液压机械系统的自动化设计研究

摘要：对液压挖掘机操作系统进行自动化设计可以有效提高液压挖掘机的工作

效率，提高其操作系统的科学性，从而简化操作工序，减少工人的工作量，有效

改善液压挖掘机的工作效率，并且保证操作的准确性和安全性。该文主要以

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液压挖掘机为例，以期通过改造液压系统的电液比例，来提高液压挖掘机

的自动化操作水平。

关键词：液压机械；系统；自动化；设计

        0

引言

液压挖掘机主要依靠操作人员对液压操作手柄及行走操纵杆的操作来完成挖

掘工作。液压挖掘机的操作效率与操作人员操作机器的熟练程度有很大关联，当

他们需要完成大量高强度作业时，工作精度得不到保证。因此，实现对液压挖掘

机操作系统的自动化设计，可以极大地缓解工作人员的劳动强度，并且有助于提

高生产效率。同时，也进一步推动了现代控制理论及电液控制技术的发展。基于

此，该文对液压挖掘机工作装置的自动化设计进行了探讨，希望能为相关的研究

工作提供参考。

        1

液压挖掘机的液压自动控制系统设计

通过对

WY1.5

型液压挖掘机原液压系统进行分析，我们可以了解该装置液压

系统主要包括油箱、铲斗油缸、溢流阀、散热器、整机回转马达、工作装置偏转

油缸和三联齿轮油泵等部件，三联齿轮油泵中用于换向分流的阀门主要有

3

个通

道，而且这

3

个通道主要具有

2

种流量速率，其中

1

个流量速率为

3L/min

，另外

2

个为

8L/min

，推土铲的供油装置为一个齿轮泵，它的流量为

3L/min

。推土铲在

不工作的状态下，其中的高压油直接返回到油箱中。将一个换向阀安装在整机的

回转马达控制阀之后，可以更好地控制和切换整机回转马达同工作装置偏转油缸

之间的油路状态。

        1.1

改造液压系统

为了更好地实现高压油在杠杆操作系统和高压电控系统之间的切换，可以选

择

2

个两位两通的切换阀来完成。而通过运用一个卸荷阀，可以使整个系统在不

运转的情况下达到回流或者卸荷的目的。可以借助一个合流阀来实现该系统的双

泵合流，通过观察原来的手动杠杆操作系统可以发现它在动臂提升的状态下，具

有一段时间的下降然后又迅速提升的现象，虽然动臂下降的时间较短并且幅度不

大，但是仍然会导致较大的安全隐患。为此，可以将一个液控单向阀安装在新的

电控系统中。通过软件编程可以更好地控制电磁换向阀的工作状况，而且该系统

的工作状态不受操作者工作情况的影响。

        1.2

选择合适的液压系统元件类型

在实际工作中我们可以对液压系统中的各个元件类型进行选择，在装配上文

的

2

个切换阀和卸荷阀时，可以选择型号为

3W6A-61B/CG24N9Z5L

的换向阀；在

装配合流阀时，可以选择型号为

3W10A-31B/CG24N9Z5L

的换向阀；对于左、右

行走马达及整机的回转马达可以选择型号为

4WRE6E20-10B/24NZ4/M

的比例换向

阀来进行装配；此外，也可以选择规格为

4WRE10E64-10B/24Z4/M

的比例换向阀

来安装斗杆油缸、动臂油缸及动臂油缸；也可以根据换向阀的流量大小及原装置

的工作压力，来选择溢流阀、单向节流阀及其他的液控单向阀的型号。

        2

挖掘机自动控制的软件设计

为了更好地控制和调节电控挖掘机中所有执行机构的工作状态，需要对

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组