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先导式溢流阀的工作原理:
当压力油从入口流入时,压力作用在主阀芯下端平面上。阀体内部设计有阻尼孔,压力油通过后进入先导阀的右腔,并终作用于先导溢流阀的阀芯上。先导溢流阀的阀芯受弹簧推力而处于常闭状态,通过外部的调节手柄,可对弹簧的预调压力做出调整。当液压压力小于弹簧预调压力时,先导阀芯始终处于封闭状态,此时主阀芯亦无相应动作。当液压系统压力上升,导致先导阀内部液压压力大于弹簧预调压力,先导阀开启,在阻尼孔的降压作用下,主阀芯上、下产生压力差,因此主阀芯上抬,原本密封的进油路以及出油路相通,压力油直接从进油口到出油口,实现卸荷。
先导式溢流阀的结构:
先导式溢流阀,其结构分为两个部分,先导部分是一个小规格的直动式溢流阀,其与主阀相连,两者构成先导式溢流阀。这样的结构特点使先导式溢流阀调节力矩大大小于直动式溢流阀,并且启闭特性好。
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立控制,互不影响
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。
(1)负载方向在整个工作过程中保持不变
我们知道,对于汽车起重机、挖掘机、装载机等而言,其液压缸在整个工作过程中负载方向始终维持不变。下面以起重机变幅液压缸为例来探讨双阀芯的控制策略。
起重机变幅缸在工作过程中其受力,负载方向始终保持不变,因此我们可以采取液压缸有杆控用压力控制、无杆腔用流量控制的控制策略。
无杆腔流量控制是通过检测连接到无杆腔侧阀前后两侧的压差,再根据所需流入或流出流量的多少,计算出阀芯开口大小;有杆腔侧采用压力控制,使该侧维持一个低值的压力,使得更加节能、。
由于我们在无杆腔采用了流量控制,因此原控制系统中所用的平衡阀可用一个液控单向阀来代替。这样可消除因平衡阀所带来的系统不稳定,从而提高系统稳定性。
(2)负载方向在工作过程中发生改变
在这种情况下,采取“进油侧压力控制,出油侧流量控制”,在液压缸有杆腔侧用压力控制,无杆腔侧有流量控制。
如负载方向不变,由于出油侧采取了流量控制,我们可将双向平衡阀用液控单向阀来替换,从而提高系统的稳定性。进油侧用压力控制器来维持一个较低的参考压力,一方面提高系统效率,另一方面使系统不发生气穴。
为了使负载方向变化的工作机构能得到很好控制,另外一个PI控制器将被运用到有杆腔的压力控制器中,当负载方向改变后,无杆腔的压力将减小;如果仍将有杆腔维持一个很低的压力,当负载很大时,液压缸将向反方向运动。此时我们可用所增加的PI控制器监视无杆腔压力的变化,当PI控制器检测到无杆腔压力低于所设定的参考值时,将提高有杆腔压力控制器所设定的压力,从而系统的正常工作。