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提升機雙泵液壓站中液動換向閥的設(shè)計（中）

時間：2024-03-28 08:17:20 點擊數(shù)：

2 液動換向閥的應(yīng)用

液動換向閥是利用控制油路的壓力油在閥芯端部所產(chǎn)生的液壓力來推動閥芯移動，從而改變閥芯位置的換向閥。提升機雙泵液壓站上常用的國產(chǎn) 23Y 型板式液動換向閥如圖2 所示。其安裝面上有 2 個進 (出)油口 B 和 A、1 個出 (進) 油口 P、1 個控制油口 K，以及 1 個泄油口 L。在雙泵液壓站中，液動換向閥在泵裝置切換時使用，工作泵裝置連接 A 口，備用泵裝置連接 B 口。工作泵裝置運行時，閥芯在彈簧力的作用下被推向左側(cè)，壓力油經(jīng) A → P 流向液壓閥組供油孔；當(dāng)工作泵裝置故障時，電控系統(tǒng)控制工作泵的電動機斷電，備用泵的電動機通電，閥芯在控制油 K 的作用下被推向右側(cè)，壓力油經(jīng) B → P 流向液壓閥組供油孔；至此，完成備用泵裝置的切換。

圖2 23Y 型板式液動換向閥

雙泵液壓站上使用的板式液動換向閥安裝在閥組油路塊上，通過油路塊上設(shè)計的油孔及螺釘安裝孔進行連接。圖2 所示為 23Y 型板式液動換向閥，其安裝面上油口眾多。當(dāng)然，進口廠家也有板式液動換向閥可供選擇，但是其安裝面上同樣油口眾多。美國PARKER 的 D3DP26D2N 板式液動換向閥如圖3 所示，該換向閥在雙泵液壓站上也有使用。A 口、B 口和 P 口為閥的工作油口，X 口和 Y 口為控制油口。安裝面上油口眾多，這給閥組油路塊的油孔設(shè)計增加了難度。此外，板式液動換向閥還存在閥芯容易卡阻、彈簧使用壽命短等問題，這都是制動系統(tǒng)運行中存在的安全隱患。

圖3 PARKER 的板式液動換向閥

3 新型液動換向閥的設(shè)計

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，基于二通插裝閥，本研究設(shè)計提出了一種新型液動換向閥。

3.1 二通插裝閥
二通插裝閥由插裝組件、控制蓋板等組成。插裝組件安裝于油路塊中符合 ISO 7368 的標準安裝孔中，并用控制蓋板封嚴。通過插裝組件，控制蓋板和其他附件的組合可以實現(xiàn)需要的控制功能。二通插裝閥具有流動阻力小、通流能力大、動作速度快、抗污染能力強、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)元件和系統(tǒng)的“三化”、簡化系統(tǒng)等優(yōu)點。

液動換向閥中使用的二通插裝閥如圖4 所示，其主要由插裝組件和控制蓋板組成。二通插裝閥依靠壓力進行工作。通過設(shè)計臺階，使二通插裝閥的面積比αA=A1∶A3=1∶2。圖4 中，A 腔中的面積 A1 和A2 以開口方向起作用，面積 A3 和彈簧以閉合方向起作用。開口和閉合方向的力，合成后所產(chǎn)生的有效力的方向決定了二通插裝閥的閥芯位置。當(dāng)控制油路 X供油壓力zui 高時，面積 A3 受壓，A 腔和 B 腔的壓力油都不能打開閥芯組件，閥芯組件保持關(guān)閉，A 腔和B 腔不相通，實現(xiàn)無泄漏封閉；當(dāng)控制油路 X 與油箱相通時，閥芯組件可以由 A 腔或 B 腔的壓力油打開，壓力油可以從 A 流向 B 或從 B 流向 A，此時，二通插裝閥就具有二位二通方向控制閥功能。