DYNAPAC F18C/S型沥青混合料摊铺机液压系统详解

DYNAPAC F18C/S型沥青混合料摊铺机是SVEDALA摊铺机有限责任公司的产品。其最大摊铺宽度为12.5m，最大摊铺厚度为30cm，摊铺速度为0～20m/min，行驶速度为0～3.8km/h，料斗容量为12.5t。与其他类型的摊铺机相比，其液压系统的显著特点是由独立的五个系统组成，它们分别为行走液压系统，刮板输送液压系统，螺旋摊铺液压系统，振捣-振动液压系统，由机架升降、料斗收放、自动调平、布料螺旋升降、大臂升降等回路组成的系统。其中除了最后一个系统是定量泵开式系统外，其余都为变量泵闭式系统。

1.行走液压系统

行走液压系统如图5-134所示。

图5-134 行走液压系统

1、17—变量转向柱塞泵 2、16—行走液压马达 3—电磁比例阀 4、8—辅助泵 5—双向过载补油阀组 6—合流阀 7—速度选择阀 9—制动器 10—压力表 11—单向阀 12—过滤器 13—冷却器 14、15—溢流阀 18—制动泵 19—变量泵伺服操纵液压缸 20—梭阀 21—调压阀 Ⅰ—行走泵组 Ⅱ—回油歧管

行走液压系统是闭式变量系统。其主要由行走泵组Ⅰ、行走变量马达2和16、制动器9、速度选择阀7、制动泵18、冷却器13、过滤器12等组成。

左、右两行走回路一样，因此仅以左侧为例。其行走泵组Ⅰ包括一个变量轴向柱塞泵1、辅助泵8与其同轴驱动，伺服变量机构（包括电磁比例阀3、变量泵伺服操纵液压缸19）、双向过载补油阀组5（由两个过载阀、两个单向阀组成）、溢流阀15、调压阀21、梭阀20等。

行走液压马达16是个轴向柱塞变量斜盘马达。每个马达的斜盘只有两个位置，一个是最小倾角位置5°，一个是最大倾角位置25°；这两个位置在泵流量一定的情况下，一个对应的是高速、小转矩，一个对应的是低速、大转矩。变量转向柱塞泵1、17的液压油直接驱动行走液压马达16、2，使其旋转，摊铺机行走。

操纵电磁比例阀3，辅助泵4、8来的控制油到达伺服操纵液压缸19的上腔或下腔，改变了行走泵斜盘的倾角，从而使泵1、17的流量和流向都可改变，实现行走液压马达转动速度和方向的变化，进而使摊铺机的行驶速度和方向都可变。在通往伺服操纵液压缸的油路上设有节流阀，以使行走速度变化不剧烈。辅助泵4、8的压力由溢流阀14、15调定，为2.1～2.8MPa。

在变量泵输出流量一定的情况下，行走液压马达2、16通过变量机构可进一步调速。操纵速度选择阀7，使其右位工作。辅助泵4来油到达两马达伺服缸，使斜盘处在最小倾角位置，马达输出高速、小转矩，机器获得较高的转移速度；阀7左位工作时，则马达伺服缸内控制油在弹簧作用下回油箱，斜盘倾角最大，马达输出低速、大转矩，满足了机器的工作要求。

当回路中压力骤增时（超过42MPa），可通过行走泵组中的过载补油阀组卸荷，并向低压油路补油。一来对泵、马达等液压元件起保护作用，二来避免了气蚀。此外，辅助泵4、8也通过两单向阀（补油阀）向低压油路补充洁净、低温的液压油。

行走泵低压油路上的液压油可通过梭阀20、调压阀21部分地卸荷，在冷却了行走马达16、2后，回油箱。辅助泵8还通过合流阀6向常闭式制动器提供1.3MPa的液压油，以解除制动。除此之外，制动泵18也提供一部分制动控制油。

该机行走系统采用左右履带独立的全液压驱动和电控方式，从而可获得速度无级调节，满足了行驶速度稳定、圆滑转弯的要求。此外，两侧履带能反向运动，可实现原地转向，因此机动性好，转向阻力小，操作简单轻便。

2.刮板输送液压系统

刮板输送液压系统如图5-135所示。

刮板输送系统由双向变量泵1、单向定量马达2、辅助泵3、三位四通先导阀4、双向液控三位四通伺服阀5、双向过载补油阀组9、溢流阀8、调压阀7、梭阀6等组成。

变量泵1输油至液压马达2，带动刮板运动，从而向后纵向输料。当主回路出现瞬时过载，压力超过过载阀调定值时，可通过双向过载补油阀组9卸荷，并向低压油路补油，一来保护了液压元件，二来避免了气蚀。此外，辅助泵3也通过两补油阀（单向阀）向回路补充清洁、冷却的油液。

辅助泵3来油经溢流阀8调定压力后，一路流向先导阀4，一路流向伺服阀5。先导阀由控制电路操纵，只有中位和下位工作。当其下位工作时，液控油到伺服阀5上位液控口，阀5上位工作，控制油至双向变量泵1的伺服液压缸，伺服阀（包括先导阀）调节进入伺服液压缸的油量，使斜盘角度改变，从而使泵流量的大小产生变化，达到无级调节刮板输送器速度的目的。

图5-135 刮板输送液压系统

1—双向变量泵 2—单向定量马达 3—辅助泵 4—三位四通先导阀 5—双向液控三位四通伺服阀 6—梭阀 7—调压阀 8—溢流阀 9—双向过载补油阀组

本系统为闭式系统，两回路可独立控制。

3.螺旋摊铺液压系统

螺旋摊铺液压系统如图5-136所示，由双向变量泵1、双向定量马达2、电磁比例阀3、过载补油阀组4、辅助泵5等组成。

变量泵1的液压油直接驱动马达2，回油再流回泵的吸油口。变量泵的输油方向和流量大小由电磁比例阀3控制。其过程为，辅助泵5来油经过溢流阀6调压后，流至阀3，该阀为三位四通电磁比例阀，通过控制电路的操纵，改变进入变量机构的控制油流量和方向，最终达到改变主泵输油方向和流量的目的，于是马达的转向不仅可变，而且转速可实现无级调节。

在主油路瞬时过载时，可通过过载补油阀组4卸荷，并向低压油路补油，对系统起保护作用。另外辅助泵对主油路的补油也要通过阀组内的单向阀。

该系统左、右回路可单独控制，左、右螺旋摊铺器可实现正反方向旋转，以适应各种工况的需求。

图5-136 螺旋摊铺液压系统

1—双向变量泵 2—双向定量马达 3—电磁比例阀 4—过载补油阀组 5—辅助泵 6—溢流阀

4.振捣-振动液压系统

振捣-振动液压系统如图5-137所示，由振捣泵1（双向变量泵）、振动泵2（双向变量泵）、辅助泵3、过载补油阀组4、定压阀5、双向电磁三位四通伺服换向阀6、振动马达（见图5-138中元件1）、振捣马达（见图5-138中元件2）等组成。

振捣回路：振捣泵1输油至振捣马达，马达带动偏心轴旋转，从而使与之相连的振捣梁产生上下振捣运动。辅助泵3输油一路经过补油阀组4中的单向阀向低压油路补油，一路经换向阀6至泵1、2的操纵控制液压缸，操纵换向阀6，增大或减小变量泵斜盘倾角，以改变输出流量。这样，振捣马达（单向定量）转速发生变化，最终使振捣频率实现无级调节。在主回路瞬时过载时，可通过过载补油阀组4卸荷，并向低压油路补油。

振动回路与振捣回路相似，不再述及。

VB851型推铺机熨平板振捣-振动马达布置如图5-138所示，液压油经过同步阀3，被分为等流量的两路，分别至左右熨平振动马达1，以保证以相同频率振动。马达的回油又至振捣梁偏心轴的驱动马达2，使其转动，最后回流至油箱。马达的泄漏油经单向阀（背压阀）也流回油箱。

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图5-137 振捣-振动液压系统

1—振捣泵 2—振动泵 3—辅助泵 4—过载补油阀组 5—定压阀 6—双向电磁三位四通换向阀

5.由机架升降、料斗收放、自动调平、布料螺旋升降、大臂升降等回路组成的系统

本系统有以下几个回路：机架升降回路、料斗收放回路、自动调平回路、螺旋升降回路、大臂升降回路、熨平板伸缩回路。所有的回路共用一个液压泵1，此液压泵与驱动冷却风扇的液压泵22都设在发动机机体上，如图5-139所示。

图5-138 振捣-振动马达布置

1—振动马达 2—振捣马达 3—同步阀

（1）机架升降回路 液压泵1的输油经过过滤器2过滤，由溢流阀3调压后（25MPa），至集成阀块4，依次经过旁通节流阀A、B、C的旁路，流至三位四通换向阀7（设为右位工作），则液压油经过油路，在油路处分为两路分别至左右机架升降液压缸15，活塞杆顶起机架。机架的下降是靠自重完成的。两个球阀（截止阀）14的作用：在举升时，两球阀打开，两液压缸无杆腔和有杆腔都通进油路，为差动回路，可提高举升速度；在下降时，进油路上的球阀关闭，在重力作用下，液压缸无杆腔的油液由另一打开的球阀流入有杆腔；保持位置时，两球阀都关闭，起闭锁作用。

在作业过程中，根据自卸车的底盘高低，需要使机架升降。在自卸车卸料前，该差动回路可实现快速升降。

（2）料斗收放回路 在三位四通换向阀7前的进油路同机架升降回路。三位四通换向阀7处于左位，液压油分别至两料斗收放液压缸13的有杆腔，两料斗打开，以接收自卸汽车的供料。阀7处于右位，油流至两液压缸的无杆腔，两料斗收起。液压缸的回油经过同步阀6、油路（22）（26）（28）回油箱。

图5-139 回路系统（圈码表示油路号）

1—液压泵 2—过滤器 3、5、10、11—溢流阀 4—集成阀块 6—同步阀 7—三位四通换向阀 8—阀组 9—单向阀 12—压力表 13—料斗收放液压缸 14—球阀 15—机架升降液压缸 16—调平液压缸 17—单向节流阀 18—大臂升降液压缸 19、20—三位四通阀 21—螺旋升降液压缸 22—冷却液压泵 23—油冷却器 24—风扇马达 25—发动机 A、B、C—旁通节流阀 E、F—溢流阀 H、J、K—节流阀 Y1、Y3—三位四通电磁阀 Y2、Y4—二位四通电磁阀

（3）自动调平回路 液压泵1的输油经过过滤，再经溢流阀3调压（25MPa）后，到集成阀块4，再经过旁通节流阀A，在这里再次被溢流阀F降压至10MPa后，经过节流阀K、油路⑩到三位四通阀19，阀19处在上位工作，则左调平液压缸16无杆腔进油，活塞杆下移，带动大臂牵引点向下运动，阀19处在下位，液压缸有杆腔进油，活塞杆上移，带动大臂牵引点向上运动。

右侧回路在旁通节流阀A处由旁路流至B阀，流出经E阀降压至10MPa后，经过节流阀J、阀19到右调平液压缸16，经过阀位的变换，使牵引点升降。

阀19要在控制器的作用下经常性地开闭，使液压缸无杆腔或有杆腔进油，实现自动找平。回路中节流阀的作用：一是为了减少系统的液压冲击；二是使液压缸工作平稳。在阀19的出油口处设有双向液压锁，液压缸进油时自动打开，阀在中位时，则闭锁，保持调平液压缸活塞的位置。单向节流阀17的作用则是在调平液压缸活塞向下运动时（有重力作用），减缓速度，使其工作平稳。

（4）布料螺旋升降回路 该回路与自动调平回路基本相似，在阀19处于中位时，油流经油路到三位四通阀20处，通过阀位变换，提升或降低螺旋，升降高度可达150mm。阀20在中位时，出油口处有双向液压锁，可锁定螺旋高度。

（5）大臂升降回路 在本回路可实现熨平板的提升、下降、浮动、负载、卸载、停止等功能。

1）提升：液压泵1的输油经过过滤器2过滤，由溢流阀3调压后，至集成阀块4，流经旁通节流阀A、B的旁路，经旁通节流阀C及另一节流阀H、油路到三位四通电磁阀Y3，当Y3右位工作、Y4左位工作时，液压油分别到左右升降液压缸18的有杆腔，活塞杆提升熨平板。回油经阀Y4、Y3至油路回油箱，此时阀Y1处于中位，阀Y2得电处于右位。

2）浮动：当阀Y1、Y3、Y4同处于左位时，液压缸18的两腔都通进、回油路，实现了浮动。在工作中，熨平板必须处于浮动状态，以实现自动找平。

3）停止：阀Y1、Y3处于左位，阀Y4断电处于右位，阀Y2得电处于右位。液压油从阀Y1左位至油路回油箱，而有杆腔回油被阀Y4内的单向阀截止，单向阀9也截止了另一条回油路。这样熨平板不能下降。

4）卸载：阀Y3处于右位，阀Y4得电处于左位，液压油流到液压缸的有杆腔，活塞向上运动，举升熨平板，回油经阀Y4、阀Y3、油路ᣢ回油箱，此时，阀Y1右位工作，阀Y2断电左位工作，由油路㊾来的另一路油经阀Y1、Y2流至溢流阀11回油箱。因为阀11的压力可调，将压力调至与熨平板部分自重相抵消，即可卸载。这样，减小了熨平板对铺层的压力，但增加了履带行走附着力。在作业过程中，若碰到基层附着系数不高的状况，如过湿、过软，用卸载功能即可增加行走附着力。

5）加载：阀Y3处于左位，阀Y4得电左位工作，液压油分别到两液压缸的无杆腔，活塞向下运动，熨平板下降，有杆腔回油经阀Y4、Y3回油箱。此时阀Y1右位得电，阀Y2断电，由油路㊾来的另一路油至溢流阀11处调压，调整溢流压力，使液压缸无杆腔油压升高，即可增强熨平板对铺层的压力，提高了熨平振实效果，但是行走附着力有所下降。

6）熨平板伸缩回路 液压泵1的输油经过过滤器2过滤，由溢流阀3调压后，至集成阀块4，经过A、B、C三个旁通节流阀的旁路到三位四通换向阀7，当阀7处于中位时，油液经油路，在这里由溢流阀5调压（9MPa）。经过同步阀6、油路㉒流到P点处，经过三位四通阀至左右伸缩式液压缸（图中未示出），通过阀位变换，实现熨平板的伸缩。同步阀6使左右两边流量相等，实现同步伸缩。要说明的是，由于液压伸缩熨平装置受到整体重量和刚度的限制，一般最大摊铺宽度控制在9m以内。

6.冷却回路

DYNAPAC F18C/S型摊铺机的发动机以及液压油冷却都为液压泵驱动液压马达，带动风扇强制散热。

发动机冷却回路如图5-140所示。单向定量泵1装在发动机上，液压油直接驱动单向马达3，带动风扇旋转，强制水箱散热，回油至油箱。溢流阀2为定压阀，其调定压力为8MPa。

液压油冷却回路如图5-141所示，单向定量泵1与驱动液压缸的单向定量泵2装在一起，泵输出的油流经二位四通阀4驱动单向定量马达3，马达3带动风扇旋转，给冷却器强制散热。溢流阀5为定压阀。液压马达回油直接到油箱。

以上两冷却回路都是开式定量泵回路。

图5-140 发动机冷却回路

1—单向定量泵 2—定压阀 3—单向定量马达

图5-141 液压油冷却回路

1、2—单向定量泵 3—单向定量马达 4—二位四通阀 5—溢流阀

DYNAPAC F18C/S沥青混合料摊铺机的液压系统各自独立，液压系统设计合理，能量利用好，整个系统看起来简单、清晰，给使用、维护及故障排除带来了极大方便。像其他高等级路面摊铺机一样，该机采用了先进的电液控制系统，极大地提高了作业精度。