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)到溢流閥的開啟壓力時，溢流閥開啟，泵卸荷；當(dāng)系統(tǒng)壓力降至溢流閥的關(guān)閉壓力時，溢流閥關(guān)閉，泵向系統(tǒng)加載。使泵卸荷時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。差值過小，則泵的卸荷與加載動作過于頻繁；差值過大，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)定壓力時自動地使液壓泵卸荷。閥中有內(nèi)裝單向閥防止蓄能器中的帶壓油液倒流。此時由蓄能器維持對系統(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，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。低壓時兩個泵同時向系統(tǒng)供油，高壓時此閥使大泵卸荷并把它與高壓部分隔開。 用于蓄能器地閥與蓄能器之間地壓降不得超過設(shè)定壓力地10%。外泄式閥泄油口背壓不得超過設(shè)定壓力地2%。 HAWE哈威多路組合換向卸荷閥設(shè)計 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，在農(nóng)業(yè)機械、工程機械多執(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)機械中，特別是聯(lián)合收割機中，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．因此有必要對其卸荷性能進(jìn)行分析，并合理地設(shè)計卸荷閥． 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，各聯(lián)閥芯均處于中立位置，油源來油經(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（即把此卸荷油道切斷）．油源來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)點是換向閥閥桿從中立位置→工作位置的移動過程中，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)行元件啟動平穩(wěn)，無沖擊，而且有一定調(diào)速性能，壓力閥結(jié)構(gòu)簡單．其缺點是卸荷油道長，壓力損失大，尤其換向閥路數(shù)多時，弊端更為突出，該種卸荷方式多用于路數(shù)較少的場合． 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，有時又是溢流閥．卸荷時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，卸荷閥的控制油道（見圖1b和圖2）貫穿各路換向閥并與油箱連通．卸荷時，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是其控制油道與油箱通斷與否，由電磁閥控制，見圖1c，卸荷油道短，卸荷時壓力損失低，又便于自動控制，但卸荷的可靠性低，多用于電磁多路閥的場合． 卸荷閥的設(shè)計 工程上使用多路組合換向閥，就目前來看多為手動式，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，下面簡要介紹一下其設(shè)計方法． 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同心、二級同心和滑閥式三類．其中滑閥式結(jié)構(gòu)工作壓力低，控制壓力精度不高；三級同心結(jié)構(gòu)雖成熟，目前應(yīng)用較廣，但與二級同心式比較，不及二級同心式動作靈敏，規(guī)格相同，行程相同時，二級同心結(jié)構(gòu)的通油能力遠(yuǎn)大于三級同心結(jié)構(gòu)；二級同心式控制壓力穩(wěn)定，加工工藝性好，二級同心式應(yīng)用前景廣闊，這里以二級同心結(jié)構(gòu)，討論其結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計方法． 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，D0取的小，油液流動不通暢，壓力損失大，容易發(fā)熱．應(yīng)使多路閥通過額定流量時其油液流速不超過允許值， 2、主閥座孔直徑D2 適當(dāng)增大D2有利于提高閥的靈敏度，但過大會使閥不易穩(wěn)定，一般先根據(jù)經(jīng)驗公式確定主閥閥芯過流部分的直徑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，可提高閥的開啟壓力，保證閥工作穩(wěn)定，不過，D值過大，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)致動態(tài)過程時間延長， 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及長度l0 主閥芯上阻尼孔d0 越小，其長度l0越長，則節(jié)流與阻尼作用越顯著，閥的啟閉特性好，動態(tài)穩(wěn)定性好，但閥芯動作滯后大，靈敏度降低，增加了動態(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)向長度l 增大主閥芯導(dǎo)向長度l,有利主閥芯工作穩(wěn)定,減少嘯叫和壓力振擺,但過大，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對導(dǎo)閥動態(tài)特性影響較大，為使阻尼也起正常作用，設(shè)計中保證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)閥欲開未開時導(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； 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． 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)加長主閥芯導(dǎo)向長度，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，裝載機轉(zhuǎn)向和工作裝置都是靠液壓系統(tǒng)來控制完成的，多數(shù)裝載機采用的是雙泵合流系統(tǒng)即在裝載機不轉(zhuǎn)向時轉(zhuǎn)向液壓控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)向泵輸出的液壓油通過液壓閥強制的全部合流到工作液壓控制系統(tǒng)中去。該系統(tǒng)在裝載機收斗鏟掘物料時需要的是高壓力小流量，而目前裝載機工作液壓控制系統(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溢流閥高壓溢流回油箱。這樣一來工作液壓控制系統(tǒng)的功率利用率低、能耗大、污染大，同時液壓系統(tǒng)的發(fā)熱導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度過高，影響了液壓系統(tǒng)的可靠性，降低了裝載機作業(yè)時的牽引性能。徐工LW820G輪式裝載機轉(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)用大大改善了整機的性能，提高了整機的可靠性。 先導(dǎo)壓力卸荷系統(tǒng)特點 1．利用較小流量的先導(dǎo)油推動流量放大閥的主閥芯移動，控制轉(zhuǎn)向泵過來的較大流量的壓力油進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸，實現(xiàn)了以低壓小流量控制高壓大流量的目的，減輕操作者的勞動強度。 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，實現(xiàn)了雙泵合流，降低了工作泵的排量，提高了可靠性，同時節(jié)約了能量和提高三項和性能。 3．先導(dǎo)油控制的卸荷閥實現(xiàn)了在裝載機鏟掘作業(yè)時將轉(zhuǎn)向泵來油直接低壓卸荷回油，提高了裝載機的牽引力，同時又能滿足鏟掘松土等作業(yè)時動臂快速提升的要求。 4．通過卸荷閥的直接回油，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)由二個油泵供油，主泵為P7600－F100，用于控制動臂和鏟斗油缸的運動，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)到控制動臂、鏟斗油缸的工作速度。先導(dǎo)泵的油液首先進(jìn)入制動閥，在保證制動用油外，向先導(dǎo)系統(tǒng)提供操縱油源，此油液通過減壓閥減至先導(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作。 拉動操作手柄向后移動，先導(dǎo)油進(jìn)入比例先導(dǎo)減壓閥，從比例先導(dǎo)減壓閥出來的先導(dǎo)油控制主換向閥閥芯的移動，使工作泵的來油進(jìn)入動臂油缸實現(xiàn)動臂上升。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，主換向閥通過的流量越大，動臂上升的速度越快。當(dāng)操作手柄拉限位置時，手柄中的限位電磁鐵通電，手柄在極限位置被吸合。動臂以zui大的速度上升，當(dāng)升至動臂上位限位開關(guān)所限定的位置時，操作手柄限位電磁鐵斷電，手柄自動恢復(fù)到中位，動臂就可保持在所限定的位置。在動臂上升的過程中，若需要動臂在某一位置停留，則需將操作手柄退回中位。 在提升等作業(yè)時，先導(dǎo)控制卸荷閥的閥芯關(guān)閉，轉(zhuǎn)向泵來的油打開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，使鏟斗油缸運動，完成裝載動作。 在挖掘、裝載作業(yè)時，先導(dǎo)控制油推動卸荷閥的閥芯移動，轉(zhuǎn)向泵來油通過開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)動輪。 此時正滿足該作業(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，提高了機器的工作效率，提高了牽引力，使挖掘、裝載能力更強。 先導(dǎo)控制卸荷閥能夠根據(jù)作業(yè)狀況自動實現(xiàn)雙泵合流、直接卸油，降低了系統(tǒng)溫升及功率損失，提高裝載機鏟掘時的牽引力；同時又能滿足裝載機鏟掘松士及提升等作業(yè)時，動臂快速提升的要求。 先導(dǎo)控制卸荷閥中的電磁閥是一個可選件，選用時可以通過控制信號，實現(xiàn)自動卸油，操作者可以根據(jù)實際工況給電磁閥輸送一個電信號，使卸荷閥閥芯打開進(jìn)行卸油。本機沒用電信號，而是直接用先導(dǎo)油作為控制信號同樣取得了很好的效果。 徐工LW820G輪式裝載機是自主研制開發(fā)的產(chǎn)品，雙泵合分流及先導(dǎo)壓力卸荷技術(shù)該機上得到了成功的應(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。 |
