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挖掘机液压系统耗损大节能控制迫在眉睫

1、能量损失

轮式挖掘机工作时是边行驶边作业,负荷变化频繁且变化范围较大。其液压系统工作时存在着三次能量转换,包括液压泵产生高压油,将机械能转换为压力能;执行装置和液压元件将油液的压力能转换为机械能和热量。整个能量转换和传输过程伴随着能量损失,同时,发动机、泵、阀、负载相互之间的不匹配也会产生较大的能量损失。

2、功率匹配能量损失

轮式挖掘机作业环境和作业对象不同,对发动机的功率需求也不同,发动机的调整特性,发动机万有特性曲线。当发动机和液压泵联合工作时,从发动机调速特性和万有特性可知,发动机每个调速拉杆位置都对应着节能工作点和大功率点,并以此作为发动机和液压泵和匹配调整液压泵的吸收功率。由于挖掘机工作负载的多变性,使液压泵的吸收功率发生变化,引起发动机转速偏离节点。

3、液压源能量转换损失

挖掘机液压系统工作时,液压泵体内相对运动部件之间因存在间隙,结合面间密封不严,使液压泵产生泄漏,造成系统功率损失;油液因有一定的粘性,流经泵体内表面时会受到流阻产生能量损失;油液在负压条件下的气穴和在高压条件下的体积压缩产生能量损失;在吸油过程中由于吸油阻力太大、油液粘度大及液压泵转速过高等原因而导致油液不能全部充满密封工作腔等原因产生容积损失,使泵的效率下降。

4、液压系统能量传输损失

挖掘机液压系统的管路通常由若干段管道串联而成,其中每一段又串联一些诸如弯头、控制阀、过滤器、管接头等形成局部阻力的装置,当液压油流经管道、弯头、控制阀和管接头等时产生沿和压力损失和局部压力损失;液压缸等执行元件工作时因设计和加工工艺不合理,摩擦副接触面积产生摩擦损失。这些压力和摩擦损失使油液流动时的液阻、发热量改变,造成液压系统油温过高。据有关资料统计,当挖掘机液压系统油温超过85摄氏度时,膨胀系数大的铝壳产生二次扫堂现象,液压阀易于卡死,起升油缸的上升速度明显下降,密封件和高压软管易于老化,元件的小孔和缝隙易于堵塞。







那么轮式挖掘机底盘结构究竟是怎样的呢?

轮式挖掘机是常见的一种挖掘机,与履带式挖掘机相比,具有机动灵活的特点,是城市施工的一把好手。相对后者,轮式挖掘机,主要的区别在于底盘形式,那么轮式挖掘机底盘结构究竟是怎样的呢?

轮式挖掘机诞生在欧洲,至今欧洲也仍是轮式挖掘机的市场和产地。早在*之后,液压挖掘机诞生以前,欧洲就出现了轮式挖掘机,主要用于在城市街道上进行作业。很自然的,大量采用了来自卡车的技术和现成部件,比如驱动桥、转向驱动桥、变速箱、制动系统等。

▲机械式轮挖,明显采用了卡车车桥

在液压挖掘机诞生之初,各厂商也多采用轮式底盘,而以3轮形式更常见。这是由于挖掘机工作时需要稳定地将负载传递到地面,因此不能采用弹性悬挂装置,如果4个车轮刚性连接车架会在不平的地面上无法同时着地,难以平稳支撑。

▲现在常见的一种车架形式,前推铲后支腿的形式

不过轮式挖掘机既然要在公路上行驶,就得遵守相关的道路法规,农用轮式挖掘机厂家,包括长度、宽度、高度、轴载等等。这限制了轮式挖掘机的吨位,在履带式挖掘机不断做大或者做小时,轮式挖掘机只能控制在10~25吨的范围里,不过这足以满足城市工况的需求。

▲前后桥结构,后桥固定在车架上,前桥可摆动

和履带式挖掘机一样,轮式挖掘机也有一个下车结构,也通过*回转支承连接上车结构,并通过*回转接头从上车获取液压动力和控制管路。通常轮式挖掘机采用4X4的驱动形式,前后两个驱动桥采用传动轴连接,并不采用桥间差速器。通常前桥是转向驱动桥,也是摆动桥,而后桥通常与车架固定连接。

▲推铲功能与支腿类似,还能平整地面

驱动桥用液压马达驱动,通常只采用一个,轮式挖掘机价格,为*扭矩,通过变速箱进行减速,2进2退较为常见,高速挡适用道路工况,一般不超过40公里/小时,低速挡不超过10公里/小时,用于作业时的移动。

▲支腿可****横向稳定性

早期的轮式挖掘机通常不带支腿,这样挖掘机不平稳,作业性能受限,后支腿逐渐普及,****了横向稳定性,使得挖掘机可以充分发挥性能。现在常见的有4支腿和形式和2支腿 推铲的形式。

转向和制动,通常采用液压油缸控制偏转车轮的方式转向及盘式制动系统。由于轮式挖掘机产量远不及履带式挖掘机,因此大多数厂商并不自行生产相关的部件,变速箱、车桥等都由配套厂商来提供,因此包括转向和制动系统实际上也就配套厂商一并解决了。



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