东芝负载敏感压力补偿挖掘机液压系统

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 200092) [中图分类号]TU621；TH137．7 [文献标识码]B [文章编号]1001—1366(2005)05—0029—03 Toshiba innovation breed--off load sensing system to hydraulic system of excavator I-UAI~ Z0ng。yi，YAle3 Ying-zi 东芝负载敏感压力补偿系统 (Innovative breed—off load sensing system)采用回油路分流 比负载敏感压力补偿多路阀 (IB系列多路阀) 和负流量控制泵 (PVB系列变量泵)，其挖掘机 液压系统一般都由4大部分组成。IB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 IB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 lI lI 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 IB系列挖掘机多路阀液压系统 建筑机械化 2005(5) 29 维普资讯 http://www.cqvip.com IB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 IB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 PL(即操作阀 的出口压力)和弹簧力作用，右端受最大负载压 力 PL 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 PL=PL “ 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PL 。 通过各压力补偿阀的压差△PL=PL 一 PL，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= Pm—PL 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 PVB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。 IB系列的PVB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 PL 和弹簧力 作用。 当 P。一PL < ／ 时，流量控制阀处于 右位封闭位置，油泵压力油被切断，不能通过流 量控制阀回油。 当P。一PL > ／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Pf，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／xp=P。一PL 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PL 之差／xp保持一定。 ／xp=P。一PL = ／A，该压差／xp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／xp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 http://www.cqvip.com 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410013) “智能型水平定向钻进铺管设备”属 “863” 专题，该设备于2003年开始研制，至2004 年底完成样机的室内调试，于2005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 (kW) ．． · ●‘．． ．· ·●●． ． ．．· ●‘．．． ··● ‘．．-·●。‘．．·●● ·．．··●‘．． ．· · ● ·．．·●●●· ． 180 最大扭矩 (Nm) 12 000 最大回拖力 (kN) 300 钻杆规格 (mm) (2j89×4 500 最大扩孔直径 (mm) 1 000 最大钻孔长度 (In) 500 爬坡能力 (％) 25 泥浆泵规格 (L／min，MPa) 240，8 配备的气动锤规格 (mm) (2j 102 空压机 (m3／min，MPa) 17，1．2 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]2004—07—28 [作者简介]黄宗益 (1936一)，男，教授，博士生导师，上 海市四平路 1239号． 建筑机械化 2o05~5) 3"I 维普资讯 http://www.cqvip.com