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液压随动系统俗称液压放大器，这一方面执行机构能自动地以一定的准确度重复着输入信号的变化规律，另一方面又起着功率的放大作用。
液压随动系统有滑阀式和旋转式之分，其中滑阀式液压随动系统又分为外部型式和内部型式两种。
关键词：
液压随动系统执行机构变化规律滑阀试旋转试
第一章
1.1挖掘机的结构与工作原理
液压挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成。
液压系统由液压泵、控制阀、液压缸、液压马达、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、回转装置和行走装置三大部分组成。
根据其构造和用途可以区分为：
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。
工作装置是直接完成挖掘任务的装置。
它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。
动臂起落、斗杆伸缩和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的需要，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。
回转与行走装置是液压挖掘机的机体，转台上部设有动力装置和传动系统。
发动机是液压挖掘机的动力源，大多采用柴油要在方便的场地，
也可改用电动机。
液压传动系统通过液压泵将发动机的动力传递给液压马达、液压缸等执行元件，推动工作装置动作，从而完成各种作业。
以工地使用较多的DH225LC-7型液压挖掘机为例。
该机采用改进型的开式中心
负荷传感系统（OLSS）。
该系统用控制斜盘式变量柱塞泵斜盘角度（输出流量）的方法，减少了发动机的功率输出，从而减少燃油消耗，是一种节能型系统。
这种液压系统的特点是：
定转矩控制，能维持液压泵驱动转矩不变，载断控制，可以减少作业时间的卸荷损失；
油量控制，可减少空挡和微调控制时液压泵的输出流量，减少功率损失。
1.1.1大宇新型履带式液压挖掘机
以高品质、低能耗、智能化操作的赢得广大用户的挖掘机，最新推出了更加环保与高效的DH-7系列新型机。
7系列挖掘机装备了世界一流的工程机械专用环保发动机；
新型的E-EPOS操作系统大大提高了工作效率；
人性化的细部安全设计，关键部件更稳固，令机器在同级别中更出色。
新增电脑监控功能（SMS）可与手提电脑相连的新型E-EPOS操作系统可将泵的压力、发动机转速等数据以图表形式显示在电脑上，机器的各种状态参数都能在电脑上储存并打印。
人性化7系列挖掘机从细微处提升操作的安全性,新配置的涡轮增压器防热保护板，令操作者在检查发动机时可避免碰到过热的表面。
大功率环保发动机DAEWOODB58T发动机，在同级别中具有最大输出功率与高效率。
1.1.2大宇新型轮胎式液压挖掘机
动臂长度
4,300mm（14'
1"
）
斗杆长度
2,100mm（6'
11"
铲料
0.50立方米（0.65cu.yd）
A最大挖掘范围
7,560mm（24'
10"
B地面最大挖掘范围
7,320mm（24'
C最大挖掘深度
4,360mm（15'
2"
D最大挖掘高度
8,100mm（26'
7"
E最大卸料高度
5,720mm（18'
9"
F挖掘垂直臂时的最大深度
4,000mm（13'
G8英尺水平最大挖掘深度
4,350mm（14'
3"
整机质量
12，700kg（28,000lb）
铲斗
堆装容量
（PCSA）0.58立方米）
机动性能
行驶速度
37km/h（23mph）
爬坡能力
35度（70%）
最小离地间隙
350mm（14"
尺寸
A上部全宽
2,494mm（8'
B驾驶室全宽
960mm（3'
C驾驶室全高
3,116mm（10'
D尾部回转半径
2,210mm（7'
E动臂全高
3,700mm（12'
））
F配重离地间隙
1,262mm（4'
G离地间隙
H轮胎间距
2,800mm（9'
I离
1,914mm（6'
J全长
7,300mm（24'
K带有档板的轮胎全宽
9.00-20-14PR
双轮胎（标准型）
2,496mm（8'
）
18-19.5-14PR
90L（23.8USgal）
单轮胎（选择型）
2,474mm（8'
底盘X型术在中国烟台技术上生产线上生产的,轮胎式与履带式各有各的好处行走方便与稳定性强，大宇都具备了其特点。
更稳固性，先进的单体铸造工艺加固了动臂、斗杆以及车架，不但提高了强度延长了寿命，更确保了操作的安全性。
加强底盘与配重，提高机器的动态稳定性。
高强度性的前部结构是根据应力分析和疲劳测试的动臂和斗杆，采用先进的单体铸造工艺加固关键的受力部位，增强了动臂／斗杆／铲斗的连接强度和耐磨性。
采用三维计算机模拟和受力分析的坚固X型车架为单位式横截面设计，大大提高了地盘的使用寿命。
第二章
2.1大宇挖掘机在现代工程机械中的重要性
传动在20世纪60年代开始应用到了压路机上，只十多年的时间就得到了推广和普及。
现在压路机的行走、振动、转向及制动等系统已实现了全液压传动。
液压传动大大简化了压路机传动与操纵系统的设计，液压传动平稳、操纵方便省力、容易实现无级调速和自动控制，从总体上提高了压路机的生产效率与压实质量。
现在国外市场上已经很少见到机械传动的压路机了。
静液压传动技术于70年代开始应用到了推土机上，并且很快推广到了一些中小型推土机和装载机上，美国约翰·
迪尔公司、卡特彼勒公司、德国利渤海尔公司及日本小松制作所都生产和销售全液压推土机与装载机。
静液压传动不使用液力变矩器，还省去了离合器与行车制动器及部分机械传动机构，能利用安全阀对机械和液压系统实现过载保护，并以较小的牵引功率发挥最大的牵引力，其剩余的功率可用在机器的辅助操作上。
德国的德马克公司和利渤海尔公司分别于1954年和1955年率先开发了全液压挖掘机，但静液压传动在挖掘机上大量的推广应用也是在70年代。
自80年代初以来，挖掘机从大到小正逐步实现了驱动行走、回转与挖掘的全液压化。
在国际市场上的挖掘机，已全部淘汰了各种机械传动机构。
20世纪80年代以来，世界上许多大的工程机械制造公司都投入很大的人力和资金促进现代设计方法学的研究和应用。
人机工程学是“以人为本”的设计思想，注重机器与人的相互协调，提高人机安全性、驾驶舒适性，方便于司机操作和技术保养，这样既改善了司机的工作条件，又提高了生产效率，有的国家对工程机械的振动、噪声、废气排放和防翻滚与落物制定了新的标准，甚至付诸法律。
2.1.1实用性
1、操作简便
将原有V系列的3种工况选择模式减少为挖掘与挖沟2种操作模式，方便选择使用。
2、维护简便
全封闭式的驾驶室设计，降低了噪音，粘液式阻尼减震系统的使用大大减少震动。
先进的主架、驾驶室与减震座椅的设计也最大限度的减少震动，使操作更舒适。
增加至300mm的脚部放置空间，减少驾驶员操作过程中的疲劳。
安全性加长雨刷器刮雨面积比以前增大35%，可开启天窗确保操场作者在最大挖掘高度能看到铲斗操作（比以前增加25%），增大的右侧玻璃视野比以前提高15%，这些改进均大大提高了操作的安全性。
可靠的液压系统先进的液压回路把行走和动臂的功能油路分开，确保了挖掘机在负载行走中的准确及安全操作。
智能化操作系统新型的E-EPOS操作系统，令工作效率最大化，并减少燃油消耗，LCD组合监控仪令操纵更直观。
便捷的维护系统采用快速接口连接，可进行快速方便的维护。
采用抽屉式设计，便于维修保养服务。
现在各类工程机械都设计有防翻滚和落物保护装置，以保护司机的人身安全，并且都是与驾驶室分别设计和安装。
驾驶室内有足够的人体活动空间和开阔的视野，并采取必要的密封、减振、降噪和控温措施。
室内的座椅、操纵杆件、仪表与监视器都按人机工程学布置，并且尽量减少操纵部位与操纵力。
为了减轻司机的疲劳，选用悬浮式减振座椅，并研制了气-液悬挂系统的驾驶室底板。
2.1.2经济性
在同行业比较来说韩国大宇挖掘机在同等级，同吨数方面来说都是比较便宜实惠，而且是在中国唯一家工程机械的独资公司，公司员工大多数都是韩国人，在中国也启用了一部分技术强悍的高科技人才，来研究开发大宇挖掘机。
大宇一个值得信赖的品牌。
第三章
3.1传动系统的重要性与传动系统原理
3.1.1机械传动与液压传动系统的关系
1.发动机与主泵之间传动
发动机飞轮盘中间径向处制造出一个十字形槽，与主泵输入轴的十字连轴器相连，因主泵壳体与发动机飞轮壳相连，所以当发动机转动时通过十字连轴器带动主泵旋转，从而液压泵把液压油吸入将机械能转化为动力能使动力源（液压油）输出到液压工作系统当中。
2.回转马达与回转减速器之间传动
当操纵手柄处于回转位置时，使先导油压控制回转阀芯切换，使从泵输出的液压油通过控制阀的回转阀芯，传到回转装置的液压驱动部分，使回转马达转动，从而使马达与减速器中间连接轴转动，带动回转减速器旋转。
3.行走马达液压部分传动与机械部分传动
当行走推杆推动时其连接装置拉动行走阀芯，使阀芯切换，主泵输出的液压油通过阀芯到中心接头处，经过中心接头处油道分配到行走马达的进油口，马达靠液压油驱动旋转，通过中心轴传递到行走马达减速器，靠减速器齿轮的级别减速与齿轮之间的齿合间隙，使行走马达转动带动链轨旋转。
１．检查主离合器、小制动器和联轴节
主离合器摩擦片磨损严重时，应予更换，小制动器摩擦片沾有油污时，应清洗，磨损严重时应更换。
其它各零部件如磨损严重或损坏，应予修理或更换。
联轴节、十字轴轴承不松动，螺栓紧固。
２．检查变速箱：
①变速杆应操纵灵活、轻便、到位准确，定位可靠②工作时，变速箱如有异响及噪声，应查明原因，排除故障工作时，后桥内应无异响，必要时进行调整。
３．检查后桥：
①锥齿轮的啮合间隙为０．２５－０．３５ｍｍ，不得大于０．７５ｍｍ②接触印痕长度不大于全齿长的５０％，印痕的中点与齿轮小端距离为１５．２５ｍｍ③印痕的高度为５０％的有效齿高，并位于有效齿高的中部其它零部件如有损坏，应予更换或修复排除漏油现象。
４．检查终传动装置。
3.1.2 液压传动系统的应用
1压随动系统在转向机构上的应用
系统滑阀在向右移动时油液流入转向油缸的大腔，推动活塞向右移动，使转向轮偏转。
此时转向油缸小腔的油液流入反馈油缸的小腔，实现反馈联系；
反之，滑阀向左移动时压力油流入反馈油缸的小腔，其活塞把大腔的油液排向油缸的小腔，使转向轮向相反的方向偏转。
每侧转向油缸活塞行程终了时差单向阀向转向油缸和反馈油缸的小腔补油，以避免吸空现象发生。
2压随动系统在制动器上的应用
动器液压随动系统的作用是，踩下制踏板时经过弹簧来操纵杠杆，使其左端向上压弹簧，将活塞向上移动并推开锥形阀，使进油口与油腔相通。
此时高压油经进油口、锥形阀及出油口进入工作油缸而实施制动。
当高压油作用于活塞上的压力相对于销轴产生的力矩大于由弹簧的压缩力对销轴产生的力矩时，活塞则向下移动，锥形阀即关闭。
如果前者力矩仍高于后者，则活塞将再向下移动，锥形阀便与阀座脱开，油腔与回油口相通。
此时制动系统内的部分油液流回油箱，活塞回升到将锥形阀关闭时为止。
松开制动踏板时活塞便下降，油液从油腔经油道、油孔流向回油口，由此再流回油箱中，这时制动器松开。
1、实现原理及特点
随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展，近年来大中型工程机械需求量和保有量连续快速增长。
在众多的工程机械中，特别是进口设备中，采用液压传动和全液压驱动十分普遍，如隧道掘进机、盾构、大吨的运梁车、吊车、升降台车，以及摊铺机、挖掘机、推土机等，液压闭式回路能砂低、结构紧凑并容易实现无级变速，在工程机械行走系统中得到了广泛的应用。
但也开式回路相比，闭式回路的设计、安装调试以及维护都有较高的难度和技术要求。
下面结合我们开的大宇挖掘机液压传动系统，分析闭式回路的技术要求及安装、调试、维护的特点。
大宇挖掘机的液压传动系统原理图，系统包括比例变量泵、比例变量马达、冲洗阀和油箱、散热器总成四个部分。
首先根据负载大小，通过调节比例阀17的电流，设定马达16的排量，一般可以设定为挖掘后挖沟模式时候，分别对应马达1/4排量、半排量、全排量；
然后通过调节比例阀1的电流改变主泵3的排量，因发动机的转速基本恒定（1800r/min），所以可以直接改变系统流量，即达到改变车速度的目的。
补油泵4通过滤清器2和单向阀9（或12），将低压油补入主回路，并同时向控制回路供油。
主回路多余的油通过冲洗阀低压溢流经散热器14流回油箱。
当出现瞬时挖掘超载时，高压油经溢流阀7（或11）溢流到补油回路。
当出现严重超载时，高压油经溢流阀7（或11）溢流到补油回路。
当出现严重超载时（比如动臂卡死），顺序阀6（或10）打开，高压油迅速将主泵3的排量减小，同时由于节流阀8（或13）的压降，溢流阀7（或11）开启，从而使主回路压力快速降低。
2大宇挖掘机行走系统要求
（1）主要性能参数
载重量：
自身载重量；
重载车速：
１km/h；
最大爬坡角：
３６度
（2）功率匹配
必须处理好发动机转速、车速、系统工作压力之间的匹配关系，当发动机转速基本恒定时（1800r/min），挖掘力度取决于泵与马达的排量比。
在该系统中，通过脚踏电位计，可以调节泵的排量，通过监测系统的工作压力，可以修正马达的排量，当压力过高时，调大马达的排量，降低车速；
反之，当压力过低时，减小马达的排量，提高车速；
也可以通过降低发动机转速，保持车速不变，但可以降低功耗。
（3）解决差速问题
当车辆转弯时，处于不同转弯半径上的驱动轮马达需要不同的流量，否则不可能实现同步转弯。
该系统将8个驱动马达并联，工作时随机分配流量，彻底解决差速问题。
（4）解决差力问题
差力问题也是附着力问题，当附着力分配不均时，受力不足的挖掘机履带打滑，受力过大的车轮可能因过载而溢流不动液压油回油箱。
在该系统中，第一，将悬挂液压缸（负责调节车轮高度）分成3组，实现3点支撑，使车身不会出现失稳现象；
第二，每一组悬挂液压缸采用并联连接，实现组内均匀承载；
第三，通过速度传感器监测每个驱动马达的转速，当觉某个马达转速过高（打滑）时，立刻将该马达的排量置零，从而使其变为自由轮（随动轮），达到防滑的目的。
3液压元件选型及参数设定
设计时首先根据负载大小，选择合适的系统工作压力和马达排量，既可以选择高速马达加轮减速器（调速范围大，价格较低）。
若单个马达难以满足驱动力要求，可以选择多组马达并联驱动，在３０吨的挖掘机中，我们使用了8个排量为28.1cm3/r的高速马达（加降速比为38.6:
1的轮边减速器）并联驱动。
其次，根据车速要求，选择主泵3的排量。
也可以采用多泵并联供油方案。
在本例中，我们就是使用了2台泵并联供油。
补油泵4的排量可按主泵3排量的10%-30%选取，其主要作用是弥补主回路（变量泵到变理马达之间）的泄漏。
选择过大的补油泵或过高的补油压力都会导致油温升高。
本例中，补油泵排量为20cm3/r。
冲洗阀15的作用是将主回路中多余的油溢流出去，并起到循环更新主回路里的油介质的目的。
一般行走机械为了减小自重或受空间位置所限，其液压油箱容积较小，通常需要在回油路加散热器。
在泵装置里共有5个调压阀（3个溢流阀和2个顺序阀），阀5设计补油压力，阀7设定主回路工作压。
阀6为主回路卸荷阀，当超重时，能迅速打开，使主泵排量回零，起到快速卸荷的作用，其庙宇压力要比阀7高0.5-1MPa。
阀10和阀11的作用分别与阀6、阀7相同。
为保证冲洗阀能正常荼，其溢流压力要比阀5阀0.2-0.5MPa。
在本例中，各溢流阀压力分别庙宇阀5为2.4MPa。
阀6=10为32.5MPa。
在闭式回路中因不存在节流损失，系统温升的主要原因是高压溢流和泄漏。
因此，冷却器的冷却功率庆按补油功耗计算。
本例采用的是2kW风冷式冷却器。
4安装调式要点
在设计闭式回路的液压系统时，应尽量选用管式连接，避免使用液压集成块，因为闭式回路的工作压力一般较高，若使用液压集成块，则必须采用钢件，而钢件的液压集成块是很难彻底清除残留铁屑的。
采用闭式回路的液压系统在装配时，必须对所有的液压元件及管件严格清洗。
特别是必须选用按标准工艺生产的液压胶管。
因为，有些个体软管厂，为了降低生产成本，往往用砂轮切割机代替专用胶管切管机切割胶管。
这样就会把切割时高温脱落的石英砂粒粘附后在胶管内壁上。
这种石英砂粒也是很难被清洗掉的。
一般闭式液压系统的主回上是没有滤油器的，一旦有铁屑或石英砂粒进入，它们就会随油液在主回路内循环，不断地破坏泵和马达的配油盘，从而导致主回路的泄漏量不断增加，当泄漏流量超过补油流量时，主泵就会因吸油不足出现气蚀，最终导致泵的配油盘报废。
系统安装完毕后，最好能对主回路进行开式冲洗，即断开主回路，用其它高压大流量的泵，冲洗主回路。
经充分冲洗后，将系统复原，更换新油，然后再调试闭式回路。
3.2出现故障时候的排查
1故障现象
一台DH225LC-7型挖掘机左行走部分出了故障：
当机器向后直线行走时，如右操纵杆保持不变，左边回中位（即停车），此时右履带继续倒退，而左履带滑移800—1000mm后才停止。
2测试方法
经分析液压系统图（如图1）后判断，可能引发上述故障的部位有：
主泵及其控制系统、先导控制阀、主控阀、中心回转接头和行走马达等几部分。
图1挖掘机的行走液压系统
1.上泵2.下泵3.先导泵4.油箱5.主安全阀6.行驶先导控制阀7.速度电磁阀8.央回转接头9.平衡阀10.排量变换阀11.行驶马达12.右行驶马达13.马达旋转组件14.停车制动器15.斜盘16.制器先导阀17.斜盘控制柱塞
图2斜坡停机试验
为了更快，更准确地找出故障部位，我们进行了如下试验及测量：
（1）使机器向前行驶，左操纵杆回中位，右操纵杆保持不变，此时行走正常，即左履带制动，右履带：
前进。
（2）斜坡停机试验，如图2。
在坡度约为12度的斜坡上，使驱动马达向前（向上），在斜坡上停机。
此时，左右履带正常，原地个动。
改为把驱动马达向后（向下），引导轮向前（向上），在斜坡上停机，此时，右履带正常，不动；
而左履带出现了先前的故障，即向下滑移500以亡才停止。
（3）测量系统压力，把大臂举升到极限使其系统压力升至最高，此时用压力表测得系统压力即泵的压力为34.MPa，属正常。
（4）对行走系统压力的测试。
对左行走驱动轮进行外制动（塞挡销卡死驱动轮）同时用铲斗和大臂撑起履带使其悬空（如图3），再向前操纵左行走操作杆，此时测得马达驱动压力值，下泵为10．5MPa，无法再上升。
同样的方法测得右行走系统压力值（上泵）压力为34．3MPa，即主溢流阀的设定值，为最高。
（5）把中心回转接头下的四根主油管拆下，使左右两对油管相互对换，上紧后再操纵两行走操作杆，发现左行驶故障仍存在。
3分析判断
根据以上试机检测结果结合液压系统图可以用排除法推断故障的原因：
根据测试步骤（3）的结果，即上下泵压力值34．3MPa，为正常值，即可排除主泵及其控制系统存在故障的可能。
图3测试行走系统压力的方法
1.主动轴2.进油道3.配油盘4.制动器弹簧5.摩擦片6.缸筒7.活塞8.斜盘
根据测试步骤（5）的结果，可以判定中心回转接头、先导控制阀及行走主控阀不存在故障。
由测试步骤（4）的结果（左行驶系的压力只有10.5MPa）及行走试验
（1）和斜坡停机试验
（2）可以断定故障在左行驶马达内部，可能是停车制动机构、平衡阀或过载阀损坏。
经过将左右行走马达的行驶平衡阀和过载阀总成对换，发现左行驶故障仍然存在。
即可判定平衡阀,过载阀总成并无问题。
进一步对左马达进行检修，从机器上拆下左行走马达总成，用管子钳钳住其输入花键轴套，用力扳管子钳，花键套没有转动，说明其停车制动器良好。
经过以上的检测结果可以断定故障在马达内部。
我们对马达进行解体检查发现：
其配油盘与缸筒接触面之间有磨伤痕迹且起沟槽（如图4），因此，可以判定故障在此处。
其工作时出现的现象为：
当机器向后行驶时左行走操纵杆回中位，右行走操纵杆仍然在后退位置时,左行走马达因配油盘与缸筒密封不严（有磨伤沟槽）致使高低压油腔串通，使其压力升不起来只有10．5MPa，且行走制动油在释放过程中（还没有完全制动时）左履带因自身和马达惯性作用及右履带的牵引作用，从而继续滑移一段距离（先前的故障现象），等刹车完全制动后才停止。
但当机器向前行驶时，左行驶操纵杆回中位，没有上述现象。
原因是：
由于此时驱动轮将履带从下向上带动，马达的惯性力及右履带的牵引力无法克服机器自重。
故行驶试验
（1）和斜坡停机试验
（2）的后一种工况没有滑移现象。
左行走液压马达经换件大修后，重新安装、试机，故障得以排除，工作一直正常。
大宇工程机械系列产品的质量是较高的，机器出现此种故障主要是由于用户所用的液压油已被严重污染，或者
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