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历 院 } 东芝负载敏感压力礼偿控掘栅液压系统 黄宗益，杨颖子 同济大学，上海 2 0 0 0 9 2 [ 中图分类号]T U 6 2 1 ；T H 1 3 7 ． 7 [ 文献标识码]B [ 文章编号]1 0 0 1 1 3 6 6 2 0 0 5 0 5 0 0 2 9 0 3 To s h i b a i n n o v a t i o n b r e e d- - o f f l o a d s e n s i n g s y s t e m t o h y d r a u l i c s y s t e m o f e x c a v a t o r I - U A I Z 0 n g 。 y i ，Y A l e 3 Yi n g - z i 东芝负载敏感压力补偿 系统 I n n o v a t i v e b r e e d o f f l o a d s e n s i n g s y s t e m采用回油路分流 比负载敏感压力补偿多路 阀 I B系列多路阀 和负流量控制泵 P V B系列变量泵 ，其挖掘机 液压系统一般都 由 4大部分组成。I B系统中各 液压作用元件液压子系统和多路阀先导操纵系统 这 2 个部分没有多大特色，为节约篇幅本文不作 介绍。本文重点介绍 I B系统中具有特色的多路 阀液压系统和液压泵控制系统。 下 1 个供后备用，可装其他附属工作装置。各阀 并联供油，中位封闭。阀组中包括液压作用元件 的过载阀和补油阀、具有增压功能的安全阀、油 泵流量控制阀和负流量控制节流孔等。 1 ． 1 IB系列多路阀 原理符号如图 2 所示。 1 东芝回油压力补偿分流比负载敏感阀 cYL 东芝 回油路压力补偿分流比负载敏感阀液压 系统的原理符号如图 1 所示。该阀由9 联阀组成 动臂，斗杆，铲斗，回转和 2 个行走外，有 3 个供选用阀 ，可用于小型挖掘机上。3个供选 用阀中 1 个用于推土，1 个用于动臂偏转，还剩 ． f { f ⋯ ～l { l l l 1 L6_ J L 6_ J T P 图 2 旧 系列阀结构和原理符号图 1 一主阀；2 一 进油单向阀；3 一再生单向阀； 4 一压力补偿阀；5 一检出最高负荷压力单向阀 b CYL B r I f } 母 I 辟 T l l I l I l -- 虱 萋 r 习 一 一 l l l 蔗 。 i I l I 萎 二 r 耋 一 善 亘 _ 一 蚕 一 ＼ 一 蓦 ＼ ＼ l 【 l l I ＼ f『 f{ f 础 f 硅 硅 硅 油泵负流量 l 力 }空 制 油泵行走行走 铲斗 动臂 选用 斗杆 选用 选用 图 1 I B系列挖掘机多路阀液压系统 建筑机械化2 0 0 5 5 2 9 维普资讯 I B系列多路阀块由主阀 1 三位十通阀 、 压力补偿阀 4 、进油单向阀 2 、再生单 向阀 3 、 检出最高负载压力单向阀 5以及油缸 A和 B腔 的过载阀和补油单向阀等组成。 1 ． 2 回油路压力补偿工作原理和特点 I B系列负载敏感阀工作原理如图 3 所示。 ■ 瞄 L ／2 ／ l ‘ r ／ L． _ _ J 妄 I 山 l ＼ 一 矗田 图 3 旧 负载敏感阀原理图 1 一变量油泵； 2 一 流量控制阀； 3 一 安全阀； 4 一 负流量控制节流孑 L 压力补偿阀左端受负载压力 P L 即操作阀 的出口压力和弹簧力作用，右端受最大负载压 力 P L 作用，从压力补偿阀力平衡可得 APL PL A 式中A为受压面积； 为弹簧力。 采用弱弹簧，可忽略弹簧力，得 PLPL “ 由于回油路上压力补偿阀的节流补偿作用， 使各操纵阀控制的执行器负载均衡 ，各执行器负 载压力相同，都为 P L 。 通过各压力补偿 阀的压差△P LP L 一 P L ，恰好补偿了负载压力差。 各操纵阀阀杆进出口压差都相等，为 △ PL P 一PL PmPL 式中P 为各阀的进 口压力。 由于各阀△P相等，因此通过各阀杆的流量 只与阀杆行程有关，具有抗饱和的功能。 把压力补偿阀放在回油路上的优点是可以利 用压力补偿阀的节流补偿作用，防止因重力作用 过快下降或产生真空 ，具有平衡功能。 为实现再生供油，油路上设再生单向阀，通 过主阀杆回油节流控制，即实现可变再生功能。 2 负载敏感泵控制系统 东芝小型挖掘机液压系统采用 P V B系列变 量泵，该泵具有恒功率控制阀，可实现恒功率控 制。原用于开中心负流量控制系统，在恒功率控 制阀上 ，有从多路操纵阀回油道节流孔前引入的 先导控制油压实现负流量控制。 I B系列的 P V B泵仍采用负流量控制，在多 路阀上设流量控制阀，在其回油路设负流量控制 节流孔 ，还有当节流孔堵塞时溢流的安全阀，防 止进入变量油缸的油压过高。负流量控制工作原 理如图 3 所示。 流量控制阀为二位二通阀，其作用是控制油 泵排量。左端受泵出口压力 P 作用 ，右端受最 大负载压力 P L 和弹簧力 作用。 当 P 。 一P L ／ A时 ，流量控制阀处于 左位，油泵压力油可通过流量控制阀经节流孔回 油，在节流孔前建立的油压 P f ，将 P 引向调节 油泵的伺服缸，作用在其活塞上，克服弹簧力使 油泵流量减小。弹簧力使油泵排量变大，P 油 压使油泵排量减小 ，油泵排量 由两者力平衡确 定。随着压差／ x pP 。 一P L 增加，流量控制 阀开口量逐渐增大，则流经节流孔的流量增加， P 上升，在 P 作用下油泵流量逐渐减小，与开 中心负流量控制泵性能相同。 该阀的作用是使液压泵出口油压 P 和最高 负载压力P L 之差／ x p保持一定。 ／ x pP 。 一P L ／ A，该压差／ x p也就 是各阀杆的阀前和阀后压差。 液压泵 只 向执行器 提供 比负载稍高一 些 △P 的油压，司机可通过操纵多路阀主阀杆， 进行节流来改变供执行器的流量，因主阀杆节流 使／ x p升高，流量控制阀起作用，打开回油 ，油 通过节流孔，使负流量控制先导控制油压上升， 维普资讯 设计研究 智雒型水平定向钻进铺管设备 梁武，李桂芳，郭 岗，龚敬 中联重科非开挖技术与设备公司，湖南 长沙 4 1 0 0 1 3 “ 智能型水平定向钻进铺管设备”属 “ 8 6 3 ” 计划专题 ，该设备于 2 0 0 3年开始研制，至 2 0 0 4 年底完成样机的室内调试，于 2 0 0 5年 1 月进行 工业性试验和考核。其外形如图 1 。 图1 智能型水平定向钻进铺管设备 1 主要参数 主机功率 k W ． ． ● ‘．． ． ●● ．． ． ． ●‘ ．． ． ● ‘ ．． - ●。 ‘． ． ●● ． ． ● ‘． ． ． ● ．． ●●● ． 1 8 0 最大扭矩 N m 1 2 0 0 0 最大回拖力 k N 3 0 0 钻杆规格 m m 2 j 8 9 4 5 0 0 最大扩孔直径 m m 1 0 0 0 最大钻孔长度 I n 5 0 0 爬坡能力 ％ 2 5 泥浆泵规格 L ／ m i n ，MP a 2 4 0 ，8 配备的气动锤规格 mm 2 j 1 0 2 空压机 m 3 ／ m i n ，MP a 1 7 ，1 ． 2 2 主要特征 2 ． 1 适应范围 该设备既可配备泥浆系统以满足大口径长距 离管线的施工，又可配备气动冲击锤和牙轮回扩 头以适应岩石、卵砾石等复杂地层的施工。该设 备强大的扭矩和回拖力是大口径管线施工的基本 保障，而高效的泥浆搅拌系统和高压力、大排量 的泥浆泵送系统则保证工程的顺利进行。 ． ．． ●⋯． ．●． ．⋯ ．． ． ． ．●． ．⋯ ．． ． ． ．●． ⋯ ．．． ． ● ⋯． ● ．． ． ． ● ．． ． ． ● ．．． ． ● ．． ● ．． ． ． ● ． ． ●． ．． ． - _● ． ． ● ．． ． ●‘ h． ● ． ． ●‘q ● ．． ● h ． 作用在变量油缸上，使液压泵流量减小，实现了 按司机的要求来改变油泵排量，能按需供油。 当操纵 阀都在中位时，这时各 P 都通 回 油，则 P 0 ，P 。只需克服弹簧力，流量控 制阀就处于左位，油泵压力油通过该阀经节流孔 建立油压，作用在变量油缸活塞上，使油泵流量 变得很小 ，只输出少量液压油冷却和冲洗系统， 使油泵处于待命状态，一旦系统工作油泵就能很 快响应，使当操纵阀在中位时，油泵在低压小流 量，实现中位卸载节能。 编辑吴学松 [ 收稿日期]2 0 0 4 0 7 2 8 [ 作者简介]黄宗益 1 9 3 6 一 ，男，教授，博士生导师，上 海市四平路 1 2 3 9 号． 建筑机械化2 o 0 5 5 3“I 维普资讯
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