挖掘機(jī)液壓基本回路第八章3概論

二位二通滑閥與減壓閥并聯(lián)，在圖示工作狀態(tài)下，壓力油不通過(guò)減壓閥直接進(jìn)入液壓缸。二位二通閥切換后，系統(tǒng)壓力油經(jīng)減壓后進(jìn)入液壓缸。減壓閥1的遙控口接一遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2，并且用二位二通滑閥控制它的啟閉。處于圖示狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)二次壓力由減壓閥1調(diào)定。當(dāng)二位二通滑閥切換后，二次壓力由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2調(diào)定。遠(yuǎn)程調(diào)壓閥的調(diào)定壓力應(yīng)低于減壓閥的調(diào)定壓力。這樣可以得到兩種不同的二次壓力。在某些中、低壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可以采用增壓回路獲得高壓，以便節(jié)省高壓泵，減少功率損耗。在圖示位置時(shí)，增壓缸活塞向左運(yùn)動(dòng)。當(dāng)換向閥切換時(shí)，低壓油進(jìn)入增壓缸左腔，活塞向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)由于右腔工作面積小于左腔工作面積，所以右腔輸出高壓油。

油箱中的油液可通過(guò)單向閥補(bǔ)充增壓缸右腔的泄漏。連續(xù)增壓回路采用連續(xù)增壓缸，換向閥往復(fù)切換，可使增壓器活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，不斷將低壓油變?yōu)楦邏河?，在四個(gè)配油單向閥的配合下，形成高壓油路，連續(xù)輸出高壓油。增力回路雖然沒(méi)有提高油液的壓力，但實(shí)際效果與增壓回路是相同的。它由大小不同的兩個(gè)液壓缸用一根活塞桿串聯(lián)起來(lái)。換向閥處于右端位置時(shí)，活塞桿向左運(yùn)動(dòng)；換向閥處于左端位置時(shí)，壓力油進(jìn)入小液壓缸左腔，推動(dòng)活塞快速向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)大液壓缸左腔通過(guò)單向閥1油液。當(dāng)活塞桿抵住工件后，系統(tǒng)壓力上升，將順序閥2打開(kāi)，壓力油進(jìn)入大液壓缸左腔，兩個(gè)液壓缸力同時(shí)作用在工件上。有些液壓系統(tǒng)為了提高液動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，在它的回油管路上設(shè)置背壓閥。

以便提高液動(dòng)機(jī)回油腔的壓力，增大油液的彈性模數(shù)，減少爬行等不良現(xiàn)象。一般背壓力為3~8公斤力/厘米2。除了采用背壓閥產(chǎn)生背壓外，還可以使用溢流閥、順序閥、節(jié)流閥等。液壓缸活塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，回油管路上的油液經(jīng)調(diào)速閥換向閥3流回油箱。當(dāng)液壓缸活塞向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，回油須經(jīng)背壓閥1流回油箱，因而運(yùn)動(dòng)比較穩(wěn)定。若將回油口再串聯(lián)背壓閥，可獲得往復(fù)不同的兩種背壓。液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的回油都需經(jīng)背壓閥流回油箱，因而在兩個(gè)方向上都能獲得背壓。如圖采用兩個(gè)調(diào)定壓力不同的特殊結(jié)構(gòu)的背壓閥。當(dāng)高壓油直通背壓閥時(shí)，它在控制壓力油作用下關(guān)閉。液壓缸向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，回油從背壓閥1流回油箱；液壓缸向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，回油從背壓閥2流回油箱。液壓系統(tǒng)中某些液動(dòng)機(jī)在停止或運(yùn)動(dòng)時(shí)。

要求壓力油壓力必須高于某值，這時(shí)可采用保壓回路。當(dāng)多缸工作共用一個(gè)液壓泵，其中一個(gè)液壓缸的壓力又不能低于一定值時(shí)，可以采用節(jié)流保壓回路。需要保壓的管路2接在節(jié)流閥前，節(jié)流閥的二次壓力油接其它液壓缸，由于節(jié)流閥的作用，管路1的液壓缸工作時(shí)，管路2的壓力仍能保持在一定的值上。這個(gè)壓力值是由節(jié)流閥節(jié)流前后的壓力差決定的。節(jié)流閥的開(kāi)口越小，通過(guò)的流量越小，保壓管路的壓力也就越高。節(jié)流保壓的效率低，溫升較高。用背壓閥、順序閥代替節(jié)流也可以實(shí)現(xiàn)保壓。要求時(shí)間短的停車(chē)保壓，可采用液控單向閥保壓回路。它依靠油的壓縮能，管路和機(jī)架的彈性變形能實(shí)現(xiàn)保壓。當(dāng)液壓缸抵住工件，油路切斷時(shí)，液控單向閥立即關(guān)閉，管路子中仍保持一定的壓力。

保壓10分鐘壓力降不大于20公斤力/厘米2。保壓管路的管路越長(zhǎng)，容積越大，工作壓力越低，密封元件越少，保壓性能就越好。換向閥切換，液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)時(shí)蓄能器充液蓄壓，當(dāng)壓力達(dá)到壓力繼電器的調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器發(fā)出信號(hào)，使液壓泵停止旋轉(zhuǎn)。當(dāng)因泄漏等原因壓力降低到某值后，壓力繼電器復(fù)位，液壓泵啟動(dòng)補(bǔ)壓。由于壓力繼電器有返回區(qū)間，所以保壓管路中的壓力值在一定范圍內(nèi)變化。如果象(b)圖那樣設(shè)置一個(gè)減壓閥，可使保持的壓力穩(wěn)定。單向閥用以防止油液反向流動(dòng)。在大流量的液壓系統(tǒng)中，為了補(bǔ)償泄漏，開(kāi)泵保壓，系統(tǒng)將會(huì)造成很大的功率損失，因而，有時(shí)采用專(zhuān)門(mén)的保壓泵保壓。保壓泵的流量很小，液壓缸上腔保壓時(shí)，壓力繼電器6發(fā)出信號(hào)。

使主泵1卸荷，保壓泵2供油保壓。在某些系統(tǒng)中，換向閥切換時(shí)，由于回油腔有很高的壓力，加之壓力油腔的共同作用，假如回油腔突然泄壓，不僅會(huì)引起劇烈的振動(dòng)沖擊和強(qiáng)烈的聲音，而且會(huì)因液壓沖擊現(xiàn)象使管路破裂，或損壞其它液壓元件。因此在液壓缸換向前，應(yīng)當(dāng)首先消除保壓管路中的壓力。采用液控單向閥停機(jī)保壓的回路中，自身就具有一定的泄壓能力。當(dāng)換向閥換向后，首先打開(kāi)單向閥，使保壓腔泄壓到一定值而又不致引起液壓沖擊時(shí)，然后液壓缸啟動(dòng)換向。但是對(duì)于流量較大的系統(tǒng)往往來(lái)不及泄壓，液壓缸就已反向啟動(dòng)，則仍然會(huì)發(fā)生沖擊、振動(dòng)和噪音。下圖中，液壓缸上腔保壓時(shí)，保壓管路的壓力油將順序閥打開(kāi)，換向閥切換到左端位置，壓力油經(jīng)管順序閥流向回油箱。

但是由于節(jié)流閥的背壓作用，壓力油仍能將液控單向閥打開(kāi)，此時(shí)上腔泄壓，當(dāng)它的壓力低于順序閥調(diào)定壓力時(shí)，順序閥關(guān)閉，壓力油進(jìn)入液壓缸下腔，使活塞回程。換向前液壓缸上腔保持一定的壓力，換向時(shí)，換向閥1首先停于中間位置，同時(shí)二位二通滑閥2通電開(kāi)啟使上腔泄壓，而后在時(shí)間繼電器的控制下，換向閥1切換到左端的回程位置，液壓缸回程運(yùn)動(dòng)。在液壓缸回程運(yùn)動(dòng)前，換向閥首先回到中間K型機(jī)能的過(guò)渡位置，這時(shí)上腔的壓力油經(jīng)節(jié)流閥通回油箱泄壓。當(dāng)壓力降低到壓力繼電器的調(diào)定壓力以下時(shí)，換向閥切換到右端回程位置。該回路是由電液換向閥、單向閥、液控單向閥、半開(kāi)啟二位三通滑閥等組成。A通液壓缸下腔，B通液壓缸上腔即保壓腔。當(dāng)液壓缸加壓。

上腔壓力升高時(shí)，壓力油自B作用到泄壓液控單向閥1和控制油路可控單向閥2上，并使其關(guān)閉。液壓缸回程時(shí)，2DT電磁鐵通電，先導(dǎo)閥6換向，控制油路作用在液控單向閥1和可控單向閥2上。由于控制壓力低于工作壓力，所以可控單向閥2不能打開(kāi)，只能打開(kāi)液控單向閥1，使B管路壓力油經(jīng)液控單向閥二位三通滑閥3流回油箱，開(kāi)始泄壓。當(dāng)B管路壓力降低到一定值后，可控單向閥2打開(kāi)，控制油路經(jīng)可控單向閥2進(jìn)入液動(dòng)滑閥7的右端，使其切換，此時(shí)液壓缸回程，從而實(shí)現(xiàn)先泄壓后換向的動(dòng)作要求。單向閥4用于液壓動(dòng)主閥7的右腔排油。主閥7在彈簧作用下復(fù)位時(shí)，可通過(guò)閥5油液，防止吸空。為了防止可控單向閥單向閥4漏油使主閥7閥芯位移。

特設(shè)置回油通道I，使它通過(guò)二位三通滑閥3的半開(kāi)啟油路流回油箱。立式放置的液壓缸和垂直運(yùn)動(dòng)的工作部件往往會(huì)因自重而下滑，為了防止發(fā)生這種現(xiàn)象，可以采用平衡回路。用于平衡回路的順序閥也稱(chēng)為平衡閥。順序閥設(shè)置在液壓缸下腔與換向閥之間，由于順序閥的調(diào)定壓力大于由液壓缸系統(tǒng)自重產(chǎn)生的油壓力，因而液壓泵停止供油后液壓缸活塞不會(huì)因自重而下滑。回程時(shí)壓力油經(jīng)單向閥進(jìn)入液壓缸下腔。液壓機(jī)，組合機(jī)床及其它立式機(jī)床多采用這種回路。它適用于平衡重量變化較大的裝置，如起重機(jī)、提升器等。它的遙控口與液壓缸上腔相通，順序閥的調(diào)定壓力受上腔液壓力的控制。當(dāng)換向閥切換到右端位置時(shí)，壓力油通往液壓缸上腔，同時(shí)分出控制壓力油通入順序閥遙控口。

使順序閥導(dǎo)通，下腔回油，活塞下降。在液壓缸下行時(shí)，如因重物作用使下降速度過(guò)快，那么液壓缸上腔壓力必然降低，于是順序閥關(guān)閉，防止活塞下降過(guò)快。換向閥處于中間位置時(shí)，上腔迅速卸壓，順序閥立刻關(guān)閉，液壓缸停止運(yùn)動(dòng)。這種回路能平衡任何重量的負(fù)載，但它的平穩(wěn)性較差。液壓系統(tǒng)工作的某一段時(shí)間內(nèi)有時(shí)不需要供油或只需要少量的油液，如果不卸荷，多余的油液勢(shì)必經(jīng)溢流閥流回油箱，這樣不僅增加功率損耗，而且會(huì)使油液溫升，采用卸荷回路就可以避免這種現(xiàn)象。液動(dòng)機(jī)停止運(yùn)動(dòng)卸荷可采用M型三位四通換向閥，使其處于中間過(guò)渡位置，將壓力油引回油箱，采用H型、K型換向閥也可以同樣完成卸荷的機(jī)能。在保壓管路中設(shè)置壓力繼電器，當(dāng)壓力升高到一定值時(shí)發(fā)出訊號(hào)。

使液壓泵電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，如(a)圖；或控制二位二通滑閥切換，將壓力油通回油箱，如圖(b)；或通過(guò)遙控口將溢流閥全部打開(kāi)卸荷，如圖(c)。此外，還可以直接用壓力油控制卸荷閥卸荷，壓力達(dá)到一定值時(shí)，打開(kāi)卸荷閥，系統(tǒng)卸荷。液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)到一定位置時(shí)可利用自身的特殊結(jié)構(gòu)卸荷，如圖(a)。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到兩端時(shí)，液壓泵輸出的壓力油能通過(guò)單向閥流回油箱。圖(b)是采用行程閥的卸荷回路。當(dāng)液壓缸向右運(yùn)動(dòng)到一定位置壓下行程閥時(shí)，壓力油經(jīng)行程閥流回油箱，換向閥換向后壓力油進(jìn)入液壓缸右腔，活塞向左運(yùn)動(dòng)。在需要卸荷時(shí)扳動(dòng)手動(dòng)滑閥，壓力油即可流回油箱。液壓系統(tǒng)過(guò)載時(shí)，如不采取安全措施往往會(huì)發(fā)生破壞，為了防止過(guò)載，可以采取安全措施。

使系統(tǒng)卸載。溢流閥既可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，又可保障系統(tǒng)安全。它作安全閥使用時(shí)的開(kāi)啟壓力應(yīng)大于系統(tǒng)最高工作壓力。圖(a)是溢流閥作安全閥的實(shí)例。溢流閥1用以調(diào)正系統(tǒng)工作壓力，溢流閥2作安全閥使用，它的調(diào)定壓力大于溢流閥1的調(diào)定壓力。當(dāng)液壓缸過(guò)載產(chǎn)生高壓高于溢流閥1的調(diào)定壓力時(shí)，單向閥關(guān)閉，溢流閥2打開(kāi)卸荷，從而保護(hù)單向閥以上的回路不受過(guò)載壓力的損害，保證安全。圖(b)是溢流閥作為安全閥使用的另一實(shí)例。當(dāng)液壓缸下行時(shí)，如順序閥1發(fā)生故障沒(méi)有打開(kāi)，就會(huì)因?yàn)橐簤焊咨舷虑坏挠行ё饔妹娣e差使下腔產(chǎn)生很高的壓力，很容易發(fā)生損壞，加設(shè)溢流閥2就可以將過(guò)載產(chǎn)生的高壓卸載，從而保證系統(tǒng)的安全。壓力繼電器的調(diào)定壓力較高。

當(dāng)系統(tǒng)過(guò)載時(shí)，壓力繼電器才發(fā)生信號(hào)，使液壓系統(tǒng)卸載或使液壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓泵工作時(shí)常常因流量脈動(dòng)而產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，液壓系統(tǒng)流量的變化也會(huì)引起壓力的變化，在要求壓力十分穩(wěn)定的系統(tǒng)中，就應(yīng)該采取穩(wěn)壓措施。在動(dòng)力源出口設(shè)置蓄能器，可以吸收液壓泵的壓力脈動(dòng)，使輸出的壓力更加平穩(wěn)。采用恒壓式變量泵可以使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。在變量泵的控制范圍內(nèi)，無(wú)論流量如何變化，液壓泵的輸出壓力始終保持恒定。液動(dòng)機(jī)拖動(dòng)工作部件高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果突然停止或換向，會(huì)使油液的流速和流向急劇變化，系統(tǒng)壓力劇增，引起壓力沖擊，因此需采取緩沖措施。在液壓缸的進(jìn)出油路上，設(shè)置流量較小的溢流閥或順序閥，可以消除液壓缸在任意位置上換向的壓力沖擊。它要求溢流閥反應(yīng)靈敏。