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比例多路换向阀

时间:2019-11-23 18:48:24  来源:  作者:  浏览量: 169
简介: 比例多路换向阀 多路换向阀是指以两个以上的换向阀为主体,集安全阀、单向阀、过载闷、补油 阀、分流阀、制动阀等于一体的多功能组合阀,它具有结构紧凑、管路简单、压力损失

比例多路换向阀

多路换向阀是指以两个以上的换向阀为主体,集安全阀、单向阀、过载闷、补油

阀、分流阀、制动阀等于一体的多功能组合阀,它具有结构紧凑、管路简单、压力损失小、工作可靠和安装简便等优点。多路阀有整体式和组合式两种:①整体式多路阀结构紧凑,但对阀体铸造要求较高,比较适合于相对稳定的液压设备上使用;②组合式多路阀可按不同的使用要求组装,通用性较强。多路换向阀特别适合在工程机械中应用,挖掘机(单斗和斗轮挖掘机)、铲土运输机械(推土机、装载机、铲运机、自行式平地机)和工程起重机(汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机等)都广泛采用了多路阀控制的液压传动系统。随着加工工艺水平的提高和比例技术及电子技术的引入,多路换向阀有了长足的发展,出现了比例多路换向阀。

1.比例多路换向阎的组成

比例多路换向阀的外形图比例多路换向阀外形图如图49所示,它的压力最高可达42MPa,最大流量可达300L/min。阀体有钢和铸铁两种材料,钢件的承压能力强,但通流能力差;铸铁的通流能力强,但承压能力稍低些。比例多路换向阀可以由多至12片换向阀块组合在一起,采用负载敏感技术,使其输出流量不受负载影响,具有良好的比例特性。比例多路换向阀可以分成泵侧阀块、基本阀块、驱动阀块、端板、遥控单元、电子附件6大部分。这类阀可以细化分为泵侧阀块、换向阀块、手柄、阀心、端板、定位装置或盖板、比例电磁铁、遥控单元、电子附件等组成。

(1)泵侧阀块是连接液压泵和油箱的阀块,由进出油口、内置溢流阀、压力表接口、三通负载敏感流量控制阀、限压阀、卸荷阀等组成。有定量泵开式回路、变量泵闭式回路、恒压回路等形式供选择。

(2)基本阀块是比例多路换向阀的主体部分,由A油口、B油口、换向阀块、可互换的阀心、二通负载敏感流量控制阀、缓冲阀、补油阀、负载敏感限压阀等组成。

(3)驱动阀块是比例多路换向阀的驱动部分和定位装置或盖板,有开关电驱动、比例电磁铁驱动、液压驱动、手动驱动、电驱动十手动驱动、液压驱动十手动驱动等多种形式供选择。

(4)端板是比例多路换向阀最靠边基本阀块的终端块,把最靠边基本阀块的叠加油E1堵住或相互导通,有的带有附加的LS进口和回油接口。

(5)遥控单元是远端控制比例多路换向阀的电操作手柄和液控操作手柄,操作力小,一般装在驾驶室或控制室里。电操作手柄的形式有很多种,一个手柄可以控制多个阀,可以是开关,也可以是比例的。液控操作手柄品种较少,有单联和双联的,最多可以控制两个阀。

(6)电子附件是有流量调节单元、斜波发生器、速度控制单元、闭环速度控制单元、警报逻辑电路、闭环位置控制单元等供选择。

2.负载敏感流量控制阀的结构及原理

比例多路换向阀使用了负载敏感技术,在泵侧阀块中使用了三通负载敏感流量控制阀,保证泵的供油随负载变化而变化;在基本阀块中使用了二通负载敏感流量控制阀,保证比例多路换向阀的出油口的流量不随负载变化而变化。三通负载敏感流量控制阀结构图如图50所示,其原理图如图51所示,进油口1接泵出口,出油口2接油箱,控制油口3接执行机构的负载反馈压力L。,阀心的受力公式为

F1口=F3口+F弹簧

三通负载敏感流量控制阀结构图_三通负载敏感流量控制阀原理图

进油口1到出油2的液压油流量随控制油口3的压力升高而减小,随控制油口3的压力降低而增大,保证泵的供油随负载变化而变化,当执行机构停止工作时主阀心右移打开阀口,泵则通过该阀卸压,可以防止系统发热。

二通负载敏感流量控制阀结构图如图52所示,其原理图如图53所示,进油口2接泵出口,出油口1接比例多路换向阀的进油口,控制油口3经过外部节流口(是比例多路换向阀的阀口阻尼)后接到出油口1处,阀心的受力公式为

F1=F3口+F弹簧

三通负载敏感流量控制阀结构图_二通负载敏感流量控制阀原理图

当进油口2没有油液通过时,阀心在弹簧的作用下左移,阀口全部打开;当进油口2有油液通过时,阀心在压力油的作用下右移,阀口趋于关闭,直至达到新的力平衡;当进油口2处压力增大时,出油口1处的压力也增大,阀心右移,阀开口减小;当进油口2处压力减小时,出油口1处的压力也减小,阀心左移,阀开口增大。当出油口1处的压力增大,控制油口3处的压力也增大,阀心左移,阀开口增大;当出油口1处的压力减小,控制油口3处的压力也减小,阀心右移,阀开口减小,由于压力补偿器不断地起补偿作用,使流量保持恒定,不随负载变化而变化,

3.比例多路换向阀的特点

(1)优点。①能够实现比例的无级调速控制,调节性能良好;②采用二通负载敏感流量控制阀,使执行元件的速度与负载变化无关;③能够满足多个执行机构同时工作,最多有12组执行机构,一般不超过8组执行机构;④采用三通负载敏感流量控制阀,泵的输出流量随负载变化而变化,提高了液压系统的效率,减少了系统发热;⑤具有减振削峰的功能,换向冲击小,系统运行平稳;⑥高集成性,体积小,质量小,适合于行走工程机械;⑦组合方便,调整方便,可靠性高;⑧操作形式有多种选择,既可以用电控制,又可以保留手动控制,也可以使用液动;⑨电子元件、附件齐全,可以轻松实现速度开环比例控制、位置开环比例控制、闭环速度比例控制和闭环位置比例控制;⑩引入了比例技术、GPS定位技术和CAN总线技术,可以实现工程机械的远程计算机控制或网络控制,使工程机械实现无人驾驶成为现实。

(2)缺点。①选型复杂,常常需要专业的技术人员才能正确选型;②价格较为昂贵。

4.选型注意事项

在选用比例多路换向阀时,要注意以下几点:

(1)在选用比例多路换向阀时,一定要看清其流量和压力,如允许泵的晟大流量和压力、阀输出的最大流量和压力等。若选型过小,往往会造成系统压力损失太大,使系统发热;若选型过大,则会造成经济上的浪费。

(2)在选择泵侧阀块时,一定要先确认是采用定量泵系统、变量泵系统,还是恒压系统,否则无法选型,有三通负载敏感流量控制阀、限压阀、卸荷阀等选项。

(3)在选择基本阀块时,要认真核对滑阀机能,确定选择什么附加功能,有二通负载敏感流量控制阀、缓冲阀、补油阀、负载敏感限压阀等选项。

(4)在选择驱动阀块时,可以选择一种驱动方式,也可以选择两种驱动方式。电驱动有开关电驱动和比例电驱动之分,比例电驱动有中等性能、高性能和极高性能之分,电压有直流12V和直流24V之分,手动操作有摩擦定位和弹簧复位之分,还有液控、气控和防爆系列比例电磁铁可供选择,要根据系统的需要做选择。

(5)在选择端板时,可以根据系统的要求选择油口堵住或相互导通、L3进口和回油接口的个数和接口形式。

(6)在选择遥控单元时,要注意哪些动作有联锁关系、哪几个动作要放到一个手柄上来控制和所控制阀的电压是多少等。

(7)在选择电子附件时,要根据自己的控制要求来进行选用,并要注意匹配。

(8)出口的连接形式有螺纹联接和法兰连接。

(9)可以把不同通径的比例多路换向阀组合在一起,需要用过渡连接板进行连接。

5.比例多路换向阀的应用

比例多路换向阀由于其自身的一些优点,越来越被人们所接受,被广泛用在建筑机械、森林机械、消防车辆、起重机、钻机、市政机械、混凝土拖泵、掘进机、摊铺机、高空作业车等设备上。

某工程机械的比例多路换向阍液压系统原理图如图54所示。从原理图可以看出使用的是变量泵,泵侧阀块选用的是变量泵中位闭式回路,带有压力表连接口;所有的基本阀块的A/B口都带有二通负载敏感流量控制阀,确保各个阀输出流量不受负载的影响,所有阀心选用的都是三位四通中位闭式的阀心。第一组基本阀块A/B口带有缓冲阀和补油阀,第二组基本阀块A/B口带有补油阀,第四组基本阀块A口带有补油阀,B口带有缓冲阀和补油阀,缓冲阀可以消除尖峰压力,使系统平稳,补油阀可以防止液压缸和马达吸空。

某工程机械的比例多路换向阀液压系统原理图

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