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换向阀双阀芯控制技术的使用

传统换向阀的进出油口控制通过一根阀芯来进行,两油口听开口对应关系早在阀芯设计加工时已确定,在使用过程中不可能修改,从而使得通过两油口的流量或压力不能进行独立控制,互不影响。

  随着微处理控制器、传感器元件成本的下降,控制技术的不断完善,使得双阀芯控制技术在工程机械领域得以应用。英国Utronics公司利用自己的技术及专利优势研制出双阀芯多路换向阀,已广泛应用于JCB、Deere、DAWOO、CASE等公司的挖掘机、*车、装载机及挖掘装载机等产品上。为适应中国工程机械产品对液压系统功能要求。稳定性以及自动化控制程度的不断提高,Utronics公司产品适时进入中国市场,现已初步完成厦工(5t)装载机、詹阳(8t)挖掘机样机调试并进入试验阶段。

  1、传统单阀芯换向阀的缺陷

  传统的单阀芯换向阀所组成的液压系统难以合理解决好以下功能和控制之间存在的矛盾:

  (1)液压系统设计时为提高系统稳定性,减少负载变化对速度的影响,要么牺牲部分我们想实现的功能,要么增加额外的液压元件,如调速阀、压力控制阀等,通过增加阻尼,提高系统速度刚度来提高系统的稳定性。但是这样元件的增加又会降低效率,浪费能源;还会使得整个系统的可*性降低、增加成本。

  (2)由于换向结构的特殊性,使得用户在实现某一功能时必须购买相应的液压元件,再加上工程机械厂家会根据不同最终用户要求设计出相应的功能,这样会造成生产厂家采购同类、多规格的液压控制元件来满足不同功能要求的需要,不利于产品通用化及产品管理,同时会大大提高产品成本。

  (3)由于执行机构进出液压油通过一根阀芯进行控制,单独控制执行机构两侧压力是不可能的。因此,出油侧背压作用于执行机构运动的反方向,随着出油侧背压升高,为保质执行机构的运动,必须提高进油侧压力。这样会使得液压系统消耗的功能增加,效率低,发热增加。

  采用双阀芯技术的液压系统,由于执行机构进出油侧阀口阀芯位置及控制方式各自独立,互不影响,这样通过对两阀芯控制方式的不同组合,利用软件编程能很好解决传统单阀系统不能解决的问题,同时还可以轻易实现传统液压系统中难以实现的功能。

  2、双阀芯换向阀的两种基本控制策略由于双阀芯换向两油口控制的灵活性,两油口可分别采取流量控制、压力控制或流量压力控制。正面介绍两种简单的控制策略。

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