12922型铲运机液压系统详解

1.液压系统的组成及工作原理

922型铲运机液压系统由转向控制回路、制动控制回路和铲斗控制回路组成，用于控制铲运机的转弯、制动，铲斗的举升、下降、倾翻及回收。922E型铲运机比922D型铲运机增加一个卷缆控制回路，用于控制电缆的收放。922D型铲运机液压系统原理如图5-75所示，922E型铲运机液压系统原理如图5-76所示。

图5-75 922D型铲运机液压系统原理

（1）转向/制动控制回路 922D型铲运机和922E型铲运机转向控制回路和制动控制回路联用一个恒压变量柱塞泵而组成一个可变流量的液压回路。恒压变量柱塞泵提供这个回路中的液压油，该泵的吸油来自铲斗控制回路的回油，因此回油路上的背压同时给该泵提供了所需的进口压力。

图5-76 922E型铲运机液压系统原理

转向控制回路包括两个单向阀，一个蓄能器，一个阻尼阀，一个压力表，转向操纵阀，缓冲阀，两个转向液压缸。

行走制动回路包括两个单向阀，为前后制动器所搭配的两个蓄能器，两个蓄能器压力表，脚踏制动阀，前后油冷制动器。

停车制动回路包括一个停车制动阀，一个单向阀，一个蓄能器和停车制动器。

回路工作原理：转向/制动泵装在变矩器上，由变矩器驱动，每当发动机或电动机一运转，这个泵就开始工作。泵出的油经单向阀进入转向蓄能器和制动蓄能器，每当蓄能器的压力达到13.8MPa时，泵将自动停止供油，蓄能器的压力由单向阀保持。

右转弯时，转向操纵阀使液压油进入左侧转向液压缸的无杆端和右侧转向液压缸的有杆端，使左侧缸活塞杆伸出，右侧缸活塞杆缩回，从而实现右转弯。转向液压缸内活塞排出的油经转向操纵阀后回到油箱。如果在转向过程中，系统压力超过12MPa时，缓冲阀将动作，将高压油直接流入低压回路，这样就避免了转向过程中压力过高，防止转向系统过载和冲击。

左转弯时的工作原理与右转弯时相同。操作转向操纵阀使转向液压缸的油流反向，即可实现左转弯。

脚制动：来自两个脚制动蓄能器的液压油分别和脚踏制动阀的两个进油口相通，即使转向回路或某一个制动回路的管路出现了故障，集成块上的制动单向阀也可以保持住制动蓄能器内的压力。踩下脚踏制动阀的踏板时，脚踏制动阀的两个出口分别向前、后制动器提供制动液压油（油压大小同踏板踩下的角度成比例，为0～10.8MPa）使其抱闸从而实现行走制动；松开踏板时，前后制动器管路通过脚踏制动阀同回油接通，卸掉前后轮制动回路上的压力并松开制动器。

停车制动：停车制动阀在拔起状态时，停车制动器内的液压油释放回油箱，这时停车制动器内的弹簧力作用使之制动；停车制动器在按下状态时，停车制动器内的液压油同转向及停车制动蓄能器的高压油接通，此油压同弹簧力平衡从而使停车制动器保持松闸状态；当停车制动器抱闸时，转向蓄能器的压力通过阻尼阀（节流阀）慢慢卸掉，若此时柴油发动机或电动机仍在工作（即转向制动泵继续打油），这种慢速卸压不会影响转向所需的工作压力，若停车制动后柴油发动机或电动机也停止工作，在30s内仍可进行转向操作；停车制动回路的油压低于8.3MPa时，压力继电器将接通仪表板上的指示灯，发出警报。

减压阀的作用：为铲斗控制回路中的先导阀提供2.8～3.5MPa的进口油压。

（2）铲斗控制回路 铲斗控制回路主要由主泵（铲斗泵），先导阀，多路阀，两个举升液压缸，一个铲斗液压缸组成。

主泵安装在变矩器上并由变矩器驱动。泵的进油软管直接与油箱内的吸油过滤器相接，泵的出口通过软管与多路阀的进油口相接。

多路阀装在前车架铰接中心处，一条来自主泵的供油管接在多路阀的进油口上，两根到举升液压缸的油管，两根到铲斗液压缸的油管。多路阀的回油流经串联的回油过滤器，然后供给转向制动泵，多路阀由先导阀控制，先导阀的四条工作管路接在多路阀的液控口上，其中两条用于控制举升液压缸的举升和下降，另两条用于铲斗液压缸的倾翻和回收。为便于两个举升液压缸同步，采用了三通接头。

来自转向系统的液压油接减压阀入口，减压阀的出口经过软管接在装于驾驶室内的先导阀上，为先导阀提供大约2.8MPa的操纵液压油。

回路工作原理：主泵从油箱以及制动油路和先导控制油路的回油吸油，将输出的油直接供给多路阀，多路阀回油的大部分通过串联在油路上的回油过滤器流向转向制动泵的吸油口，多余的油通过回油过滤器罩壳底部的节流孔回到油箱，改变节流孔的大小，可以调节转向制动泵的吸入压力。(www.xing528.com)

当系统油压超过13.8MPa时，多路阀上的主安全阀开启，液压油则从旁路进入回油管。在多路阀的举升和铲斗油路中还装有液压缸过载安全阀，它可以使多路阀在中心位置时，防止系统过载和冲击；油路中的单向阀，其作用是防止液压缸形成真空。多路阀的每片阀片均设有一个负载单向阀，用以防止发动机（电动机）或泵出故障时发生油液逆向流动。

当推动先导阀阀杆使铲斗液压缸倾翻时，油液通过多路阀流向铲斗液压缸，在液压缸活塞上产生足够的作用力，从而使铲斗翻转，这时液压缸另一端的油通过多路阀流到回油管路。

在工作原理和部件构成方面，举升回路类似于铲斗倾倒回路。然而，举升回路还有“浮动下降”的功能，当先导阀阀杆下降操作推到极限位置时，举升液压缸两腔接通并都通回油，这时铲斗是靠自重下降的，从而可防止下降动作过猛。

（3）卷缆控制回路 922E型铲运机液压系统相对922D型铲运机液压系统增加了一个卷缆控制回路，用于控制电缆的收放。另外922E型铲运机制动回路中取消了停车制动蓄能器及相应的单向阀，增加了一个停车制动电磁阀与手动停车制动阀并联，以便当电缆从卷筒上拉出过度时等紧急情况下实施停车制动。

卷缆控制回路主要由双联主泵的第二联、卷缆控制阀、卷缆马达和冷却器组成。

回路工作原理：双联主泵的第二联向卷缆控制阀供油。该阀内含高、低压溢流阀、单向阀和液控换向阀。当卷筒收缆时，高压溢流阀起作用，液压泵的油进入卷缆控制阀，打开单向阀，驱动卷缆马达，回路中的高压溢流阀用于限制卷缆马达的转矩，并将多余的油溢流至卷缆控制阀的排油口，以保持马达速度与铲运机同步。

电缆从卷筒上拉出时，卷缆马达就变成泵向卷缆控制阀供油。此时卷缆控制阀内的单向阀被关闭，卷缆阀芯换向，使来自卷缆马达（此时处于泵的状态）的液压油通过卷缆阀中的低压溢流阀后到卷缆阀的排油口，这样可使卷缆马达保持一个微小的拉紧力而使电缆始终保持一定的张力。

由于922E型铲运机采用电动机作为动力装置，使得铲运机有足够的空间配置一个冷却器，该冷却器设置在卷缆控制阀的回油路中，因此，相对922D型铲运机来讲，922E型铲运机液压系统的工作油温有一定程度的改善。

2.主要特点

（1）采用恒压变量泵 转向/制动液压回路采用了恒压变量泵的优点如下：

1）可保证液压系统在恒定压力下，流量随外界负载变化而变化，液压系统功能灵活机动。

2）当液压系统无外负载时，恒压变量泵输出流量为零或很小时，输入功率随负载大小变化，甚至为零，这样输入功率总是处在最佳利用状态，大大减小了功率的消耗。

3）因变量泵流量随外界负载变化而变化，在液压系统中不需再设置溢流阀而使得系统简单，并因不存在溢流，减少了系统的发热。

4）恒压变量泵结构简单，效率高，自重和体积小，便于安装和维修。

（2）采用了闭式充压油箱 通常油箱容量为液压泵每分钟流量的两倍以上，922型铲运机油箱容量为144L，还不足泵的每分钟流量。其采用闭式充压，在油箱上设置有滤气加油装置，其中的安全阀可保证油箱中的压力控制在0.05MPa，充气时通过胎阀向油箱内送气。这种充压油箱为液压泵的吸油提供了保证，这是其他铲运机所没有的。

（3）简单优化的卷纽控制系统 922E型铲运机卷缆控制系统在所有的电动铲运机中，是除瓦格纳EHST-05型微型电动铲运机之外元件最少、系统最简单的一种控制系统。EHST-05型微型电动铲运机卷缆控制系统如图5-77所示。当铲运机前进时，卷缆马达起液压泵的作用，泵出的油与液压泵泵出的油合流后经安全溢流阀（调定压力为10MPa）流回油箱。反之泵出的液压油进入卷缆马达，经链轮驱动卷筒收缆。这种系统元件少，构成简单，但功率损失大，液压系统发热严重。

图5-77 EHST-05型微型电动铲运机卷缆控制系统

922E型铲运机卷缆和放缆分别通过两个溢流阀，低压溢流阀设定值为1.7MPa，高压溢流阀设定值为3.5MPa。该系统同样简单，却大大减少了功率损失和系统的发热。