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2021
08-06

新寶6代理_20噸系列挖掘機 發動機及液壓泵解析

【鐵甲工程机械網整理】本文整理自鐵甲工程机械網論壇,原作者是:墮落天使。原文為《痞子淺談20噸挖掘機系列(發動機)》及《痞子淺談20噸挖掘機系列(液壓泵的工作原理)》。整理的目的是為了讓更多的人了解這方面的知識,如對本文有疑問,請在論壇里與墮落天使互動。本文不代表鐵甲工程机械網的觀點。

一、發動機

20噸挖掘機是市場上保有量最大的機型,國內目前在生產和銷售的起碼幾十個品牌。但觀察很久所用發動機無非集中在幾個品牌,目前我們使用的還是歐二排放的直噴柴油發動機,歐三發動機也有但都是出口型。個人認為直噴發動機更適合中國便宜,容易保養,電氣方面的問題少,最主要不挑油,我覺得電噴發動機和省油沒多大關係,卡特的發動機是電噴,有人說他省油嗎?日立的4HK1也不怎麼省油。

康明斯發動機


康明斯發動機

小松 、現代 、柳工 、老款三一 、龍工、玉柴、中聯均裝配的是康明斯發動機,現在國內市場上有東風康明斯生產的和進口的兩種,用在汽車上的基本上都是國產早期的(大巴車除外),挖掘機上的全是進口的。進口康明斯柴油機的特點:新款電噴的康明斯柴油機,配件很貴;舊款直噴的康明斯,油耗較大,但維修方便;進口機型,噪音較低、油耗低、耐用,基本上沒有太大的缺點;進口的維修費用有點高、冷車啟動的時候有輕微的藍煙、有的發動機工作時間長了之後不好打火,但這種現象較少。

五十鈴發動機


五十鈴發動機

日立ZX-1和-2、大宇-5-7、斗山-7、三一、徐工、廈工、 宜工 、徐挖 、山河智能、雷沃、JCB、凱斯、住友裝配五十鈴發動機。

日立-3使用的是4HK1型號,電噴歐三排放,不少國產廠家也選裝,不過只是出口型。五十鈴發動機質量挺不錯,很普遍的發動機,價格相對便宜,小毛病少比較耐用,工況差點也不要緊,容易維修,且保養方便。

三菱發動機

三菱發動機

神鋼-6和上一代加藤,現在新產的三一裝配三菱6D34這款發動機,其特點是省油。現在的三菱4M50發動機,加藤最新一代挖掘機在用,國產沒有,三階段排放。三菱發動機特點是功率大,油耗低,保養容易,但因為它屬於日本右翼的三菱財團所以國內比較反感。

卡特系列發動機

卡特系列發動機

卡特系列發動機只裝備卡特品牌,特點燒油,耐用,馬力足

日野神鋼8系列發動機


日野神鋼8系列發動機

日野神鋼8系列,4缸三階段排放最大的特點就是可靠性好毛病少,其他的一般,也就是油耗、動力一般

道依茨發動機


道依茨發動機

沃爾沃和臨工、阿特拉斯裝配道依茨發動機,德國品質,耐用、可靠,但一切都是在定期保養的前提下,出現問題,只有專業人員可以維修,配件價格高

德國曼發動機

 


德國曼發動機

德國曼發動機,斗山-9裝配,想必大家都聽過奔馳,就是提供奔馳車發動機的廠家。質量好,耐用,油耗高。

洋馬發動機


洋馬發動機

洋馬發動機,在小型發動機領域應該是全球領先的,國內的售後技術力量稍顯薄弱,所以在中國洋馬發動機風評不太好,都認為這機器難修。其實這個牌子機器非常好,但是國內配套跟不上,比如挖機上面,大多數小型挖機使用洋馬發動機的時候,在設計上都有致命缺陷,導致發動機容易壞,最後的結果是大家都認為洋馬不好,其實洋馬是躺着中槍。

斗山發動機


斗山發動機

斗山發動機只裝配自己的產品,性能一般,很少使用

玉柴發動機


玉柴發動機

玉柴發動機,玉柴挖掘機選配、橫特220、山東一些挖掘機小廠裝備。玉柴是國產發動機老大,其銷量一直是國內第一的水平,玉柴發動機的特點就是動力強勁、質量比較可靠、維修保養方便,在客車和輕、中型、大型貨車的佔有份額確實很大,但玉柴發動機在重卡和重型工程机械中應用的比較少。

二、液壓泵

液壓泵是將机械能轉換為液體壓力能,我們一般見到的只有齒輪泵和柱塞泵。二者的共同點:都是通過容積改變來對液體產生壓力。區別:機構不同,容積位置不同。齒輪泵的液體容積在兩齒輪之間,通過齒輪旋轉改變液體容積;而柱塞泵的容積在每一個柱塞缸內。


裝載機上的齒輪泵


齒輪泵內部

1、齒輪泵

齒輪泵是靠兩個嚙合齒輪旋轉時形式的密閉移動來工作的。齒輪泵是齒輪傳動來提供動力,齒輪泵是定量泵,多用於低精度中低壓控制。齒輪泵是一種常用的泵。它的主要特點是結構簡單,製造方便,成本低,價格低廉,體積小,重量輕,自吸性能好,對油液污染不敏感和工作可靠等。其主要缺點是流量和壓力脈動大,噪音大,排量不可調節。它被廣泛應用於各種低壓系統中。齒輪泵對油液的要求最低,最早的時候因為壓力低,所以一般用在低壓系統中,現在齒輪泵壓力可以做到25MPA左右,常用在壓力要求不高的机械上,但是他的油液脈動大,不能變量,好處是自吸性能好。


工作原理

工作原理

外嚙合齒輪泵是裝載機和部分小型挖掘機液壓系統中常用的液壓泵。

泵體內有一個相同模數,相同齒數的齒輪,齒輪的兩個端面靠泵蓋密封。泵體端蓋和齒輪的各齒槽組成了密封的容積,兩齒輪沿的嚙合把密閉容積空間分成吸油腔和壓油腔兩部分,並且在工作中彼此互不相通。

由於齒輪的嚙合,使密封的容積逐漸減小,齒槽中的油受到擠壓,從排油口排出。齒輪不斷旋轉,齒輪在嚙合時引起的吸油和排油腔的容積大小變化,來實現吸油腔不斷吸油,壓油腔不斷壓油。


液壓泵


川崎K3V泵

2、柱塞泵

柱塞泵是靠活塞的往複運動提供動力,柱塞泵是變量泵,多用於高精度高壓控制,柱塞泵,工作壓力高,其工作壓力一般為20~40MPa,最高可達1000MPa;結構緊湊;效率高及流量調節方便等優點。柱塞泵壓力高,性能穩定,成本高,脈動最小,可以變量,常用在高壓系統和工程机械上。但它的自吸性能最差。比如挖掘機主泵採用的一般都是雙泵,額定壓力為34MPA,瞬間最高壓力可達39MPA。之所以柱塞泵的泵油壓力比齒輪泵更高,是因為其做功和容積效率更高。目前大量使用的液壓挖掘機都採用斜盤式變量軸向柱塞泵。通常都採用雙泵,用一根通軸將兩個柱塞泵串聯在一起,所以也稱為通軸泵。使用在挖掘機上的通軸泵還可以再串一個小齒輪泵作為伺服泵(就是先導泵)使挖掘機的部局大為簡化。川琦的K3V泵在挖掘機上使用較多。


柱塞泵工作原理

工作原理

發動機帶動傳動軸轉動時,連桿推動柱塞在缸體中往複運動,同時連桿的側面帶動活塞連同缸體一同旋轉,配油盤是固定不動的。工作時在凸輪與柱塞彈簧的作用下,使柱塞上下反覆運動,完成泵油任務。當凸輪凸起部分轉過去,在柱塞彈簧的作用下,柱塞向下運動,柱塞上部分空間就是泵油室產生真空,這時柱塞上端柱塞套上的進油口會打開,油泵上油道的液壓油經進油孔進入泵油室,柱塞運動到最下面,進油結束。

當凸輪軸轉到凸輪的凸起部分頂起滾動體時,柱塞彈簧被壓縮,柱塞向上運動,液壓油受壓,一部分經油孔流回上體油腔 。當柱塞頂面遮住進油孔時,由於柱塞和缸套的配合間隙很小使柱塞頂部的配油室成了一個密封空間,柱塞繼續上升,泵油室的油壓迅速升高,當泵油壓力大於出油彈簧時,推出液壓泵,高壓液再通過主操作閥進入油缸。

當柱塞供油,與柱塞上的斜槽與缸套上的回油孔相通,泵油室低壓油路就和柱塞頭部的中孔和斜槽相通,油壓下降,出油閥在彈簧的作用下關閉停止供油。柱塞繼續上行 ,當凸輪的凸起部分轉過去,在彈簧的作用下,柱塞又下行開始下一個循環。


活塞、缸體、配流盤

挖掘機在不工作時,主操縱閥在中位,高壓油通過主操作閥中位,在負載敏感控制下回油,一部分控制泵繼續工作,一部分回油箱。我個人的理解是:主操縱閥的中位,就是一個大的回油管路。

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