农用拖拉机液压系统
首页 » 液压行业知识 » 农用拖拉机液压系统
     农用拖拉机与牵引或悬挂式农机具配套可完成耕地、整地、播种、施肥、植保等多种作业。农用迪尔4450拖拉机，其外型如图4 .1-1所示。
图4 .1-1农用迪尔4450拖拉机
    大马力拖拉机的液压操纵功能很多，包括操纵机具升降及耕地深度调节，拖拉机转向，以及操纵离合器、变速箱、差速器、制动器、动力输出轴、座位调整等。还可利用液压动力来操纵和驱动其他各种农机具。由于功能增多，故液压功率较大。由于要求系统可以同时完成几种功能并且要方便省力，因而采用了压力补偿式闭路系统，见图4.1-2。
    该系统中采用一个压力补偿式径向柱塞泵，其工作原理根据系统工作压力的变化，控制柱塞的行程，以达到变量的目的。当系统中各方向阀处于中位时，系统压力升高，当泵达到行程控制阀调定的压力时，泵的排量减小到仅能满足系统泄露量，因而能量损失小，系统压力将保持恒定。当系统方向阀处于工作位置时，系统所需流量增大，引起系统压力降低，泵行程控制阀关闭，并打开回油阀，此时柱塞行程最大，排量最大。根据系统工作压力的
变化，调节回油阀开口量，使泵腔内产生一定的压力变化，控制柱塞泵中柱塞的行程，改变液压泵的排量，来满足各种功况的要求。只要增设优先阀和减压阀，还可任意增加动作。这样可根据季节的变化任意改装。该液压系统具有操作平稳，反映灵敏，总效率高，消耗功率低，发热较少，价格低。整个系统可分为高压、低压两个回路。
    低压回路为开式回路。低压齿轮泵输出压力油的一部分润滑冷却转动部分的驱动轴和差速器驱动轴。大部分压力油通过过滤器10到达阀8，控制动力换挡，到达阀6控制主离合器25、26、27，到达手动阀7控制动力输出轴离合器和制动器28、29，然后经压力调节阀，冷却器3，再经恒压式变量柱塞泵1、补油箱2、集成阀块4（包括单向阀和过滤器），去润滑冷却低档齿轮、经换向阀15去动力换挡离合器和制动器、动力输出轴离合器和主离合器，然后回油箱。
    低压系统的作用：
    1)向高压闭式回路补油，当高压闭式回路输出流量增加时，补充所增加的流量。另外避免由于回路中各元件的漏损而造成的柱塞泵的吸空，故向该泵的吸油管路中补油。
    2)向低压制动机构（主离合器，动力换挡，动力输出轴离合器和制动器）提供动力。
    3)系统中安全控制阀9，可保护传动过滤器10不受损坏。在过滤器10堵塞或冷油启动时，可与控制阀5配合，确保拖拉机一些基本动作。其工作原理为，当低压齿轮泵14输出的压力油通过过滤器10的阻力达到0. 57MPa时过滤器安全控制阀9移至最右端。此时由于通过过滤器10的流量很少，使压力控制阀前压力低于0.86～lMPa，在弹簧作用下，控制阀被推至最上端，此时齿轮泵来油通过过滤器安全控制阀一路经过单向阀、控制阀5控制动力换挡28和29、主离合器25和动力输出轴27。另一路油经旁通过滤器到恒压变量柱塞泵1吸油口。以满足转向和制动等动作需要。
    4)系统中冷却器旁通阀可随油温调节开度。油温高于650C时，开度逐渐减小，使油液经过冷却器。油温低于65。C时，开度逐渐增大，使油液旁通。
高压回路为闭式回路系统，恒压变量柱塞泵输出压力油的一部分经衰减器31后，到转向阀23、转向泵22，转向液压缸24，控制动力转向，制动器20其中包含双联踏板滑阀19.1、人力制动缸19.2、制动缸19.3、差速锁阀21，控制差速锁、座位控制总成17、拖车制动18。衰减器的作用是减少噪声和保护软管。另一部分油经优先阀30，至提升器回路13和液压输出回路12, 16。优先阀30的作用是当恒压变量柱塞泵输出流量不足时，优先保证供应转向器，差速锁和制动器。图中件11压油过滤器、件2为封密式油箱、件3冷却器、件4为集成阀块、件15液动滑阀、件19为蓄能装置、件26为中间离合器、件31为衰减器。
高压系统的作用：
1）系统中主制动器可实现液压制动，动力来自恒压变量柱塞。踏下双联踏板后，滑阀19.1被推到最下端位置，压19经单向阀至两个滑阀，并同时进入两个制动缸19.3，实现液压制动。制动终了，两个滑阀回到中间位置，封闭进油路。松开踏板后，滑阀回到最上端位置。
    当发动机熄火后，可实现蓄能器制动和人力制动。制动过程与液压制动相同。此时压力油来自蓄能器。蓄能器停止供油时，向上移动19.2，油液从油箱经单向阀向缸19.2中补油，然后向下推动缸19.2．将油液压人制动缸，实现人力制动。
制动回路可产生足够的制动力矩，可保证制动的平顺性，双边同时制动时力矩平衡，制动力矩随踏板行程变化而变化。
2)动力转向系统属于液压外反馈双路全液压转向系统，它由转向泵22．转向阀23和转向液压缸24组成。主油路与控制油路分开，转向液压缸组件24中包括转向液压缸24.1，反馈液压缸24.2及齿轮和心轴等。反馈方式为液压外反馈。其系统工作原理如下：
中间位置：转向阀两端压力相等，处于中间位置，封闭主泵来油及转向液压缸油路，保证导向轮位置不变，使拖拉机直线行驶或以一定转角转向。
动力转向：方向盘转向时，带动转向泵转动，这样在转向阀两端造成压差，使转向阀移动。从主泵来的压力油经转向阀进入转向液压缸一腔，另一腔油则经转向阀、转向泵、单向阀回油箱。转向液压缸移动后可实现拖拉机的转向。转向液压缸移动时，带动反馈液压缸转动，油液经转向阀返回转向泵入口。当停止转动时，控制回路高压侧的压力下降，而低压侧由于反馈液压缸运动使压力升高，因此使转向阀回到中间位置而停止转向。
人力转向：当发动机熄火或主泵发生故障而需人力转向时，方向盘带动转向泵转动，在转向阀两端造成压差，使转向阀移动，此时转向泵打出油液，经转向阀进入转向液压缸，此时与反馈液压缸一同运动，使两个液压缸另一腔的油液汇合一起进入转向泵人口，实现人力转向。
3）座位控制可以根据需求进行调整，并与节流阀和蓄能器结合，可以根据人的体重调节减振效果。
    4)液压输出回路由一组锥阀组成，可以有提升、下降、浮动、中间四个位置。可以定位。当油流停止或负荷超过规定压力时，能自动跳回中间位置。具有可调的压力补偿流量阀，当外界负荷改变时，可以保持流量不变。还备有液压快换接头，它可在压力下连接和断开，当拉力超过一定值时，可自动脱开，起安全作用，它还有温度补偿功能，当温度升高而使压力增高时，可自动卸压。此回路还可通过快换接头连接农机具或自卸拖车进行工作。
5）差速锁是将拖拉机两驱动轮的两个半轴连成一体的装置。为防止拖拉机任一边驱动轮行驶在泥泞或冰雪路面上而严重打滑，用差速锁将驱动两轮的两个半轴或半轴齿轮连成一体，以便充分利用路面好的那一侧驱动轮的驱动作用，使拖拉机驶出打滑区段。该拖拉机差速锁的特点是锁定压力和踏板的位置有关，使之接合平顺。另外还可以进行差速锁定，锁定压力还可以低于主泵出口压力。
4.1.2农业机具悬挂液压系统
    液压悬挂系统往往有几种耕深调节方法供驾驶员选择。其中力调节、位置调节和高度调节是三种基本调节方法。近年来，国外拖拉机上还采用了转矩调节、压力调节和综合调节等新的农具耕深调节方法。新型的电液悬挂系统的采用可以得到精确、稳定的调节，可实现多调节参数的综合调节，具有布置方便，操纵省力等特点。迪尔4450拖拉机液压悬挂系统，它具有力调节、位置调节、高度调节及力、位置比例的综合调节功能。其系统原理见图4.1-3。
图4 .1-3拖拉机液压悬挂系统
1-提升器2-辅助液压缸3-回油阀4-压力冲击安全阀5-主控制阀6-热安全阀
7-液压负荷控制阀。8-液压助力缸9-减震阻尼装置10-下降速度调节阀  11-流量控制阀
    1)位置调节：图示为提升器在中间位置，将负荷选择旋钮放在“最小”位置，提升器不受外界负荷的控制。操纵手柄移动主控制阀5，使之向右移动，压力油进入提升器液压缸，通过内提升臂、提升轴、悬挂杆件，使农具提升。主控制阀向左移动，则提升器液压缸中油液在悬挂农具重量作用下被压回油箱，使农具下降。下降终了，主控制阀回到中间位置，此为位置调节，既在田间耕作时，拖拉机与农具的相对位置不变。这种调节主要用于要求保持一定离地高度的农机具，如播种机、割草机、割晒机、堆剁机等，不宜用于耕地，因为拖拉机在不平的土地上行走，直接影响农具的耕作深度，只有在十分平坦的土地上，才能保持均匀的耕深，但这种情况较少见。
2)力调节：该系统可实现力调节，将负荷选择旋钮放在“最大”位置，提升器受外界负荷的控制，即根据拖拉机牵引力的变化，通过液压助力一机械负荷传感装置，操纵提升器液压缸的升降，控制农具耕深不变。其原理为耕作时使农机具的作用力通过悬挂机构的下拉杆传给牵引力传感轴，使牵引力传感轴发生变形，其变形位置通过一套杆件系统放大并操纵负荷控制阀7（液压助力伺服阀），用液压助力缸8来操纵提升器的主控制阀5，实现提升器液压缸的升降，调节农具耕深。这种调节由于保持拖拉机牵引力近似不变，达到稳定发动机负荷的目的，因此消除了土壤条件变化时所需变速的要求，以及当拖拉机越过高低不平的地形时，农机具耕深仍可保持一致。但在土壤坚实度差异很大，或在及不平整的土块上，耕深均匀度会受到影响。这种调节主要用于耕地、耙地、深耕等农机具。
    系统中所采用的负荷控制阀7，由于液压助力作用，提高了传感系统的灵敏度，为了减少负荷控制阀的振动，提高其平顺性，增设了一套减震阻尼装置9。
    3)力、位置的比例综合调节和高度调节：将负荷选择旋钮放在“最小”和“最大”之间的任何位置，其对牵引负荷的响应程度也随之变化，以实现力、位置不同的比例综合调节，得到负荷和耕深调节的最佳配合。同时，这种系统可依靠地轮进行地面仿形而实现高度调节。因为悬挂机构随地轮上下移动，此时提升臂使提升轴旋转控制主控制阀移动。实现提升装置液压缸的升降，保持农机具耕深一致。
4)该系统还装有流量控制阀11，下降速度调节阀10和辅助液压缸回油液控阀3，可实现提升器液压缸上升和下降的速度调节，以及在无负荷时，使辅助液压缸顺利回油，减少阻力。同时系统装有压力冲击安全阀4及热安全阀6，防止拖拉机悬挂农机具在运输过程中的振所引起压力冲击的危险，当压力超过设定值时释放油压。热安全阀防止在封闭系统中因温度升高油液的膨胀所引起超压的危险，当压力超过设定值时释放油压。

本文标题：农用拖拉机液压系统

分类：液压行业知识
标签：