斗山DH60挖掘机结构原理.ppt
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1、DH60-7挖掘机结构原理,售后服务部 2010.11,挖掘机服务管理室,2,2019/4/10,目录,一. DH60-7整体结构组成 二. DH60-7的技术参数与配置 三. 液压基础 四. DH60-7液压系统 五. DH60-7电气系统 六. 空调系统,挖掘机服务管理室,3,2019/4/10,一. DH60-7整体结构组成,1. DH60-7的含义 2. 结构名称 3. 结构介绍 4. 系统组成,1. DH60-7的含义,DH60-7 D D:表示斗山 H:表示履带 60:6吨位 7:7型机,4,2019/4/10,挖掘机服务管理室,挖掘机服务管理室,5,2019/4/10,2. 结构
2、名称,挖掘机服务管理室,6,2019/4/10,3. 结构介绍,主要结构分为三大部分:工作装置、上部回转平台、下部机构; 工作装置通过轴销铰接于回转平台的前端; 回转平台与下部机构间通过回转支承联接; 发动机后置于回转平台上; 驾驶室置于回转平台的左前方; 下部机构前端装有推土铲; 行走架上装四轮一带(支重轮、托链轮、驱动轮、导向轮、履带)及涨紧装置; 传动系统为恒功率控制液压系统,其操纵方式为全液压先导式;,挖掘机服务管理室,7,2019/4/10,泵.阀液压件,先导控制,工作液压件,行走与回转液压件,工作装置,推土铲,车架,操纵台架,空调,挖掘机系统组成,动力装置,行走装置,车架及工作装置
3、,电气系统,发动机系统,四轮一带,涨紧装置,其它附具,驾驶与操纵,监视系统,控制系统,外观覆盖件,驾驶室,机罩,传动装置,4. 系统组成,挖掘机服务管理室,8,2019/4/10,二. DH60的技术参数与配置,1. 技术参数 2. 主要配置,挖掘机服务管理室,9,2019/4/10,1.技术参数,挖掘机服务管理室,10,2019/4/10,日本洋马公司制造的发动机,采用4气门制式,排放标准达到欧标准,更省油、更高效。,2. 主要配置发动机,挖掘机服务管理室,11,2019/4/10,2. 主要配置液压元件,挖掘机服务管理室,12,2019/4/10,三. 液压基础,1. 液压基础知识 2.
4、液压符号认识 3. 滑阀的位与通,挖掘机服务管理室,13,2019/4/10,1.1 压力(压强) 压力表示单位面积所受的作用力,是液压系统最基本的参数。 压力计算公式:P(压力)=F(作用力)/A(面积)。 压力的国际单位是帕(Pa),常用单位为兆帕(MPa),在工程实际惯用千克力每平方厘米(kgf/cm2)或巴(bar)。它们之间的换算关系为: 1MPa10kgf/cm2,1 kgf/cm21bar,1MPa=106 Pa,1bar=105 Pa 1.2 帕斯卡定律 密封容器中的液体,若在其任一点施加压力,这个压力将通过液体传到各个连通器,并且压力值处处相等,这就是帕斯卡定律,也是液压传动
5、的基本原理,各类液压机的工作原理就是该原理的工程应用。,1. 液压基础知识1,挖掘机服务管理室,14,2019/4/10,1.3 油的特性:不可压缩。 1.4 液体流动连续性原理 因为液体不可压缩性,液体流动在同一管道中通过任意两个 截面的流量相等。 1.5 液阻和压力损失:液阻即液体在管道中流动所产生的阻力, 有液阻即产生压力损失(沿程损失和局部损失)。 1.6 液压传动的两个基本特征 压力取决于负载;速度取决于流量。,1. 液压基础知识2,挖掘机服务管理室,15,2019/4/10,1.7 液压系统的组成 一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、控制元件、执行元件、辅助元件和工作介质
6、。 1.7.1动力元件液压泵(油泵),将机械能变换成油液的液压能。临工挖掘机用的油泵由齿轮泵和柱塞泵组成。 1.7.2控制元件各种液压阀,用来控制和调节液压油的方向、流量和压力。根据控制功能液压阀可分为: 压力控制阀溢流阀(安全阀、过载阀)、减压阀(先导操纵阀)等; 流量控制阀节流阀等; 方向控制阀单向阀、换向阀等。,1. 液压基础知识3,挖掘机服务管理室,16,2019/4/10,1.7.3执行元件将液压泵输来的液压能变换成工作机构动作的机械能,驱动负载作直线往复运动或回转运动。主要有液压油缸和液压马达。 1.7.4辅助元件将动力元件、控制元件和执行元件三部分连接成一个系统,起贮油、连接、过
7、滤和测量等作用,主要有油箱、管路、接头、滤油器、蓄能器、散热器等。,1. 液压基础知识4,挖掘机服务管理室,17,2019/4/10,压力计,溢流阀,液压泵,过载补油阀,驱动轴,单方向,双方向,液压马达,油缸,滤油器,冷却器,电磁式换向阀,2. 液压符号认识,挖掘机服务管理室,18,2019/4/10,3. 滑阀的位与通,挖掘机服务管理室,19,2019/4/10,四. DH60-7液压系统,1. 液压基本回路 2. 主控阀连接图 3. 液压泵 4. 主控阀 5. 液压缸 6. 终传动 7. 回转马达 8. 中心回转接头 9. 先导控制阀 10. 蓄能器 11.斗杆再生回路 12. 动臂保持阀
8、 13.液压原理图,LG660液压系统为节流控制系统,是目前国内小型挖掘机使用最多的一种控制系统。,挖掘机服务管理室,20,2019/4/10,1. 液压基本回路,基本回路 基本回路是由一个或几个液压元件组成,能够完成特定的功能,是系统的基本组成单元。 1.1 限压回路 限压回路用来限制压力,使其不超过某一调定值,使系统和元件不因过载而损坏。 挖掘机动臂缸和斗杆缸进油和回油路上常成对地并联有限压阀(过载阀),限制液压缸在闭锁状态下的最大闭锁压力;若超过此压力,限压阀打开,进行卸载,保护了液压元件和管道免受损坏。例如,挖掘机铲斗进行挖掘时,动臂必然受力,为了维持正常工作,动臂液压缸虽然处于“不工
9、作状态”,但必须具有足够大的闭锁力来抵抗拉伸或压缩,这种闭锁压力有时超过系统的最大工作压力,当闭锁压力大于过载阀调定值时,过载阀打开,向油箱回油。从理论上讲,这种限压阀的调定压力,可以与液压系统的压力无关,而且,调定压力愈高,闭锁力愈大,对机械作业有利,但是,过高的调定压力影响液压元件的强度和液压管路的安全,一般情况下,过载阀的调定压力为系统压力的1.25倍。,挖掘机服务管理室,21,2019/4/10,液压基本回路,1.2 限速回路 限速回路用来为了保证作业安全。挖掘机为了防止动臂因自重降落速度过快,在动臂缸大腔回油路上都装有单向节流阀。挖掘机动臂、斗杆、铲斗换向阀相应回油路上设有节流油路,
10、也可以防止动臂、斗杆、铲斗因自重降落过速。,挖掘机服务管理室,22,2019/4/10,液压基本回路,1.3 回转机构制动回路和缓冲回路 挖掘机回转时转动惯性大,起、制动频繁,要采用特殊回路来保证安全,保护元件。 (1) 制动回路 回转机构常采用液压制动、机械制动和机液制动。 液压制动是通过切断回转马达进、出口油路,在回油路上产生很大背压而实现快速制动。制动力大。临工挖掘机回转马达、行走马达工作时制动是采用液压制动。 (2) 缓冲回路 为减轻制动时过大的冲击,在回转马达进、出口油路上装有两个缓冲阀,当回转马达突然停止或反转时,马达高压油路的压力油从缓冲阀泄回油箱,低 压油路则由补油回路经单向阀
11、补油,从而消除了液压冲击,挖掘机回转马达就是采用这种两个缓冲阀和两个单向补油阀的缓冲回路,缓冲阀的调定压力等于回转马额定工作压力,单向补油阀的补油压力由回油路的背压阀提供,补油背压一般是0.30.5MPa。,挖掘机服务管理室,23,2019/4/10,液压基本回路,1.4 行走限速回路 履带式液压挖掘机下坡行驶时,因自重加速,可能导致超速溜坡事故,发生危险,此时,行走马达超速运转,发生吸空现象,甚至损坏。因此,履带行走装置必须考虑行走液压马达的限速和补油,使马达转速控制在安全容许范围之内。 限速回路就是利用限速阀控制油路通油面积的大小,以限制马达转速。 1.5 控制回路 液压挖掘机的操纵有机械
12、式、液压式等方式,液压操纵分直接操纵和先导操纵两种。先导操纵利用手柄操纵若干个先导阀,使具有一定压力的控制油进入各个换向阀,推动阀杆移位,实现主机各机构的动作,即由先导阀操纵换向阀,再由换向阀操纵各执行元件。先导操纵控制油压力一般为3MPa,由单独的泵供油。,挖掘机服务管理室,24,2019/4/10,2. 主控阀连接图,挖掘机服务管理室,25,2019/4/10,3. 液压泵,(1) 液压泵的分类 (2) 液压泵的功能及柱塞泵的特点和分类 (3) DH60-7液压泵结构及工作原理,挖掘机服务管理室,26,2019/4/10,(1) 液压泵的分类,双作用叶片泵,泵,齿轮泵,叶片泵,内啮合齿轮泵
13、,外啮合齿轮泵,单作用叶片泵,离心泵,柱塞泵,轴向柱塞泵,径向柱塞泵,变量径向柱塞泵,定量径向柱塞泵,定量轴向柱塞泵,变量轴向柱塞泵,斜盘式轴向柱塞泵,斜轴式轴向柱塞泵,挖掘机服务管理室,27,2019/4/10,(2) 液压泵的功能及柱塞泵的特点和分类,液压泵将原动机的机械能转换成工作液体的压力能,提供具有一定压力和流量的工作液体,属于液压系统的动力源。柱塞泵是依靠柱塞在缸体内往复运动,使密封工作腔容积产生变化来实现吸油、压油的。由于柱塞与缸体内孔均为圆柱表面,因此加工方便,配合精度高,密封性能好,常做成高压泵。只要改变柱塞的工作行程就能改变泵的排量,易于实现单向或双向变量。 优点:柱塞泵具
14、有压力高,结构紧凑,效率高,流量调节方便. 缺点: 结构复杂,加工工艺要求较高,价格高。 柱塞泵常用于需要高压大流量的液压系统。 柱塞泵按柱塞排列方向,分为轴向柱塞泵和径向柱塞泵。 轴向柱塞泵按其结构特点又分为斜盘式和斜轴式。,挖掘机服务管理室,28,2019/4/10,(3) DH60-7液压泵,1) 结构与各部件作用 2) 斜盘式轴向柱塞泵工作原理 3) 配流盘 4) 泵的控制功能 5) 泵的端口说明,挖掘机服务管理室,29,2019/4/10,1) 结构认识与各部件作用,挖掘机服务管理室,30,2019/4/10,2) 斜盘式轴向柱塞泵工作原理,缸体与主轴上的花键相连接,从而与主轴一起旋
15、转。柱塞组件被安装在与斜盘进行相互运动的缸体内部,柱塞从下死点移到上死点,并向出口流量增加的方向移动。液压油通过吸油端口后,经由配流盘流向缸体(吸油过程),从上死点到下死点的行程中,柱塞始终向排油量减少的方向移动,于是液压油经排油口排出(排油过程)。排油量随着斜盘的倾角的变化而变化。通过缸体吸油口吸入的液压油经配流盘的排油口排出,而通过缸体外(内)圈的吸油口吸入的液压油则经配流盘的外(内)圈的排油口排出。,挖掘机服务管理室,31,2019/4/10,3) 配流盘,如图:红圈内的小槽在配流盘的起始点上,目的是为了减少困油。,作用:将吸油区(低压区)和排油区(高压区)分开,并与缸体、柱塞组成密封容
16、积。,吸油口,排油口,挖掘机服务管理室,32,2019/4/10,泵是由一个缸体排出两种相同流量的变量柱塞泵。虽然具有双重泵的结构,3泵和先导泵通过联轴套连接在同一轴线上,但其结构却非常紧凑。因为本泵只有一个斜盘,倾斜角度相同。泵的倾斜角可以改变总流量Q1+Q2。输出功率为恒定值,所以出口压力和流量的乘积是恒定的,即(Q1+Q2)p=P(常数)。,4) 泵的控制功能,压力,流量,挖掘机服务管理室,33,2019/4/10,斜盘的角度由PI泵和P2泵的排油压力决定,功率弹簧的作用力与排油压力作用方向相反。当压力小于功率弹簧A的设定载荷时,斜盘处于最大倾斜角度位置。当压力超过功率弹簧A的设定载荷时
17、,斜盘倾角将向小的角度变化,并在液压油压力和功率弹簧A的作用力下处于平衡状态的位置上固定。当斜盘因液压油的压力的增大而倾角继续变小时,一直没有起作用的弹簧B开始起作用,若要克服两个弹簧力的弹力,就要达到油压的最高下死点。当推动伺服活塞的p3液压油流入时,控制移位曲线将被改变。,泵的控制功能,挖掘机服务管理室,34,2019/4/10,泵的控制功能,挖掘机服务管理室,35,2019/4/10,5) 泵的端口说明,挖掘机服务管理室,36,2019/4/10,4. 主控阀,(1) 主控阀的作用 (2) 单联阀的工作过程 (3) 溢流阀 (4) 过载补油阀,挖掘机服务管理室,37,2019/4/10,
18、作用: 主控阀或称多路阀,它是由两个以上的换向阀为主体的组合阀。根据不同系统的要求,常把起安全保护作用的溢流阀(安全阀)、单向阀、过载阀、补油阀等阀类组合在一起。 控制液压油的流量、压力和方向。,(1) 主控阀的作用,1泵接口,2泵接口,3泵接口,动臂保持阀,主溢流阀,过载补油阀,挖掘机服务管理室,38,2019/4/10,(2) 单联阀的工作过程,挖掘机服务管理室,39,2019/4/10,当主阀芯的两侧都不通先导油时,主阀芯在两端复位弹簧的作用下处于中位,主阀(即整个换向阀)的中位机能就由主阀芯的结构决定。如果先导阀左端通先导油时,则主阀芯右移,使主阀芯的P口与A口相通,T口与B口相通;当
19、先导阀的右端通先导油时,主阀芯左移,主阀的P口与B口相通,T口则与A口相通。,单联阀的工作过程,挖掘机服务管理室,40,2019/4/10,(3) 溢流阀,1) 溢流阀的结构 2) 溢流阀的作用 3) 溢流阀的工作原理,挖掘机服务管理室,41,2019/4/10,1) 溢流阀的结构,挖掘机服务管理室,42,2019/4/10,2) 溢流阀的作用,溢流阀是利用进口油压力与弹簧力平衡来实现压力控制的。 溢流阀用于液压挖掘机主要功能有四个: 1) 在定量泵(齿轮泵)液压系统中,用于溢去多余的油液流回油箱来维持液压系统压力恒定(近似恒定)。 2)在变量泵液压系统中,只在压力超过某一预调压力值时,才打开
20、溢流,使系统压力不再升高,起安全保护作用,这时常把溢流阀称作安全阀。 3)在系统中,用来保护执行元件(如油缸)或结构件在强大外力作用下不至受损,在这种情况下的溢流阀,我们称之为过载阀。 4)作限压阀,对回转机构进行缓冲、限压。,挖掘机服务管理室,43,2019/4/10,3) 溢流阀的工作原理,泵压力PP上升 超过21.6MP时 泵压推动提动头(2)克服弹簧(1)力向上推开 柱塞(3)中小孔(仅0.5)开始有油流动 柱塞(3)由于前后压差(下面大,上面变小),随即被向上推开 压力油回油箱 泵压下降直到21.6,挖掘机服务管理室,44,2019/4/10,(4) 过载补油阀,1) 过载补油阀的结
21、构 2) 过载补油阀的作用 3) 过载补油阀的工作原理,挖掘机服务管理室,45,2019/4/10,1) 过载补油阀的结构,挖掘机服务管理室,46,2019/4/10,过载补油阀: 过载补油阀安装在液压装置(油缸、马达)的每一分支油路上。它具有以下两功能(以油缸为例): 1.当工作装置受到外界异常的冲击力时,油缸内将产生异常高压, 安全吸油阀打开,将异常高压泄回油箱。在此情况下,该阀起安 全阀作用,以保护相关的液压油缸和液压油管。 2.当油缸内产生负压时,该阀起吸油阀作用,将油从油箱管路中补 充回负压区中,以避免形成真空,产生气蚀。 注:一侧起安全阀时另一侧起吸油阀作用。,2) 过载补油阀的作
22、用,挖掘机服务管理室,47,2019/4/10,安全作用: 高压油区油压上升至21.6MP 高压油推动锥阀(5)克服弹簧(6)力向上打开 活塞(3)的节流槽中的油开始少量流动 活塞(3)上下由于节流槽节流作用产生压力差 主阀(2)由于受此压力差作用,克服弹簧(4)力向上打开 大量高压油得以泄回油箱,主油路压力下降 保护了油缸和油管,3) 过载补油阀的工作原理,挖掘机服务管理室,48,2019/4/10,吸油作用: 当E区为负压时,油压低于油箱压力 油箱油压作用在A-D的环行受力面上,推动吸入阀(1)向上打开 油箱油补进此负压区,避免生成气泡,产生气蚀,工作原理,挖掘机服务管理室,49,2019
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