PY180型平地机液压系统的优化方法

PY180是我国近年来借鉴国外先进技术开发的PY系列新型平地机。其实物如图5-78所示。天津工程机械厂生产的PYl80型平地机，除采用先进的动力传动系统外，还备有功能齐全、传动平稳、操作灵活、工作可靠的液压控制系统。

PY180型平地机的液压控制系统包括工作装置液压系统、转向液压系统和制动液压系统。其工作原理如图5-79所示。

图5-78 PY180型平地机实物

1.工作装置液压系统

工作装置液压系统由高压双联泵13、手动多路操纵阀组19和20、单/双油路转换阀总成18、补油阀25、限压阀16、双向液压锁26、单向节流阀27、蓄能器31、进排气阀30、封闭式压力油箱24、左右铲刀升降液压缸7和8、铲刀摆动液压缸6、铲刀引出液压缸5、推土角度变换液压缸3、前推土板升降液压缸1、后松土器升降液压缸10、铲刀回转液压马达2等液压元件组成。

在工作装置液压系统中，双联泵中的泵Ⅰ可通过多路操纵阀20向前推土板升降液压缸1、铲刀回转液压马达2、铲刀摆动液压缸6和铲刀右升降液压缸7提供液压油，同时可向前轮倾斜液压缸供油。泵Ⅰ可通过接通连接多路操纵阀19的油路，分别向后松土器升降液压缸10、铲土角度变换液压缸3、铲刀引出液压缸5和铲刀左升降液压缸8提供液压油，也可向铰接转向液压缸9供油。此外，泵Ⅰ还可直接向单回路液压制动系统提供液压油。

工作装置液压控制系统采用封闭式单/双液压转换回路，两个独立的工作回路分别由泵Ⅰ和泵Ⅱ供油，且流量相同，因而两个回路具有同步作用的功能。当两个液压回路的多路操纵换向阀组均处于“中立”位置时，则两回路的油流将通过油路转换阀组18中与之对应的溢流阀，并经过滤器直接卸荷回封闭式压力油箱24。此时，两个多路换向阀组中各工作装置液压缸换向阀的常通油口均通油箱，所以对应的各工作装置液压缸或液压马达均处于液压闭锁状态。

PY180型平地机工作装置的液压缸和液压马达均为双作用液压缸和双作用液压马达。当操纵多路换向阀组中的一个或几个手动换向阀进入“左位”或“右位”工作状态时，液压油将进入相应的液压缸工作腔，相关的工作装置即开始按预定的要求进行动作，而其他处于“中立”位置的换向阀油口则全部闭锁；与之相应的工作液压缸或液压马达仍处于液压闭锁状态。

在泵Ⅰ和泵Ⅱ的工作回路中，由于油路转换阀组18内设有相应的流量控制阀，当工作装置的液压缸或液压马达进入工作状态时，其工作装置的运动速度可得到有效控制并保持稳定，从而可以提高平地机工作装置调整的平稳性。

在油路转换阀组18内，除设有泵Ⅰ和泵Ⅱ工作回路的流量控制阀外（如5-79图所示，泵Ⅰ回路流量控制阀为阀组18内的右二阀；泵Ⅱ回路流量控制阀为阀组18内的右三阀），还设有双工作回路的安全阀（泵Ⅰ回路的安全阀为右一阀，泵Ⅱ回路的安全阀为左一阀）

图5-79PY18O型平地机液压系统工作原理

1—前推土板升降液压缸 2—铲刀回转液压马达 3—推土角度变换液压缸 4—前轮转向液压缸 5—铲刀引出液压缸 6—铲刀摆动液压缸 7、8—铲刀升降液压缸 9—铰接转向液压缸 1O—后松土器升降液压缸 11—前轮倾斜液压缸 12—制动分泵 13—双联泵（I、Ⅱ） 14—转向泵 15—紧急转向泵 16—限压阀 17—制动阀 18—油路转换阀总成 19—多路操纵阀（上） 2O—多路操纵阀（下） 21—旁通指示阀 22—转向阀 23—液压转向器 24—封闭式压力油箱 25—补油阀 26—双向液压锁 27—单向节流阀 28—冷却器 29—微型测量接头 3O—进排气阀 31—蓄能器

和铲刀回转液压马达2、前推土板升降液压缸1工作回路的安全阀（即左二阀）。

当系统过载时，双工作回路可分别通过油路转换阀组18内的右一安全阀和左一安全阀开启卸荷（系统安全压力为13MPa），确保系统安全。在选择双回路工作时，因铲刀回转液压马达2和前推土板升降液压缸1工作时较其他工作液压缸阻力大，为防止铲刀回转和前推土板升降液压回路工作失效，故所设系统安全阀的开启压力高于其他工作装置油路安全阀的压力，其开启压力为18MPa。(www.xing528.com)

当油路转换阀处于液压系统图示位置时，泵Ⅰ和泵Ⅱ双液压回路可分别独立工作，通过操作相应的手动换向阀，即可改变和调整平地机相应工作装置的工作位置。

双液压回路可以同时进行工作，也可单独工作。在调节铲刀工作高度时，应采用双回路同时工作。因双回路流量相等，可保证左右铲刀升降液压缸同步移动，提高平地机的工作效率。

如果需要提高工作装置的运动速度，应将回路转换阀置于图示左工作位置。此时，泵I和泵Ⅱ双回路便合成一个回路，称为合流回路。系统合流后，油液流量可提高一倍，因此工作装置的运动速度也可提高一倍，进一步缩短了平地机的辅助工作时间，有利于提高平地机的生产率。

在铲刀左右升降液压缸的油路上，设有双向液压锁26，可以防止牵引架后端的悬挂自重或地面反作用力对铲刀的垂直冲击载荷而引起液压缸活塞工作位置变化，从而可以保证铲刀的平地精度，提高施工质量。

为了实现铲刀左、右平稳摆动，同时提高前推土板上升、下降的平稳性，在铲刀摆动液压缸6的上下腔和前推土板升降液压缸1的下腔（有杆腔）均设有单向节流阀，用以控制回油速度，确保铲刀双向平稳摆动和推土板下降时无惯性冲击。

在前轮倾斜液压缸11的两腔设有两个单向节流阀，可实现前轮平稳倾斜。为防止前轮倾斜失稳，在前轮倾斜换向阀的油路上特设两个单向补油阀。当前轮倾斜液压缸出现供油不足的情况时，可通过单向补油阀从压力油箱中补充供油，以防气蚀造成前轮抖动，确保平地机的行驶和转向安全。

为满足左右铰接转向液压缸9对铰接转向的要求，并能可靠实现前后机架定位，在铰接转向液压缸换向阀的回油道上设有补油阀25。当系统出现供油不足时，即可通过补油阀从压力油箱中补充供油，实现稳定铰接转向和可靠定位。

在各种工作装置的并联液压回路中，由于主要工作装置铲刀的左右升降液压缸进、排油油路上均装有双向液压锁26，故铲刀升降液压缸进油腔在液压缸活塞移至极限工作位置时，腔内液压油不会倒流回油箱。其他工作装置的工作液压缸或液压马达均未设置双向液压锁，但为了避免液压缸或液压马达进油腔的液压油产生倒流现象，同时，避免各换向阀进入中位时发生油液倒流，故在后松土器升降回路、前推土板升降回路、铲刀摆动回路、铲刀引出回路、铲刀铲土角度调整回路、铰接液压缸回路和前轮倾斜回路的换向阀进油口都设有防止油液倒流的单向阀。

PY180型平地机的液压油箱为封闭式压力油箱，油箱上装有进排气阀30，可控制并保持油箱在0.07MPa的低压状态下工作，以利于工作装置液压泵和转向液压泵正常吸油。进排气阀可随时根据箱内压力的变化排出多余气体，或补充吸入适量的空气。封闭式液压油箱还可防止气蚀现象的产生，防止液压油污染，减少液压系统故障，延长液压元件的使用寿命。

2.转向液压系统

PY180型平地机的转向液压系统由转向泵14、紧急转向泵15、转向阀22、液压转向器23、前轮转向液压缸4、冷却器28和旁通指示阀21等重要液压元件组成。平地机转向时，由转向泵提供液压油，压力油经流量控制阀和转向阀，以稳定的流量进入液压转向器，然后进入前桥左右转向液压缸的反向工作腔，分别摆动左右前轮的转向节臂，偏转车轮，实现左右转向。左右转向节用横拉杆连接，形成转向梯形，可近似满足左右前轮偏转角实现前轮纯滚动的要求。

在液压转向器23内设有转向安全阀，可保护转向液压系统的安全。当液压系统压力超过15MPa时，安全阀即开启卸荷，防止系统过载。

当转向泵14出现故障不能正常工作时，转向阀22则自动接通紧急转向泵15，由紧急转向泵提供液压油即可进入前轮液压转向系统，确保液压转向系统正常工作。

紧急转向泵15由变速器输出轴驱动，只要平地机处于行驶状态，紧急转向泵即可正常运转；当转向泵或紧急转向泵出现故障时，旁通指示阀21会自动接通，监控指示灯即可显示信号，用来提醒驾驶操作人员采取必要的防范措施，确保人机安全。