EX400型液压挖掘机液压系统分析

图5-69所示是EX400型液压挖掘机的同类产品EX8000-6型液压挖掘机实物。

图5-69 EX400型液压挖掘机的同类产品EX8000-6型液压挖掘机实物

图5-70所示是日本日立公司生产的EX400型全液压挖掘机液压系统工作原理。

动力装置是一台四冲程六缸水冷带涡轮增压器的206kW额定功率的柴油发动机。挖掘机铲斗容量为1.82m³，整机工作装置由动臂、斗杆、铲斗、回转及行走机构等组成。因此，整车的液压传动系统也是由各工作装置的液压控制系统所组成。整机液压系统属多泵变量系统。泵组22中含三台液压泵，前、后泵为主泵，是恒功率斜轴式轴向柱塞泵，主要用于向各工作装置回路供液压油；中间的是台辅助性齿轮泵，主要用于向各工作装置提供操作控制用液压油。下面分别就各工作装置液压回路介绍如下。

1.主泵液压调节回路

由两台主泵供油的两组多路换向阀出口油路端各设有一个固定节流阀F、G，它的作用是可以调节液压泵在空载时的流量，使之流量减小。当各换向阀处于中位不工作时，由于节

图5-70 EX400型全液压挖掘机液压系统工作原理

1—平衡阀组 2—二位三通液动阀 3—二位三通电磁阀 4、36—过载阀 5—斜轴液压马达制动缸 6—斜轴液压马达转角控制缸 7—高压主安全阀 8—低压主安全阀 9、11、12、26、44、45、46—三位八通液控换向阀 10—液压开关液动阀 13、17、18、23、24、25—过载补油阀 14—铲斗液压缸 15、19、28、30、31—减压阀式远控操纵阀 16—动臂液压缸 20—油温冷却器 21—背压阀 22—泵组（前泵、后泵、辅助泵） 27—三位九通液控换向阀 29—斗杆缸 32、47—单向阀 33—溢流阀 34—蓄能器 35、38—二位三通液控换向阀 37—回转液压马达 39—制动液压缸 40—斜轴式液压行走马达 41—速度调节阀 42—电液阀 43—液控三位十通换向阀 48、49—梭阀

流阀的节流作用，阀前压力增大；此增大的液压油反馈进入变量泵控制调节缸内，推动调节缸移动，使斜轴泵倾斜角变小，从而减少了该泵的输出流量。只有当多路阀内任一换向阀工作时，节流阀前后压差增加不大，不影响或不改变泵斜轴斜倾角，从而使泵输出流量增加，以满足挖掘机各工况的速度要求。

2.动臂液压回路

动臂的动作由换向阀26、46联合供油，液动换向阀的控制由减压阀式远控操纵阀30控制，其控制油由辅助泵（齿轮泵）供给，当阀30向左操纵时，从辅助泵来的操纵液压油经单向阀32到达阀30及阀26的左端、阀46的右端，使阀26左位工作，阀46右位工作。从前泵来的液压油经换向阀46到达A点，从后泵来的液压油经换向阀26到达B点，一同流入动臂的无杆腔，使动臂举升，有杆腔的油分别经阀26、46回油箱。同理，当阀30向右操纵时，动臂下降。

动臂举升设定压力由过载补油阀17保证，设定压力为32MPa；动臂下降设定压力由过载补油阀18保证，为30MPa。

3.斗杆液压回路

当减压阀式远控操纵阀19右位工作时，同上述原理一样，斗杆换向阀44左位、43右位工作，两主泵压力进油在E点处汇合进入斗杆缸29的无杆腔，斗杆缸伸出，有杆腔回油经换向阀回油。此工况过载补油阀24的设定压力为32MPa。(www.xing528.com)

当阀19左位工作时，换向阀44右位、43左位工作，两主泵液压进油在D点汇合进入斗杆缸的有杆腔，斗杆缩回，无杆腔回油经各自换向阀直接回油箱。此工况过载补油阀25的设定压力为30MPa。

4.铲斗液压回路

铲斗液压回路由减压阀式远控操纵阀15、液控换向阀12、铲斗液压缸14及前泵等组成。同上述工作原理一样，减压阀式远控操纵阀15操纵在左、右侧不同位置，换向阀12就在左位、右位处工作，从而使铲斗液压缸无杆腔或有杆腔进液压油，铲斗就进行挖掘或卸料作业。挖掘时过载补油阀13的设定压力为30MPa。

5.回转液压回路

回转液压回路由减压阀式远控操纵阀31、液控换向阀45、斜轴式回转液压马达37、二位三通液控换向阀38、制动液压缸39及后泵等组成。

当减压阀式远控操纵阀31处于左、右侧时，换向阀45就在右位或左位工作，从而使液压马达向左或向右转动。液压马达的过载及真空补油由各自回转液压马达回路上的过载阀36及单向阀解决。过载压力设定为24.5MPa，两个反向单向阀供真空补油用。

当减压阀式远控操纵阀15处于中位时，从辅助泵来的压力控制油流到二位三通液动阀液控端，使二位三通阀处于下位工作，此时从辅助泵来的液压油又进入制动液压缸39的下腔（有杆腔），压缩制动液压缸上腔（无杆腔）弹簧，活塞上升，从而带动制动机构装置抱紧液压马达，实现液压马达制动停止运转。当换向阀45处于左、右位工作位置时，由于二位二通阀无控制液压油，阀处于上位工作，制动液压缸处于不制动的放松状态。

6.履带行走液压回路

履带行走液压回路由液压泵（前泵、后泵及辅助泵）、三位八通液控换向阀9、平衡阀组1、过载阀4、二位三通电磁阀3、二位三通液动阀2、速度调节阀41、斜轴式液压行走马达40、斜轴液压马达转角控制缸6、斜轴液压马达制动缸5、高压主安全阀7、低压主安全阀8、梭阀及减压阀式远控操纵阀28等组成。

当操纵减压阀式远控操纵阀28处于左、右不同位置时，液控换向阀9、11也同时处于右、左不同工作位置，后、前泵来的液压油经液控换向阀到达左、右行走液压马达，驱动履带朝前或朝后运动。

液压回路中，为了限速、平衡、调速、制动等要求，设立了较多的控制阀或阀组，它们的简要工作原理及作用介绍如下。

为了使行走马达能实现限速、真空补油，设有平衡阀组1（含单向阀及液控三位四通平衡阀）；为了能选择回路压力，设有二位三通电磁阀3，以便通过梭阀能实现选择高压主安全阀7及低压主安全阀8的控制；为了能实现制动液压马达及控制斜轴液压马达的倾斜转角，回路中设置了二位三通液动阀2、速度调节阀41、斜轴液压马达制动缸5及斜轴转角控制缸6。

整车液压系统内的许多回路，可以实现合流复合操作，它们分别是，动臂回路与斗杆回路的合流复合操作；回转回路与行走回路的合流复合操作；动臂回路与行走回路的合流复合操作；斗杆回路与行走回路的合流复合操作；铲斗回路与行走回路的合流复合操作。

动臂回路与斗杆回路的合流复合动作是通过阀30、19左位，以实现动臂、斗杆的上举及外伸；回转回路与行走回路的合流复合动作是通过阀31的操作，使阀45处于左、右工作位后，可使阀10处于右位工作，从而使既要供回转回路又要供左行走液压马达的负荷大的后泵得到了由前泵通过阀9来的补充流量；动臂回路与行走回路的合流复合动作、斗杆回路与行走回路的合流复合动作以及铲车回路与行走回路的合流复合动作的基本工作原理与上述相同。