应用提供了根本保证。
④比例技术和伺服技术应用于高精度的工程机械操纵，以达到操作方便、高操纵精度的目的。
⑤通过使用液压泵操纵技术，可以提高对发动机操纵利用的效率。
2工程机械液压系统的组成与工作原理液压系统主要组成部分包括：动力元件、执行元件、操纵元件、辅助元件及传动介质五大部分组成。
主要特点如下：在设备作业过程中，在相关元件的作用下，实现能量的互相转换，在运行过程中，可以平稳无间隙地进行传动，这样就可以实现大范围的无级变速，并且还可以使得传动设备得到一定程度的简化，相较于其他的传动装置设备，液压传动设备有着比较明显的优势，其体积较小、重量轻，在工作过程中惯性小，动态性能良好。
液压系统的动力传动介质为油，这就使得液压元件在使用时，可以得到充分的润滑，减少工作磨损，延长使用寿命。
动力元件即液压泵，是一个能量转换装置。
通过液压泵，把机械能转化为液压能，输出带有压力的油液，而后，在压力油液的作用下，通过液压执行元件，液压缸、液压马达等，再将液压能转化为机械能，这就可以进行正常的机械工作。
3液压系统故障诊断的基本技能和方法3.1基本技能技术维修人员，要对液压系统的基本结构掌握好，弄清楚整体液压系统的工作原理和各主要部件的主要功能，并且对液压元件的使用特点进行详细的了解。
在掌握了上述基本的技能之后，还要有一定的液压设备运行治理经验，提高处理紧急情况的能力。
维修技术人员，还需要学会使用基本的检测仪器，在凭个人经验技术不能确定液压设备故障的情况下，需要使用相关的专业检测仪器进行故障检测，以提高故障检测的准确率。
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并联系统
• 并联系统中的流量的分配是随各执行元件上
外载荷的不同而变化，首先进入外载荷较小 的执行元件。只有当各执行元件的外荷载相 等时，才能实现同步动作。
• 并联系统的优点是分支油路中只有一次压力
降，因此执行元件能克服较大的外载荷。
• 并联系统仅能用于对工作机构运动同步性没
有要求的地方。
并联系统：各液 压缸的进油路经 过换向阀直接和 液压泵的供油路 相通，而各液压 缸另一腔的回油 又经过换向阀和 系统总回油相通， 因此液压泵输出 的压力油可以同 时供给各并联液 压缸工作。
闭式系统的特点：
• 结构复杂 • 采用双向变量泵，成本较高。 • 油液仅在闭合回路内循环，因而温升较高。 • 补油系统的油箱容积较小，结构紧凑 。 • 闭式系统回油有背压，空气不易渗入，系统运转
平稳。
• 对泵的自吸能力要求低。 • 通过改变液压泵的变量机构来实现换向和调速 • 调速和制动比较平缓，且调速与制动中能耗小。 • 执行元件一般为液压马达
• 系统复杂，价格高。 • 操纵方式多样化，
使液压系统流量和 功率的调节更加方 便、准确。按需供 油，系统的效率较 高。
定量系统与变量系 统功率利用对比
平
恒功率曲线
压力 弹簧作用力
调节终了 转速n 常数
} 由安全阀调节 的最大压力
液压泵功率 常数
nM
～α
调节开始 流量
α
功率调节器 控制活塞
α
调节范围
• 按照主机的工况，
把不同的回路组合 在一起，以获得主 机最佳的工作性能。
支腿 回转 铲斗 行走转向 斗杆 动臂
单 泵 系 统
左行走
双泵双回路系统
回转
斗杆
动臂
铲斗
右行走
定量系统和变量系统
• 采用定量泵的液
压系统
• 定量系统对发动
机的功率的利用 率不高。
• 结构简单，造价
低廉，所以应用 广泛。
• 采用变量泵的系统
•液压系统的调速范围，不仅与调速方案有关（容积调 速系统的调速范围大于节流调速系统的调速范围）， 而且与调节元件本身及执行元件的结构性能有关。 •在容积调速系统中，液压马达最高转速由液压泵所能 提供的最大流量决定。但是，液压马达的最小稳定转 速却与马达的结构有关，对低速大扭矩马达，其最低 转速取决于变量泵所能提供的最小稳定流量。
第二章 液压系统的分析方法
•液压系统的分类 •液压系统的评价 •液压系统分析方法
§1 液压系统的分类
• 开式系统与闭式系统 • 单泵系统和多泵系统 • 定量系统和变量系统 • 串联系统与并联系统
开式系统与闭式系统
－－根据油液循环的方式不同
• 液压泵自油箱吸油， • 液压泵和液压马达
经换向阀供给液压 的进出油管首尾相 缸或马达对外作功； 接，形成一个闭合 液压缸或马达的回 回路。当操纵泵的 油流回油箱。在该 变量机构时，便可 系统中，油箱是工 调节马达的速度或 作介质的吞吐及贮 使马达换向，这就 存场所 ，这种系统 是闭式系统。 称之为开式系统。
调速范围及微调特性
• 调速范围大小可以用速比i衡量
• 液压系统的调速范围与液压泵及执行元件的性
能有关，或者说与系统的流量调节范围及系统 压力有关。
• 液压缸节流调速系统中，液压缸的最大速度受
到摩擦副最大运动速度的限制，一般0.4～ 0.5m/s。因此，液压缸的最大调速范围就取决 于最小速度。而又受到节流元件的最小稳定流 量的限制，节流元件的最小稳定流量又受负载 压力的影响。
§2 液压系统的评价
表明液压系统性能的主要指标：
• 液压系统的效率 • 功率的利用 • 调速范围及微调特性 • 操纵性能 • 冲击、振动和噪声 • 安全性 • 经济性
液压系统的效率
－－对输入液压系统的能量的利用程度，反
映了液压系统本身能量损失的多少。
液压系统的效率是一个综合性指标， 不能单单按某一局部回路的设置是否合理 来评价，必须把整个回路设置与工艺循环 过程结合起来考虑，才能做出最后的正确 评价。其主要影响因素：
• 液压泵的出口压力约等于整个管路系统的压力损
失与各串联执行元件内有效工作压力的总和。在 外载荷较小时，各执行元件可以同时动作，且能 保持较高的运动速度。但当外载荷较大时，由于 供油压力的限制，要各串联液压缸同时动作就较 困难。
• 一般用在高压、小流量的单泵供油系统中。
串联系统，即前一 个液压缸的回油路 通过换向阀与后一 个液压缸的进油路 相连接。因此，后 一个液压缸的进油 就是前一个液压缸 的回油。
串并联系统
• 在任何时候只能有一个液压缸动作，
不能进行复合动作。
• 前一换向阀动作，就切断了后面各换
向阀的进油，各液压缸只能按照顺序 单个运动，故又称这种系统为顺序单 动系统或优先系统。
• 装载机工作装置液压系统就采用这种
串并联系统，可防止由于误操作产生 不必要的复合动作，以保证操作安全。
多缸串并联系统 －－顺序单动
开式系统的特点：
• 结构简单 • 需要有较大容积的油箱 • 需要在系统的回油路上设置背压阀，从而
引起附加的能量损失，使油温升高。
• 一般采用定量泵或单向变量泵，对泵的自
吸能力要求高。
• 通过换向阀使执行元件换向 • 在换向及制动过程中惯性运动的能量消耗
在节流发热中，造成大量的能量损失并使 油液发热。
• 液压系统的传动方案 • 调速方案 • 元件、管路本身的特性
功率的利用
－－指液压系统在工作循环中对发动机功率
的利用程度，也就是整机效率问题。
• 不仅与各回路的设置及其相互间的配合有关，
而且与液压泵的数目及其控制方式有直接关 系
• 功率利用不仅反映了液压系统对发动机功率
利用的好坏，而且对节省能源也具有很大的 现实意义。
调节终了
调节起始
弹簧装置 特性曲线
弹簧行程
恒力率控制变量泵的功率特性曲线
串联系统与并联系统
在液压系统中当一台液压泵给两个 或两个以上执行元件供油时，就会出 现：
• 串联 • 并联 • 串并联
三种不同的组合方式。
串联系统
• 当液压泵输出流量Q不变时，串联系统中各执行
元件的运动速度与外载荷的变化无关，能够实现 同时动作。
B
5
6
7
Hale Waihona Puke 4312“半闭式循环”系 统
A
8
9
(a)
10 C
(b)
单泵系统和多泵系统
• 由一台液压泵向一
个或多个执行元件 供油的液压系统
• 用于1）不需要进行
多种复合动作的工 程机械。
2）功率较小，工 作变动不太频繁的 工程机械。
• 在工作中既需要两
个执行元件实现复 合动作，又要能够 对这两个执行元件 进行单独调节