大型養(yǎng)路機械液氣壓傳動技術(shù) 課件 10 QS-650k全斷面道砟清篩機液氣壓系統(tǒng)

單元十

QS-650k全斷面道砟清篩機液氣系統(tǒng)QS-650k型清篩機采用全液壓傳動，具有操作簡便、性能良好、作業(yè)效率高的特點。其液壓傳動系統(tǒng)的工作原理是：柴油發(fā)動機通過主離合器、彈性聯(lián)軸器、萬向傳動裝置、分動齒輪箱驅(qū)動若干個液壓泵。液壓泵產(chǎn)生的高壓油經(jīng)液壓分配塊及各種控制閥，通過管路輸送到液壓執(zhí)行元件，即液壓馬達或液壓油缸。液

壓執(zhí)行元件驅(qū)動機器的走行及相應的工作裝置，完成清篩機的運行、挖掘、篩分、起撥道、輸送道砟和排除污土等作業(yè)。

QS-650k清篩機液壓系統(tǒng)的組成

QS-650k全斷面道砟清篩機液壓系統(tǒng)可以分成5大組成部分。走行驅(qū)動液壓系統(tǒng)挖掘鏈控制液壓系統(tǒng)

道砟分配控制液壓系統(tǒng)

其他裝置控制液壓系統(tǒng)

液壓潤滑系統(tǒng)學習項目一走行驅(qū)動液壓系統(tǒng)QS-650k型清篩機的走行裝置由兩臺兩軸式轉(zhuǎn)向架組成，轉(zhuǎn)向架由變量馬達驅(qū)動，區(qū)間運行速度為O～80km／h，作業(yè)運行速度為O～lkm／h，與列車編組運行速度為0～100km／h。區(qū)間運行和作業(yè)運行時均可實現(xiàn)無級調(diào)速。圖1所示為走行驅(qū)動液壓系統(tǒng)圖。前后轉(zhuǎn)向架各由一個變量泵驅(qū)動，每根車軸上一個變量馬達2，每個轉(zhuǎn)向架車軸上兩個變量馬達并聯(lián)，兩變量馬達的輸入流量各為變量泵輸出流量的一半。前后轉(zhuǎn)向架的變量馬達油路由液動閥6連通。手動減壓閥式先導閥8有三個，分別裝在兩個司機室內(nèi)，任意操作其中一個的調(diào)速換向手柄，均可實現(xiàn)變量泵的變量調(diào)節(jié)?？刂埔簤罕?2向清篩機液壓系統(tǒng)提供控制壓力油源，其壓力由溢流閥9調(diào)定為6MPa。一、調(diào)速回路該調(diào)速回路為閉式回路，液壓泵的吸油管直接與液壓馬達的回油管連通。變量泵、變量馬達均可正反雙向旋轉(zhuǎn)工作。當變量泵2正向供油時，管路10為高壓管路，管路8為低壓管路，壓力油進入變量馬達9，驅(qū)動液壓馬達正向旋轉(zhuǎn)，清篩機前進。當變量泵2反向供油時，管路10為低壓，管路8是高壓，變量馬達9反向旋轉(zhuǎn)，清篩機反向行走。一、調(diào)速回路調(diào)速分為兩個階段。第一階段相當于變量泵-定量馬達容積調(diào)速，機械起步階段負載大，故要求馬達的輸出扭矩必須足夠大，才能驅(qū)動機械起步，此時馬達的排量保持最大。第二階段相當于定量泵-變量馬達容積調(diào)速，此階段泵的排量保持不變，變量馬達的排量可隨負載的變化自動調(diào)節(jié)，負載增大，馬達排量增大；負載減小，馬達排量減小。一、調(diào)速回路——調(diào)速過程走行驅(qū)動變量泵的變量機構(gòu)由手動減壓閥式先導閥操縱.一、調(diào)速回路——變量泵變量機構(gòu)工作原理扳動調(diào)速換向手柄1，壓下推桿2，控制泵的壓力油從閥口P流向閥口B，作用于變量伺服閥4的左端；變量伺服閥4右端經(jīng)減壓閥式先導閥的閥口A與油箱相通，伺服閥4右移，當左端油壓力與右端復位彈簧的彈力相互平衡時，則停止右移。伺服閥的開口量與先導閥輸出油的壓力即先導閥調(diào)速手柄偏離中心的角度成正比。輔助泵6輸出的壓力油經(jīng)截止閥5、變量伺服閥4左位節(jié)流后，通過

節(jié)流孔（節(jié)流孔在此起穩(wěn)定壓力和抗干擾作用）進入變量液壓缸8左腔，活塞桿在此油壓的作用下，帶動變量泵7的斜盤變量機構(gòu)，使斜盤從0°開始轉(zhuǎn)動產(chǎn)生相應的傾角。當液壓缸8內(nèi)的壓力與變量機構(gòu)的反力相互平衡時，斜盤的傾角就固定。變量泵以與此傾角所對應的流量向高壓管路供油，使馬達旋轉(zhuǎn)。

當清篩機爬坡或用于牽引車輛時，走行阻力增大，此時機械應掛低速擋，以獲得較大的牽引力；而機械正常行駛時，又需要較高的行駛速度，機械應掛高速擋。為了滿足以上工況，清篩機走行裝置設置了高、低擋換換擋控制回路。一、調(diào)速回路——變量馬達變量機構(gòu)工作原理1）低速擋當換擋三通閥6在低速擋時，控制油泵提供的壓力油經(jīng)三通閥6和變量控制伺服閥2右側(cè)的下控制油管作用在伺服閥2上。馬達高壓腔的壓力經(jīng)馬達4上的單向閥1（或5）和伺服閥2右側(cè)的上控制油管作用在伺服閥2上，伺服閥2在上下控制油管壓力的共同作用下，克服復位彈簧的作用力而下移。伺服閥2的閥口開啟量大，它的節(jié)流減壓效果最小。由于伺服閥2右部的下控制油管保持6MPa的壓力油，即使馬達的進油腔壓力降至最低時，伺服閥2的閥口仍有一定開啟量，變量液壓缸7使變量馬達4的傾角仍大于最小傾角，低速擋時馬達的排量總大于馬達的最小排量。馬達排量根據(jù)機械走行阻力的變化自動調(diào)節(jié)。低速擋走行時，機械最高時速可達45km/h。一、調(diào)速回路——變量馬達變量機構(gòu)工作原理2）高速擋

當換擋三通6在高速擋時，機械的運行情況與低速擋相似。只是變量伺服閥2的下控制油管內(nèi)的油經(jīng)三通閥6流回油箱。閥口的開啟量完全由上控制油管的馬達進油腔壓力油來控制。高速檔運行時，機械最高時速可達80km/h。一、調(diào)速回路——變量馬達變量機構(gòu)工作原理二、安全保護回路清篩車在運行過程中會遇到各種線路，運行阻力隨著線路變化而變化。運行阻力突然增大，會給液壓走行裝置帶來沖擊，為避免這種危害，設置了安全保護回路。該回路由截止閥13（36MPa）及單向安全閥4、5（40MPa）等組成。三、補油冷卻回路溢流閥6的調(diào)定壓力值應略高于溢流閥15調(diào)定的壓力值0.1～0.2MPa，以保證換向閥14能將回路中低壓側(cè)的部分熱油排回油箱，冷油又能補入低壓側(cè)管路而不會從溢流閥6流失。四、液壓制動回路當手動減壓閥式先導閥8的調(diào)速換向手柄處于中位，控制泵12的控制壓力油(6MPa)不經(jīng)過閥8，壓力開關(圖中未標示，0.55MPa以上接通)無壓力不接通，則電磁鐵S7、S97失電，電液動換向閥3、電動換向閥14均處于中位，變量泵無排量輸出。手動減壓閥式先導閥8往前進方向扳動時，則電磁鐵S7b、S97b得電，電液動換向閥3、電動換向閥14均下位接入；手動減壓閥式先導閥8往后退方向扳動時，則電磁鐵S7a、S97a得電，電液動換向閥3、電動換向閥14均上位接入。使背壓閥2通路總是與泵液壓流動方向反接，而與馬達液壓流動方向順接，并將低壓壓力接向限壓閥13。限壓閥的壓力為8MPa?，F(xiàn)以機械前進方向為例，對液壓制動回路進行分析。當正常行駛的機械需要減速時，把減壓閥式先導閥8的手柄從工作位扳向中位，變量泵1的變量機械帶動斜盤，使斜盤傾角減小，變量泵排量逐漸減小。由于機械的慣性作用（機械下長坡道時的狀態(tài)與此相同），馬達仍高速旋轉(zhuǎn)，原壓力油輸入端（變量馬達A油口）變成吸油端，原回油端（變量馬達B油口）變成排油端，并使此端油壓升高。馬達排出的壓力油泵變量泵1的吸油端吸入，由泵再供向馬達此時的吸油端。同時馬達排出的壓力油經(jīng)電液換向閥3的下位作用在背壓閥2（10MPa）上。此閥的設置，把馬達的排油壓力限制在10MPa上。此閥的設置，把馬達的排油壓力限制在10MPa以內(nèi)，也就是給馬達設置了10MPa的液壓制動力，使馬達轉(zhuǎn)速降低。馬達排油端一部分壓力油經(jīng)背壓閥2溢流后到馬達的吸油端。同時液壓制動力通過油管到達順序閥13（8MPa），當制動力高于8MPa時，順序閥13導通，控制油泵12提供控制壓力油經(jīng)順序閥13，電磁閥14的下位及單向閥15到變量泵1的控制油路輸入端

進入變量泵的變量液壓缸的右腔，使變量泵的斜盤傾角增大，加大變量泵1向馬達A口的供油量，防止該段形成局部真空。當制動力低于8MPa時，順序閥13斷開，變量泵1的斜盤傾角減小到順序閥開啟前的狀態(tài)，恢復到先前的供油量。當先導閥8的手柄逐漸扳到中位時，變量泵的伺服閥左右兩端控制口經(jīng)先導閥8與油箱相通，伺服閥在復位彈簧的推動下回到中位。變量液壓缸失去壓力油，在復位彈簧的作用下，活塞移至中位，變量泵1的斜盤傾角逐漸變成0，變量泵的排量此時為0。由于先導閥8的油口與油箱接通，其管路中的油壓低于0.55MPa，使前進壓力開關斷開，倒置電液閥3、電磁閥14失電，兩閥處于中位。由于電液閥3的液動閥是“H”型閥，它使馬達的排油端與吸油端導通，此時液壓制動被解除，被馬達排出的油液經(jīng)吸油端返回馬達，不斷循環(huán)，馬達在慣性力的作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。五、走行離合器控制驅(qū)動液壓系統(tǒng)六、走行離合器行走工況轉(zhuǎn)換操縱液壓系統(tǒng)學習項目二挖掘鏈控制液壓回路變量馬達2帶動挖掘裝置回轉(zhuǎn)，變量馬達2由定量泵1、變量泵8驅(qū)動，實現(xiàn)挖掘鏈四種挖掘速度。一、挖掘鏈驅(qū)動液壓回路變量泵8由電磁換向閥7控制變量。電磁閥7得電，變量液壓缸活塞伸出，處于右極限位置，帶動變量泵斜盤傾角達到最大，故使變量泵8的排量最大。電磁閥7失電，變量液壓缸活塞縮回，處于左極限位置，帶動變量泵斜盤傾角達到最小，故使變量泵8的排量最小。一、挖掘鏈驅(qū)動液壓回路變量馬達2由手動三通閥11的手柄操作控制變量，三通閥11的手柄在關閉位(L位)時，變量液壓缸處于右極限位置，其斜軸的傾角最大，馬達排量最大；三通閥11的手柄置于打開位(S位)時，變量液壓缸左移到左極限位置，馬達排量減小。一、挖掘鏈驅(qū)動液壓回路換向手柄操縱換向閥6，控制變量馬達2正反向旋轉(zhuǎn)。手動換向閥6左位時，控制壓力油經(jīng)其左位作用于液動閥3左控制端，液動閥3左位接入系統(tǒng)。變量馬達正向旋轉(zhuǎn)，挖掘鏈向工作方向運轉(zhuǎn)。手動換向閥6右位時，變量馬達反轉(zhuǎn)，挖掘鏈反向運轉(zhuǎn)，便于安裝扒鏈，同時遇障礙時，可反向倒退。

手動換向閥6中位時，液動換向閥3中位，其H型中位機能使液壓泵卸荷。一、挖掘鏈驅(qū)動液壓回路二、挖掘鏈導槽調(diào)整液壓回路挖掘鏈裝于挖掘鏈導槽內(nèi)，導槽分別為下降導槽、上升導槽。下降導槽側(cè)挖掘鏈下降到軌下準備挖掘工作；上升導槽側(cè)挖掘鏈攜帶挖掘的污砟到振動篩上。圖1為挖掘鏈導槽液壓系統(tǒng)。圖中液壓缸5、6分別調(diào)整下降導槽挖掘鏈的垂直深度、水平位置；液壓缸7、8分別調(diào)整提升導槽挖掘鏈的垂直深度、水平位置。二、挖掘鏈導槽調(diào)整液壓回路水平調(diào)整導槽時，扳動多路換向閥11后序聯(lián)手柄到下位，液壓缸8活塞桿收回，挖掘鏈向左移動;多路換向閥11后序聯(lián)工作在上位時，液壓缸8的活塞桿伸出，挖掘鏈向右移動.上升導槽因帶有載荷，挖掘鏈工作時，若外負載突然增大，提升導槽內(nèi)挖掘鏈阻力增大，就有一力作用于液壓缸8的活塞桿，當液壓缸8活塞桿的負載拉力大于安全閥4的調(diào)定壓力l0MPa時，有(無)桿腔端的安全閥打開溢流，無(有)桿腔端經(jīng)過單向閥從油箱中吸油填充，防止液壓缸8憋缸。所以在提升導槽水平調(diào)整液壓缸8兩端，安裝雙單向安全閥而不是液壓鎖。二、挖掘鏈導槽調(diào)整液壓回路調(diào)整提升導槽垂直深度時，扳動多路換向閥11前序聯(lián)手柄，使其工作在下位，垂直調(diào)整液壓缸7的活塞桿收回;多路換向閥11前序聯(lián)工作在上位時，液壓缸7活塞桿伸出.溢流閥9在此處起安全保護作用，限制液壓缸7活塞桿往外伸出的壓力，即限制提升導槽向深處調(diào)整時的壓力不超過8MPa，以免損壞挖掘鏈。節(jié)流閥的作用是使液壓缸的運動平穩(wěn)，減小沖擊。二、挖掘鏈導槽調(diào)整液壓回路

三、挖掘鏈及回轉(zhuǎn)污土輸送帶安裝調(diào)整液壓回路

1.挖掘鏈安裝調(diào)整液壓回路

當電磁鐵S143失電(圖示位置)時，操作多路換向閥的各手柄，就可使相應的液壓缸動作。因多路換向閥為串并聯(lián)聯(lián)接，所以不能同時操作兩個以上的多路換向閥手柄。2.回轉(zhuǎn)污土輸送帶安裝調(diào)整液壓回路

電磁換向閥2得電，操作電磁換向閥4、5，就可使回轉(zhuǎn)污土輸送帶回轉(zhuǎn)齒輪液壓缸29和支承液壓缸26得到相應動作。

三、挖掘鏈及回轉(zhuǎn)污土輸送帶安裝調(diào)整液壓回路

一、振動篩驅(qū)動液壓回路變量泵1→馬達2→冷卻器6→濾油器7→油箱。學習項目三振動篩及道砟分配輸送液壓系統(tǒng)振動篩的最大振動頻率為19Hz，最小振動頻率為12Hz。其振動頻率的大小與挖掘鏈工作情況有關。挖掘鏈工作時，振動篩的振動頻率達19Hz；挖掘鏈不工作或反向時，振動篩的振動頻率下降為12Hz。手動三通閥5控制著系統(tǒng)的工作與卸荷。單向閥4的作用：當變量泵1停止供油后，液壓馬達2由于慣性的作用仍在旋轉(zhuǎn)，此時液壓馬達2就相當于液壓泵的工況，液壓馬達2的回油經(jīng)單向閥4，進入馬達2形成一閉式回路，避免了油壓馬達2的吸空現(xiàn)象。一、振動篩驅(qū)動液壓回路二、振動篩調(diào)平裝置、道砟導向、護罩控制、

后撥道裝置液壓系統(tǒng)三、道砟分配和道砟輸送帶擺動裝置液壓回路雙聯(lián)泵1的雙泵分別向右道砟回填輸送帶液壓缸、右側(cè)道砟分配板液壓缸輸送壓力油。液壓缸6、7，通過三位四通電磁換向閥3、4串聯(lián)聯(lián)接。二位四通電磁換向閥10的作用是調(diào)節(jié)清篩機前后液壓油箱的回油量。當電磁鐵S161失電(圖示位置)時，該液壓系統(tǒng)各液壓缸的回油一部分直接流回前液壓油箱，一部分經(jīng)電磁換向閥10右位流入后液壓油箱；電磁鐵S161得電，各液壓缸的回油全部進入前液壓油箱。三、道砟分配和道砟輸送帶擺動裝置液壓回路四、主污土輸送帶、回轉(zhuǎn)污土輸送帶及左、右道砟回填輸送帶驅(qū)動液壓回路主污土輸送帶、左道砟回填輸送帶驅(qū)動液壓回路學習項目四其它裝置液壓控制系統(tǒng)一、起撥道、夾軌器液壓回路二、后通風設備傳動裝置液壓回路三、前通風設備傳動裝置潤滑及注油泵液壓回路四、空氣調(diào)節(jié)設備液壓回路五、液壓潤滑系統(tǒng)一、起撥道、夾軌器液壓回路夾緊液壓缸活塞伸出，夾鉗放松；活塞收回，夾鉗夾緊。電磁換向閥4、5控制壓力油進入夾緊液壓缸8、9的有桿腔或無桿腔，即操縱夾鉗的夾緊或放松。起撥道架上裝有四組夾鉗，用于夾住鋼軌將軌排提起一定高度，利于挖掘作業(yè)。每股鋼軌由前后兩組夾鉗夾住。通過鋼軌接頭處時，因魚尾板的作用，其中一組夾鉗張開，失去夾持作用，這時該系統(tǒng)設置的行程換向閥打開，壓力油進入另一組夾鉗的夾鉗調(diào)整液壓缸，該夾鉗夾持鋼軌再上升一定高度，失去夾持端的鋼軌不致因夾鉗的失效而下落，使夾鉗順利通過鋼軌接頭后再夾軌。一、起撥道、夾軌器液壓回路液壓缸8控制的夾鉗通過鋼軌接頭時，魚尾板使液壓缸8操縱的夾鉗張大，即液壓缸8活塞桿受拉，活塞外伸，觸動行程換向閥6動作，使得6左位接入，三聯(lián)泵1右邊泵的壓力經(jīng)行程換向閥6左位，進入夾鉗調(diào)整液壓缸11上腔，使液壓缸9控制的夾鉗夾持鋼軌提高一定高度，液壓缸8控制的夾鉗順利通過鋼軌接頭；液壓缸9控制的夾鉗通過通過鋼軌接頭時，魚尾板使液壓缸9操縱的夾鉗張大，即液壓缸9活塞桿受拉，活塞外伸，觸動行程換向閥7，使得7左位接入，壓力油經(jīng)閥7左位，進入夾鉗調(diào)整液壓缸10上腔，使液壓缸8控制的夾鉗夾持鋼軌提高一定高度，液壓缸9控制的夾鉗順利通過鋼軌接頭。一、起撥道、夾軌器液壓回路二、后通風設備傳動裝置液壓回路圖2后通風器傳動裝置液壓回路1—三聯(lián)泵；2—液壓油冷卻裝置潤滑液壓馬達；3—主傳動裝置油冷卻器潤滑馬達；4—振動篩傳動裝置潤滑驅(qū)動泵／馬達組合件；5—溢流閥；

6—濾油器三、前通風設備傳動裝置潤滑及注油泵液壓回路圖3前通風器傳動裝置潤滑及注油液壓泵液壓回路1—前液壓油箱；2—后液壓油箱；3—液壓馬達／注油液壓泵組件；4—前通風器主傳動機構(gòu)油冷卻器潤滑馬達；5—三聯(lián)泵；6—溢流閥，7—前通風器液壓油冷卻裝置潤滑馬達四、空氣調(diào)節(jié)設備液壓回路圖4前空氣調(diào)節(jié)設備液壓回路1—三聯(lián)泵