輪式裝載機的液壓系統

呂國亮

(黑龍江省道路運輸培訓中心，黑龍江 哈爾濱 150001)

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輪式裝載機的液壓系統

呂國亮

(黑龍江省道路運輸培訓中心，黑龍江 哈爾濱 150001)

輪式裝載機有兩種基本形式：一種是整體式，多數具有推壓機構，前橋驅動，后輪轉向；另一種是鉸接式，普遍采用雙橋驅動，八字油缸前后橋轉向。后一種是目前大中型裝載機的發展方向。目前大部分輪式裝載機的行走機構都采用液力機械傳動，液壓操縱的變速箱得到了越來越廣泛的應用。但是液壓傳動底盤在中小型裝載機也有所采用，并逐漸表現出它的優越性。介紹了液壓系統的組成和類型。

輪式；裝載機；液壓系統

1 液壓系統的組成

一個完整的液壓系統由五個部分組成，即動力元件、執行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。

(1)動力元件的作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能，指液壓系統中的油泵，它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。葉片泵運動平穩、噪聲小、容積效率高，但其工作壓力低，吸油能力差，對液壓油的污染比較敏感，僅用在小型裝載機上。柱塞泵由于工作壓力較高、轉速高和容積效率較高，在結構上容易實現變量等優點，在大型裝載機上得到應用。齒輪泵成本低、體積小、工作可靠、對液壓油的污染不太敏感，廣泛應用在各種類型的裝載機上。隨著科技水平的提高，齒輪泵向高壓化發展，在國外其最高工作壓力已達到21～25 MPa，預計它的應用還將進一步廣泛。

(2)執行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉換為機械能，驅動負載作直線往復運動或回轉運動。裝載機在作業時塵土大，油缸往復動作頻繁，油缸活塞桿暴露在外面，并直接承受沖擊，故對油缸的耐壓、耐磨、耐熱和密封都有較高的要求。另外還要求油缸的內、外泄漏要少。外部泄漏使工作裝置動作遲緩，并且容易使塵土侵入；內部泄漏則造成工作裝置軟弱無力、鏟斗位置自動傾斜，特別是裝載機在滿載運輸時，由于動臂油缸內部泄漏使動臂下落，造成鏟斗中物料的散落。

(3)控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統中控制和調節液體的壓力、流量和方向。根據控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節流閥、調整閥、分流節流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、換向閥等。根據控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。

(4)輔助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等。由于裝載機本身的振動大，經常連續作業，液壓系統油溫比較高，尖峰壓力大，所以對油管和接頭提出耐熱、耐壓、耐振的要求，據國外資料介紹，裝載機用油管需以1.5倍的工作壓力作為尖峰壓力做100萬次脈沖試驗，并且具有承受最高工作壓力3倍以上的耐壓強度才算合格。

(5)液壓油是液壓系統中傳遞能量的工作介質，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。

2 液壓系統的類型

按系統中液壓泵的數目，可分為單泵系統和多泵系統。單泵系統由一個液壓泵供油給動力轉向和工作裝置。該系統有一定的功率損失，僅適宜于小型裝載機上使用。多泵系統由兩個或兩個以上液壓泵供油給動力轉向和工作裝置。大中型裝載機為了更合理地利用功率，縮短作業循環時間，提高生產率，目前多采用多泵系統。一般由工作裝置液壓泵、轉響泵和輔助泵組成兩個液壓回路：工作裝置液壓回路和轉向液壓回路。而這兩個回路是通過輔助泵聯系起來的，它通過流量控制閥把油液分配給轉向或工作油路。

3 ZL50型裝載機液壓系統

3.1 ZL50型裝載機的工作裝置

液壓系統，發動機驅動液壓泵，液壓泵輸出的高壓油通向換向閥控制鏟斗液壓缸和換向閥控制動臂液壓缸。兩閥都放在中位，壓力油通過閥后流回油箱。

換向閥為三位六通閥，它可控制鏟斗后傾、固定和前傾三個動作。換向閥為四位六通閥，它控制動臂上升、固定、下降和浮動四個動作。動臂的浮動位置是裝載機在作業時，由于工作裝置的自重支于地面，鏟料時隨著地形的高低而浮動。這兩個換向閥之間采用順序回路組合，即兩個閥只能單獨動作而不能同時動作，保證液壓缸推力大，以利于鏟掘。

安全閥的作用是限制系統工作壓力，當系統壓力超過額定值時安全閥打開，高壓油流回油箱，以免損壞其他液壓元件。兩個雙作用溢流閥并聯在鏟斗液壓缸的油路中。它的作用是用于補償由于工作裝置不是平行四邊形結構，而在運動中產生的不協調。

3.2 ZL50型裝載機轉向系統

轉向液壓缸的換向閥由先導油路來控制換向，先導油路的流量變化與主油路中進人轉向缸的流量變化成比例，從主油路分流經減壓閥減壓后作為先導油路的動力源。方向盤不轉動時，轉向器兩出口關閉，流量放大閥的主閥桿在復位彈簧作用下保持在中位，轉向液壓泵與轉向液壓缸的油路被斷開，主油路經過流量放大閥中的流量控制閥卸荷回油箱。轉動方向盤時，轉向器排出的油與方向盤的轉角成正比，先導油進人流量放大閥后，通過主閥桿上的計量小孔控制主閥桿位移，即控制開口的大小，從而控制進入轉向液壓缸的流量，由于流量放大閥采用了壓力補償，使得進出口的壓差基本上為一定值，因而進人轉向液壓缸的流量與負載無關，而只與主閥桿上開口大小有關。停止轉向后，主閥桿一端先導壓力油經計量小孔卸壓，兩端油壓趨于平衡，在復位彈簧的作用下，主閥桿回復到中位，從而切斷到液壓缸的主油路。

液壓操縱轉向機構操縱力小，駕駛員不易疲勞，動作迅速有利于提高生產率。故在大中型的輪式機械中都采用液壓轉向機構。

2014-03-17

U415.5

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1008-3383(2016)12-0174-02