液压挖掘机液压回路设计的初期主要着重于研究采用几个液压泵、阀组分块分泵供油的形式、多路操纵阀各阀杆之间油路的连接方式,以及如何向各液压元件进行分配供油、更好地满足工作过程各阶段的作业要求和各种作业工况要求等,主要解决以下问题:
1)研究挖掘机液压系统油泵的合理数量。
2)探讨采用六通阀来实现优先油路和并联油路的优化组合,研究对液压作用元件的最佳供油方式,以满足挖掘机各种复合动作的要求,合理地分配复合动作时泵的流量。
3)高生产率是挖掘机的主要性能要求,有时要求油泵全部的油能供给一个液压作用元件,因此油路上必须解决液压泵合流供油问题。
4)挖掘机在行走时有时需要作业装置同时动作,液压系统必须考虑这种工况时挖掘机行走的直线性。
以上是挖掘机油路中最基本的问题,我们在此先提出来,引起大家注意,为今后理解复杂的液压系统打下基础。今后要在此基础上提出理解和分析液压挖掘机复杂油路的基本方法。
液压泵
挖掘机液压回路最初采用单泵,因为单泵能量损失大、不能满足复合动作要求,很快地改用双泵。接着采用双变量泵系统,实现全功率控制。
一般来说,一个泵采用1个阀块;双泵采用2个阀块,即2P2V系统;三泵3个阀块,即3P3V系统。由于双泵系统只有两个泵,只能保证两个动作完全独立,3个液压元件同时复合动作时,必然失去相互动作的独立性,产生动作不确定性。三泵系统则可实现3个动作独立,所以欧美国家为保证回转作业的独立性,特别是用于起重作业时采用的三泵三阀组系统,回转油路采用了专用的小排量定量泵。
三泵液压系统(小挖掘机)
设计液压系统时主要应考虑以下因素:①泵数量的选取根据同时动作的需要;②液压传动的特点是要遵守帕斯卡原理,泵的油压按共泵供油液压元件的最高压力来确定,多液压元件同时工作所需油压不同,必然存在压差损失,从这点来看油泵数宜多;③对中位开式系统,泵数量增加,不受相互干扰的可以独立动作的液压元件数目增多,三泵系统较双泵系统可实现三个动作(回转、动臂和斗杆)独立,从而提高操纵性;④随着液压泵数量的增多,液压零部件数量增加、泵的驱动麻烦、变量泵的控制比较困难、制造成本提高,液压回路损失也会增大,对经济性和可靠性不利