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滑移装载机工作液压系统原理及耗能分析

目录

TOC\o1-3\h\u16776滑移装载机工作液压系统原理及耗能分析 1

84681.1滑移装载机工作液压系统原理（Skidsteerloaderworkinghydraulicsystemprinciple） 1

316701.2滑移装载机工作液压系统能量传递路线分析（Analysisonenergytransferrouteofworkinghydraulicsystemofskidsteerloader） 3

262211.3滑移装载机功率损失(Skidsteerloaderpowerloss) 4

171881.4不同工况下液压系统功率损失(Powerlossofhydraulicsystemunderdifferentworkingconditions) 7

287591.5泵的输入功率（Pumpinputpower） 8

1.1滑移装载机工作液压系统原理（Skidsteerloaderworkinghydraulicsystemprinciple）

WS85型滑移装载机属于小型工程机械，工作液压系统采用开式回路液压控制方式[33]，工作液压系统主要包括定量泵、先导阀、多路阀、动臂液压油缸、铲斗液压油缸、调平阀等。工作液压系统如下图所示。

1-油箱；2-液压泵；3-先导阀；4-多路阀；

5-调平阀；6-铲斗油缸；7-动臂油缸

图1.1WS85型滑移装载机工作液压系统原理图

Fig.1.1WorkinghydraulicsystemschematicdiagramofWS85typeskidsteerloader

WS85型滑移装载机工作液压系统原理与传统装载机大致相同，采用定量泵来提供工作机构油缸所需的液压油。控制执行元件运动时，由补油系统为先导油路提供液压油，驾驶员操作先导手柄来控制多路阀的开启和闭合。举升动臂时，定量泵从油箱吸油，液压油经多路阀流入动臂举升油缸无杆腔，之后由动臂油缸有杆腔到达调平阀，经调平阀进行分流后，液压油一部分直接流回油箱，另一部分流入铲斗油缸无杆腔，推动铲斗油缸外伸，其中调平阀的作用是确保铲斗在随动臂举升的过程中保持水平状态，避免动臂举升时物料洒出。动臂多路阀控制动臂的举升、下降和保持三种工况，转斗多路阀控制铲斗的外翻、收斗和保持三种工况，故每一联的多路阀都采用三位阀，中位时，液压泵输出的液压油直接经多路阀中位卸荷，液压油流回油箱。

多路阀上装有安全阀，当负载过大而导致泵的输出压力急剧增高，此时安全阀起到保护液压系统的作用，定量泵所输出的流量通过安全阀进行溢流，防止系统压力超过液压元件所承受的最大压力，从而保护液压系统中的各液压元件在其最大工作压力之下，避免各元件受到损坏。

现行工作液压系统由于采用定量泵供油，当发动机输出的转速维持恒定，泵的转速与发动机转速一致，输出流量取决于发动机的转速，当系统压力过高时，溢流阀打开工作，定量泵所输出的流量将会全部通过溢流阀流将流量的动能转化为热能，另外当动臂和铲斗到达最大行程时，由于操作人员不能及时控制多路阀回中位，此时液压系统的压力骤升到溢流阀所设定的溢流压力，也会造成溢流损失。

多路阀在调节执行元件速度时，采用节流调速，通过多路阀将一部分流量供给液压元件进行工作，另一部分通过多路阀节流口直接流回油箱，产生节流损失。

当滑移装载机不进行装载工作时，多路阀阀芯处于中位，泵输出的液压油直接通过中位流回滑移装载机油箱，工作液压系统采用定量泵，其输出流量仍保持最大，会产生一定的卸荷损失。

1.2滑移装载机工作液压系统能量传递路线分析（Analysisonenergytransferrouteofworkinghydraulicsystemofskidsteerloader）

滑移装载机工作液压系统由柴油机提所需的能量，将发动机旋转的动能通过联轴器传输给液压泵，驱动液压泵转动，泵开始工作。泵从油箱进行吸油，通过多路阀的控制驱动动臂或铲斗油缸伸出或缩回，使滑移装载机完成其所需的动作。在滑移装载机作业过程中，能量的传递路线如图1.2所示。

图1.2滑移装载机能量传递路线图

Fig.1.2Energytransferroadmapofskidsteerloader

1.3滑移装载机功率损失(Skidsteerloaderpowerloss)

图1.3滑移装载机主要功率损失

Fig.1.3Mainpowerlossofskidsteerloader

从图1.3可以