主控制阀液压示意图
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| 图 1 | g01508004 |
(1) 抓斗比例电磁阀 (2) 铲斗油缸连杆端比例电磁阀 (3) 动臂油缸连杆端比例电磁阀 (4) 先导歧管 (5) 斗杆油缸连杆端比例电磁阀 (6) 左行驶（后退）比例电磁阀 (7) 右行驶（后退）比例电磁阀 (8) 电磁阀（空档旁通） (9) 主控制阀 (10) 抓斗控制阀 (11) 铲斗控制阀 (12) 流量补偿器阀（动臂） (13) 负载单向阀 (14) 信号复制阀 (15) 斗杆控制阀 (16) 流量补偿器阀（斗杆） (17) 左行驶控制阀 (18) 右行驶控制阀 (19) 流量补偿器阀（向右行驶） (20) 空档流量控制阀 (21) 压差安全阀 (22) 流量补偿器阀（抓斗） (23) 流量补偿器阀（铲斗） (24) 动臂控制阀 (25) 信号安全阀（低压） (26) 流量补偿器阀（向左行驶） (27) 信号安全阀（高压） (28) 进口（前泵） (29) 电磁阀（高/低安全） (30) 进口（后泵） (31) 压差安全阀 (32) 管路安全阀（抓斗油缸缸盖端） (33) 管路安全阀（抓斗油缸连杆端） (34) 回油口 (35) 管路安全阀（铲斗油缸连杆端） (36) 管路安全阀（铲斗油缸缸盖端） (37) 管路安全阀（动臂油缸连杆端） (38) 负载信号端口 (39) 管路安全阀（斗杆油缸缸盖端） (40) 回油口 (41) 抓斗比例电磁阀 (42) 铲斗油缸缸盖端比例电磁阀 (43) 动臂油缸缸盖端比例电磁阀 (44) 动臂沉降阻尼阀 (45) 电磁阀（动臂沉降阻尼阀） (46) 管路安全阀（动臂油缸缸盖端） (47) 斗杆沉降阻尼阀 (48) 管路安全阀（斗杆油缸连杆端） (49) 电磁阀（斗杆沉降阻尼阀） (50) 斗杆油缸缸盖端比例电磁阀 (51) 左行驶（前进）比例电磁阀 (52) 右行驶（前进）比例电磁阀 (53) 液压油箱 (54) 前泵 (55) 后泵 (56) 先导泵 (57) 风扇泵 (58) 回转泵 | |
简介
注: 与铲斗和抓斗一起工作的部件。
主控制阀位于主泵和油缸及行驶马达之间的液压回路中。 来自前泵 (54) 、后泵 (55) 和先导泵 (56) 的油流量受主控制阀内每个部件工作的控制。 通过这种控制，可以调节油缸和马达的方向和转速。 该控制还限制供油压力。
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| 图 2 | g01298026 |
主控制阀（俯视图） (1) 抓斗比例电磁阀 (2) 铲斗油缸连杆端比例电磁阀 (3) 动臂油缸连杆端比例电磁阀 (5) 斗杆油缸连杆端比例电磁阀 (6) 左行驶（后退）比例电磁阀 (7) 右行驶（后退）比例电磁阀 (8) 电磁阀（空档旁通） (12) 流量补偿器阀（动臂） (14) 信号复制阀 (16) 流量补偿器阀（斗杆） (19) 流量补偿器阀（向右行驶） (20) 空档流量控制阀 (21) 压差安全阀 (22) 流量补偿器阀（抓斗） (23) 流量补偿器阀（铲斗） (25) 信号安全阀（低压） (26) 流量补偿器阀（向左行驶） (27) 信号安全阀（高压） (29) 电磁阀（高/低安全） (31) 压差安全阀 (32) 管路安全阀（抓斗油缸缸盖端） (33) 管路安全阀（抓斗油缸连杆端） (34) 回油口 (35) 管路安全阀（铲斗油缸连杆端） (36) 管路安全阀（铲斗油缸缸盖端） (37) 管路安全阀（动臂油缸连杆端） (38) 负载信号端口 (39) 管路安全阀（斗杆油缸连杆端） (40) 回油口 (41) 抓斗比例电磁阀 (42) 铲斗油缸缸盖端比例电磁阀 (43) 动臂油缸缸盖端比例电磁阀 (44) 动臂沉降阻尼阀 (45) 电磁阀（动臂沉降阻尼阀） (46) 管路安全阀（动臂油缸缸盖端） (47) 斗杆沉降阻尼阀 (49) 电磁阀（斗杆沉降阻尼阀） (50) 斗杆油缸缸盖端比例电磁阀 (51) 左行驶（前进）比例电磁阀 (52) 右行驶（前进）比例电磁阀 (59) 主控制阀体（动臂侧） (60) 中央歧管 (61) 主控制阀体（斗杆侧） | |
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| 图 3 | g01298043 |
主控制阀 (59) 主控制阀体（动臂侧） (60) 中央歧管 (61) 主控制阀体（斗杆侧） | |
主控制阀包含阀体 (59) （动臂侧）、阀体 (61) （斗杆侧）和中央歧管 (60) 。
- 动臂控制阀 (24) 、铲斗控制阀 (11) 和抓斗控制阀 (10) 平行排列在阀体 (59) 的动臂侧。 泵油通过回油口 (34) 输送至液压油箱 (53) 。 另外，下列部件位于阀体的动臂侧：
- 压差安全阀 (21) 、动臂油缸连杆端管路安全阀 (37) 、动臂油缸缸盖端管路安全阀 (46) 、铲斗油缸连杆端管路安全阀 (35) 和铲斗油缸缸盖端管路安全阀 (36) 用来限制外力产生的回路压力。
- 动臂流量补偿阀 (12) 、铲斗流量补偿阀 (23) 、抓斗流量补偿阀 (22) 构成负载感应液压系统的一部分。
- 当动臂操纵手柄处于 (NEUTRAL（空档）) 位置时，动臂沉降阻尼阀 44 可防止动臂沉降。 动臂油缸缸盖端的管路安全阀 (46) 安装于动臂沉降阻尼阀上。
- 比例阀位于主控制阀体动臂侧每个杆的端部。 先导油压流向各比例阀，以控制主控制阀的杆移动。 先导油压在主控制阀处由以下比例阀控制：附件滑阀比例阀 (1), 铲斗油缸连杆端比例阀 (2), 动臂油缸连杆端比例阀 (3), 抓斗比例阀 (41), 铲斗油缸缸盖端比例阀 (42) 和 动臂油缸缸盖端比例阀 (43) 。
- 当操纵杆处于空档位置时，空档流量控制阀 (20) 和电磁阀 (8) 将主控制阀内的回油送回液压油箱 (53) 。
- 动臂控制阀 (24) 、铲斗控制阀 (11) 和抓斗控制阀 (10) 配备负载单向阀 (13) 。 当两条回路同时操作时，负载单向阀阻止高压回路中的机油流入低压回路。 负载单向阀是流量补偿器阀 (22) 、 (23) 和 (12) 的组成部分。
- 斗杆控制阀 (15) 、左行驶控制阀 (17) 和右行驶控制阀 (18) 位于阀体 (61) 的斗杆侧。 泵油通过回油口 (34) 输送至液压油箱 (53) 。 另外，下列部件位于阀体的斗杆侧。
- 压差安全阀 (31) 和管路安全阀 (39) 限制由于外力的回路压力。
- 流量补偿阀 (16) （斗杆）、流量补偿阀 (26) （左行驶）和流量补偿阀 (19) （右行驶）是负载感应液压系统的一部分。
注: 左行驶控制阀 (17) 和右行驶控制阀 (18) 没有负载单向阀。
- 当斗杆操纵手柄处于 (NEUTRAL（空档）) 位置时，斗杆沉降阻尼阀 47 可防止斗杆沉降。
- 比例阀位于主控制阀体斗杆侧每个杆的端部。 先导油压流向各比例阀，以控制主控制阀的杆移动。 先导油压在主控制阀处由以下比例阀控制：斗杆油缸连杆端比例阀 (5), 左行驶（后退）比例阀 (6), 右行驶（后退）比例阀 (7), 斗杆油缸缸盖端比例阀 (50), 左行驶（前进）比例阀 (51) 和 右行驶（前进）比例阀 (52) 。
- 斗杆控制阀 (15) 配备一个与阀 (13) 相似的负载单向阀。 当两条回路同时操作时，负载单向阀阻止高压回路中的机油流入低压回路。 负载单向阀是流量补偿器阀 (16) （斗杆）的组成部分。
- 前泵输出的机油经过进口 (28) 输送至中央歧管 (60) 。 后泵输出的机油经过进口 (30) 输送至中央歧管 (60) 。 前泵机油和后泵机油在中央歧管处合流。 此外，以下部件位于中央歧管中：
- 信号复制阀 (14) 是负载感应液压系统的组成部分。
- 以下部件控制回路压力：信号安全阀 (25) （低压）, 信号安全阀 (27) （高压） 和 电磁阀 (29) （高/低卸压）。
主控制阀处于 NEUTRAL（空档）位置时的操作
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| 图 4 | g00979680 |
主控制阀（NEUTRAL [空档] 位置） (1) 铲斗控制阀 (2) 动臂控制阀 (4) 斗杆控制阀 (5) 抓斗控制阀 (6) 油道 (7) 进口（后泵） (8) 进口（前泵） (9) 左行驶控制阀 (10) 右行驶控制阀 (11) 凸台 (12) 节流槽 (13) 回油口 (14) 节流槽 (15) 凸台 (16) 主控制阀体（动臂侧） (17) 油道 (18) 主控制阀体（斗杆侧） (19) 空档流量控制阀 (20) 前泵 (21) 后泵 | |
在本说明中，操纵手柄和行驶操纵杆处于 NEUTRAL（空档）位置。 动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸和行驶马达处于非负载情况。
前泵机油流过中央歧管的进口 (8) 。 后泵机油流过中央歧管的进口 (7) 。 泵油进入主控制阀后，泵油在中央歧管中合流。
抓斗控制阀 (5) 、铲斗控制阀 (1) 、动臂控制阀 (2) 、斗杆控制阀 (4) 、左行驶控制阀 (9) 和右行驶控制阀 (10) 保持在空档位置。 泵油不流向油缸或马达。
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| 图 5 | g00875503 |
铲斗控制阀处于 NEUTRAL（空档）位置（截面图） (6) 油道 (11) 凸台 (12) 节流槽 (14) 节流槽 (15) 凸台 (PL) 负载压力 | |
例如，当铲斗控制阀处于 NEUTRAL（空档）位置时，油道至凸台 (11) 和 (15) ，以及节流槽 (12) 和 (14) 关闭。 油道 (6) 中的泵油不流入铲斗油缸。
当主控制阀处于空档位置时，机器电子控制模块向空档流量控制阀的电磁阀发送电信号。 当空档流量控制阀激发时，空档流量控制阀将会开启，大部分泵油会经过空档流量控制阀流向液压油箱。 空档流量控制阀 (19) 仅在主控制阀处于 NEUTRAL（空档）位置时打开。
当操纵手柄和/或行驶操纵杆/踏板操作时，电信号发送至机器电子控制模块。 机器电子控制模块断开空档流量控制阀的电磁阀，空档流量控制阀关闭。 先导油在空档流量控制阀受阻，泵油流入主控制阀体的滑阀中。
当操纵手柄和/或行驶操纵杆/踏板返回至 NEUTRAL（空档） 位置时，控制阀返回至 NEUTRAL（空档）位置。 机器电子控制模块断开空档流量控制阀的电磁阀，空档流量控制阀打开。 泵中流出的多数机油流过油道 (6) 、空档流量控制阀 (19) 和回油口 (13) 。 然后油流回液压油箱。
当控制阀处于 NEUTRAL（空档）位置时，机器处于非负载情况下。 主泵提供少量的机油输出至油道 (6) 和 (17) 。 由于空档流量控制阀 (19) 打开，因此泵油流过空档流量控制阀。 此机油的输出压力通过压差安全阀保持在 1960 kPa (285 psi)。
信号复制阀
信号复制阀位于主控制阀的中央歧管中。 在讲述控制阀的工作原理前，有必要先了解一下信号复制阀的工作原理。
油流过信号复制阀后的泵输送压力等于负载压力。 复制负载信号压力随后引导至流量补偿阀和压差安全阀。
参考请参阅系统操作, "信号复制阀"。
单阀的操作
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| 图 6 | g01508006 |
单个控制阀操作的回路示意图（GRAPPLE CLOSE（抓斗闭合）） (1) 铲斗油缸 (2) 油道（负载压力） (3) 信号复制阀 (4) 往复阀 (5) 往复阀 (6) 油道（泵流量） (7) 往复阀 (9) 油道（流向流量补偿器阀的泵流量） (10) 油道（流向滑阀的泵流量） (12) 流量补偿器阀 (14) 油道（负载压力） (15) 油道（来自流量补偿器阀的泵流量） (16) 铲斗控制阀 (17) 油道（至控制阀的泵流量） (19) 油道（至泵的负载压力） (20) 油道（回路先导油） (21) 油道（至铲斗油缸的泵流量） (22) 铲斗油缸缸盖端比例电磁阀 (23) 先导歧管 (24) 先导泵 (25) 前泵 (26) 后泵 (33) 管路（至泵的负载压力） (34) 真实负载信号端口 (35) 复制负载信号端口 (PL) 负载压力 | |
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| 图 7 | g00875501 |
铲斗控制阀（BUCKET CLOSE [铲斗闭合] 位置） (5) 往复阀 (10) 油道 (12) 流量补偿器阀 (14) 油道 (15) 油道 (20) 油道 (21) 油道 (22) 铲斗油缸缸盖端比例电磁阀 (27) 油道 (29) 滑阀 (30) 弹簧腔 (31) 油道 (32) 滑阀 (PL) 负载压力 | |
当铲斗操纵手柄移至 BUCKET CLOSE（铲斗关闭）位置时，电信号发送至机器电子控制模块。 机器电子控制模块向铲斗油缸缸盖端比例阀 (22) 发送电信号。 比例阀中的滑阀 (29) 移动。 弹簧室 (30) 中的先导油压力经过油道 (20) 流向液压油箱。 作用在滑阀 (10) 左端的先导油压力降低。 因此作用到滑阀 (29) 右端的先导油压力大于滑阀左端的先导油压力。 这使滑阀 (29) 移向左侧。
前泵机油和后泵机油进入主控制阀。 前泵油和后泵油合流。 泵油随后经过油道 (17) 、 (6) 和 (10) 流向铲斗控制阀 (16) 。 油从铲斗控制阀流过油道 (9) 、流量补偿阀 (12) 、油道 (15) 和油道 (21) 。 接着，这些油流至铲斗油缸 (1) 的缸盖端。
铲斗油缸的负载信号压力 (PL) 在油道 (15) 中产生。 此信号经由油道 (14) 、梭阀 (5) 、梭阀 (7) 、油道 (2) 和梭阀 (4) 流向油道 (19) 和信号复制阀 (3) 。 信号复制阀内的滑阀移动，因此泵油流入信号复制阀。 压力信号还流过油道 (19) 。 此信号经由管路 (33) 流向前泵和后泵，并且此信号控制前泵和后泵的输出。 从而向各泵发送真实负载信号。
由于来自前泵和后泵的油在主控制阀内汇合，因此负载信号压力 (PL) 同时控制两台泵。
机油以流入所有控制阀的相同方式流入主控制阀。
组合式控制阀操作
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| 图 8 | g01508010 |
组合式控制阀操作的回路示意图（BOOM RAISE [动臂上升] 和 STICK OUT [斗杆伸出] 操作） (1) 斗杆油缸 (2) 动臂油缸 (3) 斗杆油缸连杆端比例电磁阀 (5) 信号复制阀 (6) 回油油道 (7) 流量补偿器阀（动臂） (8) 动臂控制阀 (9) 流量补偿器阀（斗杆） (10) 斗杆控制阀 (11) 油道（负载信号压力） (12) 油道（负载信号压力） (14) 油道（回路先导油） (15) 动臂油缸缸盖端比例电磁阀 (16) 先导泵 (17) 前泵 (18) 后泵 (19) 往复阀 (20) 管路（至泵的负载压力） (21) 动臂沉降阻尼阀 (22) 斗杆沉降阻尼阀 (23) 真实负载信号端口 (24) 复制负载信号端口 (PL) 负载压力（动臂油缸或者斗杆油缸中较高的压力） | |
在此组合操作中，动臂操纵手柄移至 BOOM RAISE（动臂上升）位置，斗杆操纵手柄移至 STICK OUT（斗杆伸出）位置。 每个操纵手柄向机器电子控制模块发送电信号输入。 机器电子控制模块随后向斗杆油缸连杆端比例阀 (3) 和动臂油缸缸盖端比例阀 (15) 发送电信号。
动臂油缸缸盖端比例阀 (15) 处的先导油压力经由回油油道 (14) 流向液压油箱。 作用在动臂控制阀 (8) 内滑阀底端的先导油压力降低，因此动臂控制阀内的滑阀通过移动执行动臂上升操作。
斗杆油缸连杆端比例阀 (3) 处的先导油压力经由回油油道 (6) 流向液压油箱。 作用在斗杆控制阀 (10) 内滑阀顶端的先导油压力降低，因此斗杆控制阀内的滑阀通过移动执行斗杆伸出操作。
前泵机油和后泵机油进入主控制阀。 前泵机油和后泵机油合流。 泵油随后经由动臂控制阀 (8) 、流量补偿阀 (7) 和动臂减压阀 (21) 流向动臂油缸 (2) 的缸盖端。 泵油随后经由斗杆控制阀 (10) 、流量补偿阀 (9) 和斗杆沉降阻尼阀 (22) 流向斗杆油缸 (1) 的连杆端。
油道 (11) 中来自动臂油缸的负载压力 (PL) 传递到梭阀 (19) 。 油道 (12) 中斗杆油缸的负载压力 (PL) 也传递到梭阀 (19) 。
下一节中将进一步描述负载感应调节。 不过，此处将描述其基本工作原理：
- 动臂负载压力和斗杆负载压力间不同。
- 梭阀 (19) 将选择较高的负载信号压力。
对于真实负载信号，只有较高的负载压力流过梭阀 (19) 。 由于复制负载信号端口 (24) 阻断，因此负载信号随后经由真实负载信号端口 (23) 流向管路 (20) ，以控制泵的输出流量。
对于复制负载信号，仅有较高的压力经由梭阀 (19) 流向信号复制阀 (5) 。 由于真实负载信号端口 (23) 阻断，因此负载信号随后经由复制负载信号端口 (24) 流向管路 (20) ，以控制泵的输出流量。
由于来自前泵和后泵的油在主控制阀内汇合，因此负载压力同时控制两台泵的输出。