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工程機械電液比例閥的利用技術及特點

作者:AM8亚美来源:[AM8亚美公司]访问:330时间:2019-11-18

電液比例閥是閥內比例電磁鐵根據輸進的電壓信號產生相應動作,使工作閥閥芯產生位移,閥口尺寸發生改變並以此完成與輸進電壓成比例的壓力 、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機械、液壓或電的形式進行反饋。由於電液比例閥具有形式種類多樣、輕易構成使用電氣及計算機控製的各種電液係統、控製精度高、安裝使用靈活和抗汙染能力強等多方麵優點,是以利用領域日益拓寬。近年研發生產的插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機械的使用特點,具有先導控製、負載傳感和壓力補償等功能。它的出現對移動式液壓機械整體技術水平的提升具有首要意義。特別是在電控先導操縱、無線遠控和有線遠控操縱等方麵揭示了其良好的利用遠景。

  2工程機械電液比例閥的種類和形式

  電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。根據工程機械液壓操縱的特點,以結構形式劃分電液比例閥首要有兩類:一類是螺旋插裝式比例閥(screwin cartridge proportional valve),另一類是滑閥式比例閥(spool proportiona lvalve)。

  螺旋插裝式比例閥是通過螺紋將電磁比例插裝件固定在油路集成塊上的元件,螺旋插裝閥具有益用靈活、節省管路和本錢低廉等特點,近年來在工程機械上的利用愈來愈廣泛。常用的螺旋插裝式比例閥有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例閥首要是比例節流閥,它常與其它元件一起構成複合閥,對流量、壓力進行控製;三通式比例閥首要是比例減壓閥,也是移動式機械液壓係統中利用較多的比例閥,它首要是對液動操縱多路閥的先導油路進行操縱 。利用三通式比例減壓閥可以代替傳統的手動減壓式先導閥,它比手動的先導閥具有更多的靈活性和更高的控製精度。可以製成如圖所示的比例伺服控製手動多路閥,根據不同的輸進信號,減壓閥使輸出活塞具有不同的壓力或流量進而實現對多路閥閥芯的位移進行比例控製。四通或多通的螺旋插裝式比例閥可以對工作裝配實現單獨的控製。

  滑閥式比例閥又稱分配閥,是移動式機械液壓係統最基本的元件之一,是能實現方向與流量調節的複合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想的電液轉換控製元件,它不僅保存了手動多路閥的基本功能,還增加了位置電反饋的比例伺服操縱和負載傳感等先進的控製手段。所以它是工程機械分配閥的更新換代產品。

  出於製造本錢的考慮和工程機械控製精度要求不高的特點,一般比例多路閥內不配置位移感應傳感器,也不具有電子檢測和糾錯功能。所以,閥芯位移量輕易受負載變化引發的壓力波動的影響,操縱過程中要靠視覺觀察來保證作業的完成。在電控 、遠控操縱時更應注不測界幹涉的影響。近來,由於電子技術的發展,人們愈來愈多地采用內裝的差動變壓器(LDVT)等位移傳感器構成閥芯位置移動的檢測,實現閥芯位移閉環控製。這類由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅動放大器和其它電子電路構成的高度集成的比例閥,具有一定的校正功能,可以有效地克服一般比例閥的缺點,使控製精度得到較大進步 。

  3電液比例多路閥的負載傳感與壓力補償技術

  為了節約能量 、降低油溫順進步控製精度,同時也使同步動作的幾個履行元件在活動時互不幹擾,現在較先進的工程機械都采用了負載傳感與壓力補償技術。負載傳感與壓力補償是一個很相似的概念,都是利用負載變化引發的壓力變化往調節泵或閥的壓力與流量以適應係統的工作需求。負載傳感對定量泵係統來講是將負載壓力通過負載感應油路引至長途調壓的溢流閥上,當負載較小時,溢流閥調定壓力也較小;負載較大,調定壓力也較大 ,但也始終存在一定的溢流損失。對於變量泵係統是將負載傳感油路引進到泵的變量機構,使泵的輸出壓力隨負載壓力的升高而升高(始終為較小的固定壓差),使泵的輸出流量與係統的實際需要流量相等,無溢流損失,實現了節能。

  壓力補償是為了進步閥的控製性能而采取的一種保證措施。將閥口後的負載壓力引進壓力補償閥,壓力補償閥對閥口前的壓力進行調整使閥口前後的壓差為常值,如許根據節流口的流量調節特性流經閥口的流量大小就隻與該閥口的開度有關,而不受負載壓力的影響。

  4工程機械電液比例閥的先導控製與遠控

  電液比例閥和其它專用器件的技術進步使工程車輛擋位、轉向、製動和工作裝配等各種係統的電氣控製成為現實。對於一般需要位移輸出的機構可采用類似於圖的比例伺服控製手動多路閥驅動器完成。電氣操縱具有響應快、布線靈活、可實現集成控製和與計算機接口輕易等優點,所以現代工程機械液壓閥已愈來愈多地采用電控先導控製的電液比例閥(或電液開關閥)代替手動直接操縱或液壓先導控製的多路閥。采用電液比例閥(或電液開關閥)的另一個明顯優點是在工程車輛上可以大大減少操縱手柄的個數,這不但使駕駛室布置簡潔 ,而且能夠有效降低操縱複雜性 ,對進步作業質量和效率都具有首要的實際意義。圖2是TECNORD公司JMF型控製搖杆(joystick),利用一個搖杆就可以對如圖2中的多片電液比例閥和開關閥進行有效控製。該搖杆在X軸和Y軸方向都可以實現比例控製或開關控製,利用十分方便。

  隨著數字式無線通訊技術的迅速發展,出現了性能穩定、工作可靠 、適用於工程機械的無線遠控係統,布置在移動機械上的遠控接收裝配可以將接收到的無線電信號轉換為控製電液比例閥的比例信號和控製電液開關閥的開關信號,和控製其它裝配的相應信號,使得本來手動操縱的各個元件都能接受遠控電信號的指令並進行相應動作,此時的工程機械實際上已成為遠控型的工程機械。

  無線遠控發射與接收係統已成功地利用於多種工程機械的遠控改造。從安全角度考慮,它發射的每條數字數據指令都具有一組特別的係統地址碼,這類地址碼廠家隻使用一次。每個接收機隻對有相同地址碼的發射信號有反應,其它無線信號即使是同頻率信號也不會對接收裝配產生影響。加上其它安全措施的采用使係統的可靠性得到了充分的保障。在裝載機、鑿岩機、混凝土泵車、高空作業車和橋梁檢驗車等多種移動式機械的遠控改造中獲得成功。產業遠控裝配與電液比例閥相得益彰,電液比例閥為工程機械的遠控化提供了可行的接口,遠控裝配又使電液比例閥得以發揮更大的感化。

  5電液比例閥在工程機械上利用實例

  某型汽車起重機的液壓係統簡圖,圖中僅畫出了與電液比例閥有關的部分。該機采用了3片TECNORDTDV-4/3LM-LS/PC型比例多路閥,負載傳感油路中的3個梭閥將3個工作負載中的最大壓力選出來送至長途調壓溢流閥的遠控口,調整溢流閥的溢流壓力,使液壓泵的輸出壓力恰好符合係統負載的需要即可,從而達到一定的節能目的。壓力補償油路使得通過每一片閥的流量僅與該閥的開度有關,而與其所承受的負載無關,與其它閥片所承受的負載也沒有關係,從而達到在任一負載下均可隨意控製負載速度的目的。

  某推土機推土鏟手動與電液比例先導控製實例 。當二位三通電磁閥不通電時 ,先導壓力與手動減壓式先導閥相通,梭閥選擇來自手動先導閥的壓力對液動換向閥進行控製;當二位三通電磁閥通電時,先導控製壓力油通向三通比例減壓式先導閥,通過梭閥對液動換向閥進行控製。

  6小結

  以上扼要先容了電液比例閥的工作道理和結構形式、工作特點,對比例閥的負載感應和壓力補償道理進行了分析研究。對電液比例閥的不同利用,特別是在工程機械的先導控製和遠控方麵的利用進行了論述。電液比例閥對簡化工程機械操縱、進步效率和作業精度和實現智能化作業都有著極其首要的意義,其性能的進一步進步和利用範圍的日益拓寬必將使工程機械產品的技術水平得到較大程度的進步。

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