安全阀6、换向阀7，使变速箱的第五、第一离合器(或第二离合器)结合，机车得到前进或后退一挡的速度。；当变速阀5在二、三挡位置时，减压工作原理与上相同。系统压力油分别向第四、第一(或二)，第三、第一(或二)离合器供油，以得到不同的前进与后退的速度。
根据上述分析，拟定ZD220-3推土机变速转向液压系统原理图如下：
图2.3 ZD220-3推土机变速转向液压系统原理图
1.12.13.14油滤清器 2变矩器回油泵 3变速泵 4转向泵 5溢流阀 6背压阀 7散热器8分动箱 9变矩器 10润滑油道 11润滑油 15调压阀 16快回阀 17减压阀 18速度阀19.27.28安全阀 20方向阀 21先导阀 22.26分配阀 23顺序阀 24右转向阀 25左转向阀
2.3 ZD220-3推土机工作装置液压系统设计
ZD220-3推土机工作装置包括铲斗和松土器，是推土机整机中的核心部分。工
作装置的性能将直接影响着推土机的工作效率。
ZD220-3推土机工作装置的动作分为推土板的垂直倾斜、升降以及松土器的升降
运动。对于推土板的垂直倾斜运动，需用有控制推土板倾斜的液压油缸，因其只有倾斜运动，固液压油缸选为单活塞杆双作用液压油缸进行控制；而对于推土板的的升降运动，也可用单活塞双作用液压油缸进行控制。考虑到油缸的受力问题，可在两边个装一个液压油缸，使其受力均匀；同理，松土器的升降运动同样可采用单活塞双作用液压油缸进行控制，以满足要求。
对于铲刀垂直倾斜油缸，当其工作时，即控制阀的中位时，油泵产生的压力油要直
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回油箱；而当其工作时，操纵控制阀，压力油又能改变方向从而使油缸活塞杆能产生不同的运动方向，即收缩及拉伸运动。要满足上述要求以及考虑到人体手感的舒适敏捷性，选控制阀三位六通手动换向阀进行控制。
同理，松土器的分析也一样，控制阀也选用三位五通手动换向阀进行控制。不同之处在于当松土器松土碰到坚硬障碍物而不能松土时，如果这时没有一个卸油装置，则会使松土器油缸产生很大的压力，从而降低液压油缸的寿命甚至产生爆炸危险。因而还需在与松土器有杆面相连的油路上连接一过载阀进行保护。同时考虑到当松土器在很松的土壤上或者不平的路面上工作时，松土器油缸的活塞会在重力的作用下产生运动，从而使油缸有杆腔产生气泡，这对油缸是相当不利；因而需有一补油装置来防止上述情况产生。在这我们采用一单向阀直接装在油缸与油箱之间，从而避免上述情况。除此之外，由于松土器通常在环境恶劣的情况下工作，油缸内油压变化很大，从而产生很大的震动，这震动会影响到油的正常运行，固还需在油缸与油泵之间连接一单向阀来阻止干涉的产生。
铲刀升降油缸是综合上述两种情况选择控制阀的。其不同在于铲刀有四个工作位：举升、保持、下降以及浮动。因此其需选用四位六通手动换向阀。单向阀的选择与松土器的选择一样。
上述三种油缸还需满足他们产生的运动不能同时产生，否则就会产生干涉。 下文将通过对工作装置各种工况的分析，总结出工作装置的各种工作要求，进而设计出整个工作装置的液压系统
2.3.1 ZD220-3推土机工作装置液压系统原理分析
ZD220-3推土机的工作装置主要包括铲斗和松土器，它们的作用及对系统的要
求分析如下：
⑴ 铲斗
铲斗指推土机正前方的推土挡板，有直倾齿和角齿之分。铲斗的工作任务是包括通过推土机向前运动的推力进行铲土或碎石、对土或碎石等材料进行搬运以及利用推土铲的一角在地面开小沟或用来平整具有一定坡度的平面。
通过推土铲斗作用的分析可知，铲斗的主要动作包括铲斗的升降、铲斗的倾斜以及铲斗的浮动，因此可分别设计两条液压回路和液压缸，通过回路控制液压缸的动作
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来实线铲斗的升降和铲斗的倾斜。
⑵ 松土器
松土器指推土机正后方齿形装置，使用刀齿切削角可调的四杆机构，利用外力驱动使之动作，主要的工作任务是碎石或松土。其主要动作包括松土器的上升和松土器的下降。因此可利用单条液压回路控制液压缸来实线其功能。
通过上述分析，ZD220-3推土机工作装置液压系统可划分为三条相对独立的液压回路：松土器工作回路、铲斗升降工作回路、铲斗倾斜工作回路，利用回路控制液压缸的动作来实现系统所需的各项功能。回路框架图如下：
图2.4 ZD220-3推土机工作装置液压系统框架图
2.3.2 ZD220-3推土机工作装置液压系统原理图的拟定
通过上文对工作装置工况的分析，结合工作装置液压系统框架图，初步拟定工作装置液压系统原理图如下:
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图2.5 ZD220-3推土机工作装置液压系统原理图
1-推土铲提升缸； 2-推土铲倾斜缸； 3-快回阀； 4-工作泵； 5-转向泵； 6-滤网； 7-滤油器； 8-粗滤器； 9-过载阀； 10、11-补油阀； 12-松土器阀； 13-铲刀倾斜阀； 14-铲刀提升阀； 15、16-补油阀； 17-安全阀； 18-滤油器； 19-松土器伺服阀； 20-倾斜缸伺服阀； 21-推土铲伺服阀； 23-松土器油缸24、26-进口单向阀； 25-进口单向流量阀； 27-后桥箱； 28-工作油箱； 29-粗滤器
液压系统工作原理如上图所示,执行元件包括铲斗升降液压缸1、铲斗倾斜油缸2和松土器油缸8。为了提高铲斗的下降速度,缩短其作业时间,在铲斗升降回路上装有快降阀3,用以降低铲斗升降液压缸的排油腔的回油阻力。铲斗在快速下降过程中, 回油背压增大,快降阀3在液控压差的作用下将自动开启,有杆腔的回油即通过快降阀3直接向铲刀升降油缸2进油腔补充供油, 从而加快了铲斗的下降速度。
多路换向阀12、13、14分别控制松土器油缸、铲斗倾斜油缸、铲斗升降油缸的动作,它们为整体式三联滑阀,属于串联连接, 这样工作装置既可单独动作,又可实现复合动作。三联阀分别由 3个回转伺服阀 19、20、21控制,它们不受液压油直接作用,而是通过连杆机构推动阀芯移动, 连杆由伺服液压缸带动。阀 12是三位五通换向阀, 阀 13是三位六通换向阀，阀 14是四位六通换向阀,它能使铲刀根据作业情况具有上升、固定、下降、浮动 4个位置。浮动位置是使铲刀液压缸两腔与进油路、回油路均相通,铲刀自由支地, 随地形高低而浮动。这对仿形推土和铲刀例行
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平整地面作业是很需要的。溢流阀 17用来限制油泵 4的出口最大压力, 以防液压系统过载, 当油压超压时,溢流阀 17打开,压力油自动卸载回油箱。一般选择溢流阀的开启压力为系统压力的110 %左右。
当铲刀或松土器下降时, 在铲刀和松土齿自重作用下,下降速度加快, 可能引起供油不足形成油缸进油腔局部真空, 发生气蚀现象。此时,由于进油腔压力下降,在压力差作用下,补油阀 10、11打开,从油箱补油至油缸进油腔,使油缸动作平稳。当松土齿于固定位置作业时,由于突然的过载,油缸一腔油压突然骤增, 造成油缸过载。装设了过载阀 9后,当达到过载阀 9开启压力时, 过载阀 9打开, 油液卸载,从而避免液压元件的意外损坏。过载阀的开启压力一般大于系统压力 15 % ~ 25 %。
溢流阀和滤油器并联,当油中杂质堵塞滤油器时,回油压力增高,溢流阀被打开, 油液直接通过溢流阀流回油箱。粗滤油器和精滤油器都是为了保持油液的清洁,滤去杂质使液压系统正常作业。一般粗滤油器安置在油泵吸油管上,以减小吸油阻力。精滤油器安置在回油管上,使滤油器不受高压作用。液压油箱 压泵额定流量。
6起储油、散热作用。油箱容积主要考虑到油液的散热,一般取为 2~ 4倍液
2.4 ZD220-3推土机整机液压系统原理图
经上文分析，初定ZD220-3推土机液压系统原理图如图2.6所示。
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