装载机转向液压系统(优先卸荷)
装载机的转向系统
2、（2）二、转向系统工作原理
转向盘不转动时，转向器通向流量放大阀两端的两个 油口被封闭。流量放大阀的主阀杆在复位弹簧作用下保持中 立。转向泵排除的油经流量放大阀中溢流阀溢流回油箱，转 向油缸没有油液流动，机械不转动。 转动转向盘时，转向泵排出的油作为先导油液进入流 量放大阀，推主阀杆移动，打开通向转向油缸的控制阀口， 转向泵排出的大部分油液经过流量放大阀打开的阀口进入转 向油缸，实现机械转向。转向器受到转向盘操纵，转向器排 出的油与转向盘的转角成正比。因此，进入转向油缸的流量 与转向盘的转角成正比，即控制转向盘的转角大小，也就是 控制了进入转向油缸的流量。由于流量放大阀采用了压力补 偿，因而进入转油缸的流量基本与负荷无关。
原因：梭阀中的钢球行程过大，钢球浮动，转向油 缸、回油腔相同，形不成压力。 排除方法：1、松开螺栓，将钢球置于梭阀的端面的 距离，同时测量螺塞锁进垡体的深度，即可测得螺 塞于梭阀之间的间隙。此间隙可利用垫片填满，保 证其不超过0.20毫米。 2、卸下梭阀，将钢球置于梭阀座之间。 检查钢球的可移动距离h( 高度 ),其值不得超过3.5 毫米。若超过，将梭阀座一端磨削即可。
3、（3）起动后装载机会自动缓解转向
原因：1、如偶尔出现、且时左时右，是因为放大阀 芯移动是有卡滞现象。 排除方法：可清洗流量放大阀。 原因： 2、如固定一个方向偏转，是因为放大器阀 芯不对中。调整时，可利用调整垫片来调整阀芯的 对中度。 排除方法：调整垫片每片的厚度为0.12mm(或 0.25mm),最后用螺钉锁死。
3、（5）转向速度慢
柴油机低速或地面转向阻力大时，甚至无法转向。 原因是：转向压力或流量偏低。 1、梭阀的O形密封圈损坏。 安全阀不密封 2、油泵损坏。 阀座和先导阀磨损 3、油缸活塞油封损坏。 弹簧变形 4、放大阀中的放大阀开启压力低。 调压螺钉松动
铰接式自卸车优先转向系统方法研究
2023.02 建设机械技术与管理371 研究背景铰接式自卸车是一种可适应恶劣路况的非公路工程车辆。
通过铰接体连接前、后车架，并利用车架两侧的转向油缸控制车头转动，实现车辆转向。
铰接式自卸车越野能力强、通过性好，在热带地区的矿山开采、水利水电工程等空间受限及泥泞湿滑的场所得到广泛应用。
2 厂家方案2.1 沃尔沃铰接式自卸车优先转向系统沃尔沃是铰卡的发明者，在1966年第1台铰卡下线，到1980年铰卡下线突破10000台，并在当年对外宣布铰卡市场占有率超过50%。
之后，沃尔沃铰卡产品不断改进升级，产品型谱不断完善，在2016年推出了50周年纪念款A60H ，载重可达55吨。
铰接式自卸车优先转向系统方法研究Research on the Method of Priority Steering Systerm for Articulated Dump Truck高新功 姚锡江 路亚文（徐州徐工矿业机械有限公司，江苏 徐州 221000）摘要：优先转向系统的合理设计直接影响着铰接式自卸车的安全，并且能明显减小系统的功率损耗。
本文通过对沃尔沃、卡特彼勒铰接式自卸车优先转向系统方案进行研究，详细分析各种不同方案的要求、原理和特点。
关键词：铰接式自卸车；优先转向；液压系统中图分类号：TD57 文献标识码： A图1 铰接式自卸车运输作业为保证铰接式自卸车的安全可靠性，市场上的车辆均配置了优先转向系统。
优先转向系统是指车辆在正常行驶中，液压泵提供的油液需要优先供给转向系统（制动系统一般是独立供油）。
满足了系统的转向需求，车辆才能够按照既定路线行驶。
因此，优先向转向回路提供足够的压力和流量才能保证转向系统可靠。
目前，沃尔沃、卡特彼勒、贝尔铰接式自卸车厂商均根据自身整车系统的特点，配备了优先转向系统。
这些优先转向系统各具特色，有着完全不同的实现方法，成为其他铰卡厂家学习和借鉴的模板。
1.液压油箱2.液压泵3.转向阀4.方向盘5.过载阀组6.转向油缸图2 沃尔沃 A45G 优先转向原理图现以沃尔沃铰卡的热销车型A45G 的优先转向系统来进行分析研究，方案的本质是切断去往举升系统的油液，优先保证转向。
装载机液压系统
关于装载机液压系统的说明1．装载机产品的工作液压系统主要控制工作装置的动臂完成举升、下降、中位、浮动功能以及铲斗的收斗、中位、卸载等动作。
主要有手动操纵（LW521F、LW321F、LW421F、LW500F）和液压先导操纵（ZL50G、ZL60G、ZL80G、LW400K）两种结构形式。
(手动软轴操纵)(液压先导操纵)ZL50G等产品采用的液压先导操纵结构原理：推动先导阀的操纵杆，从先导泵来的先导油通过先导阀，推动多路换向阀阀芯的移动，从而实现工作装置的运动。
手动操纵是靠手动操纵软轴来实现多路换向阀阀芯移动。
手动操纵结构主要特点是价格便宜，结构简单、可靠，但操纵力大、操纵比例性能不好；液压先导操纵结构主要优特点是操纵力小，控制比例性能好，大大降低了司机的劳动强度，但系统较复杂、制造成本偏高。
现在国内装载机厂家采用的先导操纵原理都是一样的，元件也几乎都采用浙江临海海宏公司的产品，在高档出口车上部分采用了进口的先导阀和多路换向阀。
2．转向液压系统主要控制装载机的行驶方向。
5吨产品主要有全液压大排量转向系统（541F）、负荷传感型同轴流量放大转向系统（521F）以及流量放大转向系统（50G、60G、80G）。
全液压大排量转向系统的特点是结构简单、可靠、转向平稳，但操纵力大、系统发热量大，现采用较少；负荷传感型同轴流量放大转向系统的特点是操纵轻便、灵活、操纵力小、可靠、节能，但转向平稳性不好；流量放大转向系统的特点是以低压小流量来控制高压大流量，操纵力小，转向灵活、可靠。
1）.ZL50G等产品采用的先导型流量放大转向原理：转向时，从先导泵来的低压小流量的先导油通过转向器，推动流量放大阀主阀芯移动，来控制转向泵过来的较大流量的压力油进入转向油缸，完成转向动作。
由于通过转向器的油液是低压小流量的，转向器的排量较小，所以转向时，作用在方向盘上的操纵力小，转向灵活、可靠，降低了司机的劳动强度。
（徐工ZL50G用流量放大阀）2).LW521F装载机采用的同轴流量放大转向原理：同轴流量放大转向器与我们常用的BZZ系列转向器相同，主要由控制转阀和摆线计量装置等组成。
装载机转向液压系统(优先卸荷)
常见故障及原因
转向沉重
转向不灵活
பைடு நூலகம்
可能是由于液压油不足、 滤芯堵塞或转向器故障
等原因。
可能原因是油泵故障、 油路不畅或转向器内部
泄漏等。
方向盘抖动
可能原因是油泵驱动皮 带松动、油路中有空气 或管路连接处松动等。
油温过高
可能原因是液压系统过 载、散热不良或油品选
用不当等。
故障排除方法与步骤
检查液压油位
修和升级。
优先卸荷技术的未来发展
更加智能
优先卸荷技术将与传感器技术和人工智能技术结合，实现 自动识别负载状态和自动调整卸荷参数，提高系统的稳定 性和可靠性。
更高效
通过改进优先卸荷控制算法和优化液压元件性能，提高优 先卸荷技术的响应速度和卸荷效率，进一步降低能耗。
更广泛的应用领域
优先卸荷技术不仅在装载机领域有广泛应用，未来还将拓 展到其他工程机械领域，提高整个行业的能源利用效率和 稳定性。
调整优先卸荷阀的工作状态，以确保其正常工作。
03
装载机转向液压系统的组成
油泵
01
02
03
油泵的作用
油泵是装载机转向液压系 统中的核心元件，负责提 供动力油，使整个系统得 以运转。
油泵的类型
常见的油泵有齿轮泵、叶 片泵和柱塞泵等，根据不 同的应用场景和性能需求 选择合适的油泵。
油泵的维护
定期检查油泵的运行状况， 确保其正常工作，同时注 意油泵的润滑和清洁，防 止磨损和堵塞。
油缸
油缸的作用
油缸的维护
油缸是装载机转向液压系统中的执行 元件，负责将油的压力转化为机械能， 推动转向机构实现转向动作。
定期检查油缸的密封性能和运行状况， 确保其正常工作，同时注意油缸的润 滑和清洁，防止磨损和堵塞。
《装载机液压系统》PPT课件
积均为F，阀芯即处在油压p1与p2的推力和 弹簧力P弹之和相平衡的位置。当转向泵流 量Q1正常，p达到规定值而p1p3+P弹/F时，
分流阀被推至A工位，于是Q2＝0，辅助泵 排油全部输入工作装油路。当发动机转速降
低，使Q1减小到p1 p3+P弹/F时，分流阀便 逐渐被推向B工位，于是辅助泵开始向转向
24
结束
§ 10－5 摊铺机液压系统
随着国民经济的发展，水泥和沥青混
凝土路面的修建任务越来越重。为了实现
大规模的筑养路机械化，我国自行研制了
LTU4型全液压沥青混凝土摊铺机以及
HTH8500型滑模式水泥混凝土摊铺机等路
面机械。
摊铺机的功能是将沥青混合料均匀摊
铺在道路的面基层及磨耗层上，形成一定
密实的平整的路面，它是路面施工机械最
式起重机来对汽车起重机液压系统作一个
介绍。它是在黄河JN－150型汽车起重机基
础上改装的，最大起重重量是8吨，主要用
于工厂、矿山、码头、料场和建筑工地进
行装卸或安装作业。起重机行车部分与载
重汽车相同，为机械传动，其余部分都采
用液压传动。因此该机结构紧凑、操作方
便、工作安全可靠。整理课件
12
图为该机液压系统图。起重机为全回转
作用下自动上闸，这里的控制器仅作为停
止器使用，以防止液压马达因内漏而造成
吊重下降。
整理课件
16
结束
起重机回转速度很低，一般转动惯性力
矩不大，所以在回转液压马达的进回油路
中，没有设置过载和补油阀。
系统中的压力控制，是由两组多路阀中
的安全阀实现的。滤油器2装在液压泵排油
路上，这种方式可以保护除泵以外的全部
装载机的转向系统
02
装载机转向系统的设计
转向器的设计
转向器的类型
根据工作原理和结构，转向器可 以分为多种类型，如齿轮齿条式、
循环球式、蜗杆滚轮式等。
转向器的设计要求
转向器需要满足强度、刚度、耐 久性和可靠性等要求，以确保装 载机在各种工况下安全可靠地工
作。
转向器的参数选择
转向器的参数选择是关键，包括 齿条的模数、压力角、螺旋角等， 以及齿轮的模数、压力角、螺旋 角等，需要根据装载机的实际需
转向油缸的维护与保养
油缸清洁
油缸润滑
油缸密封性检查
定期清洁油缸表面，去 除油污和杂质。
定期检查油缸的润滑情 况，确保油缸滑动顺畅。
定期检查油缸密封件， 如发现密封件老化或损
坏，应及更换。
油缸拆卸与安装
如需拆卸和安装油缸， 应按照规范操作，避免 损坏油缸或相关部件。
转向传动机构的维护与保养
传动机构清洁
转向控制系统常见故障及排除方法
01
液压控制系统失灵
可能是由于液压泵故障、溢流阀卡滞或油路堵塞等原因造成。排除方法
包括检查并修理液压泵、调整溢流阀或清洗油路。
02
电子控制系统故障
可能是由于传感器故障、线路故障或控制器故障等原因引起。排除方法
包括检查并修理传感器、线路或控制器。
03
转向角度不正确
可能是由于角度传感器故障、安装位置不正确或信号干扰等原因造成。
转向传动机构的设计
转向传动机构的类型
01
转向传动机构可以分为多种类型，如机械式、液压式、电动式
等。
转向传动机构的设计要求
02
转向传动机构需要满足传动效率和可靠性的要求，同时需要保
证机构的紧凑性和轻量化。
装载机转向液压系统(优先卸荷)
此时，通过进油口（P）和C腔来自转向 泵的流量通过C-T流道卸荷回油，此时单 向阀闭合。当工作液压系统工作压力下降， 其压 力低于卸荷阀加载压力时 ，阀芯回 （左）移，卸荷阀闭合，切断了C腔和回 油口（T）的通道，来自转向泵的流量又 通过单向阀与工作泵输出流量合流进入工 作液压系统。当工作液压系统压力继续下 降，其工作压力低于导阀闭合压力时，导 阀闭合，卸荷阀芯在弹簧（8）力的作用下 退回到原始位置。
3)转向失灵 ① ①方向盘不能自动回中，弹簧片 折断，应更换。 ② ②压力振摆明显，甚至不能转动， 拔销或联动轴已损坏，应更换。 ③ ③油泵完全损坏或矩形键剪断， 修复或更换。
4)装载机正常提升时，提升速度正常，当 超负荷提升或强制挖掘时，动力机负荷增 大，如动力机冒黑烟。切进牵引力下降， 超负荷提升时，提升速度没有太明显下降。 主要原因：卸荷阀无法开启。应卸下 阀芯，清洗阀体阀芯，阀体阀芯要配研， 保证阀芯在阀体内移动要自如。
优先卸荷阀由优先阀、溢流阀、卸荷阀 和单向阀组成，它具有转向优先、溢流 卸荷和转向泵卸荷之功能。是“同轴流 量放大卸荷系统”必不可缺的元件。 动力机起动后，转向泵输出的液压油 从P口进入，通过CF口进入转向器
不转向时，由于转向器处于中位闭合状态，没 有流量输出，CF口的压力升高，与CF口连通 的优先阀右端压力升高，优先阀在二端压力差 的作用下克服弹簧力左移，打开了P口和C腔的 通道，转向泵输出的油液从P口进入通过C腔打 开单向阀从EF口输出与工作泵输出的油液合流 进入工作分配阀。当工作液压系统不工作时， 则二泵合流，流量通过工作分配阀回油箱。当 工作液压系统工作时，则二泵合流流量供给工 作液压系统工作。P口和CF口始终处于连通状 态。
当转动方向盘时，从转向泵输出的液压油从进 油口P口进入转向器，经阀套和阀芯进入计量 马达，从计量马达输出的液压油又经阀芯、阀 套出油从左（L或A）或右（R或B）输出进入 转向油缸工作腔，使机子左转向或右转向。 此转向器属BZZ6型，与BZZ5型转向器同属 负荷传感全液压转向器。它是在BZZ5型基础上 增加了与计量马达油路并联的放大器，而BZZ5 型转向器与ZL50C的BZZ3型转向器不同之处是： 增加了负荷传感油路（控制）。
装载机转向液压系统
�转向系统的概述�液压传动的基本原理及组成�转向液压系统的组合分类�各部件的主要作用和原理转向系统概述�转向系统：是实现行驶或作业时前后车架的转向度来提高作业效率与安全性。
�转向方式的分类：�液压转向技术在应用方式上一般分为全液压转向和全液压助力转向这两种型式。
这两者的主要区别在于全液压转向系统仅仅依靠液压介质为动力去实现转向功能，且转向控制元件与执行元件之间无需如何刚性连接。
�全液压转向技术通常用于时速≤60 km/h 的非道路轮式移动车辆的液压操舵。
具有操作轻便、转向灵活、安装布置方便等诸多优点。
液压传动基本原理及组成�液压传动的基本原理是在密闭的容器内，利用有压力的油液作为工作介质来实现能量转换和传递动力的。
其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。
�液压传动系统：由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和介质等组成。
转向液压系统的组合分类�ZL30系列：转向泵CBG2040、单路稳定分流阀FLD-30、转向器BZZ-400FK �ZL40/50系列：静态信号优先阀YXL-F250-N7转向泵CBGJ2080同轴流量放大转向器TLF-E1000动态信号优先阀VLE-150动态信号转向器BZZ—800FK�转向泵：CBGJ2080齿轮泵，用于将机械能转化为液能。
具有体积小、质量轻；结构简单，耐用；故障少，易维护的特点。
各部件的主要作用和原理�转向泵工作原理：进油腔与排油腔齿轮副的张开或啮合，造成容积的增大或减小来实现吸油和排油过程的。
排油腔吸油腔�单稳阀：ZL30系列机型所配的单稳阀采用FLD—30型，稳定流量为30L/min，转向系统压力为14Mpa。
�该阀主要由阀体、阀芯、弹簧及阻尼塞等组成。
泵来油泵来油至转向器合流至工作泵至转向器合流至工作泵�优先阀有内控和外控两种控制方式，并可用三种不同的控制压力的弹簧（0.45MPa、0.7MPa和1.05MPa），在选用时要说明控制方式和弹簧的控制压力。
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全转向时间
（S）
3
精品课件
（一）工作原理图和工作原理
精品课件
1.方向盘没有转动时
转向泵（2）输出的液压油进入优先阀 （3）和转向器（4）。由于方向盘没有 转动，转向器处于封闭状态，没有流量 输出，只有极少量油液通过转向器回油 外，均可通过优先卸荷阀与工作泵输出 的液压油合流进入工作分配阀供给工作 液压系统工作。当工作液压系统不工作 时，转向泵和工作泵输出的流量均通过 工作分配阀回油箱。
XG953转向液压系 统
精品课件
本系统为同轴流量放大、转向优先、双泵合分
流卸荷液压系统，简称同轴流量放大卸荷转向
系统。它由转向泵、同轴流量放大转向器、优
先卸荷阀（含优先阀、溢流阀和卸
数
：
转 向 系 统 额 定 工 作 压 力 （ MPa ） 14
卸荷压力
（ MPa ） 12
精品课件
此时，通过进油口（P）和C腔来自转向
泵的流量通过C-T流道卸荷回油，此时单向 阀闭合。当工作液压系统工作压力下降， 其压力低于卸荷阀加载压力时，阀芯回 （左）移，卸荷阀闭合，切断了C腔和回油 口（T）的通道，来自转向泵的流量又通过 单向阀与工作泵输出流量合流进入工作液 压系统。当工作液压系统压力继续下降， 其工作压力低于导阀闭合压力时，导阀闭 合，卸荷阀芯在弹簧（8）力的作用下退回 到原始位置。
精品课件
转向时，转向泵输出的液压油通过P口、CF口 和转向器进入转向油缸工作腔使机子转向。装 载机的转向速度取决于通过转向器进入油缸工 作腔的流量，而转向器输出的流量又取决于方 向盘的转动速度。而转向泵输出的流量取决于 动力机的转速。转向泵输出最大流量远高于所 需要的流量。当动力机低速运转时，转向泵输 出流量低于转向所需流量时，则其全部流量均 通过CF口供给转向工作，此时，P口与C腔油路 切断。
转向泵输出的部分流量（转向工作时） 或全部流量（转向不工作时）仍与工作 泵输出的流量合流进入工作分配阀供给 工作液压系统工作。
精品课件
5．
转向时，当转向油缸工作腔压
力达到或超过额定工作压力时，溢流阀
开启，工作腔压力油溢流回油箱。
精品课件
6．
机子在行走中没有转动方向盘
在外阻力作用下转向时，转向油缸一腔
精品课件
2.转动方向盘转向时
当转动方向盘时，转向泵输出的液压油通过优 先卸荷阀和转向器进入转向油缸工作腔，使机 子转向。转向油缸回油腔油液通过转向器回油 箱。当转向泵输出的流量超过转向所需流量时， 优先阀另一油路开通，除了转向所需部分流量 外，均通过优先卸荷阀（EF口）与工作泵输出 的流量合流进入工作分配阀供给工作液压系统 工作或回油。当转向泵输出的流量低于转向所 需流量时，优先阀另一油路又被切断，其转向 泵输出的全部流量供给转向工作。
精品课件
当动力机转速较高，转向泵输出的流量 大于转向所需的流量时，优先阀开启，P 口与C腔连通，此时多于转向所需的部分 转向泵流量，则通过单向阀从EF口输出 与工作泵输出的流量合流供给工作液压 系统工作或回油箱。
精品课件
当工作液压系统工作压力达到或超过卸荷阀导阀 开启压力时，导阀开启，通过导阀的回油油液进 入卸荷阀的左端，并通过卸荷阀芯上的节流孔 （a ）回油。卸荷阀主阀右端通过通孔（b）与回
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在转向器进出油口平面上连接有双 作用缓冲补油阀，进出油管路均与此阀 连接，它的作用是：装载机在行驶中， 在外阻力的作用下迫使机子转向，油缸 一腔受压，当其压力超过调定的压力时， 缓冲阀开启，油缸受压腔溢流卸荷；以 保护元件的安全。同时，油缸另一腔会 出现真空现象，此时可通过补油阀补油。
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油口（T）连通。由于节流孔（a）的节流作用， 卸荷阀芯二端产生压力差，此压力差迫使卸荷阀 芯克服弹簧（8）力右移，当工作液压系统工作 压力继续升高并达到或超过卸荷阀卸荷压力时， 导阀开度增大，通过导阀和节流孔（a）的流量 增加，卸荷阀芯二端压力差增大，卸荷阀芯右移 行程增大，卸荷阀开启，打开了C腔和回油口（T） 的通道。
2.优先卸荷阀（结构参看图三）
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优先卸荷阀由优先阀、溢流阀、卸荷阀 和单向阀组成，它具有转向优先、溢流 卸荷和转向泵卸荷之功能。是“同轴流 量放大卸荷系统”必不可缺的元件。
动力机起动后，转向泵输出的液压 油从P口进入，通过CF口进入转向器
精品课件
不转向时，由于转向器处于中位闭合状态，没 有流量输出，CF口的压力升高，与CF口连通的 优先阀右端压力升高，优先阀在二端压力差的 作用下克服弹簧力左移，打开了P口和C腔的通 道，转向泵输出的油液从P口进入通过C腔打开 单向阀从EF口输出与工作泵输出的油液合流进 入工作分配阀。当工作液压系统不工作时，则 二泵合流，流量通过工作分配阀回油箱。当工 作液压系统工作时，则二泵合流流量供给工作 液压系统工作。P口和CF口始终处于连通状态。
精品课件
3.工作液压系统的工作压力达到或超 过卸荷压力时，卸荷阀开启。
1） 工作液压系统和转向液压系统同时工 作时，转向泵输出的流量除供给转向所 需流量外，均通过优先卸荷阀回油，此 时单向阀闭合。 2） 当转向液压系统不工作时，转向泵输 出的全部流量均通过卸荷阀回油，此时 单向阀闭合。
精品课件
4.当工作液压系统的工作压力低于加 载压力时，卸荷阀闭合
压力升高，当其压力达到或超过双向缓
冲补油阀的额定开启压力时，缓冲阀开
启，转向油缸压力腔压力油通过缓冲阀
溢流回油。
精品课件
（二）同轴流量放大卸荷系统的主要 部件结构原理
1.同轴流量放大转向器（结构参看图二）
精品课件
由阀芯、阀套和阀体等组成的控制/放大转阀 起控制油流方向和放大流量的双重作用，由转 子和定子等组成的摆线针轮啮合副起计量马达 的作用；拔销、联动轴连接控制/放大转阀和 摆线针轮啮合副的转子、构成机械反馈环节； 联动轴起传递扭矩作用；回位弹簧使控制/放 大转阀的阀芯和阀套能够越过死区严格对中。
精品课件
当转动方向盘时，从转向泵输出的液压油从进 油口P口进入转向器，经阀套和阀芯进入计量 马达，从计量马达输出的液压油又经阀芯、阀 套出油从左（L或A）或右（R或B）输出进入转 向油缸工作腔，使机子左转向或右转向。
此转向器属BZZ6型，与BZZ5型转向器同属 负荷传感全液压转向器。它是在BZZ5型基础上 增加了与计量马达油路并联的放大器，而BZZ5 型转向器与ZL50C的BZZ3型转向器不同之处是： 增加了负荷传感油路（控制）。