扒渣机负载敏感多路阀和油泵新匹配应用

扒渣机负载敏感多路阀和油泵新匹配应用
矿山机械扒渣械对液压系统的可靠性、、节能要求越来越高，因此需要将一些传统节流系统升级为负载敏感系统。下面以山重重工扒渣机厂家德国进口力士乐A10VSO负载敏感泵和M4负载敏感多路阀匹配为例，抛砖引玉，探讨扒渣机负载敏感泵和多路阀的匹配问题。

一、力士乐A10VSO负载敏感泵简介

A10VSO 是一款经典的开式系统用轴向柱塞变量泵，控制方式包含DFR或DFR1控制（DFR和DFR1压力和流量控制，即负载敏感控制）。

该泵的参数如下：

排量：18-140ml 额定压力：280bar 大压力：350bar


DFR或DFR1变量控制方式时，流量控制阀（图1中序号2）的设定压差14-22bar，一般选取20bar。



图1

二、力士乐M4-12多路阀简介

力士乐M4-12参数如下：

通径：12mm

泵侧：额定压力400bar 额定流量300l/min

每联A、B口侧：额定压力420bar 额定力量130l/min

M4负载敏感多路阀和负载敏感泵匹配时非常关键的是压力补偿器的弹簧压力的设定值，(更正：力士乐M4多路阀的标准值是15bar）。





图2 M4-12单联


三、泵DFR与DFR1变量方式在使用时的区别

1. 泵 DFR变量方式假定忽略泵流量阀泄漏，且与之匹配的M４阀尾联无Ls卸荷回路。从M4压力高联Ls的反馈油压经过N个梭阀后，通过从多路阀LS口到泵X口的管路，后进入泵流量阀阀芯弹簧腔。泵流量阀弹簧腔油压（该处LS反馈压力）和弹簧力一起和泵出口处的压力平衡，来控制泵排量。

简化模型，M4阀内单联工作油口到单联Ls口的取压力节流阻尼、Ls管路和梭阀当作一个可变液阻R1（梭阀个数变化）。 M4阀Ls口到泵X口这段管路当作一个固定液阻R2。 图1中，泵的流量阀弹簧腔与回油管路之间的液阻R3（M4阀各联中位时Ls在阀上无泄荷回路）。M4阀上压力高联工作压力通过R1、R2、R3三个液阻连接油箱。

泵 DFR变量控制方式下，M4阀单联压力补偿器弹簧力的设定值出厂设定为15bar，A10VSO泵量阀弹簧力设定值为M4阀压力高联压力补偿器弹簧设定值+压力补偿器全开时的压力损失黛儿塔P1+M4阀内Ls管路压损（液阻R1）+外部Ls管路压损（液阻R2）+主油路上泵出口到压力M4多路阀压力高联之间管路压损。

简化：A10VSO泵量阀弹簧设定值为15+5=20bar



2. 泵DFR1假定忽略泵量阀泄漏，（与该泵匹配的M4阀尾联有Ls卸荷回路）。M4阀上压力高联的压力油到泵量阀弹簧腔之间无流量，只是压力传递。

泵 DFR1变量控制方式下，M4阀单联压力补偿器弹簧力的设定值，泵量阀弹簧设定值是M4阀单联压力补偿器弹簧力的设定值(15bar)再加上泵出口到压力M4多路阀压力高联之间管路压损。但是这种控制，应考虑M4上梭阀的压损。



四、不同品牌的负载敏感泵和负载敏感多路阀匹配注意事项



重要的是：

泵量阀的弹簧压力和阀上每联压力补偿器的弹簧压力的匹配。

DFR时，这两个弹簧力的差一般取5bar左右。这个压差可以大于5bar，但是 这个压差较小时（小于2-3bar时)，泵有可能不能正常工作。

DFR1时，这两个弹簧设定值的差可以小些，比如取4-5bar。

扒渣机程序：一般是先选阀，确定阀上压力补偿器的弹簧设定值，然后选泵，现场调试好泵量阀弹簧设定值。批量时，泵出厂出厂前调好流量阀弹簧设定值。

泵量阀的弹簧设定值和阀上的压力补偿器弹簧设定值的差值较大时，压损增大，系统压力升高，发热增加，但是一般不影响主机工作。但是这个差值较小时，当阀需要输出大流量时，可能主机就不能正常工作。

其次是：

任何工况下，泵大流量应满足负载敏感多路阀实际所需的大流量，即不

能流量饱和。

典型工况几联同时工作时，各联的工作压力不能相差过大，接近好（液压系统设计），特别是大流量时。

扒渣机采用不同品牌的负载敏感系统匹配好后，应全面测试工作时的泵口压力、阀上压力高联的工作压力，阀上Ls口压力，泵上X口压力。这样检验匹配是否合理。


一般不推荐通过增减压力补偿器弹簧垫片的方式调节流量。