动力系统液压挖掘机基础知识
挖掘机基本构造及工作原理
第一部分：挖掘机第一章挖掘机的基本构造及工作原理第一节概述一、单斗液压挖掘机的总体结构单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等，如图所示。
常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上，通常称为上部转台。
因此又可将单斗液压挖掘机概括成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。
工作装置——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路上部转台——①发动机、②减震器主泵、③主阀、④驾驶室、⑤回转机构、⑥回转支承、⑦回转接头、⑧转台、⑨液压油箱、⑩燃油箱、○11控制油路、○12电器部件、○13配重行走机构——①履带架、②履带、③引导轮、④支重轮、⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧装置挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能，由液压柱塞泵把机械能转换成液压能，通过液压系统把液压能分配到各执行元件（液压油缸、回转马达+减速机、行走马达+减速机），由各执行元件再把液压能转化为机械能，实现工作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行走运动。
二、挖掘机动力系统1、挖掘机动力传输路线如下１）行走动力传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——中央回转接头——行走马达（液压能转化为机械能）——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走２）回转运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——回转马达（液压能转化为机械能）——减速箱——回转支承——实现回转３）动臂运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——动臂油缸（液压能转化为机械能）——实现动臂运动４）斗杆运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——斗杆油缸（液压能转化为机械能）——实现斗杆运动５）铲斗运动传输路线：柴油机——联轴节——液压泵（机械能转化为液压能）——分配阀——铲斗油缸（液压能转化为机械能）——实现铲斗运动1、引导轮2、中心回转接头3、控制阀4、终传动5、行走马达6、液压泵7、发动机8、行走速度电磁阀9、回转制动电磁阀10、回转马达11、回转机构12、回转支承2、动力装置单斗液压挖掘机的动力装置，多采用直立多缸式、水冷、一小时功率标定的柴油机。
简析液压挖掘机基本原理及基本构造
简析液压挖掘机基本原理及基本构造挖掘机在交通、水利、矿山、能源、等建设工程中起着非常重要的作用。
挖掘机主要分为机械式挖掘机和液压式挖掘机。
液压挖掘机能够灵活的运行，维修又较机械式挖掘机更为简便，配备了多种的工作装置，所以成了挖掘机的主流机型。
本文将系统的讲解液压挖掘机基本原理和基本构造。
液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分构成。
液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、管路、油箱等组成。
电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。
液压挖掘机一般由工作装置、回转装置（发动机、驾驶室等）和行走装置（行走部分）三大部分组成（图1）。
根据液压挖掘机基本原理和液压挖掘机基本构造可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。
工作装置是直接完成挖掘任务的装置。
它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。
动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。
为了适应各种不同施工作业的需要，液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具（图2）。
回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。
发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地，也可改用电动机。
液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。
以工地使用较多的PV-200型液压挖掘机为例。
该机采用改进型的开式中心负荷传感系统（OLSS）。
该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度（输出流量）的方法，减少了发动机的功率输出，从而减少燃油消耗，是一种节能型系统（见图3）。
这也是液压挖掘机基本原理之一。
液压系统是液压挖掘机的重点部分，这种液压系统的特点是：定转矩控制，能维持液压泵驱动转矩不变，载断控制，可以减少作业时间的卸荷损失；油量控制，可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。
液压挖掘机培训PPT课件
挖掘机作业过程
挖掘机一个作业循环包括以下动作： 1. 挖掘 通过回转铲斗、回转斗杆以及它们的复合动作，实现铲斗的破
土、装土。 2. 满斗回转 铲斗装满土后，动臂提升、同时进行平台回转到卸土位置
； 3． 卸土 平台回转到位后制动，由斗杆调节卸土半径，铲斗翻转卸土 4. 回位 铲斗卸土，转台反转，动臂、斗杆配合，回到挖掘位置
行走直线功能
动臂提升优先
回转优先
中位负流量控制信号
行走二次升压
斗杆闭锁回ຫໍສະໝຸດ 机构采用川崎M2X120B—CHB—10A，最大流量207L/min， 液压马达排量121cm³/r，减速机速比20.04，齿轮轴输出。回转马达 带有停车制动器，制动阀，缓冲阀，延时阀
A,B:液压马达主油口 M:液压马达补油口 Dr:马漏油口 PX:回转控制口 PG:先导控制口
小腔节流原理
大腔节流原理
活塞密封
OK型密封，起主密封作用 支承环，每边两个，起支承、吸尘作用 活塞由螺母锁紧
主操作阀原理图
主操作阀
为提高作业效率，提高构件运动速度，动臂提升，斗杆大小腔都实现双泵合流，其工 作原理如下：
斗杆合流
铲斗合流
斗杆再生回路，当斗杆无负载下落时，为提高斗杆运行速成度 ，在斗杆油缸伸出时，把活塞杆腔的油引回大腔，实现再生功能， 其工作原理如下图：
行走直线功能，当挖掘机陷入坑中或其它特殊工况时，要求挖 掘机能边行走边动工作装置（动臂、斗杆、铲斗、回转），能实现 挖掘机的自救或其它功能，其工作原理如下：
1。回转平台：由回转平台、液压传动装置、伺服 操纵装置、动力装置、司机室、空调系统、电器系 统等组成。
2。工作装置由动臂、斗杆、铲斗、联杆、摇杆、 油缸等组成。
挖掘机的动力的原理
挖掘机的动力的原理挖掘机是一种用于挖掘和开采土方和矿石的大型工程机械设备。
它的动力来源主要是通过传动系统将发动机的动力传递到液压系统和机械部件上，从而带动机械部件进行工作。
下面将从动力传递、动力变换和液压系统三个方面分别阐述挖掘机动力的原理。
一、动力传递原理1. 发动机：挖掘机通常采用柴油机作为主要动力源。
柴油机通过内燃作用将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，提供动力给液压系统和机械部件。
2. 变速器：发动机的转速与液压泵和液压马达的转速不匹配，因此需要通过变速器将发动机的转速与液压系统的工作转速匹配，以提高工作效率。
3. 联轴器：联轴器用于连接发动机和变速器的输入轴，保证发动机的动力顺利传递给变速器。
同时，联轴器还起到隔离和保护作用，防止发动机因负载的突然变化而受到损坏。
4. 传动轴：传动轴用于连接变速器和驱动装置（如履带）之间，将变速器输出的动力传递到驱动装置上。
5. 履带和链轮：履带和链轮相互配合，将动力传递到作业装置上。
履带提供支撑和推进力，链轮转动带动挖掘机进行挖掘作业。
二、动力变换原理挖掘机的动力变换主要是指将发动机的回转运动转化为液压系统和机械部件所需的直线运动或回转运动。
主要包括：1. 液压泵：液压泵通过驱动轴将发动机的动力传递到泵体内，使泵体内部的叶片旋转产生压力，将液体压力能转化为机械能。
2. 液压马达：液压泵通过油管连接到液压马达，将液体压力能传递到液压马达内部，使马达的转子旋转，并带动机械部件进行工作。
3. 液压缸：液压泵通过油管连接到液压缸，使液压缸内的活塞实现直线运动，从而带动机械部件进行挖掘和开采作业。
4. 齿轮箱：齿轮箱通过齿轮传动的方式将液压泵的转速适应到液压马达和液压缸所需的转速范围。
三、液压系统原理挖掘机的液压系统起着传递、控制和调节液压能量的作用，使机械部件能够按照要求进行各项作业。
主要包括：1. 液压油箱：液压油箱用于存储液压油，并通过滤芯对油液进行过滤，确保液压系统的正常运行。
挖机的工作原理
挖机的工作原理挖机，又称挖掘机，是一种用于土方工程和矿山开采的重型工程机械设备。
它主要由液压系统、动力系统、工作装置和控制系统等组成。
挖机的工作原理是通过液压系统驱动动力系统，使工作装置进行各种动作，从而实现挖掘、装载、平整等作业。
1. 动力系统挖机的动力系统通常由发动机、液压泵、传动装置和行走装置等组成。
发动机是挖机的动力源，它提供动力给液压泵，液压泵将液压油送入液压缸，从而实现各种动作。
传动装置将发动机的动力传递给行走装置，使挖机能够在工地上自由挪移。
2. 液压系统液压系统是挖机的核心部份，它负责将发动机提供的动力转化为液压能，并传递给工作装置。
液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀和液压油箱等组成。
液压泵通过转动产生液压油的流动，液压油经过液压阀控制流向液压缸，从而推动工作装置完成各种动作。
3. 工作装置挖机的工作装置包括挖斗、斗杆、臂架和回转机构等。
挖斗是挖机的主要工作部件，它通过液压油的驱动实现挖掘和装载的功能。
斗杆和臂架是支撑挖斗的部件，它们可以伸缩和旋转，从而实现挖掘的深度和范围的调整。
回转机构使挖机能够在水平方向上进行旋转，从而实现挖掘的灵便性和多方向作业。
4. 控制系统挖机的控制系统由操作台、控制杆和电气设备等组成。
操作台上配有各种仪表和显示屏，用于监控挖机的工作状态和参数。
控制杆通过操作液压阀控制液压油的流向和压力，从而控制挖机的各种动作。
电气设备包括传感器、电磁阀和电控系统，它们协同工作，确保挖机的安全和稳定运行。
挖机的工作原理可以简单概括为：发动机提供动力，驱动液压泵产生液压能，液压油通过液压阀控制流向液压缸，推动工作装置完成挖掘和装载等动作。
同时，通过控制系统的控制杆和电气设备，操作人员可以精确控制挖机的各种动作，实现高效的工作。
挖机的工作原理的理解对于挖机的操作和维护具有重要意义。
惟独深入了解挖机的工作原理，才干更好地发挥挖机的作用，提高工作效率，并确保挖机的安全运行。
挖掘机基础知识培训讲解
空滤器
液压油箱
液位计
燃油箱
发动机+散热器+主泵
发动机----整机机动力源泉 散热器---油散带走液压系统发热 ，水散带走发动机发出热量。 主泵---液压系统动力源泉
吸风式
油散+水散
主泵
发动机
联轴器
驾驶室（棚）
驾驶室---是挖掘机控制和操纵的“机房”,所以对驾驶室里面的 配置要求较高.
1.首先必须符合人机工程学的要求
主泵在车上的位置
主泵和相关部件的联接关系
配重 发动机散热片 内部冷却器 行走马达 履带主链节
整机从结构上可分为三大部分： 底盘总成
工作装置总成 上部平台总成
2.工作装置总成
3.上部平台总成 1.底盘总成
1、底盘总成组成及功能
1）支承整个挖掘机上部重量 2）行走和转向的动力源泉与执行机构 3)支承工作装置挖掘时的反力
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挖掘机基础知识
液压挖掘机是一种用途广泛的工程机械，活跃在公路建设、桥梁施工、房屋建筑、农村水利、土地开发等领域。在机场 、港口、铁路、油田、公路、矿山、水库的建设中，到处都能看到它的身影。
一、挖掘机的分类
1、按作业方式分： 单斗挖掘机和多斗挖掘机
2、按驱动方式分： 电驱动 内燃机驱动 复合驱动
3、按行走方式分： 履带式和轮胎式
*其中的
为单向阀,只能单方向流动；
③油继续送往油缸(4)；
④推动活塞杆向里运动；
⑤油缸另一侧的油被挤出；
⑥经主控阀(3)和过滤器(5)回油箱(1)。
*注意：(a)若过滤器(5)堵塞，则旁通阀(6)打
开，油不经过滤，直接回油箱。
挖掘机动力系统工作原理
挖掘机动力系统工作原理
挖掘机作为一种大型工程机械,其动力系统是整个机器有效运转的核心。
动力系统主要由发动机、变速箱、传动轴、行走传动装置和液压系统等部分组成,它们相互协调工作,为挖掘机提供所需的动力和液压能源。
1. 发动机
发动机是挖掘机动力系统的起始部分,通常采用柴油发动机。
发动机通过燃烧柴油产生动力,驱动变速箱和液压泵等部件运转。
2. 变速箱
变速箱连接在发动机和传动轴之间,其主要功能是调节挖掘机的行驶速度和扭矩。
通过变速箱的换挡,可以根据不同的工作状态调整挖掘机的行驶速度和动力输出。
3. 传动轴
传动轴是将发动机的动力传递到行走传动装置的关键部件。
它由一系列的轴承和万向节组成,能够适应挖掘机的转向和起伏运动。
4. 行走传动装置
行走传动装置包括行走减速器、行走轮、支重轮和履带等部分。
发动机的动力经过变速箱和传动轴后,最终传递到行走减速器,再通过履带或轮胎带动整个挖掘机行走。
5. 液压系统
液压系统为挖掘机的工作装置(如挖斗、臂架等)提供动力。
发动机带动液压泵将液压油加压,形成高压液压油,再通过各种液压阀门和液压缸控制工作装置的运动。
液压系统的精确控制使得挖掘机能够进行精细的操作。
挖掘机动力系统将发动机的动力合理分配,既为行走提供动力,又为工作装置提供液压能源,从而实现整个机器的高效运转。
各个部件通过精密的设计和协调配合,确保挖掘机具有出色的工作性能。
液压挖掘机液压基础知识培训
一、液压传动概述1、液压传动的定义：液压传动是主要利用液体压力能的液体传动。
2、液压系统的组成：在液压传动系统中，通常包含两个部分的能量转换：首先，其它形式的能（如电能、机械能等）被转换为液体压力能进行传递，然后液体压力能再被转换完成做功（如输出直线运动、旋转等）。
它通常包含以下几个部分：（1）液压泵：把机械能转换成液体压力能的元件。
液压泵与动力源（如柴油机）连接，获得机械能使液体加压，获得压力能。
（2）执行元件：把液体压力能转换成机械能的元件。
如液压缸（输出直线运动）和液压马达（输出旋转运动）。
（3）控制元件：通过对液体的压力、流量、方向控制，来实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等的控制，用以实现过载保护、程序控制等。
如单向阀、节流阀、溢流阀等。
（4）辅助元件：上述三个组成部分以外的其它元件，如管道、管接头、油箱、滤油器等为辅助元件。
3、液压传动的优缺点（1）与机械传动、电气传动相比，液压传动具有以下优点：a液压能靠管道传送，各种元件可根据需要方便、灵活地排布，而不必过多地考虑传动元件的结构、布置；b液压元件重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；c操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达2000 ∶1）；d可自动实现过载保护；e一般采用矿物油为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；f很容易实现直线运动；而柴油机、电动机等输出都为旋转运动；g容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。
（2）液压传动的主要缺点：a由于流体流动的阻力损失和泄漏较大，所以效率较低。
如果处理不当，泄漏不仅污染环境，而且还可能引起火灾和爆炸事故；b工作性能易受温度变化的影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作；c液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵；d由于液体介质的泄漏及可压缩性的影响，不能得到严格的定比传动；e液压传动出故障时不易找出原因，使用和维修要求有较高的技术水平。
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曲柄连杆机构及四冲程原理
机体由气缸盖、气缸体— 曲轴箱、油底壳等零部件所组 成，它的作用是作为内燃机各 机构各系统的装配骨架和分别 作为曲柄连构机构、配气机构、 冷却和润滑等系统的组成部分。
气缸体的内部有气缸，气 缸中有作往复运动的活塞，其 顶部有气缸盖，三者密封成燃 烧室，燃油就在燃烧室内燃烧， 使气体膨胀而推动活塞。
第二部分：动力系统基础知识
二、柴油机工作原理
柴油机的工作是由进气、压缩、做功和 排气这四个过程来完成的，这四个过程构成 了一个工作循环。活塞走四个过程才能完成 一个工作循环的柴油机称为四冲程柴油机。
柴油机工作原理
第二部分：动力系统基础知识
二、柴油机的主要构成
1. 曲柄连杆机构 2. 配气机构 3. 供油系统 4. 冷却系统 5. 润滑系统 6. 起动系统
起动系统
• 内燃机由静止状态转入工作状态，需要借助于外力的起动 。因此，起动系的作用是提供外力和保证起动的安全性、 可靠性。不同的起动方法有不同的起动设备，例如采用手 摇起动时备有格把；采用电起动时备有起动电动机等。
进气：空气滤清器
增压器压气机 （增压、中冷机型）
中冷器
（中冷机型）
发动机 进气管
气缸
排气： 气缸
排气 歧管
增压器 涡轮
发动机 排气管
废气制动装置 （可选）
消音器
空气增压系统流程图
当环境温度为20℃时，新鲜空气经过空气滤清器后，进入增压器压气机进气 口，经增压后，从压气机进气口进入进气管道，空气密度增加，温度升高，压气机 出气口处的空气温度为135℃左右；经过长的进气管，增压后的新鲜空气流至中冷 器进气口端时空气温度为120℃左右；经过中冷器冷却后，空气从中冷器出气口出 来，温度降为50℃，然后进入发动机进气管；当到达各缸缸盖进气道内，空气温度 稍有升高，为55℃左右；新鲜空气经进气门吸入气缸，经过压缩，空气温度、密度 骤增，达到上止点前喷油提前角度曲轴转角时，喷入的柴油达到所需的自燃温度和 压力，空气与燃油混合燃烧后膨胀做功；进入排气冲程，排气门打开，废气经缸盖 气道时的废气温度高达600℃以上；经过排气歧管进入增压器涡轮，高温废气推动 涡轮高速旋转后从涡轮出气口排出，温度降为440℃左右；经过排气制动阀体通道 和活动球节管（或膨胀伸缩管）进入消音器，经过消音、除碳粒后排入大气。
喷油泵在一定的时刻建立高压油随后将高压油压
入喷油器，再以雾状喷入燃烧室。
• 柴油机供油系统.swf
冷却系统
冷却系的任务是对高温零件(例如气缸盖、气缸套等)进 行适当冷却，以保持正常的工作温度。由于冷却方式的不 同，冷却系的组成也不同。凤冷式内燃机的冷却系比较简 单，小功率风冷机(如摩托车用)只用气缸体和气缸盖上的 散热片来冷却；对于一些多缸大功率风冷机还须配备风扇 和导风罩以加强冷却效果。水冷式内燃机的冷却系通常比 较复杂，常用水泵造成冷却水的强制循环，冷却水从散热 水箱中被水泵抽吸出来压入内燃机的冷却水套，然后由回 水管流回散热水箱。为了加强散热水箱的冷却作用，常用 风扇加强气流运动。此外，为了保持内燃机的正常冷却强 度，还配备了一套调温装置。
第二部分：动力系统基础知识
三、柴油机的发展趋势
1. 共轨与四气门技术 2. 高压喷射和电控喷射技术 3. 增压中冷技术 4. 排气再循环（EGR）技术的应用 5. 后处理技术 6. 柴油 7. 乳化柴油的应用 8. 降低机油消耗
第三部分：液压系统基础知识
一、液压传动的概念：液压传动是利用密封工作容积 内的液体压力能来完成有原动机向工作装置的能量或 动力的传递、转换与控制。 二、液压传动系统的组成： 1、动力原件：完成机械能至压力能的转换。如液压泵 2、执行原件：将压力能转换成工作装置的直线往复式， 摆动或旋转式的机械能。如液压缸、液压马达。 3、控制原件：对系统压力、对执行机构的运动速度和 方向实行控制。如溢流阀、单向节流阀、电磁阀等。 4、辅助原件：起辅助作用。如油箱、滤油器、油管等。 5、工作介质：液压油、水。存在于上述四种原件之中， 起到传递动力和能量的作用。
• 柴油机循环系统.swf
润滑系统
润滑系的主要作用是将 洁净的润滑油，以一定压 力不间断地送入内燃机各 摩擦副的摩擦表面，以减 少其摩擦阻力和磨损，并 带走摩擦时所产生的热量 和金属磨屑，保证运动零 件的工作可靠性和耐久性 。润滑系一般由机油泵将 油底壳里的润滑油抽吸上 来，通过集滤器和滤清器 得到滤清后再经冷却器冷 却，最后通过管道输送到 各摩擦表面。
燃油供给系
燃油供给系的作用是按照内燃机工作循环所
规定的时间和多缸机的发火次序，并满足内燃机 负荷的需要向气缸供给适量的燃油。对于可燃混 合气形成方式不同的内燃机其供给系的组成与结 构也不同。
•
柴油机燃油供给系一般由低压油路和高压油
路两部分所组成。低压管路由输油泵促成柴油从
油箱流向柴油滤清器后压入喷油泵。高压油路由
五、行走机构
导向轮 轨链接
托链轮
Байду номын сангаас
地盘X架
履带校正框 承重轮
驱动轮 减速机构
履带
第二部分：动力系统基础知识
一、内燃机（internal combustion engine）
根据其将热能转变为机械能的主要构件 的型式，可分为活塞式内燃机和燃气轮机两 大类。前者又可按活塞运动方式分为往复活 塞式内燃机（reciprocating engine）和旋 转活塞式内燃机两种。
动力系统
第一部分：液压挖掘机基础知识
一、液压挖掘机的主要构成
液压系统
工作装置
上部回转
回转机构
底盘X架
行走机构
动力系统
第一部分：液压挖掘机基础知识
二、液压挖掘机的各主要部件
第一部分：液压挖掘机基础知识
三、上车架构成
上车架平面图
第一部分：液压挖掘机基础知识
四、上部回转装置
第一部分：液压挖掘机基础知识
活塞通过连杆与曲轴相连， 组成曲柄连杆机构。曲柄连杆 机构的功能是将活塞的往复运 动转化为曲轴的旋转运动而实 现热能转化为机械能。
四冲程的原理.swf
配气机构
配气机构由进气门、排气门和它们的开启与闭合的控制件与传动件 ——凸轮轴与正时齿轮、气门挺杆等以及进气管、排气管和空气淀清 器、消声器等所组成。其作用是按工作循环的需要定时地向气缸供应 充足的干净新鲜空气(柴油机)，并将燃烧后的废气排出气缸。