挖掘机液压基本回路第八章1概论

液动机负载。原动机将机械能输入液压系统，由液压动力元件——液压泵转变为液压能，通过控制元件——液压阀调整控制压力油的方向、流量和压力的大小，然后传递给执行元件——液动机，使其按照一定的方向、速度和出力带动负荷运动和工作，构成液压回路。原动机主要有交流电动机、直流电动机和内燃机等。液压阀、液压泵和液动机等互相配合构成三种基本类型的控制回路，即压力控制回路，方向控制回路和速度控制回路。此外，还有由此派生出来的位置控制回路和时间控制回路。有时，一个回路可同时兼有几种职能。液压回路可用以下几种表示方法。它能直观地表示出各液压元件的形状、位置和管路的联接走向，不能表示出元件的内部结构和液压系统的工作原理。

一般仅用于装配工作。它直接表现出各元件的内部结构和系统的工作原理，便于理解和查找故障，但因制图较麻烦，一般仅用于教学。它用简单的符号把复杂的液压系统表现出来，它既能表现出各元件之间管路的联接方法，又可以说明它的工作原理，制图也很简单。但是事先必须对各种元件的符号，工作原理和职能有充分的了解，否则看不懂符号图。这种方法被国内外广泛应用。为了特别说明某元件的工作原理或不便于用符号表示液压元件时，可在符号图中采用局部截面图。液压系统按照油液的循环情况可分开式回路和闭式回路。开式回路中液动机的回油流到一个大气压条件下的开式油箱，液压泵靠自吸能力将油箱中的油液输入液压工作系统。闭式回路中液动机的回油直接输入液压泵的吸油口。

形成封闭的回路。开式回路结构简单，油液散热条件好，但是它的油箱体积较大，空气与油液的接触机会较多，因而容易混入空气，使系统工作不够稳定。开式回路要求液压泵有较好的自吸能力，对于自吸能力较差的柱塞泵等，需设置辅助液压泵。闭式回路比开式回路效率高。一般开式回路的换向、调速由阀或泵阀联合控制，压力过高时，多余的油液自溢流阀流回油箱，造成效率损失。而闭式回路一般采用双向变量泵，通过改变变量泵的输出油液的方向和流量，控制液动机的运动方向和速度，回路中压力的高低取决于负载的大小，因而没有过剩的压力和多余的流量，效率较高。所以，它很适用于功率大，换向频繁的液压系统。在闭式回路中，一个主液压泵只能供给一个执行元件。

不适用于多负载的系统。另外，为了补充回路中的流量损失，往往要增设辅助泵或补油泵，因而系统比较复杂。闭式回路油箱体积小，结构紧凑，污物和空气都不容易侵入系统，因而运转平稳。由于依靠液压泵改变油液流动方向，所以换向冲击较小。但它的散热条件较差，油温容易升高。液压系统的控制可分为两在类：开环控制和闭环控制。开环控制中，控制元件——液压阀接到主令信号后，单方向控制执行元件——液动机的动作。而液压阀的动作并不受液动机动作的影响（液动机行程中某一瞬间发出的信号除外，如行程终点撞限位开关等）。它用于一般液压系统。闭环控制中，当控制元件——液压阀接到主令信号后，一方面控制执行元件液动机的动作，一方面随时又接受液动机发出的反馈指令信号的控制。

使液动机能够严格准确地按照指令信号工作。伺服系统一般为闭环控制。当液动机运动到一定的行程或位置时，触动电器元件（限位开关）或液压元件（行程阀、机动换向阀等），然后开始下一个动作，或使另一个液动机开始动作，这就是行程控制。它能直接保证运动部件的运动位置和行程长度，有效地控制几个运动部件之间的动作顺序。当液压回路中某一部位压力升高到一定值时，促使压力继电器、顺序阀等元件开始动作或发出信号，借以控制回路中其它元件的启闭和工作，这种依靠液压力自动控制回路动作的方法叫压力控制。采用压力控制时应充分考虑：工作时压力控制元件所在位置的液压力是否足以将它打开；在不工作时是否会因液压冲击等原因使它产生误动作；在工作时是否会因为压力波动使压力控制阀复位失灵。

因此，压力控制不如行程控制可靠。但有时它比行程控制方便。液压装置工作时往往需要控制某一液动机几个不同动作的时间间隔，或几个液动机之间动作时间的间隔，它可以通过时间继电器或延时阀来完成，这叫时间控制。它只能用于一般时间要求不十分精确的场合。有些液压系统的执行元件的动作时间、速度、频率、位置和力直接依靠电气指令信号控制，它一般用于要求精密的数字控制和电液伺服系统，它能严格按照预先编好的程序进行工作。但它的电气系统比较复杂。液压系统中直接用于驱动液动机工作的回路称为主回路，用于控制泵阀动作的回路称为控制回路，控制回路可分为压力油控制和回油控制，如液动换向阀的换向为压力油控制，溢流阀遥控卸荷为回油控制。

所谓主动力就是直接用于驱动液动机工作的主要动力，它是液压系统消耗能量动力装置。它一般与溢流阀配合使用，使系统压力保持一定，当时，溢流阀打开，使压力油流回油箱，保护液压泵不受侵害。有时可在液压泵出口加一个单向阀，防止油液反向流动。可避免压力冲击或系统中其它液压泵输出高压油对它的影响。停泵后，它还可以防止因负载的作用使液压泵反转。另外，由于油液始终保持在单向阀以后的回路中，防止空气混入，所以增加了重新启动的平稳性。它采用限压式变量泵或双向变量泵时一般可不用溢流阀调整它的压力，因为它可随负载的变化自动调整输出的流量和压力。但是它往往需设置安全阀，当系统时，可以从安全阀卸油，从而保护液压泵以及系统不受损害。

两个液压泵同轴运转，将压油口联接起来同时输入液压系统，这样可以增大流量，但不能增加压力。这种方法只能同时使用，不能分泵供油。有上液压系统除了设置工作液压泵外，还要设置一个备用液压泵，以防止液压泵发生故障时液压系统无法工作而造成严重，如飞机的液压系统。回路中设置两个单向阀，以防工作液压泵输出的液压油流入不工作台的液压泵中，使其反向转动。是指根据情况，有时单泵供油，有时双泵供油或多泵供油。协同供油可以提高液压系统的效率，减少功率消耗。它由高压小流量泵低压大流量泵溢流阀单向阀4和卸荷阀5组成。液动机快速运动时两个泵同时供油。工作行程时系统压力升高，打开卸荷阀5，低压泵卸荷。同时关闭单向阀4。

此时只有高压泵向系统供油，它的供油压力可由溢流阀3调整。三个定量泵的油量分别为Q1<Q2<Q3(Q3>Q1＋Q2),每个液压泵都有一个二位三通换向阀控制它输出压力油的流向，换向阀处于图示位置时，液压泵卸荷。换向阀切换到另一个位置时，压力油输入液压系统。三个泵通过不同的组合，可以使液压系统得到七种不同的流量，即QQQQ1＋QQ1＋Q３、Q2＋Q３、Q1＋Q2＋Q３，使液动机获得七种不同的运动速度。两个液压泵串联可以提高工作压力。它的总压力等于两个液压泵的压力之和。但它的流量不能增加，为小容量泵的流量。有些液压泵自吸能力较差，如柱塞泵等。为了解决吸油问题，往往设置一个自吸能力好的液压泵与它串联。