- 圖解輪式挖掘機構造與電氣維修
- 齊敦建 羅寬明主編
- 2549字
- 2020-04-29 18:01:44
2.4 回轉裝置
以下是對R150W-7輪式挖掘機回轉裝置的結構與原理的描述。
2.4.1 結構
回轉裝置由回轉馬達和回轉減速裝置組成，如圖2-58所示?；剞D馬達為斜盤式軸向柱塞馬達，帶有內置式回轉停止制動器。回轉馬達由泵輸送的壓力油驅動，并驅動回轉減速裝置。馬達的閥類部件能防止回轉油路中產生氣穴，并保護油路，使油路不會過載。
圖2-58 回轉裝置外表結構和原理圖
A，B—工作油口；Mu—補油口；Dr2—泄漏排油口；SH—制動解除油口；PG—等待油口
回轉減速裝置將回轉馬達的輸出轉換成低速大扭矩，以驅動旋轉軸，從而使上部回轉平臺回轉。
（1）回轉馬達結構
圖2-59是回轉馬達結構圖。
圖2-59 回轉馬達內部結構
1—軸承內圈；2—骨架油封；3—軸承外圈；4—支持彈簧；5—斜盤；6—回程盤；7—柱塞組件；8—摩擦片；9—金屬板；10，12，17，28，29，33，37，38—O形密封圈；11—制動活塞；13—制動彈簧；14，19—高分子密封；15—活塞；16，30，42—蓋；18—錐形彈簧；20—襯套；21—平衡板；22—滾針軸承；23—卡環；24—缸體；25—殼體；26—旁通閥組件；27，43—支撐環；31—塞子；32—平行銷；34—安全閥；35，39—螺栓；36—延時閥；40—單向閥；41—彈簧
（2）減速機結構
圖2-60所示是回轉減速機結構。
圖2-60 回轉減速機結構
1—殼體；2—輸出軸；3—內齒圈；4—二級行星齒輪；5—二級太陽齒輪；6—一級行星齒輪；7—一級太陽齒輪；8—二級行星輪架；9—一級行星輪架；10—定位銷2；11—定位銷1；12—止推墊圈（B）；13—止推墊圈（A）；14—油標尺；15—油標尺導管；16—定位銷；17，18—滾柱軸承；19，28—螺栓；20—油封；21—堵頭（B）；22—堵頭（A）；23—彈簧銷；24—止推環；25—止推環；26—隔套；27—蓋板；29—滾針盒
2.4.2 功能
（1）馬達旋轉組件
當液壓泵輸出的壓力油通過馬達的工作油口a，經配流盤1的一側油槽進入到缸體柱塞孔，液壓力對柱塞2底端產生一個軸向作用力F。此作用力分解為通過滑靴在回程盤3的限制下對斜盤（滑盤）的正壓力F1和沿缸體旋轉方向的切向力F2。切向力F2通過柱塞作用在缸體上，形成使缸體轉動的力矩。如圖2-61所示，同時通過配流盤的供油槽獲得壓力油液的柱塞有3～4個，所有獲得壓力油的柱塞產生的缸體旋轉力矩的合力矩推動缸體，再傳遞到馬達輸出軸旋轉。改變供油方向，即可改變馬達的旋轉方向。
圖2-61 馬達旋轉組件旋轉原理
1—配流盤；2—柱塞；3—回程盤；4—斜盤（滑盤）；5—缸體
（2）補油單向閥
在回轉操作停止時，上部回轉平臺在慣性力的作用下不會立即停止回轉，會繼續回轉一定角度，此時馬達就工作于“泵”工況，馬達的供油油路成為“泵”的吸油油路，馬達的回油油路成為“泵”的排油油路?！氨谩钡妮斢陀吐吩诨剞D控制閥處已被切斷，“泵”的排油油路就會形成高壓，通過回轉溢流閥卸載保護，防止壓力過高?！氨谩钡奈陀吐芬蛟旭R達的供油油路被切斷會形成負壓吸空現象，為防止吸空油路發生氣蝕，通過設置在馬達上的單向閥從馬達的補油油路對“泵”吸油油路進行補油，如圖2-62所示。
圖2-62 補油單向閥功能原理
（3）回轉溢流閥
①回轉溢流閥的結構 回轉溢流閥是由閥體、閥座、閥芯、彈簧、柱塞、調整螺釘、襯套等組成，在開始或停止回轉操作時，回轉溢流閥防止回轉油路中的壓力高于其設定壓力，起安全保護作用；同時還可以減緩因壓力變化引起的振動，保證回轉工作的平穩性，如圖2-63所示。
圖2-63 回轉安全閥結構
1—閥體；2—閥座；3—閥芯；4—彈簧；5—調整螺釘；6—柱塞；7—襯套；8—彈簧座；9—墊片；10，12—O形密封圈；11—支撐環
②溢流閥的功能 圖2-64所示是回轉溢流閥壓力隨操作時間變化的曲線，即回轉溢流閥隨操作時間上升的曲線。
圖2-64 溢流閥的壓力變化曲線
圖2-65所示是回轉溢流閥在正常工作時的結構狀態。
圖2-65 回轉溢流閥正常時結構狀態
在正常狀態下：
pA1<Fsp+pgA2
式中 p——入口壓力；
A1——閥芯3入口有效面積；
Fsp——彈簧預壓縮力；
pg——閥芯3頂端壓力；
A2——閥芯3頂端有效面積。
當液壓油壓力（pA1）達到彈簧4預壓縮力（Fsp）時，閥芯3向右移動，如圖2-66所示，此時，p1A1=Fsp+pgA2。
圖2-66 閥芯初始打開
4—彈簧
隨著閥芯3向右移動，壓力油就會通過節流孔m和n流向g室。當g室的壓力達到此時彈簧4的壓縮壓力（Fsp）時，活塞6向左移動，直至與襯套7接觸，如圖2-67所示。
圖2-67 溢流閥內部工作過程
4—彈簧；6—柱塞
當活塞6底部與襯套7接觸時，它不再進一步向左移動，如圖2-68所示，結果，壓力室g的壓力pg與溢流閥入口壓力ps相等，即psA1=Fsp+pgA2。
圖2-68 溢流閥內部重新平衡時
6—柱塞；7—襯套
（4）制動系統
①回轉控制閥制動系統 圖2-69所示是停止回轉操作時制動過程。當回轉操作停止時，回轉控制閥回中位過程中，回轉馬達的主油路由于節流逐漸被切斷，馬達回油油路因阻力壓力升高，形成回轉停止的主要制動力，使回轉逐漸停止工作。
圖2-69 回轉控制閥的制動過程
②回轉機械制動系統 回轉機械制動系統是防止機器在斜坡上停車或工作時，因機器自重作用而出現向下坡滑動的機械裝置。使挖掘機停車更安全，操作更方便。
a.剎車裝置。鋼片13被殼體內的凹槽限制，所以不能做周向旋轉運動，摩擦片14是以花鍵形式與缸體連接，即當缸體旋轉時，摩擦片14一起旋轉。在停車狀態下，彈簧力通過制動活塞施加到鋼片與摩擦片之上，在摩擦力的作用下，回轉機構被制動，如圖2-70所示。
圖2-70 機械制動器
6—制動活塞；9—彈簧；13—鋼片；14—摩擦片；15—缸體；16—殼體
b.工作原理。當操作回轉先導操縱桿1時，先導閥輸出的二次先導壓力一路向主控制閥2供油，切換回轉控制閥；一路通過梭閥4向回轉延時閥的Sh油口供油，p3泵輸出的先導油壓推動閥芯5壓縮彈簧8向左移動，那么先導泵輸出的油壓通過制動解除油口pg流向制動活塞的G腔，此壓力推動制動活塞6壓縮彈簧9離開鋼片，使鋼片與摩擦片處于自由狀態，即解除回轉制動，如圖2-71所示。
圖2-71 解除回轉制動原理
1—操縱桿；2—回轉控制閥；3—延遲閥；4—梭閥；5—閥芯；6—制動活塞；7—提升閥；8，11—彈簧；9—制動彈簧；10—節流孔；12—先導泵
當先導操縱桿1返回中位時，Sh油口油壓消失，閥芯5在彈簧8的作用下返回初始位置，制動解除油口pg油壓被切斷，解除制動的油室G壓力油經延時閥3、提升閥7內的節流孔10、泄漏回油箱油口D流回馬達殼體，因節流孔10的節流作用，G室油壓回油箱的時間被延遲5s，也就是馬達機械制動的時間被延遲5s。