2.4 回转装置
以下是对R150W-7轮式挖掘机回转装置的结构与原理的描述。
2.4.1 结构
回转装置由回转马达和回转减速装置组成，如图2-58所示。回转马达为斜盘式轴向柱塞马达，带有内置式回转停止制动器。回转马达由泵输送的压力油驱动，并驱动回转减速装置。马达的阀类部件能防止回转油路中产生气穴，并保护油路，使油路不会过载。
图2-58 回转装置外表结构和原理图
A，B—工作油口；Mu—补油口；Dr2—泄漏排油口；SH—制动解除油口；PG—等待油口
回转减速装置将回转马达的输出转换成低速大扭矩，以驱动旋转轴，从而使上部回转平台回转。
（1）回转马达结构
图2-59是回转马达结构图。
图2-59 回转马达内部结构
1—轴承内圈；2—骨架油封；3—轴承外圈；4—支持弹簧；5—斜盘；6—回程盘；7—柱塞组件；8—摩擦片；9—金属板；10，12，17，28，29，33，37，38—O形密封圈；11—制动活塞；13—制动弹簧；14，19—高分子密封；15—活塞；16，30，42—盖；18—锥形弹簧；20—衬套；21—平衡板；22—滚针轴承；23—卡环；24—缸体；25—壳体；26—旁通阀组件；27，43—支撑环；31—塞子；32—平行销；34—安全阀；35，39—螺栓；36—延时阀；40—单向阀；41—弹簧
（2）减速机结构
图2-60所示是回转减速机结构。
图2-60 回转减速机结构
1—壳体；2—输出轴；3—内齿圈；4—二级行星齿轮；5—二级太阳齿轮；6—一级行星齿轮；7—一级太阳齿轮；8—二级行星轮架；9—一级行星轮架；10—定位销2；11—定位销1；12—止推垫圈（B）；13—止推垫圈（A）；14—油标尺；15—油标尺导管；16—定位销；17，18—滚柱轴承；19，28—螺栓；20—油封；21—堵头（B）；22—堵头（A）；23—弹簧销；24—止推环；25—止推环；26—隔套；27—盖板；29—滚针盒
2.4.2 功能
（1）马达旋转组件
当液压泵输出的压力油通过马达的工作油口a，经配流盘1的一侧油槽进入到缸体柱塞孔，液压力对柱塞2底端产生一个轴向作用力F。此作用力分解为通过滑靴在回程盘3的限制下对斜盘（滑盘）的正压力F1和沿缸体旋转方向的切向力F2。切向力F2通过柱塞作用在缸体上，形成使缸体转动的力矩。如图2-61所示，同时通过配流盘的供油槽获得压力油液的柱塞有3～4个，所有获得压力油的柱塞产生的缸体旋转力矩的合力矩推动缸体，再传递到马达输出轴旋转。改变供油方向，即可改变马达的旋转方向。
图2-61 马达旋转组件旋转原理
1—配流盘；2—柱塞；3—回程盘；4—斜盘（滑盘）；5—缸体
（2）补油单向阀
在回转操作停止时，上部回转平台在惯性力的作用下不会立即停止回转，会继续回转一定角度，此时马达就工作于“泵”工况，马达的供油油路成为“泵”的吸油油路，马达的回油油路成为“泵”的排油油路。“泵”的输油油路在回转控制阀处已被切断，“泵”的排油油路就会形成高压，通过回转溢流阀卸载保护，防止压力过高。“泵”的吸油油路因原有马达的供油油路被切断会形成负压吸空现象，为防止吸空油路发生气蚀，通过设置在马达上的单向阀从马达的补油油路对“泵”吸油油路进行补油，如图2-62所示。
图2-62 补油单向阀功能原理
（3）回转溢流阀
①回转溢流阀的结构 回转溢流阀是由阀体、阀座、阀芯、弹簧、柱塞、调整螺钉、衬套等组成，在开始或停止回转操作时，回转溢流阀防止回转油路中的压力高于其设定压力，起安全保护作用；同时还可以减缓因压力变化引起的振动，保证回转工作的平稳性，如图2-63所示。
图2-63 回转安全阀结构
1—阀体；2—阀座；3—阀芯；4—弹簧；5—调整螺钉；6—柱塞；7—衬套；8—弹簧座；9—垫片；10，12—O形密封圈；11—支撑环
②溢流阀的功能 图2-64所示是回转溢流阀压力随操作时间变化的曲线，即回转溢流阀随操作时间上升的曲线。
图2-64 溢流阀的压力变化曲线
图2-65所示是回转溢流阀在正常工作时的结构状态。
图2-65 回转溢流阀正常时结构状态
在正常状态下：
pA1<Fsp+pgA2
式中 p——入口压力；
A1——阀芯3入口有效面积；
Fsp——弹簧预压缩力；
pg——阀芯3顶端压力；
A2——阀芯3顶端有效面积。
当液压油压力（pA1）达到弹簧4预压缩力（Fsp）时，阀芯3向右移动，如图2-66所示，此时，p1A1=Fsp+pgA2。
图2-66 阀芯初始打开
4—弹簧
随着阀芯3向右移动，压力油就会通过节流孔m和n流向g室。当g室的压力达到此时弹簧4的压缩压力（Fsp）时，活塞6向左移动，直至与衬套7接触，如图2-67所示。
图2-67 溢流阀内部工作过程
4—弹簧；6—柱塞
当活塞6底部与衬套7接触时，它不再进一步向左移动，如图2-68所示，结果，压力室g的压力pg与溢流阀入口压力ps相等，即psA1=Fsp+pgA2。
图2-68 溢流阀内部重新平衡时
6—柱塞；7—衬套
（4）制动系统
①回转控制阀制动系统 图2-69所示是停止回转操作时制动过程。当回转操作停止时，回转控制阀回中位过程中，回转马达的主油路由于节流逐渐被切断，马达回油油路因阻力压力升高，形成回转停止的主要制动力，使回转逐渐停止工作。
图2-69 回转控制阀的制动过程
②回转机械制动系统 回转机械制动系统是防止机器在斜坡上停车或工作时，因机器自重作用而出现向下坡滑动的机械装置。使挖掘机停车更安全，操作更方便。
a.刹车装置。钢片13被壳体内的凹槽限制，所以不能做周向旋转运动，摩擦片14是以花键形式与缸体连接，即当缸体旋转时，摩擦片14一起旋转。在停车状态下，弹簧力通过制动活塞施加到钢片与摩擦片之上，在摩擦力的作用下，回转机构被制动，如图2-70所示。
图2-70 机械制动器
6—制动活塞；9—弹簧；13—钢片；14—摩擦片；15—缸体；16—壳体
b.工作原理。当操作回转先导操纵杆1时，先导阀输出的二次先导压力一路向主控制阀2供油，切换回转控制阀；一路通过梭阀4向回转延时阀的Sh油口供油，p3泵输出的先导油压推动阀芯5压缩弹簧8向左移动，那么先导泵输出的油压通过制动解除油口pg流向制动活塞的G腔，此压力推动制动活塞6压缩弹簧9离开钢片，使钢片与摩擦片处于自由状态，即解除回转制动，如图2-71所示。
图2-71 解除回转制动原理
1—操纵杆；2—回转控制阀；3—延迟阀；4—梭阀；5—阀芯；6—制动活塞；7—提升阀；8，11—弹簧；9—制动弹簧；10—节流孔；12—先导泵
当先导操纵杆1返回中位时，Sh油口油压消失，阀芯5在弹簧8的作用下返回初始位置，制动解除油口pg油压被切断，解除制动的油室G压力油经延时阀3、提升阀7内的节流孔10、泄漏回油箱油口D流回马达壳体，因节流孔10的节流作用，G室油压回油箱的时间被延迟5s，也就是马达机械制动的时间被延迟5s。