推土機實現(xiàn)推土作業(yè)，鏟刀必須能夠實現(xiàn)上升、下降、固定在某位置不動和浮動等最基本的動作，實現(xiàn)這些動作的最基本的液壓系統(tǒng)是由液壓泵、安全閥、四位換向閥、液壓缸及油管和一些輔件組成（見圖1）。四位換向閥的操縱方式多數(shù)為手動操縱，隨著技術的進一步發(fā)展，近年也開始采用液控先導操縱及電液操縱。

圖1　　推土機鏟刀液壓系統(tǒng)原理圖

　　手動操縱比較簡單，在推土機的鏟刀操縱中應用也比較成熟。圖2為某推土機推土換向閥結構圖，該閥為四位五通換向閥，中位回零。當閥桿左移一定距離時，高壓油經(jīng)P口、B口進入液壓缸無某些腔b，液壓缸有桿腔a的油液通過A口、T口回到油箱，鏟刀提升。當閥桿右移一定距離時，高壓油經(jīng)P口、A口進入液壓缸有桿腔a，液壓缸無桿腔b的油液通過B口、T口回到油箱，鏟刀下降。當閥桿繼續(xù)右移時，定位器錐面推動鋼球，同時由于鋼球的阻力作用，閥桿的操縱力突然加大，提醒駕駛員已到浮動位置；當鋼球跨越錐面以后，定位器被卡住，閥桿不能自動回位。這時，P、A、B、T4個口全部相通，鏟刀處于浮動狀態(tài)，可以進行平整地面作業(yè)。同時，駕駛員可以松開操縱桿，進行其它工作。當不需要在浮動位置工作時，則用手扳動操縱桿，定位器克服鋼球阻力，錐面跨越鋼球后，閥桿自動回到中位。

圖2　　四位五通換向閥

　　根據(jù)以上過程分析可知，推土機手動操縱的特點是：提升和下降位置回到中位時都是自動復位，到浮動位置時，駕駛員有明顯手感且浮動位置能夠鎖定，符合推土機的工況要求。
　　液控先導操縱在國內(nèi)剛剛起步，目前操縱推土換向主閥的先導閥一般都是比例先導閥。圖3所示為某推土機工作裝置推土換向閥部分的液壓系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)的主閥為四位六通閥，皆為彈簧對中。先導閥結構見圖4。

圖3　　某推土機局部液壓系統(tǒng)原理圖

圖4　　先導閥結構圖

　　當操縱先導閥手柄在中位時，先導系統(tǒng)的泵油與回油相通；當先導手柄到上升位置，先導油接通相應接口，推動主閥桿到上升位置；當先導手柄扳到下降位置，同樣推動主閥桿到下降位置。隨著手柄位置偏轉的角度增大，操縱油壓上升、操縱力增大，因而主閥桿的移動量也呈線形增加。向下降方向逐漸扳動手柄，當閥桿接近浮動位置時，操縱力和主閥桿的位移關系曲線如圖5所示。

圖5　　操縱力與主閥桿的位移關系曲線（改進前）

　　從圖5可以看出，該系統(tǒng)不能滿足推土機的工況要求。據(jù)了解，該工作裝置操縱手感不好，下降位置和浮動位置不明顯，易誤操作，浮動位置不能鎖定。
　　根據(jù)推土機的使用工況，重新繪制操縱力和主閥桿位移的關系曲線，如圖6所示。根據(jù)圖6的要求，設計了如圖7所示結構形式的先導閥。

圖6　　操縱力與主閥桿的位移關系曲線（改進后）

圖7　　新型先導閥

　　該結構形式先導閥的特點是：（1）增加了附加彈簧4，同時卡套3對彈簧4有一定的預緊力，當柱塞下壓到接近浮動位置時，抵抗柱塞的反作用力突然增大，提醒駕駛員已到浮動位置。（2）增加了電磁鐵1和2，將手柄推到浮動位置時，1和2接觸并吸合，實現(xiàn)浮動位置的鎖定。取消浮動時，按動電磁開關即可以復位。