挖掘机液压基础知识(4)
右安全阀f1
1. 2. 3.
重要提示:马达停止转动时A 口变为吸油腔,压力最低。
安全阀f 完全关闭后,马达B 口的压力作用在右安全阀f1 的b 口(大直径减去小直径的环行面积)将油泄到a 口(注意径减去小直径的环行面积),将油泄到(注意a 口与马达的与马达的A 口相通相通)。此时的这个压力叫做二级压力,也就是最大制动压力。
整个过程看出,正常行走时,该阀也有一个短暂的打开过程,但是马上就关闭了起到了启动平稳制动时吸收压力脉冲的作用就关闭了。起到了启动平稳,制动时吸收压力脉冲的作用。
接缓冲活塞
C
马达B 口来油
b
泄到马达A 口
直径大
该腔变为吸油腔,压力最低。
b
c
a
直径小
b →a ,开启压力41.2MPa
行走安全阀
缓冲活塞阀体弹簧孔
节流孔滑阀
节流孔
压力油
节流孔阀杆回油
回转马达控制回路
中位制动延时阀过载保护回转制动补油阀回转防反转阀
回转安全阀(关闭状态)
面积A3 =环形面积+A2;面积A4 =环形面积;A1>A2;A4>A3该状态:差动阀杆P1×(A1-A2)=F
缓冲阀P1 P1×(A4-A3)=F
A2面积A1面积A3
F
P1
面积A4
T
差动阀杆
节流孔
缓冲阀
开启并逐渐升压状态
阀杆右移打开F 增大P1升高
T
当P1压力逐渐升高时,缓冲阀左移,A3 腔的油被迫从节流孔中挤出来,压力逐渐上升。
压力
全开启状态
缓冲阀移动到最左端后压力上升至设定值缓冲阀移动到最左端后,压力上升至设定值。该状态:差动阀杆P2×(A1-A2)=F +Δ F
缓冲阀P2 P2×(A4-A3)=F +Δ FF
F + FP2
时间
整个过程看出,正常回转时,该阀也有一个短暂的打开过程,但是马上就关闭了。起到了启动平稳,制动时吸过程但是马就关闭了起到了启动平稳制动时吸收压力脉冲的作用。
回转安全阀(设计要点)
面积A3 =环形面积+环形面积+A2;面积面积A4 =环形面积;环形面积A1>A2;A4>A3
联立各状态方程解出:(A1-A2)=(A4-A3)
弹簧力决定了开启压力和设定压力,节流孔决定了压力上升的时间。
A2
面积A1面积A3
F
P1
面积A4
T
差动阀杆
节流孔
缓冲阀
KAWASAKI
回转安全阀(关闭状态)
面积大节流孔
面积小
缓冲阀
A
T
T
差动阀杆
可变环形缝隙
压力
全开启状态
时间
随着缓冲阀的右移,节流作用使该腔压力逐渐升高随着缓冲阀的右移节流作用使该腔压力逐渐升高。此时此时A 腔压力随之上升,达到系统压力设定值。
缓冲阀
A
T T
阀杆
可变环形缝隙节流
整个过程看出,正常回转时,该阀也有一个短暂的打开过程,但是马上就关闭了。起到了启动平稳,制动时吸收压力脉冲的作用。
中位
油道
油道
防反转阀
上下阀接触的距离很短
油道
上阀节流孔下阀弹簧滑阀
防反转阀
初始启动时压力比较高
上阀作用面积小
马达初始启动旋转
下阀向上顶起
下阀作用面积大
防反转阀
钢球被顶上去
节流的原因使下阀下降快上阀下快,上阀下降慢。从初始启动到正常运转会有少量泄漏少量泄漏。大量的进油使这个过程很短,人感觉不到觉不到。
马达
正常旋转
这腔有油压
滑阀底部有油压作用向上推
系统低于最高启动压力后,上下阀被弹簧一起弹簧起推下来
惯性
制动
防反转阀
高压时下阀被顶上去
高压低压
钢球被顶上去
这腔有油压
滑阀底部有油压作用向上推
防卸压互通
反转回转将停止时压力降低阀
有阻尼下降回位的慢
卸压互通
阻尼孔
钢球一直被油压顶在上面
无阻尼下降回位的快
阀杆移动与两阀杆分开左面同样道理
而导通油道
反转惯性反转
防卸压
反转阀
低压高压
油压将钢球顶到上端
油压将钢球压到下端
防反转阀使用效果
压力
没有防反转阀
有防反转阀
时间
液压和电子控制的研究方向
•计算机全功率控制•智能化挖掘机
•主要体现:司机单(电控)手柄操作与主要体现司机单(电控)手柄操作与工作装置行为轨迹控制。例如,平整场地和开挖边坡。地和开挖边坡
•运用信号处理技术、模糊控制技术、神经网络技术在线辩识驾驶员作业意图的方法建立功率匹配决策的智能化方法,建立功率匹配决策的智能化
电子控制液压系统
柴油机速度传感器
主泵2
先导泵
主泵1
油门执行器
泵压力传感器力感
反馈传感器
泵压力传感器电比例减压阀
计算机控制器
监视器
柴油机速度旋钮
电子控制液压系统
•
电子控制液压系统简称电控系统,它监测发动机转速随着外载荷增大泵的功率增加动机转速。随着外载荷增大,泵的功率增加,发动机的负荷也随之增大。当外载荷增大致使发动机转速降低时电控系统起作用它使发动机转速降低时,电控系统起作用,它自动调小泵的起调压力,减小泵的功率,也就减小了发动机的负荷使发动机转速恢复就减小了发动机的负荷,使发动机转速恢复正常。
随着使用工况的不同,可以任意人为设定泵的功率,最大限度地发挥机器的使用范围。
•
电液比例型控制系统(闭环)
负
反馈测量元件
正
差值●
电子
放大器
比例电磁铁电液比例阀
液压控制阀
执行元件
负载
电液比例阀组成:比例电磁铁(电液-机械比例转换装置)机械转换装+液压控制阀本体
电-机械比例转换装置:将输入的电信号按比例地连续地机械比例转换装置将输入的电信号按比例地连续地转换为机械力和位移输出。
液压阀本体:接受这种机械力和位移的输出按比例地连续地输出压力或者流量。
电液比例阀
•这两个例子中电液比例阀的组成为:将开关或定值型控制阀的手控部分改为比例电磁铁(电-机械比例转换装置)。电液比例阀按用途分为四类:
⑴电液比例压力阀⑵电液比例流量阀⑶电液比例换向阀⑷电液比例复合阀•
比例电磁铁的特性
•由电子放大器驱动并且一起配套供应。它的作用是:把输入的电信号转换成定的位移,作用是:把输入的电信号转换成一定的位移,此位移通过液压阀可以压紧或放松一个弹簧,或者可以移动个阀杆或者可以移动一个阀杆。
与一般的通断型电磁铁的主要区别在于普通电磁铁是变气隙的比例电磁铁的气隙在一电磁铁是变气隙的,比例电磁铁的气隙在定范围内恒定,保证了电磁引力恒定,而且不同的电流可以对应不同的引力转换到压不同的电流可以对应不同的引力。转换到压力或流量与电流的关系,就是不同的电流对应不同的压力和流量。•
电液比例阀在挖掘机控制系统的应用电液比例阀的特点:
•能实现自动连续控制、远程控制和程序控制。能实现自动连续控制远程控制和程序控制•把电的快速性、灵活性与液压传动力量大的优点结合起来能连续地按比例地控制液压系点结合起来,能连续地、按比例地控制液压系统执行元件的力、速度和方向。
•技术上容易掌握,工作可靠,价格相对较低。•对于位置控制或需要提高系统性能时可以用于负反馈的闭式系统。
电信号KAWASAKI
电液比例减压阀(失电常开)
电液比例减压阀固定弹簧(失电常开)•稳定出口压力措施稳定出口压力措施:看A 口压力的变化。当A 口压直径小T 力升高时力升高时,由于阀杆的面由于阀杆的面积差,在油压作用下阀杆向下移动向下移动,减小开口,使减小开口使开口A A 口压力降低。当A 口压力降低时力降低时,在弹簧力作用在弹簧力作用直径大下阀杆向上移动,增大开Psv 口口,使使A 口压力升高。口压力升高
电液比例减压阀液电控
液压交叉控制ΕP=P1P2 +Psv
KAWASAKI
双泵电控
KAWASAKAI
双泵电控•电比例减压阀是失电常开型,失电时
引入的先导泵压力
最高,泵的功率最
小;
•电比例减压阀得电后,随着电流的逐
步增大引入的先步增大,引入的先
导泵压力逐步减小,泵的功率逐步增大。100
KAWASAKAI 双泵电控
•泵的功率随电比例减压阀输
入电流的变化
曲线。
输入电流在0~100mA 时不呈线性变化规律,因此不用这一段曲线。
泵的功率设定及其跟随•泵功率跟随:泵最大转
速时流量和功率最大速时流量和功率最大。
随外载荷增大电控系统
使泵的功率减小。使泵的功率减小
•泵的转速发生变化时,
泵的实际流量也将发生
变化,此时电控系统可
以给泵设定一个固定的
功率。Q 泵功率跟随模式Ⅰ泵功率最大模式Ⅱ不跟随设定泵的固定功率泵的全功率曲线P
希望大家对液压挖掘机有一个初步的了解和认识
谢谢各位!