矿用挖掘机液压系统-矿用液压掘进钻车

一、工作原理

通过液压泵将发动机输出的机械能转换为液压油的压力能，液压油在管路中流动，经过各种控制阀的调节和控制，被输送到液压缸、液压马达等执行元件中，将液压油的压力能再转换为机械能，从而驱动挖掘机的铲斗、臂架、回转机构、行走机构等部件进行各种动作，实现挖掘、装载、回转、行走等作业任务。

二、组成部件

动力元件：主要是液压泵，常见的有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等。其作用是将发动机的机械能转换为液压油的压力能，为整个液压系统提供动力。

执行元件：包括液压缸和液压马达。液压缸用于实现直线往复运动，如推动铲斗、臂架的伸缩；液压马达则用于实现旋转运动，如驱动回转平台的转动和行走机构的行进。

控制元件：有各种控制阀，如溢流阀、减压阀、顺序阀、换向阀等。它们的作用是控制液压油的压力、流量和流向，从而实现对执行元件的运动速度、方向和力的控制。

辅助元件：包含油箱、滤清器、油管、管接头、压力表等。油箱用于储存液压油；滤清器用于过滤液压油中的杂质，保证油液清洁；油管和管接头用于连接各个液压元件，形成液压油的流通通道；压力表则用于监测液压系统的压力。

三、系统类型

开式液压系统：液压泵从油箱吸油，将压力油输送到执行元件，执行元件的回油直接返回油箱。这种系统结构简单、散热性好，但能量损失较大，效率相对较低。

闭式液压系统：液压泵的出油口直接与执行元件的进油口相连，执行元件的回油直接回到液压泵的吸油口，形成一个封闭的循环回路。闭式系统的优点是能量损失小、效率高、系统紧凑，但结构复杂，散热和过滤问题相对较难解决。

四、特点

高压大流量：矿用挖掘机需要挖掘和装载大量的矿石等物料，因此需要液压系统提供高压和大流量的液压油，以产生强大的挖掘力和提升力，满足工作需求。

可靠性高：矿山作业环境恶劣，工作时间长，要求液压系统具有很高的可靠性，能够在恶劣的工况下稳定运行，减少故障发生的概率，降低维修成本和停机时间。

耐污染能力强：矿山环境中灰尘、杂质较多，容易进入液压系统，因此液压系统需要具备良好的耐污染能力，配备高效的过滤装置，防止油液污染导致元件磨损和故障。

复合动作能力强：矿用挖掘机在作业过程中常常需要同时进行多个动作，如挖掘的同时进行回转和提升等复合动作，这就要求液压系统能够精确地控制各个执行元件的动作，实现复合动作的协调配合，提高工作效率。

五、先进技术应用

智能控制系统：采用电子控制技术，通过传感器实时监测液压系统的压力、流量、温度等参数，以及挖掘机的工作状态，如铲斗的位置、臂架的角度等。控制器根据这些信息对液压系统进行智能调节和控制，实现挖掘机的自动化操作和优化作业，提高工作效率和燃油经济性。

负载敏感系统：该系统能够根据执行元件的负载变化自动调节液压泵的输出流量和压力，使液压系统的输出功率与负载需求相匹配，避免了传统液压系统在轻载时的能量浪费，提高了系统的效率，降低了能耗。

能量回收技术：在挖掘机的动臂下降、斗杆回收等动作过程中，利用负载的重力势能将液压油回流到油箱或储存起来，在需要时再重新利用这些能量，如博世力士乐的 RCS 系统可实现无动力下降，同时避免动作吸空停顿，从而达到节能的目的。