挖掘机的液压系统及控制讲解
挖掘机液压系统详解
流
量
发动机高转速
流
量
发动机高转速
发动机低转速
阀杆行程 (a) 通常负载敏感系统
发动机低转速 阀杆行程 (b) 转速连动控制负载敏感系统
图五 阀杆行程流量特性
从图中可见，当发动机在低转速时，阀杆达到一定行程后，阀杆行程（阀的开度）增 加，阀控制的流量保持不变（在图中水平线）。
图五（b）为转速连动控制的负载敏感系统，由于转速连动控制，当发动机转速低时， 补偿压差降低，因此该情况下，阀杆行程和通过流量曲线，为一条连续的倾斜线，没有水 平线区段。
挖掘机液压系统一般都由四大部分，IB 系统中各液压作用元件液压子系统和多路阀先 导操纵系统这二个部分没有多大特色，为节约篇幅在本文不作介绍。本文重点介绍 IB 系统 中具有特色的部分：多路阀液压系统和液压泵控制系统。
一．东芝回油路压力补偿分流比负载敏感阀（IB 系列阀） 东芝回油路压力补偿分流比负载敏感阀液压系统的原理符号，如图二所示 该阀由 9 联阀组成（动臂，斗杆，铲斗，回转和二个行走外，有三个供选用阀）， 可用 于小型挖掘机上。三个供选用阀：一个用于推土，一个用于动臂偏转，还剩下一个供后备用， （可装其他附属工作装置）。各阀并联供油，中位封闭。阀组中包括液压作用元件的过载阀 和补油阀，具有增压功能的安全阀，油泵流量控制阀和负流量控制节流孔等。
k>1 k=1 k<1
负载压力PL 图七
采用 K<1 压力补偿阀结构，△P 与自身负载压力有关，如图七所示，随着自身负载压 力的提高，压差△P 减少，使得流量自动减少，这样当遇到惯性负荷时，不会因负载压力突 然增高，产生压力补偿阀过度调整，使进入回转马达的流量超过目标流量。避免了产生来 回振摆的现象。
NACHI 作了改进，采用压差减压阀检出多路阀的进口压力和最高负载压力之差 PLS，作
挖掘机液压工作原理
挖掘机液压工作原理挖掘机是一种重型工程机械，广泛应用于土方工程、公路建设、矿山开采等领域。
而挖掘机的液压系统是其重要的工作原理之一，它通过液压传动来实现各种机械运动，具有结构简单、传动平稳、反应灵敏等优点。
下面我们将详细介绍挖掘机液压工作原理。
首先，挖掘机液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀等组成。
液压泵负责将机器的动力转化为液压能，提供给整个液压系统；液压缸则是将液压能转化为机械能，推动机械运动；液压阀则起到控制液压系统流量、方向等作用。
其次，液压系统工作原理主要是利用液体不可压缩的特性，通过液压泵将液体压入液压缸，从而推动液压缸的活塞运动。
具体来说，当液压泵工作时，液体被吸入液压泵内，随后被压缩并排入液压缸，从而推动液压缸活塞运动。
而液压阀则起到控制液体流动方向、流量等作用，从而实现对液压系统的精确控制。
再者，液压系统的工作原理可以简单概括为“液体传力”，即通过液体在密闭管路中的传递压力来实现机械运动。
这种工作原理具有传动平稳、反应灵敏、传动效率高等优点，适用于各种复杂的工程机械。
最后，挖掘机液压系统的工作原理对于挖掘机的工作性能和稳定性具有重要影响。
合理的液压系统设计和优质的液压元件选用，可以有效提高挖掘机的工作效率和可靠性。
因此，对于挖掘机液压系统工作原理的深入理解和掌握，对于提高挖掘机的工作效率和使用寿命具有重要意义。
总之，挖掘机液压系统的工作原理是挖掘机能够正常工作的重要基础，它通过液压泵、液压缸、液压阀等组成，利用液体不可压缩的特性，实现了机械运动的精确控制。
深入理解和掌握挖掘机液压系统的工作原理，对于提高挖掘机的工作效率和可靠性具有重要意义。
挖掘机工作原理
挖掘机工作原理挖掘机，是一种广泛应用于土木工程和建筑工程中的重型工程机械设备。
它以其强大的助推力和挖掘能力，在土方工程中扮演着举足轻重的角色。
那么，究竟是什么原理让挖掘机如此出色地完成各种挖掘任务呢？接下来，我们将一同探究挖掘机的工作原理。
1. 原理概览挖掘机的工作原理基于液压系统，通过液压泵将机械能转化为液压能，再通过控制阀调节液压能的流动和压力，从而推动执行机构，实现挖掘和推土等作业。
此外，挖掘机还可以通过改变挖斗角度、回转角度以及工作装置的伸缩等方式来完成多样化的工作任务。
2. 液压系统挖掘机的液压系统由液压泵、液压缸、控制阀等组成。
液压泵是挖掘机的动力来源，它负责将机械能转化为液压能。
控制阀则用于调节液压系统的工作压力和流量，并控制液压缸的动作。
液压缸则是挖掘机实现各种动作的关键部件，它能够将液压能转化为线性或旋转运动。
3. 液压泵工作原理液压泵通过吸入低压油液，并产生高压油液的能力来实现液压系统的工作。
在液压泵内部，有一个容积可变的工作腔，液压泵通过改变工作腔的容积，及时吸入和排出油液。
这种容积的变化是通过液压马达或者电动机提供的动力驱动液压泵中的连杆和曲轴的运动实现的。
4. 液压缸工作原理液压缸由缸体、活塞和活塞杆组成。
当控制阀调节油液进入液压缸时，液压力推动活塞和活塞杆开始移动。
液压力的大小取决于油液的流量和系统的工作压力。
当油液的流量增加时，液压缸的移动速度也会相应增加。
5. 控制阀工作原理控制阀通过调节油液的流向和流量，实现对液压系统的控制。
控制阀内部有多个阀芯和油路，控制阀芯的移动位置决定了油液流向哪个油路。
当控制阀芯移动时，某个油路被打开，油液流经该油路，从而推动液压缸或其他执行机构的动作。
综上所述，挖掘机的工作原理主要基于液压系统，通过液压泵将机械能转化为液压能，再通过控制阀调节液压能的流动和压力，推动液压缸实现挖掘和推土等作业。
同时，挖掘机还借助液压缸的线性或旋转运动，并通过改变挖斗角度、回转角度和工作装置的伸缩等操作，实现不同的功能和任务。
挖掘机力士乐液压系统分析解读
挖掘机力士乐液压系统分析解读液压系统概述液压系统是挖掘机中非常重要的一个系统，它主要是利用流体（液体或气体）在传递压力时的性质来实现各种机械运动。
在挖掘机中，液压系统应用广泛，比如液压缸、液压马达、液压泵等等。
其中力士乐是液压系统领域的知名品牌，其液压系统在挖掘机中也常被使用。
液压系统由几个主要组件组成，例如：液压油箱、液压泵、压力控制阀、扭转控制阀、比例控制阀、液压缸、液压马达、油管、滤清器等。
液压系统配备了必要的仪器和仪表（如压力表、热表、流量表、温度计等）来监测系统的运行情况，以保证液压系统在正常情况下运行。
力士乐液压系统力士乐作为液压系统领域的专家，其液压系统在挖掘机中得到广泛应用。
力士乐液压系统由多个组件构成，其中主要包括：液压泵力士乐液压泵是一种可变转速、轴向柱塞机构的过量式泵。
它通过控制分配体的位置和角度来实现输出流量的连续调整，满足挖掘机在不同功率工况下的操作需要。
液压缸液压缸是力士乐液压系统中的重要组成部分，用于实现各种动作，例如：翻转、伸缩、升起、旋转等。
液压缸受到液压系统的压力控制，并且通过各种控制阀的控制来改变各种动作的速度和力度。
液压马达液压马达也是力士乐液压系统中的重要组件，它主要用于将油液转换成转速或扭矩用于实现各种动作。
控制阀液压系统中的控制阀作为控制油液流动的关键元件，可以实现对压力、流量和方向等参数的控制。
常见的控制阀有比例控制阀、分配阀、压力阀、单向阀等。
液压油箱液压油箱是力士乐液压系统中存储液压油的地方。
它可以作为油液的储备，也可以用来散热，从而保证液压系统的稳定运行。
力士乐液压系统的运行原理力士乐液压系统的运行是基于流体力学原理的。
当液压泵工作时，会在液压系统中形成一定的压力，将油液送入各个液压元件中，通过各种控制阀的开启和关闭来实现液压缸、液压马达的运作。
液压泵通过液压油箱中的油液提供能量，而液压缸和液压马达则将这些能量转化成机械动力。
液压缸的作用是将液压能转化为各种机械运动，例如：升起和下降、旋转等。
挖掘机液压系统介绍
挖掘机液压系统介绍概述挖掘机是一种常见的工程机械设备，主要用于土地平整、挖掘和运输等作业。
挖掘机的液压系统是其重要的工作部分，为其提供了动力和控制功能。
本文将介绍挖掘机液压系统的基本构成和工作原理。
液压系统构成挖掘机的液压系统主要由液压泵、液压马达、液压缸、液压阀等组成。
液压泵液压泵是挖掘机液压系统的动力源，负责将液压油从油箱抽吸并通过管路输送到液压执行元件。
液压泵分为齿轮泵、柱塞泵、叶片泵等多种类型，根据挖掘机的工作需求选择合适的液压泵。
液压马达和液压缸液压马达和液压缸是挖掘机液压系统的执行元件，液压马达通过液压油的压力驱动旋转以提供动力，液压缸则通过液压油的压力来推动挖掘机的臂、斗杆、铲斗等部件实现各种操作。
液压阀液压阀是挖掘机液压系统中的控制元件，根据操作需求控制液压油的流动方向、压力和流量。
常见的液压阀有单向阀、换向阀、溢流阀等多种类型。
液压系统工作原理挖掘机液压系统的工作原理主要包括液压动力传递和控制两个方面。
动力传递在挖掘机液压系统中，液压泵通过驱动电机带动转子旋转，通过吸入和压出动作将液压油从油箱吸入并排出到液压系统的工作回路中。
液压泵的排油口通过油管连接至液压元件，将液压油的液压能力传递给液压元件，从而实现液压系统的动力传递。
挖掘机液压系统的控制由液压阀完成。
液压阀控制液压油的流动方向、压力和流量，根据操作人员的指令来实现液压系统的各项功能。
液压阀通过电磁控制、机械控制或手动控制等方式来实现对液压系统的控制。
液压系统的优势挖掘机液压系统具有以下优势：1.动力输出平稳：液压系统通过液压油的压力传递动力，可以平稳地输出动力，避免机械传动中的冲击和震动。
2.调速性能好：液压系统可通过调节液压泵的转速和液压阀的开启度来控制系统的速度，实现精确的速度调节。
3.提供大扭矩和力矩：液压系统通过增加液压油的压力来提供大扭矩和力矩，适用于大功率的工作需求。
4.系统结构简单：挖掘机液压系统的结构相对简单，易于维修和保养。
液压挖掘机的控制系统
无线遥控发射机对遥控系统的控制指令信号进 行编码、载波调制以及信号放大，然后通过其 自身的发射天线以无线电波的形式进行发射； 无线遥控接收机将接收到的无线电信号放大、 解调、译码、驱动后送给输出电路。工程车辆 上的各种机械转换元件在输出电路的控制下分 别驱动相应的执行元件及其传动机构，最终完 成各功能部件的预定动作，这些预定动作应能 够满足工程车辆正常工作要求。
液压挖掘机整机控制系统
1）液压油温度控制系统 2）液压挖掘机工况监测与故障查找系统 3）自动挖掘控制系统 4）无线遥控挖掘机
液压油温度控制系统
必要性：液压系统功率损失大部分转变为热量， 引起油温升高。其结果不仅使液压系统效率下 降，也加速油质恶化。据资料介绍，液压油温 度超过55度每升高9度，油液的使用寿命将缩 短一半。因此，应尽量避免液压油温度过高。
发动机的启动、熄火与油门控制、各工作装 置的控制、挡位控制、转向与制动控制等。
EPEC它是芬兰EPEC OY公司开发的一种控制系 统模块，是基于长期恶劣环境如高振动、大 温度变化和潮湿等条件下仍能正常可靠地工 作而开发的，具有高可靠性和安全性，目前 已广泛应用于工程机械、农业机械、工业设 备等诸多领域。
ห้องสมุดไป่ตู้
现代先进工况监测与故障查找系统列举
德国 德马克公司 ETM 、 ECS 德国 O&K公司 BCS 日本 日立建机公司 Dr.EX故障诊断系统
德马克公司
中小型挖掘机采用ETM系统。优势：数字显示 向司机显示设备主要运行状况 大型矿用挖掘机采用ECS（电子监测）系统。 优势：①能使司机坐在驾驶室就能对设备所有 性能进行彻底检查。②允许维修人员进入系统 将上次维修后的故障信息记录打印分析
挖掘机的工作原理
挖掘机的工作原理
挖掘机的工作原理是利用液压系统来驱动，主要分为液压系统、动力系统、工作装置和控制系统四个部分。
液压系统：液压系统由液压泵、液压缸和液压马达组成。
液压泵通过输入动力将液压油泵入液压缸或液压马达中，产生压力和流量来完成工作装置的动作。
动力系统：动力系统以发动机为主要动力源，通过连杆机构将发动机的功率传递到液压泵上，从而提供所需的液压油压力和流量。
同时，还包括传动系统、冷却系统等。
工作装置：工作装置是挖掘机实际进行挖掘、装卸作业的部分，主要由斗杆、斗杆缸、铲斗和铲斗缸组成。
液压泵通过液压油将动力传递到斗杆缸和铲斗缸，从而使斗杆伸缩和铲斗的开合、提升等动作完成。
控制系统：控制系统通过控制器、控制阀等控制设备来调节液压系统中液压油的压力和流量，实现挖掘机的各种动作。
操作员通过操作手柄、脚踏板等操纵控制器，从而控制液压泵输出的压力和流量。
总体而言，挖掘机的工作原理是通过液压系统将发动机的动力转化为液压油的压力和流量，通过控制系统操作工作装置的动作，实现挖掘、装卸等作业。
挖掘机的工作原理
挖掘机的工作原理
挖掘机是一种重型机械设备，它的工作原理主要依靠液压系统和机械传动。
下面将详细介绍挖掘机的工作原理。
1. 液压系统：
挖掘机的液压系统主要由液压泵、液压缸和液压阀组成。
动力来自发动机，发动机通过带动液压泵，在系统中产生高压油液。
油液经由管路输送到液压缸，推动液压缸的运动，实现挖掘机各部件的工作。
液压阀则控制液压系统的流量和压力等参数，确保挖掘机的稳定运行。
2. 机械传动：
挖掘机的机械传动主要由发动机、液压马达和齿轮等组成。
发动机提供动力，驱动工作装置和行走装置。
液压马达通过输出的转矩来驱动工作装置，如铲斗和臂架等。
齿轮传动则用于控制传动比例，满足不同工况下的需求。
挖掘机的工作流程如下：
1. 开始工作前，操作人员启动发动机；
2. 操作人员通过操纵杆和脚踏板等操纵装置，控制液压阀的开关，打开所需功能；
3. 发动机的动力通过液压系统输出，驱动相应的工作装置，如铲斗等；
4. 液压泵不断从油箱中吸取液压油，并增加其压力，将高压油液输送到液压缸中；
5. 液压缸的运动推动工作装置的相应部件，如铲斗的上升、臂架的伸缩等；
6. 进行挖掘、装载等工作；
7. 工作完成后，操作人员关闭相应液压阀，停止液压系统的工作；
8. 停机时关闭发动机。
通过液压系统和机械传动的配合，挖掘机能够高效地进行土方作业、矿山开采等工作。
挖掘机的工作原理凭借其强力和高效率的特点，在建筑工程、采矿等领域发挥着重要作用。
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开式和闭式液压系统
• 请记住： • 闭式液压系统只能用于泵——马达。或者
说只能用于旋转运动的执行元件 • 开式液压系统可以用于泵——马达，也可
液压回路的合流
• 合流：一般用于双 泵和多泵系统中。 用合流阀或者使两 个回路中相应的换 向阀同时动作，让 两个泵同时向一个 执行元件供油以提 高该执行元件的运 动速度。
主控阀杆 泵1
合流阀杆 泵2
开式和闭式液压系统
• 液压系统有开式液压系统和闭式液压系统 两种。 开式液压系统油的流动
• 油箱——泵——控制阀——执行元件—— 控制阀——油箱 闭式液压系统油的流动
不同的回路。 1. 直动式：中低压系统 2. 先导式：高压系统
直动式安全阀 弹簧比较硬
先导式安全阀 弹簧比较硬
弹簧很软 液压油通过节流孔 时，在节流孔的前 后产生压力差△P △P=P－P′
直动式减压阀
液压油通过缝隙 产生压力降△P PC =PA－ △P
保持出口压力 稳定的措施
先导式减压阀 原理与先导式安全阀类 似，用于高压系统。
• 输出扭矩M（单位NM，牛米） M=△P × q ×η
其中△P为马达进出口压力差， η 为马达的机械 效率。 • 输出转速n（单位rpm，转/分钟）
n=Q ×η /q 其中η 为马达的容积效率。
液压控制阀
1. 流量控制阀 2. 压力控制阀 3. 方向控制阀
流量控制阀
• 主要控制流过管路的流量，通过对流量的控 制还可以对回路的压力产生一定影响。注意 节流会产生损失。
单向阀
选择阀（梭阀）
A1
A2
换向阀
T A
T P
A P
液控换向阀
先导泵 来油
回位弹簧
先导泵 回油
电磁阀
电磁阀控制换向阀 控制符号
换向阀开口量与液压冲击 K＞F：正开口，较多采用。无换向冲击， 但是会造成“点头”现象。 K＜F：负开口，有换向冲击。
封闭量
开口量
三位四通换向阀
正开口换向的“点头”现象：
节流阀（阻尼孔）：
使液压油通过小孔、缝隙 、窄槽等结构元素后流量 减小并产生压力降△P（阻 尼） 。注意流动的液压油 才具有上述性质。如果液 压油是静止状态，则根据 连通器原理，前后的压力 是相等的。
压力控制阀
• 安全阀——限制系统最高压力，保护系统 元件不被高压损坏。
1. 直动式：中低压系统 2. 先导式：高压系统 • 过载阀：限制封闭管路最高压力。 • 减压阀——一个泵同时供给两个以上压力
目的：动臂油缸大腔进油。 结果：在重力作用下,换向瞬间 大腔的油流回油箱，造成油缸 先缩回后伸出。
“点头”现象的解决方案
1.采用三位六通
换向阀；
2.在进油道设置
单向阀。
5
注：
1.管路5和12都是
进油道；
2.管路是回油。
12 10
二通插装阀
方 向 控 制 回 路
液压蓄能器
液压油 膜片
原理：气体被压 缩后储存能量。
液压油缸
液压控制阀
（圧力･流量･方向）
压力控制阀→控制压力 流量控制阀→控制速度 方向控制阀→控制方向
控制三 方式
液压泵 （输出压力油）
辅助机构
（液压装置辅助功能）
油箱
（储存油液）
可变节流阀
切换阀
单向阀
溢流阀
液压泵 油温计 过滤器
油箱
冷却器
液压泵—齿轮泵 吸油：封闭的容积总是处于不断增大的状态 排油：封闭的容积总是处于不断减小的状态
挖掘机的液压系统及控制
帕斯卡原理—液体不可压缩
• 处于密闭容器内的 液体对施加于它表 面的压力向各个方 向等值传递。
• 速度的传递按“容 积变化相等”的原 则。
• 液体的压力由外载 荷建立。认为泵一 出油就有压力是错 误的。
• 能量守恒。
面积大
重物
面积小
充满油
力＝压力×面积 速度＝流量÷面积 功率＝速度×力
缝隙
方向控制阀
• 主要控制方向，还可以利用阀的开度适度控 制回路的流量和压力。
1. 单向阀：只允许液压油单方向通过 2. 选择阀：根据回路中压力的高低自动选择液
压油通过的方向 3. 截止阀：一个位置封闭，另一个位置通过 4. 液压控制换向阀（液压先导控制） 5. 电磁阀控制换向阀 6. 二通插装阀
• 流量Q（单位L/min，升/分钟） 单位时间内输出液压油的体积。 Q=q×n（不考虑单位转换系数，下同） 其中n是泵的转速，单位rpm，转/分钟
• 泵的功率N（单位Kw，千瓦） N=P×Q
液压马达的基本性能参数
• 排量q（单位ml/r，毫升/转） 液压马达每转一周所排出液体的体积。排量不可变 的叫定量马达，排量可变的叫变量马达。
液压泵与液压 马达原理上是 可逆的，但结 构略有不同。
液压泵—轴向柱塞泵
伺服柱塞 斜盘
駆動軸 斜盘支撑台
缸体 配油盘
柱塞滑靴液压泵的基 Nhomakorabea性能参数
• 压力P（单位Mpa，兆帕） 泵的输出压力由负载决定。负载↑压力↑，负载↓压力↓。 安全阀限制最高压力。
• 排量q （单位ml/r，毫升/转） 泵每转一周所排出的液压油的体积。 排量不可变的泵叫定量泵；排量可变的泵 叫变量泵。
液压系统原理图常用线型和符号
1. 粗实线：主管路和主油道。 2. 虚线：控制管路和控制油道。 3. 双点划线：部件组成，它一般是
封闭的。 4. 油路接通与否：有3种方式表达。
⑴圆点与交叉；⑵交叉与小圆弧 ；⑶圆点与小圆弧 5. 符号： P——泵压力油 A、B——油缸或马达的工作油口 O、T、Dr——油箱
作用：吸收液压 振动和冲击并且 可以作为应急能 源使用。
充满氮气
液压回路的串联
• 串联：多路换向阀 中上一个阀的回油 为下一个阀的进油 。液压泵的工作压 力是同时工作的执 行元件的总和，这 种油路可以做复合 动作，但是克服外 载荷的能力比较差 。
液压回路的并联
• 并联：多路换向阀中 各换向阀的进油口都 与泵的出油路相连， 各回油口都与油箱相 连。这种油路克服外 载荷的能力比较强， 但是几个执行元件同 时工作时负载小的先 动，负载大的后动， 复合动作不协调。
液压系统的基本组成
• 动力元件：将机械能转换为液体压力能。 • 执行元件：将液体压力能转换为机械能。
例如油缸、油马达等。 • 控制元件：各种阀。大致有压力控制阀、
流量控制阀、方向控制阀等。 • 辅助元件：油箱、过滤器、管路、接头、
密封、冷却器、蓄能器等等。
液压回路的构成
液压执行机构 （将压力转换为动力）