液压挖掘机多路换向阀中斗杆回路设计分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com液压挖掘机多路换向阀中斗杆回路设计分析李合永，张杰(山东中川液压有限公司)H◆-◆-◆-◆-◆_◆。◆--lib-．◆-+-+-◆·◆-◆-◆-◆。◆。◆。◆。◆。’-●。●◆◆◆．．。◆。◆‘‘。。。。、：摘要：针对目前市场上流行的挖掘机液压系统，概述挖掘机液压系统中多路换向阀结：；构特点和工作原理，重点阐述多路换向阀中斗杆回路结构与工作原理，分析其性能优势以及；l●{设计原理，通过试验测试证明数据的可靠性、可行I生。，◆_．-◆。关键词：挖掘机；液压系统；斗杆；再生目前国内液压挖掘机主要有两种油路系统：开心直通回油六通阀系统和闭心负载敏感压力补偿

2、系统，我国国产大中型液压挖掘机大多采用开心系统。这种液压控制系统主要有负流量控制系统和正流量控制系统，由于负流量控制系统比较成熟，而正流量控制电控系统复杂且价格较贵，因此国内大部分液压挖掘机都使用负流量控制系统。本文重点对负流量控制系统多路换向阀中斗杆阀芯的工作原理以及设计思路作一分析介绍。1挖掘机液压系统中多路换向阀结构特点和工作原理如图1所示的多路换向阀主要是针对液压挖掘机负流量控制液压系统设计的阀。主控阀主要性图1多路换向阀外形图能特点：最大流量(单泵)250L／min，最大压力34-3走、液压破碎锤(备用)、动臂1、铲斗和斗杆2的阀MPa，能实现动臂提升合流、斗杆合流、斗杆再生

3、、直芯，最后回到液压油箱。同时，斗杆2侧的负流量控线行走、动臂提升优先、回转优先、斗杆闭锁、动臂制小孔上游的压力(负流量控制信号压力)被从FR闭锁、铲斗合流等功能。口引向液压泵P2侧的伺服阀调节器，控制泵的输其工作原理如图2所示，当所有阀芯位于中位出流量。时，从液压泵P1输出的压力油流经多路换向阀通带有负流量控制液压泵的液压系统可以实现：过左行走、回转、动臂2和斗杆1的阀芯，最后回到当系统各阀杆处于中位时，通过负流量控制阀产生液压油箱。同时，斗杆l侧的负流量控制小孔上游反馈信号，输出外控压力油到主泵伺服阀，使主泵的压力(负流量控制信号压力)被从FL口引向液压的流量随外控压力油的增大而减

4、小，避免了传统的泵P1侧的伺服阀调节器，控制泵的输出流量。从液挖掘机靠溢流阀溢流控制的方式，从而最大限度地压泵P2输出的压力油通过多路换向阀流经右行减少功率的溢流损失和系统发热。作者简介：李合永(1982一)，男，山东沂南人，工程师，研究方向：挖掘机液压系统元件的开发与研究。一5l一学兔兔www.xuetutu.comPyPGTS直线行走}r1PxIrL—JPHR2P2Rll厂一]j一一j右行走XBtrJj1iBtrXAtr一Atrr备用(XBo)lXAtL发行走Bo一BtL(XAo)[XBtlAorAtLLCblIi一—t———I动臂1XBbl鏖l=一Bbl(降落)一一jj回转XAb

5、lAsXBAbl(升)-一(PsP)D一BCh●2●．uL一XAb2霹一Pb1．动臂2铲斗BkR—Bk1(亲)CCti{XAkAkl(挖掘)LCa2lJ《1AkR厂XAalgXAa2XBal斗l枰1B童1RBal(抬起)斗杆2XBa2XAalLAal(收嗣)L一：D(p：斗杆锁定阀U；Dr3BP图2多路换向阀工作原理图2多路换向阀内斗杆回路结构与工作原理2．1斗杆伸出过程液压挖掘机工作时斗杆伸出动作如图3所示，其工作原理如图4。驾驶员操纵斗杆先导阀换向，使先导压力油同时作用于斗杆1阀芯、斗杆2阀芯的XBal、XBa2油口，斗杆阀芯被推动换向，主油路Pl、P2同时供油，汇合后的压力油经过

6、锁定阀后流人斗杆液压缸有图3斗杆伸出动作过程一52一学兔兔www.xuetutu.com图6斗杆收回动作液压原理图一53—学兔兔www.xuetutu.com驾驶员操纵斗杆先导阀换向，使先导压力油同在斗杆收回动作中，仅在轻载过程中，由于重时作用于斗杆阀1、斗杆阀2的XAal、XAa2油口，力的作用，斗杆液压缸有杆腔一侧的回油被斗杆的斗杆阀芯被推动换向，主油路P1、P2同时供油，通自重加压并回到斗杆1滑阀组件(图7)中的滑阀2过阀内通道汇合后的压力油进入斗杆液压缸无杆人口b处，此时进油压力较低，回油路上回流阀此腔口，使斗杆液压缸伸出。另一方面，从斗杆液压缸时在弹簧作用力下处于节流位置，回

7、油受阻，压力有杆腔口来的回油经过斗杆1和斗杆2阀芯后流上升，此时压力油会推开斗杆1滑阀组件内部的单人锁定阀，此时锁定阀开启，压力油经过多路换向向阀阀芯6，经油口a将回油收入进油侧，实现再阀内部油路回到油箱。生。再生功能一方面防止斗杆收回时，斗杆液压缸2．3斗杆再生与斗杆锁定出现吸空现象，斗杆出现短暂停留现象；另一方面2．3．1斗杆再生增加斗杆收回速度。23491．螺杆2．滑阀3，5，8．弹簧4．小阀芯6．单向阀阀芯7．回流阀阀芯9．螺栓图7斗杆