1.2 液压挖掘机液压系统概述

液压挖掘机作为国家基础建设的重要工程机械之一，已经广泛应用于建筑、交通、水利、矿山以及军事领域中，是工程机械的主力机种。挖掘机的类型很多，按土方斗数，可分为单斗挖掘机和多斗挖掘机；按结构特性，可分为正铲式、反铲式、拉铲式等。其中，单斗液压挖掘机是一种采用液压传动并以一个铲斗进行挖掘作业的机械，是目前挖掘机械中最重要的品种。单斗液压挖掘机由工作装置、回转机构及行走机构三部分组成。工作装置包括动臂、斗杆及铲斗，若更换工作装置，还可进行正铲、抓斗及装载作业。上述所有机构的动作均由液压驱动。

如图1-1所示，以日立ZAXIS200中型液压挖掘机为例说明液压挖掘机的工作原理及特点。液压挖掘机的执行机构包括行走机构、回转机构、动臂、斗杆和铲斗等，分别由左行走液压马达、右行走液压马达、回转液压马达、动臂液压缸、斗杆液压缸和铲斗液压缸驱动。由发动机驱动两个液压泵，并将压力油输送到两组多路阀中，操纵多路阀，将压力油送往直线与旋转运动的元件，以完成挖掘、回转、卸载、返回及行走等动作。其工作循环主要包括以下4种动作。

图1-1 日立ZAXIS200中型液压挖掘机

（1）挖掘

一般以斗杆液压缸动作为主，用铲斗液压缸调整切削角度，配合挖掘。必要时（如铲平基坑底面或修整斜坡等有特殊要求的挖掘动作），铲斗、斗杆、动臂三个液压缸须根据作业要求复合动作，以保证铲斗按特定轨迹运动。

（2）满斗提升及回转

挖掘结束时，铲斗液压缸推出，动臂液压缸顶起，满斗提升。同时，回转液压马达转动，驱动转台向卸载位置旋转。

（3）卸载

当转台回转到卸载位置时，回转停止。通过动臂液压缸和铲斗液压缸配合动作调整铲斗卸载位置。然后，铲斗液压缸内缩，铲斗向上翻转卸载。

（4）返回

卸载结束后，转台反转，配以动臂液压缸、斗杆液压缸及铲斗液压缸的复合动作，将空斗返回到新的挖掘位置，开始下一个工作循环。