大流量壓力補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)

大流量壓力補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)

0壓力補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)測試技術(shù)是開關(guān)控制技術(shù)和服務(wù)控制技術(shù)之間的過渡技術(shù)。采用比例矩陣控制比例電磁鐵的很大一部分，并對(duì)比較送送閥進(jìn)行連續(xù)控制，以對(duì)原油系統(tǒng)的壓力、流量和方向進(jìn)行無產(chǎn)階級(jí)調(diào)整。但是用比例方向閥進(jìn)行速度控制時(shí),如果負(fù)載是變化的,那么執(zhí)行元件的速度就會(huì)受負(fù)載變化的影響(負(fù)載小時(shí)速度快,負(fù)載大時(shí)速度慢)。于是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)引入了壓力補(bǔ)償器,它可以使比例閥閥口的壓差保持恒定,使執(zhí)行元件的速度不受負(fù)載變化的影響。隨著設(shè)備的大型化發(fā)展,液壓系統(tǒng)也向著高壓力大流量方向發(fā)展,然而常規(guī)的壓力補(bǔ)償器大多屬定差減壓型滑閥結(jié)構(gòu),其最大流量一般不超過500L/min,而工程中一些特殊的場合則往往需要流量更大的進(jìn)口壓力補(bǔ)償器,有時(shí)所需流量可達(dá)1000L/min以上,這時(shí)就得使用大流量壓力補(bǔ)償器。1溢流閥葉片的插裝式控制裝置大流量壓力補(bǔ)償器是基于插裝閥技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,主要是利用插裝閥通油能力強(qiáng)的技術(shù)特點(diǎn)和橋路液阻理論,以傳統(tǒng)小流量的進(jìn)口壓力補(bǔ)償器為理論基礎(chǔ),主要由插件和控制蓋板組成。根據(jù)液壓系統(tǒng)的流量需要選擇REXROTH的LC插裝式常開型減壓閥插件和帶阻尼器的LFA插裝式溢流閥蓋板,也可選用只帶梭閥的控制蓋板。插件和控制蓋板主要通徑有16、25、32、40、50、63、80、100、125、160等,但25、32、40、50使用較多,也是液壓系統(tǒng)中設(shè)計(jì)師使用較多的通徑、流量。大流量壓力補(bǔ)償器中插件是關(guān)鍵,其主要由閥座、主閥芯、彈簧機(jī)密封件組成。插件的工作狀況決定了整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作狀況。大流量壓力補(bǔ)償器本身是一種插裝閥,通流能力大、阻力小,適合于大流量、高壓時(shí)工作。結(jié)構(gòu)簡單,一閥多能,壓力和流量控制以及復(fù)合控制,設(shè)計(jì)選型方便容易,密封性好、泄漏小、響應(yīng)快,易于實(shí)現(xiàn)集成化配置,使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,便于無管連接,并可有效防止泄漏和污染。因此,大流量壓力補(bǔ)償器在液壓機(jī)液壓系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用。2比例方向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)圖1為由大流量壓力補(bǔ)償器組成的液壓系統(tǒng)原理圖。由圖1可知,來自泵源且壓力恒定的油液其中很小一部分經(jīng)阻尼器X、直動(dòng)式溢流閥和梭閥至液壓缸壓力較高一側(cè)的工作腔,以此作為先導(dǎo)控制油構(gòu)成無源B型液壓半橋以調(diào)節(jié)比例方向節(jié)流閥節(jié)流口的壓降,絕大部分油液經(jīng)插件的B口、A口流至電液比例方向節(jié)流閥的P口,最后經(jīng)比例方向節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸。插件彈簧腔的壓力則為B型半橋的輸出壓力,在直動(dòng)式溢流閥的設(shè)定壓力調(diào)定好后,設(shè)液壓缸較高一側(cè)的負(fù)載壓力如液壓缸無桿腔壓力p升高,那么插件彈簧腔的壓力也會(huì)升高,從而破壞了插件閥芯的力平衡,使減壓閥閥芯向下移動(dòng),則減壓閥閥口增大其液阻減小,從而減壓閥A口的壓力(即比例方向節(jié)流閥P口壓力)升高,減壓閥閥芯經(jīng)數(shù)次振蕩后達(dá)到新的平衡位置,使得減壓閥閥芯略有下移使得減壓口略增大,最終使得比例方向節(jié)流閥節(jié)流口的P口壓力和其A口壓力增長值大體相等,以使其節(jié)流口壓降最終基本保持恒定,起到壓力補(bǔ)償?shù)淖饔?反之亦然。圖1中的阻尼器F主要起動(dòng)態(tài)阻尼以提高減壓閥閥芯穩(wěn)定性的作用。插件閥芯的力平衡方程為:式中ppX又:p式中pp由此可得經(jīng)進(jìn)口壓力補(bǔ)償器進(jìn)行壓力補(bǔ)償后電液比例方向節(jié)流閥節(jié)流口的壓降為:由此可見:在液動(dòng)力變化不大、彈簧預(yù)壓縮量較大和其剛度很小,且先導(dǎo)控制油流量變化較小時(shí),經(jīng)過壓力補(bǔ)償器補(bǔ)償后電液比例方向節(jié)流閥節(jié)流口的壓降基本保持恒定。3使用示例3.1推鋼機(jī)油缸液壓系統(tǒng)某鋼鐵廠寬厚板生產(chǎn)線蓄熱式加熱爐推鋼機(jī)由2個(gè)缸徑為400mm、缸桿為280mm、工作行程為6800mm的大液壓缸沿著水梁滑軌推進(jìn)鋼坯。液壓缸的工作壓力為16MPa,2個(gè)液壓缸最大總推力約350t。整個(gè)爐子裝滿鋼后總質(zhì)量約為400t,以摩擦系數(shù)0.6進(jìn)行換算,負(fù)載的阻力約為240t。如圖2為推鋼機(jī)油缸液壓系統(tǒng)控制原理圖,該系統(tǒng)由減壓功能的插件與帶梭閥的控制蓋板組成的進(jìn)口壓力補(bǔ)償器、PARKER大流量(額定流量1000L/min)比例換向閥及方向功能的插裝閥組成。當(dāng)比例電磁鐵b得電,比例換向閥換向,比例換向閥換向,P口與A口相連,T口與B口相連,高壓油液經(jīng)過換向閥到達(dá)油缸的無桿腔,有桿腔的油液經(jīng)B口與T口相連,同時(shí)打開插裝閥回到油箱,推鋼向前動(dòng)作;當(dāng)比例電磁鐵b得電,比例換向閥換向,P口與B口相連,T口與A口相連,高壓油液經(jīng)過換向閥到達(dá)油缸的有桿腔,有桿腔的油液經(jīng)A口與T口相連,同時(shí)打開插裝閥回到油箱,推鋼機(jī)退回。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中兩推鋼機(jī)的同步要求由比例閥給定電信號(hào)的同步要求來控制。當(dāng)兩油缸位置偏差大于4mm時(shí)液壓系統(tǒng)停止動(dòng)作。3.2彈簧無法準(zhǔn)確定位進(jìn)口大流量壓力補(bǔ)償器常與梭閥進(jìn)行并列使用,常設(shè)置在電磁比例閥進(jìn)口側(cè),使用過程中負(fù)載不斷變化,彈簧不斷伸縮,主閥芯在不斷地移動(dòng),所以往往會(huì)出現(xiàn)以下故障:(1)彈簧端面磨損或者斷裂。這種情況主要是主閥芯內(nèi)或控制蓋板上彈簧不能準(zhǔn)確定位所致,可以在主閥芯內(nèi)或控制蓋板上加彈簧固定墊片,使閥芯在運(yùn)動(dòng)過程中彈簧不發(fā)生移位。如發(fā)現(xiàn)液壓缸明顯不平穩(wěn)或者2個(gè)液壓缸不同步超出設(shè)置的同步誤差無法繼續(xù)工作時(shí),就要及時(shí)拆開檢查彈簧,必要時(shí)要加墊片進(jìn)行調(diào)整或者更換。(2)主閥芯不能動(dòng)作:主閥芯不動(dòng)作的原因主要由控制油口的壓力和主閥芯與閥體間有較大摩擦力所致。如油液過臟,油污顆粒將閥芯卡住在某個(gè)狀態(tài)固定不能動(dòng)作的位置上,當(dāng)推鋼機(jī)幾個(gè)壓力補(bǔ)償器正常,一個(gè)壓力補(bǔ)償器不能正常時(shí)推鋼機(jī)就可能出現(xiàn)不同步現(xiàn)象。4壓力補(bǔ)償器由插件與控制蓋板組成的大流量進(jìn)口壓力補(bǔ)償器通過穩(wěn)定節(jié)流閥前后的壓差來達(dá)到穩(wěn)定負(fù)載流量的目的;由于壓力補(bǔ)償器檢測來自負(fù)載的壓力,從而使系統(tǒng)的輸出流量具有較好的抗負(fù)載變化能力;壓力補(bǔ)償器比例方向閥的結(jié)合,則可構(gòu)成雙向調(diào)速閥;同時(shí)根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)速度的需求可