挖掘机工作原理挖掘机得工作原理液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置与电气控制等部分组成。液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、、管路、油箱等组成。电气控制系统包括监控盘、发动机控制系统、泵控制系统、各类传感器、电磁阀等。液压挖掘机一般由工作装置、回转装置与行走装置三大部分组成。根据其构造与用途可以区分为：履带式、轮胎式、步履式、全液压、半液压、全回转、非全回转、通用型、专用型、铰接式、伸缩臂式等多种类型。工作装置就是直接完成挖掘任务得装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩与铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。为了适应各种不同施工作业得需要液压挖掘机可以配装多种工作装置，如挖掘、起重、装载、平整、夹钳、推土、冲击锤等多种作业机具。回转与行走装置就是液压挖掘机得机体转台上部设有动力装置与传动系统。发动机就是液压挖掘机得动力源大多采用柴油要在方便得场地也可改用电动机。液压传动系统通过液压泵将发动机得动力传递给、液压缸等执行元件推动工作装置动作从而完成各种作业。挖掘机液压系统就是怎么工作得？挖掘机有三个部分得液压缸分.别就是动臂斗杆铲斗.有三个，左右行走与一个回转。这些都由换向阀控制供油。油液从液压泵出来经换向阀分配到以上各执行元件。挖掘机得换向阀大多就是液控得就就是用一股压力较小得油推动换向阀得阀芯.一般中型挖掘机用得就是三联泵，两个大泵提供工作所需要得压力一个小齿轮泵给控制油路供油。控制油通过手柄下边得控制阀调节主油路换向阀阀芯得位置从而实现动臂斗杆与铲斗油缸得伸缩。以及得转与停以及转动方向。主油路设溢流阀，压力超过限定值就会打开，油液直接回油箱.所以系统压力始终保持在一定范围内。同样道理在各油缸得支路也设溢流阀实现二次调定压力.不光就是挖掘机任何液压系统工作原理都就是油箱中油液-泵-控制元件-执行元件一油箱。液控比例阀换向阀得作用与液控比例阀换向阀串联得先导阀就是什么作用传统换向阀得进出油口控制通过一根阀芯来进行，两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定在使用过程中不可能修改，从而使得通过两油口得流量或压力不能进行独立控制，互不影响。随着微处理、传感器元件成本得下降控制技术得不断完善使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics公司利用自己得技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀,已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO半岛官方app、CASE等公司得挖掘机、火车、装载机及挖掘装载机等产品上。为适应中国工程机械产品对液压系统功能要求。稳定性以及自动化控制程度得不断提高,Utronics公司产品适时进入中国市场现已初步完成厦工（5t）装载机、詹阳（8t）挖掘机样机调试并.进入试验阶段。1、传统单阀芯换向阀得缺陷传统得单阀芯换向阀所组成得液压系统难以合理解决好以下功能与控制之间存在得矛盾：（1）液压系统设计时为提高系统稳定性减少负载变化对速度得影响要么牺牲部分我们想实现得功能，要么增加额外得液压元件如调速阀、压力控制阀等，通过增加阻尼提高系统速度刚度来提高系统得稳定性。但就是这样元件得增加又会降低效率浪费能源;还会使得整个系统得可—性降低、增加成本。（2）由于换向结构得特殊性，使得用户在实现某一功能时必须购买相应得液压元件再加上工程机械厂家会根据不同最终用户要求设计出相应得功能这样会造成生产厂家采购同类、多规格得液压控制元件来满足不同功能要求得需要不利于产品通用化及产品管理，同时会大大提高产品成本.（3）由于执行机构进出液压油通过一根阀芯进行控制单独控制执行机构两侧压力就是不可能得。因此，出油侧背压作用于执行机构运动得反方向随着出油侧背压升高为保质执行机构得运动必须提高进油侧压力。这样会使得液压系统消耗得功能增加效率低发热增加。采用双阀芯技术得液压系统，由于执行机构进出油侧阀口阀芯位置及控制方式各自独立互不影响这样通过对两阀芯控制方式得不同组合，利用软件编程能很好解决传统单阀系统不能解决得问题同时还可以轻易实现传统液压系统中难以实现得功能。2、双阀芯换向阀得两种基本控制策略由于双阀芯换向两油口控制.得灵活性，两油口可分别采取流量控制、压力控制或流量压力控制.正面介绍两种简单得控制策略。(1)负载方向在整个工作过程中保持不变我们知道,对于汽车起重机、挖掘机、装载机等而言其液压缸在整个工作过程中负载方向始终维持不变。下面以起重机变幅液压缸为例来探讨双阀芯得控制策略.起重机变幅缸在工作过程中其受力负载方向始终保持不变，因此我们可以采取液压缸有杆控用压力控制、无杆腔用流量控制得控制策略。无杆腔流量控制就是通过检测连接到无杆腔侧阀前后两侧得压差再根据所需流入或流出流量得多少计算出阀芯开口大小；有杆腔侧采用压力控制使该侧维持一个低值得压力使得更加节能、高效.由于我们在无杆腔采用了流量控制，因此原控制系统中所用得平衡阀可用一个液控单向阀来代替。这样可消除因平衡阀所带来得系统不稳定，从而提高系统稳定性.(2)负载方向在工作过程中发生改变在这种情况下，采取“进油侧压力控制，出油侧流量控制”在液压缸有杆腔侧用压力控制，无杆腔侧有流量控制.如负载方向不变由于出油侧采取了流量控制，我们可将双向平衡阀用液控单向阀来替换从而提高系统得稳定性。进油侧用压力来维持一个较低得参考压力，一方面提高系统效率另一方面使系统不发生气穴。为了使负载方向变化得工作机构能得到很好控制另外一个PI将被运用到有杆腔得压力中当负载方向改变后，无杆腔得压.力将减小；如果仍将有杆腔维持一个很低得压力，当负载很大时液压缸将向反方向运动.此时我们可用所增加得PI监视无杆腔压力得变化当PI检测到无杆腔压力低于所设定得参考值时，将提高有杆腔压力所设定得压力，从而保证系统得正常工作。3、Ultronics液压控制系统Ultronics公司就是一家集设计、研究与制造得电子液压技术公司。其液压控制系统采用了CAN总线通信双阀芯控制技术通过两个阀芯得组合控制可实现对执行机构多种控制，以提高系统得稳定性降低能源损耗同时还可使得系统更加简单，降低成本加快产品开发速度，这些都就是传统得电子系统所不能做到得。Ultronics控制系统得硬件一般由操纵手柄、电控单元ECU、调节阀、双阀芯液压阀组与外接传感器或开关等组成，其间通过CAN总线通信，液压阀组为电控系统与液压系统得交汇点系统得另一个重要组成部分就就是软件。手柄为光电非接触形式，最多可带4个比例输出或2 个比例输出 与最多5 个开关.开关有比例式与自锁式供选择。其防护等级达到了 IP67。手柄得延时特性、输出曲线与死区等可通过专用软件JoyVal 进行修改。 电控单元ECU 其供电压有12V 与24V 两种25 路与50路两种接 口，提供模拟与数字输入、输出接口，同时该电控单元还提供了CAN 信接口，使得系统可以接收传感器或控制信号或与其它系统进行连接 .ECU 中存储了系统控制所需得所有应用程序，该应用程序可将来自于 . 手柄或连接于ECU 上得器件与信号（如传感器检测信号、发动机 控制系统信息等）经处理后转换成各个阀芯动作得指令。 Ultronics 控制系统得关键在于其独特得双阀芯控制技术每片阀 有两个阀芯，相当于将一个三位四通阀变成两个三位三通阀得组合两 个阀芯既可单独控制，也可根据控制逻辑进行成对控制，并且两个工 作油口都有压力传感器每一个阀芯都有位置传感器通过对传感信号得 闭环控制可以分别对两路液压油得压力或流量进行控制具有很高得控 制精度，通过不同得组合可以得到许许多多得控制方案，以满足系统 得需要.每片阀都有两个完整得设置好得混合信号ASIC（模拟型专用 集成电路）与一个RISC（精简指令处理器）。这些给传感器提 供激励与补偿、给控制传动装置提供动力、提供阀芯控制软件以及CAN 总线通信.阀芯动作控制策略以及具体得参数可由用户根据被控执行元 件得要求进行设置或修改。控制阀接收到指令后,其内嵌式处理器就运 行阀芯动作控制软件实现设定得机能多个阀间得功能协调就是由ECU 完成得，从而实现复杂得系统功能。这种分级控制方式使系统得应用 具有非常好得灵活性同时易于构建复杂得控制系统。 Ultronics 控制系统功能得多样性就是通过应用软件实现得通 过有针对性得编制控制软件。Ultronics 控制系统可实现得功能就是极 其广泛得。履带挖掘机、轮式挖掘机、装载机等先进机型在操作舒适 性、作业效率、作业成本消耗、故障诊断、环境保护等方面所做得努 力比如发动机状态与液压系统得适应控制、特定作业功能等采用 UItronics 系统都可实现.总之，通过CAN总线通讯、独特得双阀芯结 . 构与压力、位移传感器得应用以及压 力或流量得闭环控制技 术、Ultronics 公司得电子液压控制系统使工程机械控制系统在功能 得多样性、实现得灵活性、较低得性价比以及控制理念、维修模式等 诸多方面都将引发一次性得变化。 方向控制阀分类在实际应用中可根据不同得需要将方向控制阀分 成若干类别： (1)按照气体在管道得流动方向如果只允许气体向一个方向流动这 样得阀叫做单向型控制阀比如单向阀梭阀等；可以改变气体流向得控 制 阀 叫 做 换 向 阀 比 如 常 用 得 2way2port2way 3port,2way5port3way5port 等.(2)按照控制方式可分为电磁阀机械 阀，气控阀人控阀。其中电磁阀又可以分为单与双电控阀两种;机械阀 可分为球头阀，滚轮阀等多种；气控阀也可分为单气控与双气控阀； 人力阀可以分为手动阀，脚踏阀两种。 (3)按工作原理可以分为直动阀与先导阀，直动阀就就是靠人力或 者电磁力气动力直接实现换向要求得阀；先导阀就是由先导头与阀主 体2 部分构成有先导头活塞驱动阀主体里面得阀杆实现换向.(4)根据 换向阀杆得工作位置可以将阀分为2way,3way阀。 (5)根据阀上气孔得多少来进行划分可以分为2port3port, 5port阀。 普通单向阀(逆止阀或止回阀) 功用：只允许油液正向流动不许反流。 分类:直通式、直角式 . 结构：阀体、阀心锥形、钢球式、弹簧等 工作原理：液流从进油口流入时AO^B 液流从出油口流入时,AOO B 开启压力：0、04--0、1MPa做背压阀：Pk=0、2—0、6MPa 3 液控单向阀功用：正向流通,反向受控流通结构：普通单向 阀+液控装置 K 不通压力油AOO B 工作原理〈 K 通压力油，AOO B 结构特点：BOO AVPB=PX 很高 &there4；弹簧腔背压很大pk 很大时才能顶开阀心影响可靠 性。 故可采用如下措施 1) 采用先导阀预先卸压 2) 采用外泄口回油降低背压 应用：.・・液控单向阀具有良好得反密封性 &there4；常用于保压、锁紧与平衡回路梭阀、双压阀与快速排 气阀1) 梭阀2) . 双压阀 3) 快速排气阀二 换向阀作用：变换阀心在阀体内得相对工作位置，使阀体各油口 连通或断开从而 控制执行元件得换向或启停。 换向阀得分类 按结构形式分：滑阀式换向阀、座阀式换向阀、转阀式换向阀滑 阀式换向阀(1)换向阀得结构与工作原理 阀体：有多级沉割槽得圆柱孔 阀芯:有多段环行槽得圆柱体 分类： 按工作位置数分：二位、三位、四位。 位：阀心相对于阀体得工作位置数。 按通路数分：二通、三通、四通、五通。 通： 阀体对外连接得主要油口数. （不包括控制油与泄漏油口） 按控制方式分 :电磁换向阀、电液换向阀、液动换向阀、机动换向阀、手动换向 阀。 . 图形符号含义： 1 位--用方格表示几位即几个方格
