东德 E516联合收割机液压系统工程学院 米伯林前言
E516联合收割机,从设计到实验、鉴定、批量生产共花费了六年时间,它是东德在 E512基础上,考虑东德、捷克、匈牙利、保加利亚和苏联等国家的农业技术而研制的。
E516联合收割机,是世界上功率大、喂入量大、生产效率高,损失较小的大型谷物联合收割机的一种。
特点:发动机功率大,8缸四冲程 V型排列,额定转速每分钟 2200转,功率为 228马力。
采用 SPV- 23系列的静液压驱动装置。它由一个轴向柱塞式变 量泵、二个轴向柱塞变量马达和一系列的阀门、管路组成,代替了传统的离合器、变速器、
变速箱和行走制动装置。收割、行走、变速和行走制动只用一个变速杆来操作,操纵灵活方便主要组成
包括液压操纵系统、全液压转向系统和静液压驱动系统。
液压操纵系统主要用于,收割台的升降、
收割台的纵向仿形,拨禾轮的升降、拨禾轮前后位置调节、拨禾轮无级变速、
缷粮筒摆动、风扇反转除尘、脱谷中间轮无级变速、全液压转向和刹车等 工作机构的操纵控制。
液压操纵系统和转向系统的组成
操纵和转向系统主要元件构造与工作原理:
1、齿轮油泵:采用 A10R和 A25R型齿轮泵,R代表右旋
A10R 发动机 2200转 /分时,流量为 16升,经常处于 7.5
兆帕压力下工作,泵温度较高,最高压力 20兆帕
A25R 发动机 2200转 /分时,流量为 40升,系统最高压力 18.5兆帕
2、割台升降液压系统
收割台升降缸尺寸大需要流量大,A25R专泵供油。
控制阀与 E512相同,采用先导式溢流阀,调压 18.5兆帕
并带有液压锁为避下降过快产生冲击,安有单向节流阀,安装时一定不要装反。
自动刹车系统,发动机熄火或停止收割机时,利用弹簧和张力刹车。设有手动刹车制动阀 4,当二位阀处于下位就刹车,上位解除刹车,松开刹车,压力会达到 7.5兆帕,顺序阀开启,压力油进入单路稳定分流阀,在刹车装置中设有手动放松刹车机构,顺时针方向扳动,可解除刹车。
顺序阀,与溢流阀工作原理相同,主要差别是顺序阀出口接执行元件,有单独的缷油口。
多路阀:
由八个阀片组成,包括进油端盖、四个座阀式换向阀、
二个滑阀式换向阀进油端盖,装有先导式压力阀及进油孔和回油孔,换向阀处中位时,泵卸荷,工作时保证系统安全。调压为 18。 5兆帕座阀式换向阀控制单作用缸
中位时P
X
口与缷荷道相通

泵零压

反时针扳动

荷道封闭
,P
经单向阀入缸

此时回油阀关闭

顺时转动A
口与O
口连通

油在重力作用下返回油箱全液压转向器
收割机上安装的转向器具有二个计量马达

动力转向时排油为一百六十毫升

人力转向为其一半双向缓冲阀压力调至
20
兆帕

溢流安全阀压力
17.
5
兆帕

多路阀控制系统
1、拨禾轮无级变速系统
采用机液结合方式,用改变拨禾轮驱动的主、被动皮带轮传动比的方法,实现无级调整调速。
拨禾轮升降系统,
采用两个缸串联式同步油路系统,如果出现内、外泄漏,两端产生高低压差时,用输油管连接专用接头进行补油调平。
拨禾轮前、后位置调节
前后位置调节是通过缸操纵和弹簧相结合的方法实现的。拨禾轮前移,靠油缸,后移时,缸回油,在弹簧力作用下禾轮后移,可前后任意调节。中间传动皮带轮的活动盘,用缸与弹簧配合改变位置,达到改变传动皮带轮直径,实现无级调速。
脱谷滚筒无级变速
通过中间传动轴上的液控无级变速器实现的,活动盘由缸与弹簧配合改变位置,达到改变传动皮带轮直径,
实现无级调速。
收割台纵向仿形
由灵敏度控制弹簧和双作用缸等组成,用活塞位置调节弹簧的张紧力。弹簧拉紧时,灵敏度降低。反之,
提高灵敏度。运输时用缸使弹簧拉紧。
缷粮筒摆动和风扇反转除尘
卸粮筒摆动与风扇反转离合器的操纵是用一个换向阀,
两者相互协调动作。
粮筒有两个位置:卸粮位置和运输位置。位置的变换,
由缸和杠杆机构配合实现摆动,到位后由锁定机构定位。风扇反转离合器控制发动机风扇正反转,风扇反转产生的风力将污物吹掉。风扇反转由缸控制,供油反转,否则正转。收获作业时,粮筒处卸粮位置缸活塞杆外伸到位,如散热器堵塞,操纵阀手柄,油推动柱塞,风扇反转一下,吹靜污物就可以。
运输位置时 (活塞缩回状态)
此时如果油进入有杆腔,因大腔通到除尘缸的两个节流口的阻力大于回油阻力,风扇不会反转。
如果从运输位置往卸粮位置摆动时,油流向无杆腔,
同时也经单向阀流向除尘缸,但进入无杆腔路上的节流阀口的直径为 0.8,而进入除尘路上的节流阀直径为
0.3,阻力大,因此,只能是卸粮筒摆动,风扇缸却不会动作。
液压油箱,容量为 40升,内置两个滤油器。
行走装置液压驱动系统的滤芯为纸芯,过滤精度为 10
微米,脏后更换新品。
操纵系统过滤:滤芯为尼龙的,过滤精度为 63微米,
用污后可以清洗。
E516联合收割机液压驱动系统
E516收割机驱动系统包括:双向变量轴向柱塞泵,两个变量轴向柱塞马达、冷却器、油管和油箱,油箱与操纵系统共用。
主要技术性能,收割机行驶速度 20公里 /小时
最大后退速度 7公里 /小时
驱动力 50000牛顿
驱动轮上输出最大功率 120马力
泵型号 SPV- 23 排量 0.0891升 /转(最大)
流量 196升 /分(发动机 2200转 /分)
斜盘倾角 18度(最大) 补油泵压力 1.5兆帕
马达型号 SMV- 23 排量 0.0881- 0.0346升 /转
背压阀开启压力 1- 1.4兆帕
高压阀开启压力 36.5兆帕
马达最高转速 2985转分
马达斜盘最大最小倾角 18度与 7度
液压驱动系统组成(外部)
液压驱动系统内部结构
一变量泵、两个变量马达、三个伺服阀液压驱动系统工作原理
无级调速分二个阶段,变-定 定-变停车时
无级变速杆置于中位,泵和马达的伺服控制杆处中位。此时供油泵向系统补油,补滿后,压力维持在 1.5
兆帕,
液压泵倾角为零度,马达斜盘倾角为 18度,泵不供油,马达不转,收割机停止。
前进(增速)时:
为容积调速的变量泵-定量马达系统
无级变速杆向前推,当杆达到 30度时,
泵斜盘倾角最大 18度,马达此时保持最大角度 18度,速度此时为 7公里 /小时
无级变速杆控制伺服阀,伺服阀控制伺服缸,伺服缸控制斜盘,斜盘的运动又带动伺服阀,形成负反馈的随动运动。
液压伺服控制原理速度达到每小时 20公里
当进一步向前推无级变速杆时,泵斜盘角度 18不变,而马达伺服阀杆达 21度,斜盘角度从 18减少到 7度,形成定量泵-变量马达容积调速,此时最高达到每小时
20公里。
前进控制后退(增速)时
无级变速杆从中立位置开始向后拉动时,
马达反转,收割机倒车。杆到极限位置时,泵斜盘倾角最大- 18度,行驶速度最高达每小时 7公里,马达斜盘倾角为 18
度不变,此时工作状态为变量泵-定量马达容积调速系统。
闭式系统的补油作用
补油泵与变量泵同轴驱动,向闭式系统的低压油路补油,压力达 1.5兆帕时,溢回油箱,同时,供给伺服系统用油。
闭式系统的冷、热油置换
系统内的梭阀将大约百分之 10- 20的油液进行冷热油交换,维持系统正常温度。
背压阀 1- 1.4兆帕,使油能补进来。
闭式系统的安全保护作用
为保证系统安全,设有两个 36.5兆帕压力的安全阀系统的冷却和润滑作用
闭式系统各部分的回油汇合在泵、马达壳体内循环,并连接到冷却器进行散热冷却,冬天低温时,阻力大,可推开旁通阀,直接回油箱。
美国整体式液压驱动系统
属于变量泵和定量马达的组合体,结构紧凑,减少了管路,压力损失小。
该系统可以实现行走驱动和无级变速,
又可以实现液压马达正反转操纵。
中立状态行走状态