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原廠出品ATOS卸荷閥

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  • 東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司
  • 2016-09-12 14:58:47
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【簡(jiǎn)單介紹】

原廠出品ATOS卸荷閥通常是一個(gè)帶二位二通閥(常為電磁閥)的溢流閥,功能是不卸荷時(shí)用作設(shè)定系統(tǒng)(油泵)主壓力,當(dāng)卸荷狀態(tài)時(shí)(靠二位二通閥動(dòng)作轉(zhuǎn)換)壓力油直接反回油箱,系統(tǒng)壓力為0.值以實(shí)現(xiàn)一些回路控制和提高油泵壽命,減少功耗.在回路中屬于并入回路的。減壓閥用于調(diào)整執(zhí)行元件所需壓力,是串聯(lián)在回路中的,一般不能互換使用。

【詳細(xì)說(shuō)明】

原廠出品ATOS卸荷閥
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(diǎn),在農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)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(jī)械中,特別是聯(lián)合收割機(jī)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(duì)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(duì)其卸荷性能進(jìn)行分析,并合理地設(shè)計(jì)卸荷閥.
1、原廠出品ATOS卸荷閥性能分析
多路組合換向閥的卸荷方式大體分以下幾種.
1.1ATOS卸荷閥貫穿式卸荷
如圖1a所示,卸荷通道和壓力閥分別設(shè)立.卸荷時(shí),各聯(lián)閥芯均處于中立位置,油源來(lái)油經(jīng)一條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(shí)(即把此卸荷油道切斷).油源來(lái)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(diǎn)是換向閥閥桿從中立位置→工作位置的移動(dòng)過(guò)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(dòng)平穩(wěn),無(wú)沖擊,而且有一定調(diào)速性能,壓力閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.其缺點(diǎn)是卸荷油道長(zhǎng),壓力損失大,尤其換向閥路數(shù)多時(shí),弊端更為突出,該種卸荷方式多用于路數(shù)較少的場(chǎng)合.
1.2
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(shí)又是溢流閥.卸荷時(shí)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(shí),卸荷閥的控制油道(見(jiàn)圖1b和圖2)貫穿各路換向閥并與油箱連通.卸荷時(shí),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(lái)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(shí)系統(tǒng)壓力為導(dǎo)閥調(diào)整壓力.該種卸荷方式,即使換向閥路數(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(dòng)換向閥,卸荷可靠.
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(diǎn)是其控制油道與油箱通斷與否,由電磁閥控制,見(jiàn)圖1c,卸荷油道短,卸荷時(shí)壓力損失低,又便于自動(dòng)控制,但卸荷的可靠性低,多用于電磁多路閥的場(chǎng)合.
2、卸荷閥的設(shè)計(jì)
工程上使用多路組合換向閥,就目前來(lái)看多為手動(dòng)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(jiǎn)要介紹一下其設(shè)計(jì)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(jí)同心、二級(jí)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(jí)同心結(jié)構(gòu)雖成熟,目前應(yīng)用較廣,但與二級(jí)同心式比較,不及二級(jí)同心式動(dòng)作靈敏,規(guī)格相同,行程相同時(shí),二級(jí)同心結(jié)構(gòu)的通油能力遠(yuǎn)大于三級(jí)同心結(jié)構(gòu);二級(jí)同心式控制壓力穩(wěn)定,加工工藝性好,二級(jí)同心式應(yīng)用前景廣闊,這里以二級(jí)同心結(jié)構(gòu),討論其結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)方法.
2.2ATOS卸荷閥主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定
2.2.1閥的通徑D0
通徑D0也是整個(gè)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(dòng)不通暢,壓力損失大,容易發(fā)熱.應(yīng)使多路閥通過(guò)額定流量時(shí)其油液流速不超過(guò)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(guò)大會(huì)使閥不易穩(wěn)定,一般先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式確定主閥閥芯過(guò)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(yàn)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(kāi)啟壓力,保證閥工作穩(wěn)定,不過(guò),D值過(guò)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(dòng)態(tài)過(guò)程時(shí)間延長(zhǎng),
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(zhǎng)度l0
主閥芯上阻尼孔d0
越小,其長(zhǎng)度l0越長(zhǎng),則節(jié)流與阻尼作用越顯著,閥的啟閉特性好,動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性好,但閥芯動(dòng)作滯后大,靈敏度降低,增加了動(dòng)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(wú)因次),圖2結(jié)構(gòu)可取C1=0.78
ρ―油液密度,取850-900kg/m3
Px―卸荷壓力,通常取Px=(0.2~0.5)MPa
2.2.7主閥芯導(dǎo)向長(zhǎng)度l
增大主閥芯導(dǎo)向長(zhǎng)度l,有利主閥芯工作穩(wěn)定,減少嘯叫和壓力振擺,但過(guò)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(duì)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(duì)導(dǎo)閥動(dòng)態(tài)特性影響較大,為使阻尼也起正常作用,設(shè)計(jì)中保證d>d1
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(kāi)未開(kāi)時(shí)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(guò)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(zhǎng)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(dòng);
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(dòng).
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(zhǎng)主閥芯導(dǎo)向長(zhǎng)度,使導(dǎo)閥芯加上導(dǎo)向支承.

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