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挖掘機增設減壓閥型壓力補償流量控制閥

2019/6/8

閥桿行程稍有變化,流量變化大,使調速操作性能差。這是開式油路的一大缺點。工程機械工作過程負載壓力是不穩(wěn)定變化著的,液壓泵的流量也在不斷變化,因此使其調速操作性能很不穩(wěn)定,操縱困難。而且閥桿操縱力大,由于負荷壓力變化引起閥口ΔP變化,液動力變化造成閥桿操縱力改變,操縱力的不規(guī)則性,使微調控制更加困難。開式油路操縱性能另一缺點是:當一泵供多個執(zhí)行器同時動作時,因液壓油是向負載輕的執(zhí)行器流動,需要對負載輕的執(zhí)行器控制閥桿進行節(jié)流,特別是像工程機械這類機械,各執(zhí)行器的負荷時刻在變化,但又要合理地分配流量,能相互配合實現(xiàn)所要求復合動作,是很難控制的,操縱性差。另外開中心直通型油路由于很難控制去各執(zhí)行器的流量。

要適應工程機械各種作業(yè)工況的流量分配要求,不得不在多路閥中加上各種控制閥,因此有些工程機械不能采用通用多路閥,而必須采用專用多路閥,其結構很復雜??傊?,這類油路可控性差,司機要精確控制工作裝置是很困難的,全靠司機感覺、經驗和臨場發(fā)揮。因此司機操作要求注意力高度集中,其精神負擔和心理負擔是很重的。該系統(tǒng)采用四通閥,并聯(lián)供油。閥組入口壓力補償系統(tǒng)如圖3a)所示。該負載敏感系統(tǒng)由定量泵、閥組入口溢流閥型壓力補償器、操縱閥桿可變節(jié)流器和梭閥網絡組成。在四通多路閥組入口處設旁通型壓力補償流量控制閥(又稱溢流閥型壓力補償器或三通壓力補償器),其工作原理和調速閥相同,在定差溢流閥后,設節(jié)流閥組成調速閥。操縱閥桿可控的開口面積變化起可變節(jié)流閥作用(如圖3b所示)。

操縱閥的進口壓力和經操縱閥桿節(jié)流去執(zhí)行器的壓力分別引到定差溢流閥閥心的左右兩端。當操縱閥多個閥桿同時動作時,通過梭閥網絡檢出執(zhí)行器中負荷壓力最高的壓力,作用到定差溢流閥的右端。式中:c為流量系數(shù),α為節(jié)流開度(與閥行程有關),g為重力加速度,γ為油的比重,Δp為補償閥壓差。其中c,γ可認為是常數(shù),由于補償閥壓差一定(由彈簧力決定),則通過操縱閥的流量由閥桿行程所決定,與負荷無關,流量和閥桿行程之間關系如圖3c)所示,流量和負荷壓力關系如圖3d)所示。1.在操縱閥桿都處于中位時,溢流閥背面油壓回油箱,起卸載閥作用,中位卸載壓力為3.5bar左右。由于中位通過卸載閥卸油,操縱閥桿是封閉的,油液不通過閥桿。

因此俗稱閉心(閉中心)油路。2.有一個操縱閥桿動作時,油泵通過該閥組的流量,由該閥桿的行程所確定,和其負載和油泵流量無關。泵的出口壓力比負載壓力約高10bar左右,(用于克服補償器液阻和操縱閥液阻)。3.泵入口旁通壓力補償閥只響應最高負載壓力,多個操縱閥桿同時動作時,只是負載壓力最高的得到補償,該執(zhí)行器流量由此閥桿行程確定。而其他閥桿操縱時的流量分配是不確定的。4.溢流旁通型壓力補償閥可作為優(yōu)先供油閥,即將旁通回油箱改為旁通供給下游閥。該閥首先保證它控制的閥的供油需要,剩下的才供給其下游閥。僅在閥組入口設旁通型壓力補償流量控制閥,在多閥桿同時動作時,只是負荷壓力最高的得到補償,而其他閥桿流量是不確定的。

為了解決此問題,在操縱閥各閥桿前增設減壓閥型壓力補償流量控制閥(或稱直通型或二通型壓力補償器),如圖4a)所示,減壓閥型壓力補償流量控制閥結構如圖4b)所示。該閥與調速閥工作原理相同,它是在定差減壓閥后設節(jié)流閥組成調速閥,操縱閥桿可控開口面積變化,起可變節(jié)流閥的作用。操縱閥閥桿入口壓力和經操縱閥桿節(jié)流后去執(zhí)行器的壓力分別引到定差減壓閥閥芯的左右兩端。其通過流量,當減壓閥彈簧力設定后,Δp可認為不變,因此通過閥桿的流量只和k(閥桿行程)有關,基本不受負載壓力變化的影響,多閥桿同時動作時彼此沒有影響,提高了各閥桿的調速控制性能。減壓閥型壓力補償流量控制閥設計壓降一般為7bar左右,但是這種負載敏感系統(tǒng)存在一個缺點。

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