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  小型液压挖掘机可回收能量研究


  液压挖掘机在作业过程中,斗杆主控阀的进油口、动臂主控阀的进/回油口和回转主控阀的回油口节流损耗较大,不仅造成了液能的浪费,其节流产生的热能还增加了液压系统的散热负担。


  1.  小型液压挖掘机概述


  1.1.  小型液压挖掘机系统组成
小型液压挖掘机可回收能量研究

  目前,比较常见挖掘机的有 8 吨及其一下的小型液压挖掘机和 20~25 吨之间的中型液压挖掘机;35 吨以上大型液压挖掘机主要用于露天采矿、大型土方工程等。


  大型和超大型液压挖掘机因其工作压力高、体积大、能耗大,单个液压泵输出功率不够,所以其液压系统多采用多泵多回路的泵控液压系统,每个执行机构由一个液压泵单独供油,节流损失较少;


  中型液压挖掘机的液压系统采用双泵合流的控制方法,其液压系统分为左油路和右油路两条油路,动臂和斗杆油缸等压差较大的负载可由两条油路分别供油也可一起供油,大大减少了节流损耗;小型液压挖掘机的液压系统采用单泵负载敏感液压系统,其节流损耗较大。
小型液压挖掘机可回收能量研究

  采用这种动臂的小型液压挖掘机掘深度较大,且刚度相同时,整体鹅颈式动臂重量比其他动臂轻。


  液压挖掘机由工作装置、上部转台和行走装置三大部分组成。其中,工作装置主要包括动臂、斗杆、铲斗,均由油缸驱动。行走机构和回转机构是由液压马达驱动


  其操作性较好且成本较低,因此在小型液压挖掘机中得到了广泛的应用。图中进口节流 2 和出口节流 9 为油缸负载 7 主控阀阀口产生的进/出口节流;进口节流 3 和出口节流 10 为油缸负载 8 主控阀阀口产生的进/出口节流;

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  压力补偿器 4 和 5 也分别位于各自的主控阀内,结构与定差减压阀类似,其两个先导压力分别取自所在负载和最大负载压力,作用是保证各执行机构的速度只与主控阀中多路阀的开口量有关,不会随着执行机构负载的变化而变化。


  在液压挖掘机实际的液压系统阀块中,负载的压力补偿器、多路阀、进出油节流阀都集成在其主控阀内。 系统主泵系统 1、先导控制系统 2、主控阀系统 3、负载系统 4 四个部分。液压挖掘机一般行走到某一固定位置作业后


  开始作业,因此液压挖掘机在正常作业时行走马达不动作,本课题主要研究动臂油缸、斗杆油缸和回转马达的复合动作,动力机构由发动机驱动一个 LS 负载敏感变量泵,负载敏感泵的 LS 口取执行机构中的最大负载压力,多路阀通过压力补偿器与各执行机构连接。控制手柄控制执行机构的多路阀,通过控制多路阀阀芯位移调节液压油的流动方向和节流大小,实现各执行机构的换向和运行速度。
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