挖掘机液压系统构造之主控制阀

211液压系统构造之主控制阀1）结构与特性集成和紧密设计的主控制阀：-通过并联回路所有功能同时工作-通过旋转优先阀得到稳定与快速旋转-直线行走功能-一个附加阀用于特种附加装置如：抓斗、破碎锤等。-整体铸造，减少了漏油现象-铸造阀体防止因振动与受热变形而发生的故障斗杆1动臂升回转左行走右行走备用动臂铲斗斗杆2直行阀212规格1）、外观2）、技术数据项目规格型号KMX15R最大流量（L/min）270（每台泵）最大压力（Mpa）34.3液温度范围压油(°C)-20~90主卸压阀设定压力(Mpa）31.9端口卸压阀设定压力(Mpa）负向控制卸压阀设定压力(Mpa）30L/min时:3.2213解剖图214解剖图215主控阀装配图-1216主控阀装配图-2217主控阀装配图-3218主控阀液压回路图219主控制阀的基本功能1）分配器（选择阀）在中间位置，弹簧使阀杆处在中间位置：*高压供油道被阀杆关闭*油泵出来的油流经中央旁通油道回油箱。液压符号220工作原理中间位置泵油通过中央旁通油道返回油箱工作位置回油道关闭泵向油缸供油221负荷单向阀（止回阀）单方式双方式截面视图液压符号用途动臂、旋转、铲斗和行走回路小臂及备用回路分配器的负荷单向阀的功能：在操纵手柄开始操纵轻微移动时，防止油缸降低或马达转向无负荷一侧，以保证安全。222工作装置的工作原理:动臂举升在中间位置：--泵油回到油箱--油路压力是1.5Bar--动臂阀杆保持不动，因阀杆处在中间关闭位置--如图，工作装置重量压力PA=活塞面积例）活塞面积=100cm²，工作装置重10000kg压力PA=10000/100=100kg/cm²--回油压=1.5kg/cm²--压力PS=1.5kg/cm²+油路阻力≒40kg/cm²223工作装置的工作原理:动臂举升在工作位置:--负荷单向阀C2直到油压升高超过PA压力时才开启。--当PB压力超过100kg/cm²时,泵压PB推开单向阀C2向油缸供油。--动臂油缸被超过100kg/cm²的PB压力向上举升。负荷单向阀的故障排除故障1：当操纵手柄稍微移向升举位置时，油缸落下。手柄移动更大时，油缸举升。原因：单向阀C2泄露，使得油缸PA的压力油因压力差而流向油泵一侧。解决办法：更换此单向阀，如果单向阀阀座坏了，修理或更换阀体。224溢流阀①主溢流阀：安装在直行阀集成块上，控制油缸和马达工作压力，在工作期间保证部件在超负荷时的安全。②油口溢流阀：安装在液压缸端口和低压通道之间，支持负荷时的安全装置，当机械不工作时，防止液压部件在受到意外冲击时带来损坏，并防止油缸或马达因自重工作而引起的气穴现象。2251）主溢流阀的工作原理A）主溢流压力主溢流阀安装在泵口侧（1）和低压通道（2）之间。液压油从泵左侧口流经提升阀（a）的孔（3）进入油室（4），由于d1d2，提升阀（a）牢固不动。当压力升高到弹簧（c）预设压力时，油从先导阀芯（b）周围流过侧孔（5）和通道（6）进入低压油道。随着上述油流的形成，节流孔（3）前后压力降低；当（1）室的压力乘以d1的横截面积大于（4）室压力乘以d2的横截面积时，提升阀（a）被推开，液压油流入低压油道（2）。2262）油口溢流阀的工作原理A）溢流功能当油压升高到弹簧B预设压力，阀芯（A）打开，油绕过阀芯（A）流经（C）侧孔，流到（E）通道。油流孔经（J）前后形成压力降，使活塞（H）向右移动坐在阀芯（A）顶端上。液压油从（1）流经阀芯（A）顶部喉口（K）进入（2）室，然后绕过阀芯（A）流经（C）侧孔，流到（E）通道。随喉口K前后压力下降，使（1）室的压力乘以d1截面积（2）室的压力乘以d2截面积，阀芯G被推开，油流入低压通道。227B）补偿功能在工作期间或当意外力作用在机械上时，防止液压油路中产生气穴。由于油缸的压力通常高于油箱的压力，同时d3d4，固提升阀（F）安稳不动。当油缸口压力下降到低于油箱压力，阀芯（F）由于d3和d4的面积差而打开，液压油从油箱油道流向油缸口，避免了气穴现象的产生。228各阀芯压力设定主溢流阀及油口溢流阀的故障分析：故障1：机器的所有功能力量不足原因：主溢流阀功能失灵，因而不能建立起正常工作压力。解决方法：检查主溢流阀的压力，然后按规定调节压力或更换新阀。故障2：一个功能出现动力不足如：动臂上升或下降铲斗伸开或收拢斗杆伸出或缩回原因：故障油路中的油口溢流阀失灵。解决方法：检查故障油路中的油口溢流阀的压力，然后按规定调节压力或更换新阀。*如果两边（缩回和伸出）功能都没有足够动力，请检查油箱内的滤清器，可能发现损坏的密封碎片。故障3：处在中间位置时，动臂、斗杆和铲斗快速向无负荷状态一侧运动，如动臂下降，铲斗打开等。原因：油口溢流阀在压力低于规定的压力下打开，使油口溢流阀拖不住油缸负荷。解决方法：处在中间位置时，检查油缸的爬行，如果所测值超过规定，要检查油口溢流阀的压力，进行更换或按规定调整。油泵名称序号LG230LG120Kg/cm²Kg/cm²P1主溢流阀1325325油口溢流阀动臂上升2350350下降3铲斗回收4打开5P2主溢流阀6325325油口溢流阀斗杆回收7350350打开8回转右转9270270左转10229负流量控制阀（底部溢流阀或节流单向阀）功能：发动机启动，或各阀杆处在不同位置时，产生压力作用到每个泵的流量调节器以获得合适的流量。所有阀杆在中间位置*当所有的阀杆处在中间位置，左和右泵的油流向底部溢流阀（副流量控制阀）*P1和P2的油推开活塞流回油箱。*背压大约有40kg/cm²（560psi）*这个背压控制泵的流量调节器使泵输出最小流量。230--当主控阀的一个阀杆处在工作位置时当机器在挖掘或行走时，所有从泵输出的油都直接供给驱动器。所以没有油流向底部溢流阀。231负流量控制阀动作说明负流量控制阀安装在中间旁路的下游和低压通道之间，其动作如下：（1）当Ｐ口处的压力低于弹簧（621）的设定水平以下时，提动头（611）处于图中状态。提动头（611）的压力作用面积为（ΦB-ΦA），即面积ΦB减去卸压柱（631）的面积ΦA。（2）在该状态下，Ｐ口的压力油经小孔（Ｃ）流出至Ｒ口。因为小孔（Ｃ）位于过滤网（638）的下游，所以不会堵塞。（3）当Ｐ口处的压力超过弹簧（621）的设定压力时，提动头（611）开启。然后，Ｐ口的压力油经提动头（611）的外部流到低压通道（Ｒ）内。从Ｐ口流到低压通道（Ｒ）内的液压油的流速Q和压力P之间的关系如右图所示。PQ232控制阀各功能阀柱动作说明(1)各阀柱在中间位置时:[导向回路]伺服压力油从ＰＧ口进入，通过小孔（357），然后从导向旁通油道流向卸油口（Ｄr1）。因此，ＰＸ和ＰＹ处的压力不会增加。[主回路]当所有阀柱位于中间位置时，从液压泵（Ｐ１）排出的压力油通过主通道、旁通油道，经过行走、回转、动臂－2和斗杆－1的阀柱,再通过斗杆－1侧的负向控制小孔，最后经油箱（Ｒ2）回到液压油箱。支臂－1侧的负向控制小孔上游的压力（负向控制信号压力）被从ＦL口引向液压泵（Ｐ1）侧的调节器，从而控制泵的输出流速，使其为最小值。从液压泵（Ｐ2）输出的液压油通过主通道、旁通油道，经过行走、选择、动臂－1、挖斗和斗杆－2的阀柱，再通过动臂－1侧的负向控制小孔，最后经油箱口回到液压油箱。动臂－1侧的负向控制小孔上游的压力（负向控制信号压力）被从Ｆr口引向液压泵（Ｐ2）侧的调节器，从而控制泵的输出流速，使其为最小值。当所有九个主阀柱任一个转换以后，旁通油道被切断，负向控制回路中ＦL或Ｆr口的液压油被关断。233油路走向如下：（1）P1泵（2）P2泵回油道回油道Fr，用于P2泵的最小流量控制FL，用于P1泵的最小流量控制234（2）行走动作这里以右行走阀柱动作为例。[导向回路]当右行走阀柱转换后，即关闭侧面的旁通油道，ＰY口处的压力升高。[主回路]当右行走阀柱的导向口ＸＡtr被加压后，主臂－1侧的旁通油道被关闭，从Ｐ2泵来的压力油经过Ａtr口流到右行马达。另外，从行走马达来的回油流过Ｂtr口，然后通过油箱口（Ｒ2）回到液压油箱。另外，当行走和其他动作一起做复合动作时，请参照直线行走部分。235（3）斗杆动作①斗杆伸出的动作[导向油路]斗杆－1阀柱转换后，并关闭侧面旁通油道，使ＰＸ口的压力升高。[主回路]在斗杆伸出的动作中，导向压力通过ＸＢa1口和ＸＢa2口进入分别控制斗杆-1和斗杆-2两阀柱。当压力通过ＸＢa1口进入时，阀柱向图中的左方转换。从Ｐ1口进入的液压油通过主通道流至旁通油道，然而，由于斗杆－1阀柱的转换，旁通油道被关闭。因此，液压油从平行回路推开止回阀（511），并通过Ｕ形通道流入斗杆-1阀柱。然后经斗杆-1阀柱的外围流到Ｂa1口，输送到斗杆液压缸前头（Ｒ）。另一方面，经Ｐ2口进入的液压油经主通道流到旁通油道。然而，由于导向压力进入ＸＢa2口，斗杆－2阀柱发生转换，旁通油道被关闭。因此，液压油从平行回路推开止回阀,并通过Ｕ形通道流入斗杆-2阀柱。然后从斗杆－2阀柱的内部通道汇集到Ｂa1口，输送到斗杆液压缸前头（Ｒ）。综上可知，斗杆在做伸出动作时，P1泵和P2泵是联合向油缸供油的。而从斗杆液压缸后头（H）的回油，流过Ａa1口，然后由油箱口（Ｒ2）流回液压油箱。236②斗杆挖掘的动作[导向回路]斗杆－1阀柱向另一方向转换后，即关闭侧面旁通油道，因此，ＰＸ口处的压力升高。同时，压力油也从ＰaL口进入并将解除信号传送到斗杆锁定阀。[主油路]在斗杆挖掘动作中，导向压力分别通过ＸＡa1和ＸＡa2口进入斗杆-1阀柱和斗杆-2阀柱。当压力油从ＸＡa1口进入时，阀柱向下图中的右方转换。从Ｐ1泵口进入的液压油通过主通道、流至旁通油道，然而，由于斗杆－1阀柱的转换，旁通油道被关闭。因此，液压油从平行回路推开止回阀（511），并通过Ｕ形通道流到斗杆-1阀柱。然后经斗杆阀柱的外围流到Ａa1口，输送到斗杆液压缸的后头（Ｈ）。另一方面，在斗杆液压缸前头（推杆一侧Ｒ）内的回油因斗杆的自重而加压并反回到Ｂa1口。回到Ｂa1口的被加压的液压油从斗杆阀柱外部的孔（a）进入阀柱。仅在轻载的过程中，液压油推开套止回阀并从阀柱孔（C）反向流经Ｕ形通道，然后汇到Ａa1口。这叫斗杆的回复动作。237当斗杆液压缸后头一侧（Ｈ）的压力升高时，活塞（d）和次级阀柱（e）被向右方转换，同时套止回阀（f）被其背压关闭。这样就结束了斗杆的回复动作，从斗杆液压缸推杆一侧（Ｒ）来的回油从Ｂa1口由斗杆阀柱的外围孔（a）进入阀柱，然后从阀柱的外围孔（b）流出，最后经油箱口（Ｒ2）回到液压油箱。同时，从Ｐ2泵进入斗杆-2阀柱的压力油流过和斗杆伸出动作时相似的内部通道汇到Ａa1，共同推动斗杆油缸活塞伸出。综上可知，斗杆在做挖掘动作时，P1泵和P2泵也是联合向油缸供油的。238（4）动臂动作①动臂提升动作[导向油路]动臂-1阀柱（303）和主臂-2阀柱（307）同时转换，并关闭其侧面旁通油道。因此，PX口处的压力升高。[主回路]在动臂提升动作过程中，导向压力由ＸＡb口进入并使动臂-1阀柱向下图中右方移动。从Ｐ2口进入的压力油经主通道流到旁通油道中。然而，由于主臂-1阀柱的转换使旁通油道关闭。因此，压力油流进平行回路，推开止回阀（511），然后从Ｕ形通道流到主臂阀柱（303）。当主臂-1阀柱的行程较小时，液压油由阀柱的外围孔（d）进入阀柱内部，然后经外围孔（e）流出至Ａb1口。当主臂-1阀柱的行程较大时，液压油由阀柱的外围流出至Ａb1口。同时，导向压力也通过ＸＡb2口进入并使主臂-2阀柱（307）向下图中右方移动。从Ｐ1口进入的压力油，由于主臂-2阀柱的转换使旁通油道被关闭。因此，液压油流进平行回路，推开止回阀,然后由Ｕ形通道流到主臂-2阀柱。此后液压油经过主臂-2阀柱的喷嘴，推开止回阀并通过内部通道汇到Ａb1口，被输送到动臂油缸底部（Ｈ）侧。综上可知，动臂在做提升动作时，P1泵和P2泵是联合向油缸供油的。另一方面，从动臂液压缸前头一侧（Ｒ）来的回油由Ｂb1进入后经油箱口(Ｒ2)回到液压油箱。239②动臂下降动作[导向回路]动臂阀柱