挖掘機(jī)工作裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)完整版

1、三一三一SY200型挖掘機(jī)性能介紹型挖掘機(jī)性能介紹 張炳根張炳根一、挖掘機(jī)的用途一、挖掘機(jī)的用途 土石方施工機(jī)械土石方施工機(jī)械 挖掘、裝載、平地、吊裝挖掘、裝載、平地、吊裝動(dòng)臂動(dòng)臂斗桿斗桿鏟斗二、挖掘機(jī)的分類(lèi)二、挖掘機(jī)的分類(lèi) 按作業(yè)過(guò)程分：周期作業(yè)式（單斗）、連續(xù)作業(yè)式（多斗）按作業(yè)過(guò)程分：周期作業(yè)式（單斗）、連續(xù)作業(yè)式（多斗） 按用途分：建筑型（通用式）、采礦型（專(zhuān)用型）按用途分：建筑型（通用式）、采礦型（專(zhuān)用型） 按動(dòng)力裝置分：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、復(fù)合驅(qū)動(dòng)按動(dòng)力裝置分：電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)、復(fù)合驅(qū)動(dòng) 按傳動(dòng)方式分：機(jī)械傳動(dòng)式、液壓傳動(dòng)式、混合傳動(dòng)式按傳動(dòng)方式分：機(jī)械傳動(dòng)式、液壓傳動(dòng)式

2、、混合傳動(dòng)式 按行走裝置分：履帶式、輪胎式、汽車(chē)式按行走裝置分：履帶式、輪胎式、汽車(chē)式 按工作裝置分：正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟按工作裝置分：正鏟、反鏟、拉鏟、抓鏟 SY200、SY220屬通用型、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)、全液壓傳動(dòng)、屬通用型、柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)、全液壓傳動(dòng)、反鏟、履帶式挖掘機(jī)反鏟、履帶式挖掘機(jī)三、挖掘機(jī)的型號(hào)編制三、挖掘機(jī)的型號(hào)編制 S Y200更新變型代號(hào)更新變型代號(hào)主參數(shù)代號(hào)：主參數(shù)代號(hào)：整機(jī)質(zhì)量整機(jī)質(zhì)量10（T）型式：輪胎式型式：輪胎式 L 履帶式省略履帶式省略企業(yè)名稱(chēng)代號(hào)企業(yè)名稱(chēng)代號(hào)四、挖掘機(jī)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)四、挖掘機(jī)的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1、發(fā)展歷史、發(fā)展歷史 動(dòng)力鏟、蒸汽

3、機(jī)驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)形式液壓動(dòng)力鏟、蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)形式液壓化化 控制方式發(fā)展：杠桿操縱、液壓操縱、氣壓操縱、控制方式發(fā)展：杠桿操縱、液壓操縱、氣壓操縱、 液壓伺服操縱、電氣控制、無(wú)線(xiàn)遙控液壓伺服操縱、電氣控制、無(wú)線(xiàn)遙控 2、現(xiàn)、現(xiàn) 狀狀 國(guó)內(nèi)骨干企業(yè)：貴礦、長(zhǎng)挖、上建、撫挖、合礦、北建國(guó)內(nèi)骨干企業(yè)：貴礦、長(zhǎng)挖、上建、撫挖、合礦、北建 獨(dú)資、合資企業(yè)：煙臺(tái)大宇、合肥日立、常州現(xiàn)代、小松三獨(dú)資、合資企業(yè)：煙臺(tái)大宇、合肥日立、常州現(xiàn)代、小松三推、推、 卡特徐州、成都神鋼、小松常林、貴州詹陽(yáng)、廈門(mén)雪孚卡特徐州、成都神鋼、小松常林、貴州詹陽(yáng)、廈門(mén)雪孚 國(guó)外其它企業(yè)國(guó)外其

4、它企業(yè) 美國(guó)：卡特皮勒美國(guó)：卡特皮勒 Caterpillar CAT320C 凱凱 斯斯 Case 日本：小松日本：小松 komatsu PC220-6 日立日立 Hitachi EX200-5 EX220-6 神鋼神鋼 kobelco 加滕加滕 kato 住友住友 simitomo 三菱重工三菱重工 mitsubishi 德國(guó)：德國(guó)： O&K 利渤海爾利渤海爾(liebherr) 阿特拉斯阿特拉斯(atlas) 阿克曼阿克曼 威豪森威豪森(weyhausen) 德馬克德馬克(demag) 法國(guó)：波克蘭法國(guó)：波克蘭(poclain) 韓國(guó)：大宇韓國(guó)：大宇(daewoo) 現(xiàn)代現(xiàn)代(hyunda

5、i) 三星三星(samsung) 沃爾沃沃爾沃(volvo) 3、發(fā)展趨勢(shì)、發(fā)展趨勢(shì)朝大型化、小型化和高效率發(fā)展朝大型化、小型化和高效率發(fā)展基本性能的提高基本性能的提高多用途及遠(yuǎn)距離操作多用途及遠(yuǎn)距離操作環(huán)保及安全性能的要求環(huán)保及安全性能的要求包包 絡(luò)絡(luò) 圖圖 五、挖掘機(jī)組成五、挖掘機(jī)組成 底盤(pán)底盤(pán) （四輪一帶：驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、（四輪一帶：驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、 支重輪、托鏈輪、履帶）支重輪、托鏈輪、履帶） 工作裝置（動(dòng)臂、斗桿、鏟斗）工作裝置（動(dòng)臂、斗桿、鏟斗） 回轉(zhuǎn)裝置（回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、動(dòng)力系統(tǒng)）回轉(zhuǎn)裝置（回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)平臺(tái)、動(dòng)力系統(tǒng)） 液壓系統(tǒng)（雙泵雙回路恒功率控制系統(tǒng)）液壓系統(tǒng)（雙泵雙回

6、路恒功率控制系統(tǒng)） 電控系統(tǒng)（采用電控系統(tǒng)（采用PLC控制，觸摸顯示屏）控制，觸摸顯示屏）六、挖掘機(jī)的動(dòng)力傳遞六、挖掘機(jī)的動(dòng)力傳遞七、液壓系統(tǒng)七、液壓系統(tǒng) SY200、SY220采用采用雙泵雙回路恒功雙泵雙回路恒功控制液壓系統(tǒng)控制液壓系統(tǒng)： 1、四種功率控制模式；、四種功率控制模式； 2、中位負(fù)流量控制；、中位負(fù)流量控制； 3、高壓切斷控制；、高壓切斷控制； 4、兩液壓主泵按全功率變量。、兩液壓主泵按全功率變量。 全功率變量全功率變量是指兩泵功率之和保持恒是指兩泵功率之和保持恒定，主要是當(dāng)執(zhí)行單泵動(dòng)作時(shí)，此泵可吸定，主要是當(dāng)執(zhí)行單泵動(dòng)作時(shí)，此泵可吸收另一不工作的液壓泵功率，充分發(fā)揮柴收另一不工

7、作的液壓泵功率，充分發(fā)揮柴油機(jī)功率。油機(jī)功率。 四種功率控制模式四種功率控制模式 H模式：模式：重負(fù)荷作業(yè)模式重負(fù)荷作業(yè)模式 適用于重型挖掘適用于重型挖掘 S模式：模式：標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)模式標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)模式 適用于一般挖掘及裝載適用于一般挖掘及裝載 L模式；模式；輕載作業(yè)模式輕載作業(yè)模式 適用于輕型挖掘，如起重、平地作業(yè)等適用于輕型挖掘，如起重、平地作業(yè)等 F模式：模式：精細(xì)作業(yè)模式精細(xì)作業(yè)模式 適用于精細(xì)操作，如鋪設(shè)管道、整理作業(yè)等適用于精細(xì)操作，如鋪設(shè)管道、整理作業(yè)等 液壓系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能：液壓系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)功能： 動(dòng)臂提升合流動(dòng)臂提升合流 斗桿大腔、小腔合流斗桿大腔、小腔合流 鏟斗大腔、小腔合流鏟斗大腔、

8、小腔合流 動(dòng)臂提升優(yōu)先動(dòng)臂提升優(yōu)先 回轉(zhuǎn)優(yōu)先回轉(zhuǎn)優(yōu)先 斗桿再生功能斗桿再生功能 斗桿閉鎖功能斗桿閉鎖功能 行走直線(xiàn)功能行走直線(xiàn)功能 液液 壓壓 主主 油油 泵泵A:變量活塞變量活塞B:高壓切斷閥高壓切斷閥C:功率調(diào)節(jié)閥功率調(diào)節(jié)閥aa:本泵功率控制本泵功率控制bb:交叉功率控制交叉功率控制cc:變功率控制變功率控制dd:中位負(fù)流量控制中位負(fù)流量控制 中位負(fù)流量控制中位負(fù)流量控制當(dāng)閥處于中位時(shí)，當(dāng)閥處于中位時(shí)，P1、P2通過(guò)閥的中位油道，最通過(guò)閥的中位油道，最后經(jīng)過(guò)后經(jīng)過(guò)NR1、NR2節(jié)流節(jié)流后回油箱，在節(jié)流口后回油箱，在節(jié)流口NR1、NR2前取得壓力信號(hào)前取得壓力信號(hào)FL、FR，就可以控制主泵到

9、最，就可以控制主泵到最小排量。小排量。P1P2 動(dòng)動(dòng) 臂臂 提提 升升 合合 流流動(dòng)臂合流動(dòng)臂合流回回 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)左行走左行走P1P2動(dòng)臂油缸動(dòng)臂油缸動(dòng)臂升降動(dòng)臂升降回轉(zhuǎn)優(yōu)先回轉(zhuǎn)優(yōu)先 斗桿大小腔合流斗桿大小腔合流斗桿閉鎖斗桿閉鎖斗桿油缸斗桿油缸斗桿伸縮斗桿伸縮斗桿合流斗桿合流 斗斗 桿桿 再再 生生 回回 路路斗桿油缸斗桿油缸斗桿伸縮斗桿伸縮斗桿再生斗桿再生當(dāng)斗桿無(wú)負(fù)載下落時(shí)，斗桿當(dāng)斗桿無(wú)負(fù)載下落時(shí)，斗桿油缸大腔壓力很小，兩位兩油缸大腔壓力很小，兩位兩通閥在彈簧的作用下往下運(yùn)通閥在彈簧的作用下往下運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉活塞桿腔的回油通動(dòng)，關(guān)閉活塞桿腔的回油通道，這樣活塞桿腔的油就直道，這樣活塞桿腔的油就直接回到

10、油缸大腔，實(shí)現(xiàn)活塞接回到油缸大腔，實(shí)現(xiàn)活塞桿的快速伸出。桿的快速伸出。 行行 走走 直直 線(xiàn)線(xiàn) 功功 能能TSSQP1P2左行走左行走其它動(dòng)作其它動(dòng)作右行走右行走當(dāng)挖掘機(jī)陷入坑中當(dāng)挖掘機(jī)陷入坑中或其它特殊工況時(shí)，或其它特殊工況時(shí)，要求挖掘機(jī)能邊行要求挖掘機(jī)能邊行走邊動(dòng)工作裝置走邊動(dòng)工作裝置（動(dòng)臂、斗桿、鏟（動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、回轉(zhuǎn)），實(shí)現(xiàn)斗、回轉(zhuǎn)），實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的自救或挖掘機(jī)的自救或其它功能。其它功能。正常行走時(shí)正常行走時(shí) 行行 走走 直直 線(xiàn)線(xiàn)（行走時(shí)可以動(dòng)其它動(dòng)作）（行走時(shí)可以動(dòng)其它動(dòng)作）當(dāng)行走操作閥動(dòng)作當(dāng)行走操作閥動(dòng)作時(shí)，時(shí)，PG右側(cè)節(jié)流后右側(cè)節(jié)流后油的回油通道被關(guān)油的回油通道被關(guān)閉，油壓上

11、升，使閉，油壓上升，使SQ閥往下移動(dòng)，此閥往下移動(dòng)，此時(shí)若有其它動(dòng)作時(shí)，時(shí)若有其它動(dòng)作時(shí)，PG左側(cè)節(jié)流后油的左側(cè)節(jié)流后油的回油通道被關(guān)閉，回油通道被關(guān)閉，油壓上升，使油壓上升，使TS閥閥往左移動(dòng)，這樣往左移動(dòng)，這樣P2泵的油通過(guò)泵的油通過(guò)TS閥給閥給左右行走供油，左右行走供油，P1泵給其它動(dòng)作供油。泵給其它動(dòng)作供油。TSSQPGPYPXP1P2左行走左行走其它動(dòng)作其它動(dòng)作右行走右行走 動(dòng)動(dòng) 臂臂 提提 升升 優(yōu)優(yōu) 先先動(dòng)臂優(yōu)先動(dòng)臂優(yōu)先鏟斗鏟斗動(dòng)臂油缸動(dòng)臂油缸動(dòng)臂升降動(dòng)臂升降右行走右行走P2斗桿合流斗桿合流當(dāng)動(dòng)臂提升與斗當(dāng)動(dòng)臂提升與斗桿復(fù)合動(dòng)作時(shí)，桿復(fù)合動(dòng)作時(shí)，在斗桿閥前端節(jié)在斗桿閥前端節(jié)流提高

12、其負(fù)荷，流提高其負(fù)荷，保證動(dòng)臂能夠提保證動(dòng)臂能夠提升。升。 回回 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 優(yōu)優(yōu) 先先當(dāng)回轉(zhuǎn)與斗桿復(fù)合動(dòng)作當(dāng)回轉(zhuǎn)與斗桿復(fù)合動(dòng)作時(shí)，通過(guò)時(shí)，通過(guò)PSP壓力信號(hào)壓力信號(hào)控制控制SP閥右移，切斷斗閥右移，切斷斗桿的供油，保證回轉(zhuǎn)起桿的供油，保證回轉(zhuǎn)起動(dòng)，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)優(yōu)先。動(dòng)，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)優(yōu)先。（此時(shí)斗桿由另一油泵（此時(shí)斗桿由另一油泵供油）供油）回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)優(yōu)先回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)臂合流動(dòng)臂合流斗桿動(dòng)作斗桿動(dòng)作再生再生SP 行行 走走 二二 次次 升升 壓壓操作行走閥，操作行走閥，PY油路的回油路的回油通道關(guān)閉，油通道關(guān)閉，PY處壓力上處壓力上升，提高行升，提高行走壓力。走壓力。左行走左行走溢流閥溢流閥 斗斗 桿桿 閉閉 鎖鎖為防止斗桿下為防止斗桿下掉，閥組內(nèi)裝掉，閥組內(nèi)裝有斗桿閉鎖閥，有斗桿閉鎖閥，它由控制閥它由控制閥HV和錐閥組和錐閥組成。成。斗桿油缸斗桿油缸錐閥錐閥斗桿伸縮斗桿伸縮 回回 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 機(jī)機(jī) 構(gòu)構(gòu)A,B:液壓馬達(dá)主油口M:液壓馬達(dá)補(bǔ)油口Dr:馬漏油口PX:回轉(zhuǎn)控制口PG:先導(dǎo)控制口回轉(zhuǎn)馬達(dá)采用回轉(zhuǎn)馬達(dá)采用川崎川崎M2X120B，最大流量最大流量270L/min，液壓馬達(dá)排量液壓馬達(dá)排量121cm/r,減減速機(jī)速比速機(jī)速比20.04，齒輪，齒輪軸輸出。帶有軸輸出。帶有停車(chē)制動(dòng)器，停車(chē)制動(dòng)器，制動(dòng)閥，緩沖制動(dòng)閥，緩沖