小型挖掘机工作原理及功能分析

 

　　（1）启动小型挖掘机。将处于待机状态的小型挖掘机电气控制线路接通，利用电动机提供初始动力使发动机起动。随后发动机将柱塞运动的机械能转化为液压能，带动双联液压油泵和先导控制油泵工作，操作完成。

 

　　（2）执行机构控制。一是，工作装置控制。通过控制多路换向阀，使工作油连通液压缸油路，驱动工作装置实现破碎、挖掘等作业项目；二是，行走装置控制。通过改变行走马达控制阀工作状态，达到改变行走方向和控制行走速度的目的，可以实现高低速的转换，驱动小型挖掘机到达目标工作地点；三是，回转装置控制。通过改变回转马达控制阀工作状态，根据回转需求控制其转动至指定方向，实现工作装置方向与目标作业面一致。

 

　　（3）小型挖掘机作业。首先，动臂的油缸上腔流入工作油，驱使动臂下降，直至铲斗和目标作业面相切。随后，铲斗和斗杆油缸流入工作油，驱使铲斗在目标作业面进行挖掘作业。挖掘任务完成后，动臂油缸下腔流入工作油，驱使动臂提升的同时，使铲斗远离目标作业面。最后，控制回转马达回转，使铲斗方向位于运输卡车上方，控制斗杆、铲斗卸载并回转至初始角度完成施工作业。上述工况依次执行，实现了小型挖掘机作业的循环过程。

小型挖掘机工作原理及功能分析

　　小型挖掘机结构组成一般简单地概括为动力系统、液压系统、电气控制系统、操纵系统，进行施工作业的机构主要是工作装置（动臂、斗杆、铲斗）、行走装置、回转装置。

 

　　（1）工作装置是小型挖掘机完成施工作业的机构，由动臂、铲斗、斗杆三者之间铰接组成。回转装置包括回转平台、回转支撑、回转机构，可以实现转台相对底架进行回转。行走装置是整体负荷的支撑结构，负荷包括工作装置作业时的反作用力和全部载荷，同时实现小型挖掘机的短途行走功能。三者之间可以互相配合，能够完成小型挖掘机施工作业的基本要求。

 

　　（2）动力系统主要是指柴油发动机，是一种产生动力的机械装置，为小型挖掘机施工作业提供动力来源。当燃料与空气燃烧时会产生大量的热能，因此其工作的一般过程是将机器内部燃烧产生的热能转换为机械能的过程。动力系统结构上划分是由骨架、曲柄连杆机构和配气机构三部分组成，从系统工作的机能上可划分为五个子统。包括：排气系统、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、起动系统。在功能上实现了，换气和保证燃烧空气的清洁和充足；根据小型挖掘机负载情况，调整燃油流量的供给；有效防止转动时，因摩擦而导致的零件发热损坏和功率损耗；不会因燃料燃烧，释放多余的热能而工作失效；为进入工作状态，提供了初始动力。

小型挖掘机工作原理及功能分析

　　（3）液压系统能够保证小型挖掘机按预定动作正常、可靠地工作。在工作中满足各工作装置油缸的行程、推力、速度及行走和回转马达的扭矩、转速使用要求。整机液压系统运转平稳；噪声、效率、油温在允许范围之内，多执行元件同时动作时协调工作。在现有小型挖掘机中，由于液压泵的确定，使得控制阀的配置要与液压泵相匹配，也就是由液压泵决定控制阀、马达和操控系统。经过多年的发展，每个小型挖掘机品牌都有自己独立研发的液压系统，目前常见的液压系统主要有以 K3V 型液压泵为代表的住友、神钢、沃尔沃、大宇、现代和国内主流小型挖掘机制造品牌 。

 

　　（4）电气控制系统能够保证小型挖掘机作业时有效地节省能源，按操纵者要求合理工作以获得最大的经济收益[25]。主要包括监控仪表、发动机启动系统、电气操纵系统、辅助设备、节能控制等组成，其实现的功能主要有三点：对动力系统与液压系统控制并对动态的工作参数信息进行检测，利用微型计算机评估测量值后发出相应的控制信号或报警信息；辅助设备在特殊工作环境下为小型挖掘机操纵者提供便捷的服务，如为工作执行机构提供作业照明和检修灯。为营造一个舒适的工作环境和提高作业效率，提供了雨刮器、空调、喷水装置等设备；微型计算机评估工作时的负载，可以使小型挖掘机的操纵者选择合适的功率，节省能源的同时发挥其最佳性能。

 

　　（5）操纵系统是对小型挖掘机的动作行为进行操控的系统，由安全锁定杆，启动开关，油门控制旋钮，左右工作装置操纵杆，左右行走操纵杆组成。