轮式装载机的液压系统

吕国亮

(黑龙江省道路运输培训中心，黑龙江 哈尔滨 150001)



轮式装载机的液压系统

吕国亮

(黑龙江省道路运输培训中心，黑龙江 哈尔滨 150001)

轮式装载机有两种基本形式：一种是整体式，多数具有推压机构，前桥驱动，后轮转向；另一种是铰接式，普遍采用双桥驱动，八字油缸前后桥转向。后一种是目前大中型装载机的发展方向。目前大部分轮式装载机的行走机构都采用液力机械传动，液压操纵的变速箱得到了越来越广泛的应用。但是液压传动底盘在中小型装载机也有所采用，并逐渐表现出它的优越性。介绍了液压系统的组成和类型。

轮式；装载机；液压系统

1 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、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。

(1)动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。叶片泵运动平稳、噪声小、容积效率高，但其工作压力低，吸油能力差，对液压油的污染比较敏感，仅用在小型装载机上。柱塞泵由于工作压力较高、转速高和容积效率较高，在结构上容易实现变量等优点，在大型装载机上得到应用。齿轮泵成本低、体积小、工作可靠、对液压油的污染不太敏感，广泛应用在各种类型的装载机上。随着科技水平的提高，齿轮泵向高压化发展，在国外其最高工作压力已达到21～25 MPa，预计它的应用还将进一步广泛。

(2)执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。装载机在作业时尘土大，油缸往复动作频繁，油缸活塞杆暴露在外面，并直接承受冲击，故对油缸的耐压、耐磨、耐热和密封都有较高的要求。另外还要求油缸的内、外泄漏要少。外部泄漏使工作装置动作迟缓，并且容易使尘土侵入；内部泄漏则造成工作装置软弱无力、铲斗位置自动倾斜，特别是装载机在满载运输时，由于动臂油缸内部泄漏使动臂下落，造成铲斗中物料的散落。

(3)控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流节流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、换向阀等。根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。

(4)辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。由于装载机本身的振动大，经常连续作业，液压系统油温比较高，尖峰压力大，所以对油管和接头提出耐热、耐压、耐振的要求，据国外资料介绍，装载机用油管需以1.5倍的工作压力作为尖峰压力做100万次脉冲试验，并且具有承受最高工作压力3倍以上的耐压强度才算合格。

(5)液压油是液压系统中传递能量的工作介质，有各种矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

2 液压系统的类型

按系统中液压泵的数目，可分为单泵系统和多泵系统。单泵系统由一个液压泵供油给动力转向和工作装置。该系统有一定的功率损失，仅适宜于小型装载机上使用。多泵系统由两个或两个以上液压泵供油给动力转向和工作装置。大中型装载机为了更合理地利用功率，缩短作业循环时间，提高生产率，目前多采用多泵系统。一般由工作装置液压泵、转响泵和辅助泵组成两个液压回路：工作装置液压回路和转向液压回路。而这两个回路是通过辅助泵联系起来的，它通过流量控制阀把油液分配给转向或工作油路。

3 ZL50型装载机液压系统

3.1 ZL50型装载机的工作装置

液压系统，发动机驱动液压泵，液压泵输出的高压油通向换向阀控制铲斗液压缸和换向阀控制动臂液压缸。两阀都放在中位，压力油通过阀后流回油箱。

换向阀为三位六通阀，它可控制铲斗后倾、固定和前倾三个动作。换向阀为四位六通阀，它控制动臂上升、固定、下降和浮动四个动作。动臂的浮动位置是装载机在作业时，由于工作装置的自重支于地面，铲料时随着地形的高低而浮动。这两个换向阀之间采用顺序回路组合，即两个阀只能单独动作而不能同时动作，保证液压缸推力大，以利于铲掘。

安全阀的作用是限制系统工作压力，当系统压力超过额定值时安全阀打开，高压油流回油箱，以免损坏其他液压元件。两个双作用溢流阀并联在铲斗液压缸的油路中。它的作用是用于补偿由于工作装置不是平行四边形结构，而在运动中产生的不协调。

3.2 ZL50型装载机转向系统

转向液压缸的换向阀由先导油路来控制换向，先导油路的流量变化与主油路中进人转向缸的流量变化成比例，从主油路分流经减压阀减压后作为先导油路的动力源。方向盘不转动时，转向器两出口关闭，流量放大阀的主阀杆在复位弹簧作用下保持在中位，转向液压泵与转向液压缸的油路被断开，主油路经过流量放大阀中的流量控制阀卸荷回油箱。转动方向盘时，转向器排出的油与方向盘的转角成正比，先导油进人流量放大阀后，通过主阀杆上的计量小孔控制主阀杆位移，即控制开口的大小，从而控制进入转向液压缸的流量，由于流量放大阀采用了压力补偿，使得进出口的压差基本上为一定值，因而进人转向液压缸的流量与负载无关，而只与主阀杆上开口大小有关。停止转向后，主阀杆一端先导压力油经计量小孔卸压，两端油压趋于平衡，在复位弹簧的作用下，主阀杆回复到中位，从而切断到液压缸的主油路。

液压操纵转向机构操纵力小，驾驶员不易疲劳，动作迅速有利于提高生产率。故在大中型的轮式机械中都采用液压转向机构。

2014-03-17

U415.5

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1008-3383(2016)12-0174-02