液壓挖掘機(jī)六大系統(tǒng)

單斗液壓挖掘機(jī)在建筑、交通運(yùn)輸、水利施工、露天采礦及現(xiàn)代化軍事工程中都有十分廣泛的應(yīng)用，是各種土石方施工中不可缺少的主要機(jī)械設(shè)備。

流體傳動(dòng)形式

流體傳動(dòng)包括以下三種形式:

1、液壓傳動(dòng)-借助于液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)形式;

2、液力傳動(dòng)-借助于液體的動(dòng)能來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的 傳動(dòng)形式;(如液力變矩器)

3、氣壓傳動(dòng)-借助于氣體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)形式。

傳動(dòng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

液壓傳動(dòng)是以液壓油為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動(dòng)形式，通過(guò)各種液壓元件組成不同功能的基本回路，再由這些基本回路組成能夠滿足各種要求的液壓系統(tǒng)。

液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)比，其主要優(yōu)點(diǎn)有:

1、元件布局安裝有很大的靈活性，能構(gòu)成復(fù)雜系統(tǒng);

2、可實(shí)現(xiàn)大范圍無(wú)級(jí)調(diào)速，范圍可達(dá)2000:1;

3、傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁換向;

4、操作控制方便、省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和過(guò)載保護(hù);

5、能自行潤(rùn)滑，元件壽命長(zhǎng)等。

液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)

液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)有:

1、以液體為介質(zhì)，易泄露和可壓縮，不能保證定比傳動(dòng);

2、傳動(dòng)中有機(jī)械損失、壓力損失、泄露損失，效率偏低;

3、對(duì)油溫敏感，不宜在低、高溫下使用;

4、對(duì)液壓油的污染很敏感;

5、元件制造精度高，造價(jià)高;

6、裝置出現(xiàn)故障時(shí)不易診斷等。

傳動(dòng)應(yīng)用發(fā)展

相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)是一門(mén)新的技術(shù)。液壓傳動(dòng)起源于1654年帕斯卡提出的靜壓傳動(dòng)原理，1795年英國(guó)第一臺(tái)水壓機(jī)問(wèn)世。液壓傳動(dòng)的推廣應(yīng)用得益于19世紀(jì)蓬勃發(fā)展的石油工業(yè)。二戰(zhàn)期間，軍工上的需要進(jìn)一步推動(dòng)了液壓傳動(dòng)的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓傳動(dòng)迅速轉(zhuǎn)入民用。20世紀(jì)60年代以后，液壓傳動(dòng)向更廣闊的領(lǐng)域滲透。如今，采用液壓傳動(dòng)已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)。

基本原理及現(xiàn)象

帕斯卡原理

帕斯卡原理是一個(gè)靜力學(xué)原理，

對(duì)于"理想液體"有:

1、處于密閉容器內(nèi)的"理想液體"對(duì)施加于它表面的壓力向各個(gè)方向等值傳遞;

2、速度的傳遞按"容積變化相等"的原則;

3、液體的壓力由外載荷建立。

4、能量守恒。

管道流動(dòng)

由于流動(dòng)液體具有粘性，以及液體在管道中流動(dòng)時(shí)突然轉(zhuǎn)彎和通過(guò)閥口產(chǎn)生相互撞擊和出現(xiàn)漩渦等，液體在管道中流動(dòng)時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生阻力。為了克服阻力，液體流動(dòng)時(shí)需要損耗一部分能量。這種能量損失包括沿程壓力損失和局部壓力損失，液體在管道中流動(dòng)時(shí)的壓力損失和液體的流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。由上述分析可知，油液在管道中流動(dòng)時(shí)，其壓力會(huì)有所減小。

液壓沖擊

在液壓系統(tǒng)中，因某些原因液體壓力在瞬間會(huì)突然升高，產(chǎn)生很高的壓力峰值，這種現(xiàn)象稱(chēng)為液壓沖擊。液壓沖擊不僅會(huì)引起振和噪聲，而且會(huì)破壞密封裝置、管道和液壓元件;有時(shí)還會(huì)使某些液壓元件產(chǎn)生誤動(dòng)作，造成設(shè)備事故。

液壓沖擊按產(chǎn)生原因可以分為:

1、液流的慣性導(dǎo)致的液壓沖擊-液流通道迅速關(guān)閉或液流迅速換向使液流速度的大小或方向發(fā)生突然變化。

2、工作部件的慣性導(dǎo)致的液壓沖擊-運(yùn)動(dòng)的工作部件突然制動(dòng)或換向。

減小液壓沖擊措施

減小液壓沖擊的措施有:

1、延長(zhǎng)閥門(mén)關(guān)閉和運(yùn)動(dòng)部件制動(dòng)換向的時(shí)間;

2、限制管道流速及運(yùn)動(dòng)部件的速度(一般工作、回油、吸油管路分別不超過(guò)8、4、1.2m/s);

3、在滿足要求的情況下，適當(dāng)增加管徑，縮短管道長(zhǎng)度;

4、用橡膠軟管或在沖擊源處設(shè)置蓄能器，以吸收沖擊能量。

5、在容易出現(xiàn)沖擊的地方，安裝限制壓力升高的安全閥。

氣穴現(xiàn)象

在液壓系統(tǒng)中，如果如果某點(diǎn)壓力低于液壓油所在溫度下的空氣分離壓時(shí)，原先溶解在液體中的空氣就分離出來(lái)，使液體中迅速出現(xiàn)大量氣泡，這種現(xiàn)象叫做氣穴現(xiàn)象。一般通流截面較小會(huì)使流速很高，根據(jù)伯努利方程可知此時(shí)油壓會(huì)很低，以致產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。在液壓泵吸油過(guò)程中，吸油口的絕對(duì)壓力會(huì)低于大氣壓，如果泵安裝過(guò)高，在加上過(guò)濾器和管道阻力，亦會(huì)產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。

氣穴現(xiàn)象的危害

當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象時(shí)，帶來(lái)的危害有:

1、將造成流量和壓力的不穩(wěn)定;

2、引起局部高溫和很高的沖擊壓力，導(dǎo)致噪聲和振動(dòng);

3、降低液壓系統(tǒng)的容積效率;

4、造成液壓元件的氣蝕，縮短元件使用壽命等。

減少氣穴現(xiàn)象的措施有:

1、及時(shí)向液壓油箱加油，使油面保持在規(guī)定的平面上;

2、低壓區(qū)密封可靠;

3、向油箱加油時(shí)，應(yīng)擰松放氣螺塞放氣;

4、及時(shí)清洗更換濾油網(wǎng)。

由柴油機(jī)的外型特性曲線可知，柴油機(jī)是近似的恒扭 矩調(diào)節(jié)，其輸出功率的變化表現(xiàn)為轉(zhuǎn)速的變化，但輸出扭矩基本不變化。油門(mén)開(kāi)度增加(或減小)，柴油機(jī)輸出功率就增加(或減小)，由于輸出扭矩基本不變，所以柴油機(jī)轉(zhuǎn)速也增加(或減小)，即不同的油門(mén)開(kāi)度對(duì)應(yīng)著不同的柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。由此可見(jiàn)，對(duì)柴油機(jī)控制的目的是，通過(guò)對(duì)油門(mén)開(kāi)度的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。

應(yīng)用在液壓挖掘機(jī)柴油機(jī)上的控制裝置有電子功率優(yōu)化系統(tǒng)、自動(dòng)怠速裝置、電子調(diào)速器、電子油門(mén)控制系統(tǒng)等。

對(duì)液壓泵的控制都是通過(guò)調(diào)節(jié)其 變量擺角來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)控制形式的不同，可分為功率控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)和組合控制系統(tǒng)等三大類(lèi)。其中的功率控制系統(tǒng)有恒功率控制、總功率控制、壓力切斷控制和變功率控制等;流量控制系統(tǒng)有手動(dòng)流量控制、正流量控制、負(fù)流量控制、最大流量二段控制、負(fù)荷傳感控制和電氣流量控制等;組合控制系統(tǒng)是功率控制和流量控制的組合控制，在液壓控制機(jī)上應(yīng)用最多。

a.先導(dǎo)型控制系統(tǒng) 換向控制閥的控制形式有直動(dòng)型(用手柄直接操縱換向閥主閥芯)和先導(dǎo)型兩種。后者是用先導(dǎo)閥控制先導(dǎo)油液，再用先導(dǎo)油液控制換向閥的主閥芯，它又分為機(jī)液先導(dǎo)型和電液先導(dǎo)型兩類(lèi)。

b.負(fù)荷傳感控制系統(tǒng) 閥 控系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是節(jié)流式系統(tǒng)。在液壓挖掘機(jī)上，常用的是一般的三位六通多路閥，其滑閥的微調(diào)性能和復(fù)合操作性能差。20世紀(jì)90年代以來(lái)，在液壓挖掘機(jī)上開(kāi)始采用負(fù)荷傳感控制系統(tǒng)，其控制閃不論是中位開(kāi)式方式還是中位閉式方式，都附帶有壓力補(bǔ)償閥。采用電子控制壓力補(bǔ)償?shù)囊簤和诰驒C(jī)液壓系統(tǒng)與傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)比較，負(fù)荷傳感控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是:

(1)節(jié)省能源消耗。普通三位六通換向閥無(wú)論采用定量泵還是變量泵，總要有一部分油液經(jīng)溢流閥溢掉，浪費(fèi)了能量。而使用負(fù)荷傳感變量系統(tǒng)，泵的流量全部用于負(fù)載上，泵的壓力僅比負(fù)荷壓力大1-3MPa。

(2)流量控制精度高，不受負(fù)荷壓力變化的影響。

(3)幾個(gè)執(zhí)行元件可以同步運(yùn)動(dòng)或以某種速比運(yùn)動(dòng)，且互不干擾。普通三位六通閥系統(tǒng)用的是并聯(lián)油路，當(dāng)幾個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，泵輸出的油液首先流向壓力低的執(zhí)行元件，不能同步。

負(fù)荷傳感控制系統(tǒng)包括負(fù)荷傳感控制閥和負(fù)荷傳感控制泵(或定量泵)。

3)完全負(fù)荷傳感控制系統(tǒng) 完全負(fù)荷傳感控制系統(tǒng)由負(fù)荷傳感控制閥和負(fù)荷傳感控制變量泵組成。

上述的負(fù)荷傳感控制閥只解決了滑閥的微調(diào)性能和復(fù)合操作性能，而沒(méi)有解決節(jié)省能源問(wèn)題。定量泵和負(fù)荷傳感控制閥的系統(tǒng)也沒(méi)有節(jié)省能源消耗，因?yàn)楸盟敵龅牧髁砍^(guò)執(zhí)行元件(液壓缸和液壓馬達(dá))所需要的流量時(shí)，多余的油液經(jīng)壓力補(bǔ)償閥流回油箱(為保持壓差恒定)變?yōu)闊崮?。只有完全?fù)荷傳感控制系統(tǒng)才能解決節(jié)省能源問(wèn)題。

4)帶次級(jí)壓力補(bǔ)償閥的負(fù)荷傳感系統(tǒng)

德國(guó)力士樂(lè)公司等(包括Atlas公司、Eder公司)在其生產(chǎn)的液壓挖掘機(jī)上設(shè)置了負(fù)荷傳感分流器LUOV(Last Unabhangige Durchfluss Vereilung)系統(tǒng)，其主要作用是:當(dāng)多個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)工作、所需的流量大于液壓泵的流量時(shí)，產(chǎn)生供油不足的現(xiàn)象，這不能使正在工作臺(tái)的執(zhí)行元件與負(fù)載壓力無(wú)關(guān)的控制得到保證。LUDV系統(tǒng)能保證在供油不足時(shí)所有執(zhí)行元件的工作速度按正比例下降，以獲得與負(fù)載壓力無(wú)關(guān)的控制。

a.行走自動(dòng)二速系統(tǒng) 行走自動(dòng)二速系統(tǒng)只有在行走速度轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)處于二速位置時(shí)才具有此功能。此時(shí)，其信號(hào)使行走二速電磁閥換向;與此同時(shí)，通過(guò)二速用伺機(jī)服缸使行走馬達(dá)處于二速位置，挖掘機(jī)可高速行走。

另外，控制選擇閥還受行走壓力的作用，在上坡等負(fù)載大的時(shí)候，控制選擇閥向一速的一側(cè)換向;二速用伺服的控制油壓卸荷，使行走馬達(dá)自動(dòng)向一速位置轉(zhuǎn)換，驅(qū)動(dòng)力增大。

挖掘機(jī)在平地上行走及下坡行走等工況時(shí)，行走阻力變小，控制選擇閥再換向，對(duì)二速用伺服缸作用，行走馬達(dá)自動(dòng)地又回到二速位置上，使控制機(jī)高速行走。

b.轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)搖晃防止機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)搖晃防止機(jī)構(gòu)是挖掘機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)停止后消除其搖晃的機(jī)構(gòu)，其工作原理是:

回轉(zhuǎn)馬過(guò)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，反轉(zhuǎn)防止閥兩側(cè)受卸荷壓力作用，彈簧壓縮。由于左、右壓力相等，反轉(zhuǎn)防止閥不能換向。

回轉(zhuǎn)馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)后B口側(cè)壓力比A口側(cè)高，對(duì)回轉(zhuǎn)馬達(dá)產(chǎn)生反力作用，回轉(zhuǎn)馬達(dá)搖晃，此時(shí)A口側(cè)壓力比B口側(cè)的高，對(duì)反轉(zhuǎn)防止閥產(chǎn)生壓力。由于閥中有節(jié)流孔，產(chǎn)生時(shí)間滯后，滑閥向右移動(dòng)，從而使A口與B口聯(lián)通、壓力相等。因此，轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)搖晃僅一次而已。

c.工作裝置控制系統(tǒng) 液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)中有六個(gè)執(zhí)行元件--左、右行走馬達(dá)，轉(zhuǎn)達(dá)臺(tái)回轉(zhuǎn)馬達(dá)，動(dòng)臂液壓缸，斗桿液壓缸，鏟斗液壓缸。為了提高挖掘機(jī)的生產(chǎn)率和節(jié)省能源消耗，在挖掘機(jī)的挖掘裝載過(guò)程中，需要回轉(zhuǎn)馬達(dá)和三種液壓缸協(xié)調(diào)動(dòng)作，即工作裝置控制系統(tǒng)應(yīng)具備如下三項(xiàng)功能:

(1)控制機(jī)控制功能。鏟斗沿水平面或與水平面成一定角度的直線運(yùn)動(dòng)，圓弧運(yùn)動(dòng);任意軌跡運(yùn)動(dòng)。

(2)裝載挖掘功能。完成滿斗提升、回轉(zhuǎn)和卸載。在這一過(guò)程中要求鏟斗相對(duì)于地平面保持開(kāi)始提升時(shí)的角度，以防止鏟斗內(nèi)物料在提升過(guò)程中撒落。

(3)復(fù)位控制功能。卸載后通過(guò)動(dòng)臂、斗桿、鏟斗和回轉(zhuǎn)等四個(gè)動(dòng)作的聯(lián)動(dòng)，使鏟斗恢復(fù)到開(kāi)始挖掘的位置。

a.液壓油溫度控制系統(tǒng) 液壓系統(tǒng) 功率損失大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，引起油溫升高。其結(jié)果不僅使液壓系統(tǒng)效率下降，也加速油質(zhì)惡化。據(jù)資料介紹，液壓油溫度超過(guò)55度每升高9度，油液的使用壽命將縮短一半。因此，應(yīng)盡量避免液壓油溫度過(guò)高。

油溫控制裝置與節(jié)能控制裝置組合后處于報(bào)警狀態(tài)，該裝置工作時(shí)先將熱熔式超溫保護(hù)器設(shè)定在系統(tǒng)的合理溫度范圍之內(nèi)，然后閉合磁鋼式限溫開(kāi)關(guān)，在自鎖功能的控制下使溫度控制開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。當(dāng)油液溫度升高到熱熔工超溫保護(hù)器的調(diào)定溫度時(shí)，磁鋼式限溫開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，而溫度控制開(kāi)關(guān)吸合。與此同時(shí)，溫度控制指示燈發(fā)亮，給以預(yù)警指示。該指示信號(hào)又通過(guò)電子節(jié)能控制模塊的作業(yè)模式選擇開(kāi)關(guān)和油門(mén)電子控制器，對(duì)柴油機(jī)的油門(mén)開(kāi)度進(jìn)行控制，使用柴油機(jī)轉(zhuǎn)速降低，從而減少液壓泵的流量，控制液壓系統(tǒng)的熱量產(chǎn)生，避免油液溫度持續(xù)上升。

溫度預(yù)警解除后通過(guò)磁鋼式限溫開(kāi)關(guān)的吸合，消除油液升溫對(duì)電子節(jié)能控制模塊的影響，從而使挖掘機(jī)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

b.液壓挖掘機(jī)工況監(jiān)測(cè)與故障查找系統(tǒng) 液壓挖掘機(jī)工況監(jiān)測(cè)與故障查找系統(tǒng)在改進(jìn)維修方式，保證安全運(yùn)行和消除事故隱患等方面起著重要作用。該系統(tǒng)目前有兩種形式:一種是診斷計(jì)算機(jī)--插入機(jī)上系統(tǒng)的手持式終端形式，如日本的日立建機(jī)公司的Dr.EX故障診斷系統(tǒng);另一種是隨機(jī)安裝的系統(tǒng)，如德國(guó)O&K公司的工況控制系統(tǒng)(BCS)，它率先運(yùn)用衛(wèi)星通訊技術(shù)，將各臺(tái)作業(yè)中的挖掘機(jī)技術(shù)狀況和故障住處由機(jī)載發(fā)射機(jī)發(fā)射到同步衛(wèi)星上，再由衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)回維修管理中心，管理中心的計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)時(shí)顯示各臺(tái)挖掘機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

c.自動(dòng)液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng) 利用激光發(fā)射器的自動(dòng)挖掘控制系統(tǒng) ，其基本原理是在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置一個(gè)回轉(zhuǎn)式激光發(fā)射器，它可以控制數(shù)臺(tái)挖掘機(jī)在同一要求的基準(zhǔn)面上作業(yè)。在挖掘機(jī)上裝有激光接收器，其上有三只光靶--上、下光靶和基準(zhǔn)光靶。當(dāng)激光發(fā)射器發(fā)出的激光束恰好擊中基準(zhǔn)光靶時(shí)，挖掘機(jī)的工作裝置保持在要求的理想工作面上作業(yè)。若外界因素變化使挖掘機(jī)的工作裝置偏離了要求的理想工作面，則激光束或射在上光靶或射在下光靶，說(shuō)明工作裝置已產(chǎn)生了偏離現(xiàn)象。這時(shí)上光靶或下光靶會(huì)把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電子指令信號(hào)驅(qū)使設(shè)在挖掘機(jī)上的分流閥動(dòng)作，從而達(dá)到控制液壓油的流向，使挖掘機(jī)的工作裝置再次回到要求的理想工作面上作業(yè)。利用激光發(fā)射器的自動(dòng)挖掘控制系統(tǒng)可大大減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并獲得較好的挖掘作業(yè)質(zhì)量。

d.遙控挖掘機(jī) 遙控挖掘機(jī)是指通過(guò)有線或無(wú)線電路裝置進(jìn)行操縱的挖掘機(jī)。一般有線遙控距離為150-300m，無(wú)線遙控距離為1500-2000m。

在遠(yuǎn)距離操縱裝置內(nèi)，操縱手柄的位移量轉(zhuǎn)換為電壓，再由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，各操縱手柄的并聯(lián)信號(hào)轉(zhuǎn)換為串聯(lián)信號(hào)，用無(wú)線電機(jī)進(jìn)行發(fā)射處理，其信號(hào)被發(fā)射到挖掘機(jī)上。挖掘機(jī)接收的信號(hào)與發(fā)射時(shí)的動(dòng)作相反，轉(zhuǎn)換成電流值，通過(guò)電磁比例減壓閥，使執(zhí)行元件(液壓缸或液壓馬達(dá))動(dòng)作。其他動(dòng)作也是靠接收無(wú)線信號(hào)后通過(guò)電磁閥來(lái)使執(zhí)行元件動(dòng)作的。

e.液壓挖掘機(jī)綜合控制系統(tǒng)

液壓挖掘機(jī)控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)有:

(1)采用了電子控制壓力補(bǔ)償?shù)呢?fù)荷傳感受液壓系統(tǒng)。它由負(fù)荷傳感控制閥和負(fù)荷傳感控制變量泵組成，液壓泵的輸出流量始終等于執(zhí)行元件(液壓缸、液壓馬達(dá))所需要的流量。

(2)采用了電子控制動(dòng)力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓泵進(jìn)行功率設(shè)定，確定發(fā)動(dòng)機(jī)油門(mén)開(kāi)度和液壓泵的排量。這樣，可根據(jù)挖掘機(jī)不同的作業(yè)工況，采用不同的發(fā)動(dòng)機(jī)特性和液壓泵特性，其特性曲線都是由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)決定的。

(3)采用了人工與電子聯(lián)合控制的操縱系統(tǒng)。因挖掘機(jī)的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)情況多變，操作復(fù)雜，尚不能離不開(kāi)人工操縱，但電子控制起到了重要的輔助調(diào)節(jié)作用。例如，在挖掘機(jī)整個(gè)作業(yè)過(guò)程中駕駛員可以只操縱一個(gè)手柄，其余動(dòng)作都是自動(dòng)化的聯(lián)鎖運(yùn)動(dòng)。但采用手動(dòng)優(yōu)先原則，手動(dòng)操縱時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)暫停運(yùn)作。

(4)采用了手持式終端故障診系統(tǒng)，可以使挖掘機(jī)出現(xiàn)的故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。

挖掘機(jī)液壓傳動(dòng)緊密地聯(lián)系在一起，其發(fā)展主要以液壓技術(shù)的應(yīng)用為基礎(chǔ)。其結(jié)構(gòu)主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、工作裝置、行走裝置和電氣控制等部分組成，由于挖掘機(jī)的工作條件惡劣，要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作很復(fù)雜，于是它對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求，其液壓系統(tǒng)也是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)中最為復(fù)雜的。因此，對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)已經(jīng)成為推動(dòng)挖掘機(jī)的重要一環(huán)。

單斗液壓挖拓機(jī)是一種周期作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，它由工作裝置、回轉(zhuǎn)裝置和行走裝置三部分組成。工作裝置包括動(dòng)臂、斗桿以及根據(jù)工作需要可更換的各種換裝設(shè)備，如正鏟、反鏟、裝載斗和抓斗等，其典型工作循環(huán)如下:

(1)挖掘在堅(jiān)硬土城中挖掘時(shí)一般以斗桿動(dòng)作為主，用鏟斗缸調(diào)整切削角度，配合挖掘;在松軟土坡中挖翻時(shí)，則以鏟斗缸動(dòng)作為主;在由特殊要求的挖掘動(dòng)作中，則使鏟斗缸、斗桿缸和動(dòng)臂缸三者復(fù)合動(dòng)作.以保證鏟斗按特定軌跡運(yùn)動(dòng)。

(2)滿斗提升及回轉(zhuǎn)挖掘結(jié)束，鏟斗缸推出，動(dòng)仲缸升起，滿斗提升;同時(shí)回轉(zhuǎn)馬達(dá)啟動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)向卸土方向回轉(zhuǎn)。

(3)卸載轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)到卸載地點(diǎn).轉(zhuǎn)臺(tái)制動(dòng)斗桿缸調(diào)整卸料半徑.鏟斗缸收回，轉(zhuǎn)斗卸載。當(dāng)對(duì)卸載位工及高度有嚴(yán)格要求時(shí).還需動(dòng)臂kr配合動(dòng)作。

(4)卸載結(jié)束后.轉(zhuǎn)臺(tái)向反向回轉(zhuǎn)，同時(shí)動(dòng)臂缸與斗桿缸配合動(dòng)作，使空斗下放到新的挖掘位里。

單斗液壓挖掘機(jī)在建筑、交通運(yùn)輸、水利施工、露天采礦及現(xiàn)代化軍事工程中都有十分廣泛的應(yīng)用，是各種土石方施工中不可缺少的主要機(jī)械設(shè)備。

位于液壓挖掘機(jī)下部行走體上的上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)，如同人體的頭部及軀干般地重要。雖其結(jié)構(gòu)從外部難于看清，但安裝于其中的發(fā)動(dòng)機(jī)及各種液壓裝置若出現(xiàn)故障或超負(fù)荷使用，則會(huì)影響機(jī)器的整體狀態(tài)，使性能下降，最終導(dǎo)致機(jī)器故障的發(fā)生。因此，應(yīng)將機(jī)器的上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)的日常保養(yǎng)檢查放在首要位置。為了提高上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)的作業(yè)性能并防止不必要的故障損失發(fā)生，在上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)的保養(yǎng)中應(yīng)注意哪些方面呢?

定期地檢查并更換過(guò)濾器濾芯為了防止塵土和添入油中所含的雜質(zhì)等侵入機(jī)器的主要部位，在挖掘機(jī)上采取了保護(hù)措施。在一臺(tái)挖掘機(jī)上安裝了多個(gè)過(guò)濾器，這些過(guò)濾器發(fā)揮著其各自的重要的作用?？諝鉃V清器發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃油的燃燒需要新鮮的空氣?？諝鉃V清器可清除從外部吸入燃燒室的空氣中的灰塵等異物，以防止發(fā)動(dòng)機(jī)缸套及活塞環(huán)等磨損。機(jī)油和燃油過(guò)濾器機(jī)油及燃油在儲(chǔ)存及加油過(guò)程中很容易混入水分和灰塵等。過(guò)濾器可過(guò)濾異物并防止發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)部件的磨損。此外，若這些濾芯的污染嚴(yán)重，則會(huì)導(dǎo)致機(jī)油或燃油流動(dòng)不暢及發(fā)動(dòng)機(jī)功率不足或潤(rùn)滑不良導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)損壞的故障。液壓油過(guò)濾器液壓油的功能是轉(zhuǎn)化動(dòng)力的介質(zhì)，所以嚴(yán)禁塵土等異物的混入。而液壓油過(guò)濾器則可防止雜質(zhì)進(jìn)入液壓裝置各部位。此外，吸油過(guò)濾器被安裝于液壓油箱中，可保護(hù)液壓回路中的液壓泵。工作后的油將返回液壓油箱內(nèi)，而回油過(guò)濾器就安裝于該回油部位。

因此，可通過(guò)觀察回油過(guò)濾器的污染程度(如有無(wú)鐵屑)來(lái)判斷泵或液壓系統(tǒng)其它部件是否為異常狀態(tài)。當(dāng)油通過(guò)上述過(guò)濾器濾芯時(shí)，可清除其中的雜質(zhì)，因此，隨著時(shí)間的積累過(guò)濾器的污染會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。如果不及時(shí)對(duì)污染了的過(guò)濾器進(jìn)行更換，則會(huì)減少油的流量而使機(jī)器原有的性能無(wú)法充分地得到發(fā)揮。此外，若繼續(xù)使用已損壞或過(guò)度污染的過(guò)濾器，則無(wú)法過(guò)濾雜質(zhì)，進(jìn)而縮短機(jī)器的使用壽命。因此，應(yīng)定期地更換過(guò)濾器濾芯，在平日的保養(yǎng)和檢查中若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即更換。為防止機(jī)器磨損應(yīng)加注足夠的油和潤(rùn)滑脂液壓挖掘機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，機(jī)器的各部位會(huì)伴隨有很大的摩擦力。

而潤(rùn)滑脂和油則可減輕這些摩擦力，因?yàn)闈?rùn)滑脂可形成油膜，防止轉(zhuǎn)動(dòng)部位各金屬件的相互接觸。加注油和潤(rùn)滑脂是一項(xiàng)重要作業(yè)，其主要為了減少摩擦力和磨損，并使機(jī)器能夠順利運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，若加油不充分，或加注劣化了的潤(rùn)滑脂的話，將無(wú)法形成油膜而使金屬件相互接觸，進(jìn)而引起磨損和咬合。如果在此狀態(tài)下繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)器，將引起機(jī)器運(yùn)動(dòng)部件配合部位的燒損，嚴(yán)重時(shí)將陷入停機(jī)狀態(tài)。因此，應(yīng)定期地加注足夠量的油和潤(rùn)滑脂。定期地檢查并更換油箱內(nèi)的油，對(duì)于機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)是非常重要的。綜上所述挖掘機(jī)上部回轉(zhuǎn)平臺(tái)的保養(yǎng)要點(diǎn)是:定期檢查、更換過(guò)濾器，定期加注足夠的油和潤(rùn)滑脂!

液壓壓力測(cè)量前的準(zhǔn)備工作

(1) 液壓設(shè)備 70kgf/cm2 (1000psi) 壓力計(jì)1套 400~500kgf/cm2 (5700~7100psi) 壓力計(jì)2套 壓力測(cè)量設(shè)備及分析儀器1套

(2) 液壓油清潔度的測(cè)量釋放液壓油箱的空氣后,打開(kāi)護(hù)蓋并從油箱中取出樣油,然后用分析儀器加以測(cè)量.如果測(cè)得值高于參考值,更換回流濾芯或者更換液壓油.

安裝壓力計(jì)的位置

(1)主泵上的儀表口用測(cè)量壓力的堵頭更換主泵儀表口處 PF1/4堵頭,并接上500kgf/cm2 (7100psi)壓力計(jì).

(2) 控制電路 用PF1/4堵頭更換先導(dǎo)儀表堵頭進(jìn)行壓力測(cè)量 并接上70kgf/cm2 (1000psi)壓力計(jì).

注: 正常情況下,壓力可通過(guò)下列維修診斷號(hào)碼加以測(cè)得.但在發(fā)生故障時(shí),必須安裝上述壓力計(jì)并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲毫φ{(diào)整.

壓力調(diào)整位置

(1) 主控制閥

(2) 先導(dǎo)安全閥 先導(dǎo)安全閥PR1位于與主泵相連接的齒輪泵的上面.

(3) 旋轉(zhuǎn)超載解除 旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)配備有PA及PB堵頭用于測(cè)量壓力,但測(cè)量是通過(guò)儀表口而實(shí)現(xiàn)的.

對(duì)挖掘機(jī)液壓設(shè)備進(jìn)行重裝需要注意諸多問(wèn)題，特別是需要對(duì)其進(jìn)行放氣。否則會(huì)損壞液壓設(shè)備。

1)清潔前，請(qǐng)先通風(fēng)

2)安裝前，請(qǐng)先對(duì)部件進(jìn)行大致清潔，然后徹底進(jìn)行清潔

3)用液壓空氣除油并裝入液壓油及齒輪油，然后進(jìn)行裝配

4)替換O型墊圈、備用圈及油封，并在安裝前涂抹黃油

5)將涂抹液體密封劑表面上的銹跡及水垢去除并涂抹液體密封劑

6)安裝前，請(qǐng)先除去新部件上的防銹層

7)使用專(zhuān)用工具裝配軸承、軸襯及油封

8)根據(jù)所作標(biāo)記安裝部件

9)安裝完后，檢查是否有部件遺漏未裝

安裝液壓設(shè)備

1)備好液壓油及潤(rùn)滑油

2)在下列情況下需進(jìn)行放氣:

a. 更換液壓油

b. 替換吸入管部件

c. 拆除及安裝液壓泵

d. 拆除及安裝旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)

e. 拆除及安裝行走電動(dòng)機(jī)

f. 拆除及安裝液壓油缸

注:如果未加注液壓油及潤(rùn)滑油，以及未進(jìn)行放氣，將可能損害液壓設(shè)備

1、挖掘機(jī)起步前應(yīng)檢查環(huán)境安全情況、清理道路上的障礙物，無(wú)關(guān)人員離開(kāi)挖掘機(jī)，然后提升鏟斗。

2、準(zhǔn)備工作結(jié)束后駕駛員應(yīng)先按喇叭，然后操作挖掘機(jī)起步。

3、行走桿操作之前應(yīng)先檢查履帶架的方向，盡量爭(zhēng)取挖掘機(jī)向前行走。如果驅(qū)動(dòng)輪在前，行走桿應(yīng)向后操作。

4、挖掘機(jī)倒車(chē)時(shí)要留意車(chē)后空間，注意挖掘機(jī)后面盲區(qū)，必要時(shí)請(qǐng)專(zhuān)人指揮予以協(xié)助。

5、如果行走桿在低速范圍內(nèi)挖掘機(jī)起步，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)突然升高，因此駕駛員要小心操作行走桿。

6、液壓挖掘機(jī)行走速度--高速或低速可由駕駛員選擇。當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)在"0"位置時(shí)，挖掘機(jī)將低速、大扭矩行走;當(dāng)選擇開(kāi)頭在"1"位置時(shí)，挖掘機(jī)行走速度將根據(jù)液壓行走回路工作壓力而自動(dòng)升高或下降。例如，挖掘機(jī)在平地上行走可選擇高速;上坡行走時(shí)可選擇低速。如果發(fā)動(dòng)機(jī)速度控制盤(pán)設(shè)定在發(fā)動(dòng)機(jī)中速(約1400r/min)以下，即使選擇開(kāi)關(guān)在"1"位置上，挖掘機(jī)仍會(huì)以低速行走。

7、挖掘機(jī)應(yīng)盡可能在平地上行走，并避免上部轉(zhuǎn)臺(tái)自行放置或操縱其回轉(zhuǎn)。

8、挖掘機(jī)在不良地面上行走時(shí)應(yīng)避免巖石碰壞行走馬達(dá)和履帶架。泥砂、石子進(jìn)入履帶會(huì)場(chǎng)影響挖掘機(jī)正常行走及履帶的使用壽命。有很多的礦山里也有挖掘機(jī)在工作。山石較多，這時(shí)要注意挖掘機(jī)的底盤(pán)和四輪一帶，注意有無(wú)松動(dòng)，損壞。檢查履帶的張緊度，比在平地上時(shí)的張緊度松一些更好。在山地上工作，挖掘機(jī)的工作裝置會(huì)更快的損壞，要注意采用加強(qiáng)型的挖掘機(jī)工作裝置，并及時(shí)的更換。

9、盡量避免挖掘機(jī)涉水行走，必須涉水行走時(shí)應(yīng)先考察水下地面狀況，且水面不宜超過(guò)支重輪的上邊緣。 有的挖掘機(jī)在海邊工作，有的就是海水里工作。在這種情況下，挖掘機(jī)工作結(jié)束后，一定要用清水沖洗挖掘機(jī)與鹽水接觸過(guò)的部分，更要注意電氣部分是否銹蝕。清洗完成后，有條件的用油保護(hù)外露的金屬，然后潤(rùn)滑挖掘機(jī)的各個(gè)工作裝置，各個(gè)元件，檢查各部件是不是有松動(dòng)和損傷，如果發(fā)現(xiàn)，一定要及時(shí)處理。如果不注意挖掘機(jī)在海邊工作的維護(hù)工作，就有可能使挖掘機(jī)的金屬出現(xiàn)銹蝕，極大的影響挖掘機(jī)的工作狀態(tài)。

10、挖掘機(jī)在坡道上行走時(shí)應(yīng)確保履帶方向和地面條件，使挖掘機(jī)盡可能直線行駛;保持鏟斗離地20-30cm，如果挖掘機(jī)打滑或不穩(wěn)定，應(yīng)立即放下鏟斗;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在坡道上熄火時(shí)，應(yīng)降低鏟斗至地面，將控制桿置于中位，然后重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

本書(shū)對(duì)液壓挖掘機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的敘述，重點(diǎn)介紹了液壓挖掘機(jī)主要元器件選擇的原則和方法，同時(shí)的提供了設(shè)計(jì)實(shí)例。本書(shū)還提供了大量的國(guó)內(nèi)外液壓挖掘機(jī)技術(shù)參數(shù)和液壓系統(tǒng)圖。

本書(shū)對(duì)進(jìn)口液壓挖掘機(jī)國(guó)產(chǎn)化改造是一部簡(jiǎn)明扼要的可靠實(shí)用的專(zhuān)門(mén)著作，也可供從事液壓挖掘機(jī)研究、設(shè)計(jì)、制造和使用的技術(shù)人員參考。