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2021-11-24 閱讀(905)
德國REXROTH換向閥的進出油口控制通過一根閥芯來進行,兩油口聽開口對應關系早在閥芯設計加工時已確定,,在使用過程中不可能修改,,從而使得通過兩油口的流量或壓力不能進行獨立控制,互不影響,。
1,、傳統(tǒng)單閥芯換向閥的缺陷
傳統(tǒng)的單閥芯換向閥所組成的液壓系統(tǒng)難以合理解決好以下功能和控制之間存在的矛盾:
(1)液壓系統(tǒng)設計時為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,,減少負載變化對速度的影響,要么犧牲部分我們想實現(xiàn)的功能,,要么增加額外的液壓元件,,如調速閥、壓力控制閥等,,通過增加阻尼,,提高系統(tǒng)速度剛度來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是這樣元件的增加又會降低效率,,浪費能源,;還會使得整個系統(tǒng)的可*性降低、增加成本,。
(2)由于換向結構的特殊性,,使得用戶在實現(xiàn)某一功能時必須購買相應的液壓元件,再加上工程機械廠家會根據(jù)不同最終用戶要求設計出相應的功能,,這樣會造成生產廠家采購同類,、多規(guī)格的液壓控制元件來滿足不同功能要求的需要,不利于產品通用化及產品管理,,同時會大大提高產品成本,。
(3)由于執(zhí)行機構進出液壓油通過一根閥芯進行控制,單獨控制執(zhí)行機構兩側壓力是不可能的,。因此,,出油側背壓作用于執(zhí)行機構運動的反方向,隨著出油側背壓升高,,為保質執(zhí)行機構的運動,,必須提高進油側壓力。這樣會使得液壓系統(tǒng)消耗的功能增加,,效率低,,發(fā)熱增加。
采用雙閥芯技術的液壓系統(tǒng),,由于執(zhí)行機構進出油側閥口閥芯位置及控制方式各自獨立,,互不影響,這樣通過對兩閥芯控制方式的不同組合,,利用軟件編程能很好解決傳統(tǒng)單閥系統(tǒng)不能解決的問題,,同時還可以輕易實現(xiàn)傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中難以實現(xiàn)的功能。
2,、雙閥芯換向閥的兩種基本控制策略
由于雙閥芯換向兩油口控制的靈活性,,兩油口可分別采取流量控制、壓力控制或流量壓力控制,。正面介紹兩種簡單的控制策略,。
(1)負載方向在整個工作過程中保持不變
我們知道,,對于汽車起重機、挖掘機,、裝載機等而言,,其液壓缸在整個工作過程中負載方向始終維持不變。下面以起重機變幅液壓缸為例來探討雙閥芯的控制策略,。
起重機變幅缸在工作過程中其受力,,負載方向始終保持不變,因此我們可以采取液壓缸有桿控用壓力控制,、無桿腔用流量控制的控制策略,。
無桿腔流量控制是通過檢測連接到無桿腔側閥前后兩側的壓差,再根據(jù)所需流入或流出流量的多少,,計算出閥芯開口大?。挥袟U腔側采用壓力控制,,使該側維持一個低值的壓力,,使得更加節(jié)能、高效,。
由于我們在無桿腔采用了流量控制,,因此原控制系統(tǒng)中所用的平衡閥可用一個液控單向閥來代替。這樣可消除因平衡閥所帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定,,從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,。
(2)負載方向在工作過程中發(fā)生改變
在這種情況下,采取“進油側壓力控制,,出油側流量控制",,在液壓缸有桿腔側用壓力控制,,無桿腔側有流量控制,。
如負載方向不變,,由于出油側采取了流量控制,我們可將雙向平衡閥用液控單向閥來替換,,從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,。進油側用壓力控制器來維持一個較低的參考壓力,一方面提高系統(tǒng)效率,,另一方面使系統(tǒng)不發(fā)生氣穴,。
為了使負載方向變化的工作機構能得到很好控制,,另外一個PI控制器將被運用到有桿腔的壓力控制器中,,當負載方向改變后,,無桿腔的壓力將減??;如果仍將有桿腔維持一個很低的壓力,當負載很大時,,液壓缸將向反方向運動。此時我們可用所增加的PI控制器監(jiān)視無桿腔壓力的變化,,當PI控制器檢測到無桿腔壓力低于所設定的參考值時,將提高有桿腔壓力控制器所設定的壓力,,從而保證系統(tǒng)的正常工作,。
在實際應用中,,可根據(jù)不同的需要將方向控制閥分成若干類別:
(1)按照氣體在管道的流動方向,,如果只允許氣體向一個方向流動,這樣的閥叫做單向型控制閥,,比如單向閥,梭閥等,;可以改變氣體流向的控制閥叫做換向閥,比如常用的2way2port,,2way3port,,2way5port,,3way5port等。
(2)按照控制方式可分為電磁閥,,機械閥,氣控閥,,人控閥。其中電磁閥又可以分為單和雙電控閥兩種,;機械閥可分為球頭閥,滾輪閥等多種,;氣控閥也可分為單氣控和雙氣控閥;人力閥 可以分為手動閥,,腳踏閥兩種,。
(3)按工作原理可以分為直動閥和先導閥,,直動閥就是靠人力或者電磁力,,氣動力直接實現(xiàn)換向要求的閥,;先導閥是由先導頭和閥主體2部分構成,,有先導頭活塞驅動閥主體里面的閥桿實現(xiàn)換向。
(4)根據(jù)換向閥桿的工作位置可以將閥分為2way,,3way閥。
(5)根據(jù)閥上氣孔的多少來進行劃分,,可以分為2port,3port,,5port閥,。