電液比例閥工程機械應用解析

電液比例閥工程機械應用解析

1 .工程機械電液比例閥種類和形式
電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。工程機械液壓操作特點，以結構形式劃分電液比例閥主要有兩類：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 proportional valve)螺旋插裝式比例閥是螺紋將電磁比例插裝件固定油路集成塊上元件，螺旋插裝閥具有應用靈活、節(jié)省管路和成本低廉等特點，近年來工程機械上應用越來越廣泛。常用螺旋插裝式比例閥有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例閥主比例節(jié)流閥，它常它元件一起構成復合閥，對流量、壓力進行控制；三通式比例閥主比例減壓閥，也是移動式機械液壓系統(tǒng)中應用較多比例閥，它主對液動操作多路閥先導油路進行操作。利用三通式比例減壓閥可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)手動減壓式先導閥，它比手動先導閥具有更多靈活性和更高控制精度。可以制成如圖1所示比例伺服控制手動多路閥，不同輸入信號，減壓閥使輸出活塞具有不同壓力或流量進而實現(xiàn)對多路閥閥芯位移進行比例控制。四通或多通螺旋插裝式比例閥可以對工作裝置實現(xiàn)單獨控制。

2. 電液比例多路閥負載傳感與壓力補償技術
節(jié)約能量、降低油溫和提高控制精度，同時也使同步動作幾個執(zhí)行元件運動時互不干擾，現(xiàn)較先進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概念，都是利用負載變化引起壓力變化去調節(jié)泵或閥壓力與流量以適應系統(tǒng)工作需求。負載傳感對定量泵系統(tǒng)來講是將負載壓力負載感應油路引至遠程調壓溢流閥上，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，但也始終存一定溢流損失。變量泵系統(tǒng)是將負載傳感油路引入到泵變量機構，使泵輸出壓力隨負載壓力升高而升高（始終為較小固定壓差），使泵輸出流量與系統(tǒng)實際需要流量相等，無溢流損失，實現(xiàn)了節(jié)能。壓力補償是提高閥控制性能而采取一種保證措施。將閥口后負載壓力引入壓力補償閥，壓力補償閥對閥口前壓力進行調整使閥口前后壓差為常值，這樣節(jié)流口流量調節(jié)特性流經閥口流量大小就只與該閥口開度有關，而不受負載壓力影響。

3.工程機械電液比例閥先導控制與遙控
電液比例閥和其它器件技術進步使工程車輛擋位、轉向、制動和工作裝置等各種系統(tǒng)電氣控制成為現(xiàn)實。一般需要位移輸出機構可采用類似于圖1 比例伺服控制手動多路閥驅動器完成。電氣操作具有響應快、布線靈活、可實現(xiàn)集成控制和與計算機接口容易等優(yōu)點，現(xiàn)代工程機械液壓閥已越來越多采用電控先導控制電液比例閥（或電液開關閥）代替手動直接操作或液壓先導控制多路閥。采用電液比例閥（或電液開關閥）另一個顯著優(yōu)點是工程車輛上可以大大減少操作手柄個數，這使駕駛室布置簡潔，能夠有效降低操作復雜性，對提高作業(yè)質量和效率都具有重要實際意義。圖2是TECNORD公司 JMF型控制搖桿（joystick），利用一個搖桿就可以對如圖2中多片電液比例閥和開關閥進行有效控制。該搖桿X軸和Y軸方向都可以實現(xiàn)比例控制或開關控制，應用十分方便。
數字式無線通訊技術迅速發(fā)展，出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠、適用于工程機械無線遙控系統(tǒng)，布置移動機械上遙控接收裝置可以將接收到無線電信號轉換為控制電液比例閥比例信號和控制電液開關閥開關信號，以及控制其它裝置相應信號，使原來手動操作各個元件都能接受遙控電信號指令并進行相應動作，此時工程機械實際上已成為遙控型工程機械。無線遙控發(fā)射與接收系統(tǒng)已成功應用于多種工程機械遙控改造。從安全角度考慮，它發(fā)射每條數字數據指令都具有一組特別系統(tǒng)址碼，這種址碼廠家只使用一次。每個接收機只對有相同址碼發(fā)射信號有反應，其它無線信號是同頻率信號會對接收裝置產生影響。加上其它安全措施采用使系統(tǒng)可靠性到了充分保障。裝載機、鑿巖機、混凝土泵車、高空作業(yè)車和橋梁檢修車等多種移動式機械遙控改造中獲成功。工業(yè)遙控裝置與電液比例閥相益彰，電液比例閥為工程機械遙控化提供了可行接口，遙控裝置又使電液比例閥以發(fā)揮更大作用。

4. 電液比例閥工程機械上應用實例
某型汽車起重機液壓系統(tǒng)簡圖，圖中僅畫出了與電液比例閥有關部分。該機采用了3片TECNORD TDV－4/3 LM－LS/PC型比例多路閥，負載傳感油路中3個梭閥將3個工作負載中zui大壓力選出來送至遠程調壓溢流閥遠控口，調整溢流閥溢流壓力，使液壓泵輸出壓力恰好符合系統(tǒng)負載需要即可，達到一定節(jié)能目。壓力補償油路使每一片閥流量僅與該閥開度有關，而所承受負載無關，它閥片所承受負載也沒有關系，達到任一負載下均可隨意控制負載速度目。
某推土機推土鏟手動與電液比例先導控制實例。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壓力對液動換向閥進行控制；當二位三通電磁閥通電時，先導控制壓力油通向三通比例減壓式先導閥，梭閥對液動換向閥進行控制。

 

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