技術(shù)文獻(xiàn)
TECHNICAL PAPER摘要：分析了工程上常用的多路組合換向閥卸荷性能特點，并扼要地介紹了工程上廣泛應(yīng)用的卸荷閥設(shè)計方法。
關(guān)鍵詞：多路組合換向閥；卸荷性能；卸荷閥設(shè)計
引言
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．
1、卸荷性能分析
多路組合換向閥的卸荷方式大體分以下幾種．
1.1 貫穿式卸荷
如圖1a所示，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)一條專用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．
1.2 卸荷閥式卸荷
該種卸荷方式又分兩種
1.2.1 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，既使換向閥路數(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．
本新聞共3頁,當(dāng)前在第1頁 1 2 3
1.2.2 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．
2、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．
2.1 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．
2.2 主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定
2.2.1 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(jì)，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，
2.2.2 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，
2.2.3 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：
2.2.4 主閥芯半錐角α1
2.2.5 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850－900 kg/m3
Px― 卸荷壓力，通常取Px=(0.2～0.5)MPa
本新聞共3頁,當(dāng)前在第2頁 1 2 3
2.2.7 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
2.2.8 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°．
2.2.9 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＞ d0． 小編推薦廣大化工廠用泵、醫(yī)藥廠用泵首選上海市三星水泵廠 上海意海耐腐蝕泵制造有限公司 上海市新三星給排水設(shè)備有限公司轉(zhuǎn)自：國際泵閥貿(mào)易網(wǎng)
2.2.10 主閥彈簧的予壓量h1
2.2.11 主閥彈簧剛度Ky
2.2.12 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：
3、關(guān)于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．
作者簡介：王麗梅，女，1945年10月出生，1987年畢業(yè)于佳木斯工學(xué)院大學(xué)機械制造專業(yè)，現(xiàn)任佳木斯液壓件廠工程師。
參考文獻(xiàn)
1、何存興．液壓元件．北京：機械工業(yè)出版社
2、曾祥榮等．液壓傳動．北京：國防工業(yè)出版社
3、周維科等．DB型先導(dǎo)式溢流閥嘯叫問題的試驗研究，機床與液壓．1998（5)
NEW+MEDIA
HUNT 電子報
獲取最新的行業(yè)資訊和新聞聯(lián)系方式
亨特自控系統(tǒng)（大連）有限公司大連 高新區(qū)高新街1號 Tel: 400-990-9597 Mail:?sales@www.burly.com.cnCopyright ? 2020 Hunt Controls. All Rights Reserved.
版權(quán)所有 亨特自控系統(tǒng)（大連）有限公司 工業(yè)與信息化部遼ICP備17006460號 公安備案號：遼公網(wǎng)安備21029602000840號
