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挖掘机负流量液压系统工作特点和存在的问题

作者:机械圈日期:2022-04-05浏览:343分类:液压传动

目前我国(非外资企业)大多采用负流量控制系统(开中心),而国外先进挖掘机厂大多改用中位闭式负载敏感压力补偿多路阀系统。 下面就这两种液压系统的工作原理及其优缺点进行分析。

开中心液压系统采用六通多路阀,各操纵阀的结构简图和液压符号如图 1 所示。

挖掘机负流量液压系统工作特点和存在的问题

操纵阀在中位时泵压力油P 通过直通油道 D,经过各阀,最后回油箱 T,执行器动作时P→D 的阀口逐渐关小,P→A 和 B→T 的阀口逐渐开大。其调速是采用旁路回油节流和进油节流的组合,其调速作用是通过阀杆节流,控制去油缸和回油箱的开口量来实现的,如图 1(c)所示。由于是靠回油节流建立的压力来克服负载压力, 因此调速特性受负载压力和油泵流量的影响。

开中心油路油缸起动的阀杆行程与负荷压力、泵流量有关。负荷压力愈高,泵流量愈小,阀杆死行程愈大(死区大)。负荷压力愈高,泵流量愈小,调速区域愈小。轻负荷时,流量调整行程大,操纵性能好。重负荷时,流量调整行程小,操纵性能差。速度调整操纵不稳定,阀杆操纵行程不变,但随负荷变化和泵流量变化,则油缸速度会产生变化。

挖掘机工作过程负载压力是不稳定的,随时变化着的,液压泵的流量也在不断变化,因此使其调速性能很不稳定,操纵困难。

开中心油路操纵性能的另一缺点是:当一泵供多个执行器同时动作时,因液压油是向负载轻的执行器流动,需要对负载轻的执行器控制阀杆进行节流,特别是像挖掘机这类机械,各执行器的负荷时刻在变化, 但又要合理地分配流量, 以便相互配合实现所要求的复合动作,是很难控制的。

开中心油路第三个缺点是:要满足液压挖掘机各种作业工况要求,同时实现理想的复合动作,是很困难的。例如,双泵合流问题:挖掘机实际工作中,动臂、斗杆、铲斗都要求能合流,但有时却不要求合流,但对开中心油路来说,要实现有时合流,有时不合流是很困难的。

各种作业工况复合动作问题:例如:掘削装载工况,平整地面工况,沟槽侧边掘削工况等,如何向各执行器供油,向那个执行器优先供油,如何按操作者的愿望实现理想的配油关系也是很困难的。还有作业装置同时动作时行走直线性等问题。

对于开中心油路光靠操纵多路阀阀杆来实现挖掘机作业动作要求是不行的。 为此设计师在开中心系统的设计上动足了脑筋,想了许多办法,采用了不少通断型二位二通阀和插装阀来改变供油,在油路上通过设置节流孔和节流阀来实现优先供油关系。但是可以这样说,采用了这些措施,开中心油路仍然是不理想的,仍不能满足挖掘机工作要求和理想的作业动作要求。

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