|
电液比例减压阀用于挖掘机液压泵流量电控调节
液压系统主要是通过压力补偿变量机构改变液压工作泵输出的流量，从而使发动机转速恒定在选择的位置上。350液压挖掘机液压系统的压力补偿变量机构主要包括恒功率调节和负载传感调节。
1．电液比例减压阀
恒功率调节的主要元件是电液比例减压阀，简称PRV阀，它是一个电磁阀，与普通电磁阀不同的是控制线圈动作是由电子控制器发出的脉冲信号。
电液比例减压阀的工作模式如图16所示。
电子控制器通过对所选择的动力模式、发动机转速挡位及发动机实际转速等进行信号综合、分析，形成电信号作用到电液比例减压阀上，使滑阀移动，开通控制油道，先导油穿过此阀后，转变为ps信号。上述3个变量中，有一个变量发生改变，都会导致ps信号的改变。
卡特彼勒公司规定；在发动机实际转速比理论转速低250r/min时，电液比例减压阀发出ps信号，改变斜盘的倾角，降低主泵的输出流量，防止发动机被迫熄火。在驾驶室右护手前方，有一个旋钮，即为发动机转速选择旋钮。它有10挡，各挡相对应的转速为900、1020、1160、1300、1470，1590、1700、1800、1900、1970r/min。在动力模式I、Ⅱ时，脉宽比恒定，当发动机转速符合设定值时，该PRV阀不发出ps信号。电液比例减压阀的脉宽比越高，磁性越大，阀的开口就越小。
2．前、后工作泵流量的调节
 手柄全行程扳动时，为恒功率控制，此时泵的输出量决定于泵的压力。有3种功率水平：①在动力模式Ⅲ时，功率输出为100%；②在动力模式Ⅱ时，功率输出为90%；③在动力模式I时，功率输出为70%。动力模式改变，PRV阀输出的ps信号随之改变，泵输出油量也将改变。
由负载压力信号来控制流量。当操作手柄作局部扳动时，泵输出流量决定于手柄扳动量；当操作手柄在中位时，泵的输出量最小。工作泵输出曲线如图17所示。
工作泵流量的调节由电液比例减压阀发出的ps信号，到达前泵、后泵后，对主泵恒功率调节器进行作用，其调节原理如图18所示。
工作泵输出压力与负载压力相当时，负载传感调节器的阀心在弹簧力的作用下向另一端移动。前泵出口压力pD大于ps信号油压力与恒功率调节器弹簧压力pT之和时，阀心向右移动，从工作泵流出的压力油，有一分支经单向阀后，穿过恒功率调节器、负载传感调节器后，作用在连接斜盘活塞的大腔上，使活塞向右移动，增加斜盘的倾角，提高工作泵的流量。而连接斜盘活塞的右移，又会带动电液比例减压阀的滑套右移，从而改变了电液比例减压阀阀心与滑套的相对位置，导致各油道开口的改变，在压差的作用下，闲心叉开始移动，直至在新的位置上平衡。反之，如果pD＜ps+pT时，恒功率调节器阀心向没有弹簧腔移动，此时恒功率调节器的阀心开口与油箱回油道接通，以便于连接斜盘活塞移动时回油，减少工作泵排量。
工作泵输出压力大于负载压力时，负载传感调节器的阀心向负载压力端移动。此时工作泵出口油同时到达连接斜盘活塞的两端，因截面积的差异，活塞向小端移动，加大斜盘的倾角，提高工作泵的流量，直到平衡位置。
为了保证前泵、后泵工作时的供油量，在前泵与后泵之间，设置有一个供油泵，其目的是向前泵、后泵供油，避免前泵、后泵大流量工作时形成空穴。
3．系统的特点
在典型的液压系统中，工作泵的流量均由负载压力调节，而负载压力的大小取决于工作的载荷。在负载伺服阀阀心移动的范围内，有一个恒定的位置，在此位置上，斜盘倾角保持不变，直至载荷的改变。只要负载改变，斜盘的倾角也跟着改变。
在350电液比例减压阀的液压系统中，当pD-pL＞1960kPa（pL为负载压力）时，负载传感调节器阀心开始移动，推动连接斜盘的阀心移动，增大斜盘倾角，直到下一个平衡位置，即pD-pL=1960kPa。
在负载传感调节方面，350的液压系统具有一般典型液压系统的优点。
350液压系统的最大特点在于发动机选择。任何转速挡位，都可以在保证发动机不熄火的前提下，满足工作负荷不断变化的需要。该系统允许发动机转速在低于选定挡位转速0～250r/min范围内波动，避免了工作泵斜盘频繁地摆动，可较好地适应各种复杂工况的需要。在pD≈pL时，电子控制器根据所选择的动力模式、发动机转速挡位及发动机实际转速等的变化信号进行分析后，向电液比例减压阀发出脉冲信号。电液比例减压阀发出的ps信号，仍可对工作泵的流量进行调节，以便于充分发挥出整机的应有性能。例如液压挖掘机工作压力对某一矿层的硬度适用，如遇硬度较低的矿层时，系统尽可能地加大流量，使工作速度更快；在遇到硬度更大的矿层时，系统又可减少流量，降低工作速度。
一切均在恒功率的状态下进行。
4．总结
由电液比例减压阀组成的压力补偿变量机构，在负载压力调节工作泵流量的基础上，根据所选择的动力模式、发动机转速挡位及发动机实际转速等的微小变化，对液压工作泵流量作进一步的调整，所以具有稳定发动机输出功率、降低燃油消耗、操作简便等特点。
在350液压挖掘机液压系统中，为了降低燃油消耗，设置有3个压力开关，即行走压力开关、回转压力开关、机具压力开关。当这些压力开关都不动作时，即全部控制阀都在中位，发动机系统在3s后自动把发动机转速降至怠速状态，以减少燃油消耗。在任何一个主控制阀动作时，发动机系统自动把转速升到设定的位置，以适应生产工作的需要。
|
