HAWE哈威卸荷溢流閥由溢流閥和單向閥組成。當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到溢流閥的開(kāi)啟壓力時(shí)，溢流閥開(kāi)啟，泵卸荷；當(dāng)系統(tǒng)壓力降至溢流閥的關(guān)閉壓力時(shí)，溢流閥關(guān)閉，泵向系統(tǒng)加載。使泵卸荷時(shí)的壓力稱為卸荷壓力，使泵處于加載狀態(tài)的壓力稱為加載壓力。 HAWE哈威卸荷閥的功能 卸荷溢流閥的主要功能是自動(dòng)控制泵的卸荷或加載。鑒于卸荷溢流閥的功用，要求卸荷壓力與加載壓力之間存在一定差別。差值過(guò)小，則泵的卸荷與加載動(dòng)作過(guò)于頻繁；差值過(guò)大，則系統(tǒng)壓力變化太大。 加載壓力與卸荷壓力的差值是卸荷溢流閥的重要性能指標(biāo)，一般加載壓力為卸荷壓力的85%左右。其性能與溢流閥相同。 卸荷溢流閥的主要用途： a.蓄能器系統(tǒng)中泵的自動(dòng)卸荷及加載； b.高低壓泵組合中大流量低壓泵的卸荷。 HAWE哈威卸荷溢流閥的選用 卸荷溢流閥主要用于裝有蓄能器的液壓回路中，當(dāng)蓄能器充液壓力達(dá)到閥的設(shè)定壓力時(shí)自動(dòng)地使液壓泵卸荷。閥中有內(nèi)裝單向閥防止蓄能器中的帶壓油液倒流。此時(shí)由蓄能器維持對(duì)系統(tǒng)供油而泵卸荷，從而收到節(jié)能效果。當(dāng)蓄能器中油液壓力降至到閥設(shè)定壓力地85%左右時(shí)，閥又復(fù)載，液壓泵恢復(fù)向蓄能器充液。 這種閥也可以用于雙泵高低壓回路。低壓時(shí)兩個(gè)泵同時(shí)向系統(tǒng)供油，高壓時(shí)此閥使大泵卸荷并把它與高壓部分隔開(kāi)。 用于蓄能器地閥與蓄能器之間地壓降不得超過(guò)設(shè)定壓力地10%。外泄式閥泄油口背壓不得超過(guò)設(shè)定壓力地2%。 HAWE哈威多路組合換向卸荷閥設(shè)計(jì) 多路組合換向閥，由于結(jié)構(gòu)緊湊，便于集中操縱，油路短，壓力損失小等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械多執(zhí)行元件的液壓系統(tǒng)中廣為應(yīng)用．多路組合換向閥又經(jīng)常與單向閥、液控單向閥、安全閥等組為一體，因此除了其換向功能之外，還具有使系統(tǒng)限壓、卸荷、執(zhí)行元件的鎖位等功能，特別是卸荷功能尤為重要．在農(nóng)業(yè)機(jī)械中，特別是聯(lián)合收割機(jī)中，普遍使用多路組合換向閥，各執(zhí)行元件間斷工作，液壓系統(tǒng)經(jīng)常處于卸荷狀態(tài)，卸荷性能的好壞對(duì)系統(tǒng)影響較大，如果卸荷壓力高，能量損失大，系統(tǒng)溫度升高，甚至使系統(tǒng)不能正常工作．因此有必要對(duì)其卸荷性能進(jìn)行分析，并合理地設(shè)計(jì)卸荷閥． HAWE哈威卸荷的種類貫穿式卸荷 卸荷通道和壓力閥分別設(shè)立．卸荷時(shí)，各聯(lián)閥芯均處于中立位置，油源來(lái)油經(jīng)一條的貫穿各路閥的油道卸回油箱，卸荷油道貫穿各路換向閥．當(dāng)其中任一路閥工作時(shí)（即把此卸荷油道切斷）．油源來(lái)油就從該路換向閥進(jìn)入所控制的執(zhí)行元件，工作壓力大小由圖中壓力閥限定．采用該種卸荷方式優(yōu)點(diǎn)是換向閥閥桿從中立位置→工作位置的移動(dòng)過(guò)程中，卸荷油道是逐漸被關(guān)閉的，進(jìn)入執(zhí)行元件的油量逐漸增加，系統(tǒng)壓力逐漸升高，執(zhí)行元件啟動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)沖擊，而且有一定調(diào)速性能，壓力閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單．其缺點(diǎn)是卸荷油道長(zhǎng)，壓力損失大，尤其換向閥路數(shù)多時(shí)，弊端更為突出，該種卸荷方式多用于路數(shù)較少的場(chǎng)合． 卸荷閥式卸荷 該種卸荷方式又分兩種 1、貫穿控制式卸荷閥卸荷 卸荷閥和安全閥為一體，組成先導(dǎo)式壓力閥，該閥即是卸荷閥又是安全閥，有時(shí)又是溢流閥．卸荷時(shí)其控制油道貫穿各路換向閥，同前述卸荷油道．當(dāng)各路換向閥處于中立位置時(shí)，卸荷閥的控制油道（見(jiàn)圖1b和圖2）貫穿各路換向閥并與油箱連通．卸荷時(shí)，大部分油液卸荷，通道短，壓力損失低．任一路閥換向工作，便切斷控制油道，油源來(lái)油就從換向閥進(jìn)入執(zhí)行元件工作，其工作壓力大小由導(dǎo)閥控制．此時(shí)系統(tǒng)壓力為導(dǎo)閥調(diào)整壓力．該種卸荷方式，即使換向閥路數(shù)增加，只是控制油道增加，卸荷壓力增加不大，始終保持較低卸荷壓力，此種卸荷方式多用于手動(dòng)換向閥，卸荷可靠． 2、電磁閥控制式卸荷閥卸荷 該種卸荷方式與前種不同點(diǎn)是其控制油道與油箱通斷與否，由電磁閥控制，見(jiàn)圖1c，卸荷油道短，卸荷時(shí)壓力損失低，又便于自動(dòng)控制，但卸荷的可靠性低，多用于電磁多路閥的場(chǎng)合． 卸荷閥的設(shè)計(jì) 工程上使用多路組合換向閥，就目前來(lái)看多為手動(dòng)式，其卸荷方式多采用貫穿控制式卸荷閥卸荷，卸荷閥經(jīng)常采用圖2的結(jié)構(gòu)形式，下面簡(jiǎn)要介紹一下其設(shè)計(jì)方法． 主閥結(jié)構(gòu)形式的選擇 卸荷閥（又是安全閥）的主閥按配合形式不同可分為三級(jí)同心、二級(jí)同心和滑閥式三類．其中滑閥式結(jié)構(gòu)工作壓力低，控制壓力精度不高；三級(jí)同心結(jié)構(gòu)雖成熟，目前應(yīng)用較廣，但與二級(jí)同心式比較，不及二級(jí)同心式動(dòng)作靈敏，規(guī)格相同，行程相同時(shí)，二級(jí)同心結(jié)構(gòu)的通油能力遠(yuǎn)大于三級(jí)同心結(jié)構(gòu)；二級(jí)同心式控制壓力穩(wěn)定，加工工藝性好，二級(jí)同心式應(yīng)用前景廣闊，這里以二級(jí)同心結(jié)構(gòu)，討論其結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)方法． 主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定 1、閥的通徑D0 通徑D0也是整個(gè)多路閥的進(jìn)口直徑，D0取的大，閥的結(jié)構(gòu)尺寸就大，不經(jīng)濟(jì)，D0取的小，油液流動(dòng)不通暢，壓力損失大，容易發(fā)熱．應(yīng)使多路閥通過(guò)額定流量時(shí)其油液流速不超過(guò)允許值， 2、主閥座孔直徑D2 適當(dāng)增大D2有利于提高閥的靈敏度，但過(guò)大會(huì)使閥不易穩(wěn)定，一般先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定主閥閥芯過(guò)流部分的直徑D1， 3、主閥芯大直徑D 根據(jù)一般資料和經(jīng)驗(yàn)可知，適當(dāng)增加主閥芯大端直徑D，可以提高閥的靈敏度，降低閥的壓力超調(diào)量，可提高閥的開(kāi)啟壓力，保證閥工作穩(wěn)定，不過(guò)，D值過(guò)大，將使閥的結(jié)構(gòu)尺寸和閥芯質(zhì)量加大，主閥上腔容積增加，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)間延長(zhǎng)， 太小又保證不了靜態(tài)特性要求，一般應(yīng)保證： 4、主閥芯半錐角α1 5、主閥芯阻尼孔d0及長(zhǎng)度l0 主閥芯上阻尼孔d0 越小，其長(zhǎng)度l0越長(zhǎng)，則節(jié)流與阻尼作用越顯著，閥的啟閉特性好，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性好，但閥芯動(dòng)作滯后大，靈敏度降低，增加了動(dòng)態(tài)壓力超調(diào)量，且易堵塞、工藝性也不好 C1--主閥口的流量系數(shù)（無(wú)因次），圖2結(jié)構(gòu)可取C1=0.78 ρ―油液密度，取850－900kg/m3 Px―卸荷壓力，通常取Px=（0.2～0.5）MPa 6、主閥芯導(dǎo)向長(zhǎng)度l 增大主閥芯導(dǎo)向長(zhǎng)度l,有利主閥芯工作穩(wěn)定,減少嘯叫和壓力振擺,但過(guò)大，結(jié)構(gòu)尺寸增加.建議l1.2D 7、導(dǎo)閥芯半錐角α2 導(dǎo)閥要求有良好的密封性，而且導(dǎo)閥流量增益太大對(duì)穩(wěn)定性不利，故一般導(dǎo)閥半錐角α2取為20°． 8、導(dǎo)閥座孔徑d，d1 導(dǎo)閥座孔直徑d大，導(dǎo)閥芯工作穩(wěn)定性好，則導(dǎo)閥彈簧力加大，結(jié)構(gòu)尺寸增大，一般取d=（2～5）d0；另外，d1對(duì)導(dǎo)閥動(dòng)態(tài)特性影響較大，為使阻尼也起正常作用，設(shè)計(jì)中保證d>d1 9、主閥彈簧的予壓量h1 10、主閥彈簧剛度Ky 11、導(dǎo)閥彈簧予壓量x10和剛度Kx 可根據(jù)導(dǎo)閥欲開(kāi)未開(kāi)時(shí)導(dǎo)閥芯受力關(guān)系導(dǎo)出。 HAWE哈威卸荷閥嘯叫與壓力振擺的討論 卸荷閥同一般先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)原理一樣，在調(diào)試過(guò)程中，也存在嘯叫與壓力振擺現(xiàn)象．根據(jù)有關(guān)資料[3]介紹，產(chǎn)生壓力振擺主要原因： 1）主閥芯導(dǎo)向長(zhǎng)度太短，主閥芯工作中不穩(wěn)； 2）導(dǎo)閥的控制油路不應(yīng)由主閥上腔引出，該處壓力在主閥工作中就是變化的，隨流量變化而變化，必然引起壓力擺動(dòng)； 3）導(dǎo)閥芯處于懸空狀態(tài)，工作中要偏移，導(dǎo)閥口徑向間隙不均，必然產(chǎn)生嘯叫和振動(dòng)． 減少嘯叫和壓力振擺方法，應(yīng)保證零部件加工裝配質(zhì)量和合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)，適當(dāng)加長(zhǎng)主閥芯導(dǎo)向長(zhǎng)度，使導(dǎo)閥芯加上導(dǎo)向支承． HAWE哈威先導(dǎo)壓力卸荷技術(shù) 目前，裝載機(jī)轉(zhuǎn)向和工作裝置都是靠液壓系統(tǒng)來(lái)控制完成的，多數(shù)裝載機(jī)采用的是雙泵合流系統(tǒng)即在裝載機(jī)不轉(zhuǎn)向時(shí)轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向泵輸出的液壓油通過(guò)液壓閥強(qiáng)制的全部合流到工作液壓控制系統(tǒng)中去。該系統(tǒng)在裝載機(jī)收斗鏟掘物料時(shí)需要的是高壓力小流量，而目前裝載機(jī)工作液壓控制系統(tǒng)由定量泵提供的是高壓力大流量，因此有大量的液壓油通過(guò)溢流閥高壓溢流回油箱。這樣一來(lái)工作液壓控制系統(tǒng)的功率利用率低、能耗大、污染大，同時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度過(guò)高，影響了液壓系統(tǒng)的可靠性，降低了裝載機(jī)作業(yè)時(shí)的牽引性能。徐工LW820G輪式裝載機(jī)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用的是雙泵合分流先導(dǎo)壓力卸荷液壓系統(tǒng)，此系統(tǒng)包括全液壓轉(zhuǎn)向器、優(yōu)先型流量放大閥、先導(dǎo)控制卸荷閥、限位閥等組成，該系統(tǒng)的應(yīng)用大大改善了整機(jī)的性能，提高了整機(jī)的可靠性。 先導(dǎo)壓力卸荷系統(tǒng)特點(diǎn) 1．利用較小流量的先導(dǎo)油推動(dòng)流量放大閥的主閥芯移動(dòng)，控制轉(zhuǎn)向泵過(guò)來(lái)的較大流量的壓力油進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸，實(shí)現(xiàn)了以低壓小流量控制高壓大流量的目的，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。 2．除優(yōu)先供應(yīng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)外，還可以使轉(zhuǎn)向多余的油合流到工作系統(tǒng)去，實(shí)現(xiàn)了雙泵合流，降低了工作泵的排量，提高了可靠性，同時(shí)節(jié)約了能量和提高三項(xiàng)和性能。 3．先導(dǎo)油控制的卸荷閥實(shí)現(xiàn)了在裝載機(jī)鏟掘作業(yè)時(shí)將轉(zhuǎn)向泵來(lái)油直接低壓卸荷回油，提高了裝載機(jī)的牽引力，同時(shí)又能滿足鏟掘松土等作業(yè)時(shí)動(dòng)臂快速提升的要求。 4．通過(guò)卸荷閥的直接回油，降低了系統(tǒng)的發(fā)熱，改善了系統(tǒng)的熱平衡，提高了系統(tǒng)的可靠性。 HAWE哈威先導(dǎo)壓力卸荷系統(tǒng)的組成及工作原理 1．系統(tǒng)組成 在不同的工作狀態(tài)下，控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成有所不同。 2．液壓系統(tǒng)工作原理： 工作裝置控制系統(tǒng)由二個(gè)油泵供油，主泵為P7600－F100，用于控制動(dòng)臂和鏟斗油缸的運(yùn)動(dòng)，先導(dǎo)泵為P124一G16，用于控制比例先導(dǎo)閥，進(jìn)而控制主換向閥芯的位移，達(dá)到控制動(dòng)臂、鏟斗油缸的工作速度。先導(dǎo)泵的油液首先進(jìn)入制動(dòng)閥，在保證制動(dòng)用油外，向先導(dǎo)系統(tǒng)提供操縱油源，此油液通過(guò)減壓閥減至先導(dǎo)控制系統(tǒng)所需的控制壓力后進(jìn)入控制油路，控制完成工作裝置的動(dòng)作。 拉動(dòng)操作手柄向后移動(dòng)，先導(dǎo)油進(jìn)入比例先導(dǎo)減壓閥，從比例先導(dǎo)減壓閥出來(lái)的先導(dǎo)油控制主換向閥閥芯的移動(dòng)，使工作泵的來(lái)油進(jìn)入動(dòng)臂油缸實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂上升。比例先導(dǎo)減壓閥的輸出壓力越大，控制主換向閥閥芯的位移越大，主換向閥通過(guò)的流量越大，動(dòng)臂上升的速度越快。當(dāng)操作手柄拉限位置時(shí)，手柄中的限位電磁鐵通電，手柄在極限位置被吸合。動(dòng)臂以zui大的速度上升，當(dāng)升至動(dòng)臂上位限位開(kāi)關(guān)所限定的位置時(shí)，操作手柄限位電磁鐵斷電，手柄自動(dòng)恢復(fù)到中位，動(dòng)臂就可保持在所限定的位置。在動(dòng)臂上升的過(guò)程中，若需要?jiǎng)颖墼谀骋晃恢猛Ａ簦瑒t需將操作手柄退回中位。 在提升等作業(yè)時(shí)，先導(dǎo)控制卸荷閥的閥芯關(guān)閉，轉(zhuǎn)向泵來(lái)的油打開(kāi)單向閥合流到工作系統(tǒng)，使工作裝置液壓油增加，滿足了該作業(yè)所需要的低壓大流量的要求，使動(dòng)臂舉升等作業(yè)速度提高，作業(yè)周期縮短，是一種率性能極其顯著的先進(jìn)液壓系統(tǒng)。 2．2鏟斗裝載 搬動(dòng)鏟斗控制手柄向右，從比例減壓閥輸出的控制壓力先導(dǎo)油控制主換向閥中的鏟斗控制閥芯，使鏟斗油缸運(yùn)動(dòng)，完成裝載動(dòng)作。 在挖掘、裝載作業(yè)時(shí)，先導(dǎo)控制油推動(dòng)卸荷閥的閥芯移動(dòng)，轉(zhuǎn)向泵來(lái)油通過(guò)開(kāi)啟的卸荷閥的閥芯直接卸荷回油．使流向工作裝置的液壓油減少，減輕液壓負(fù)荷，此部分的功率被分配到驅(qū)動(dòng)輪。 此時(shí)正滿足該作業(yè)所需要的高壓小流量、大牽引力的要求，這樣降低了系統(tǒng)的熱平衡溫度和功率損失，提高了機(jī)器的工作效率，提高了牽引力，使挖掘、裝載能力更強(qiáng)。 先導(dǎo)控制卸荷閥能夠根據(jù)作業(yè)狀況自動(dòng)實(shí)現(xiàn)雙泵合流、直接卸油，降低了系統(tǒng)溫升及功率損失，提高裝載機(jī)鏟掘時(shí)的牽引力；同時(shí)又能滿足裝載機(jī)鏟掘松士及提升等作業(yè)時(shí)，動(dòng)臂快速提升的要求。 先導(dǎo)控制卸荷閥中的電磁閥是一個(gè)可選件，選用時(shí)可以通過(guò)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸油，操作者可以根據(jù)實(shí)際工況給電磁閥輸送一個(gè)電信號(hào)，使卸荷閥閥芯打開(kāi)進(jìn)行卸油。本機(jī)沒(méi)用電信號(hào)，而是直接用先導(dǎo)油作為控制信號(hào)同樣取得了很好的效果。 徐工LW820G輪式裝載機(jī)是自主研制開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，雙泵合分流及先導(dǎo)壓力卸荷技術(shù)該機(jī)上得到了成功的應(yīng)用，它以的性能、高作業(yè)效率、以及良好的外觀造型贏得了贊譽(yù)。 |
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