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REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥

  • 更新日期:2010-03-15      瀏覽次數(shù):1916
    • REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥
      REXROTH液壓換向閥工作與原理換向閥 利用閥芯對閥體的相對運動,使油路接通、關(guān)斷或變換油流的方向,從而實現(xiàn)液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動機構(gòu)的啟動、停止或變換運動...
      REXROTH液壓換向閥是具有兩種以動形式和兩個以上油口的方向控制閥。是實現(xiàn)液壓油流的溝通、切斷和換向,以及壓力卸載和順序動作控制的閥門??煞譃槭謩訐Q向閥、電磁換向閥、電液換向閥等。
      又稱克里斯閥,閥門的一種,具有多向可調(diào)的通道,可適時改變流體流向。
      工作時借著閥外的驅(qū)動傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸,帶動搖拐臂,啟動閥板,使工作流體時而從左入口通向閥的下部出口,時而人右入口變換通向下部出口,實現(xiàn)了周期變換流向的目的。
      這種變換閥在石油、化工中有著廣泛的應(yīng)用,在合成氨造氣系統(tǒng)中Z為常用。此外,換向閥還可作成閥瓣式的結(jié)構(gòu),多用于較小流量的場合。工作時只需轉(zhuǎn)動手輪通過閥瓣來變換工作流體的流向。
      閥板式的是動作準確、自動化程度、工作穩(wěn)定可靠,但需附設(shè)驅(qū)動和冷卻系統(tǒng),結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜;閥瓣式結(jié)構(gòu)則較簡單,多用于流量較小的工藝上。REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥
      傳統(tǒng)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(yīng)關(guān)系早在閥芯設(shè)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。
      隨著微處理控制器、傳感器元件成本的下降,控制技術(shù)的不斷完善,使得雙閥芯控制技術(shù)在工程機械域得以應(yīng)用。英Utronics公司利用自己的技術(shù)及研制出雙閥芯多路換向閥,已廣泛應(yīng)用于JCB、Deere、DAWOO、CASE等公司的挖掘機、*車、裝載機及挖掘裝載機等產(chǎn)品上。為適應(yīng)特點工程機械產(chǎn)品對液壓系統(tǒng)功能要求。穩(wěn)定性以及自動化控制程度的不斷提,Utronics公司產(chǎn)品適時進入特點市場,現(xiàn)已初步完成廈工(5t)裝載機、詹陽(8t)挖掘機樣機調(diào)試并進入試驗階段。
      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)難以合理解決以下功能和控制之間存在的矛盾:
      液壓系統(tǒng)設(shè)計時為提系統(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(diào)速閥、壓力控制閥等,通過增加阻尼,提系統(tǒng)速度剛度來提系統(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。
      由于換向結(jié)構(gòu)的特殊性,使得用戶在實現(xiàn)某一功能時必須購買相應(yīng)的液壓元件,再加上工程機械價格會根據(jù)不同Z終用戶要求設(shè)計出相應(yīng)的功能,這樣會造成價格采購?fù)?、多?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(chǎn)品通用化及產(chǎn)品管理,同時會大大提產(chǎn)品成本。
      由于執(zhí)行機構(gòu)進出液壓油通過一根閥芯進行控制,單獨控制執(zhí)行機構(gòu)兩側(cè)壓力是不可能的。因此,出油側(cè)背壓作用于執(zhí)行機構(gòu)運動的反方向,隨著出油側(cè)背壓升,為保質(zhì)執(zhí)行機構(gòu)的運動,必須提進油側(cè)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(shù)的液壓系統(tǒng),由于執(zhí)行機構(gòu)進出油側(cè)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。
      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。 REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥
      負載方向在整個工作過程中保持不變
      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(cè)閥前后兩側(cè)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??;有桿腔側(cè)采用壓力控制,使該側(cè)維持一個低值的壓力,使得更加節(jié)能、。
      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,從而提系統(tǒng)穩(wěn)定性。
      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(cè)壓力控制,出油側(cè)流量控制”,在液壓缸有桿腔側(cè)用壓力控制,無桿腔側(cè)有流量控制。
      如負載方向不變,由于出油側(cè)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,從而提系統(tǒng)的穩(wěn)定性。進油側(cè)用壓力控制器來維持一個較低的參考壓力,一方面提系統(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(gòu)能得到很控制,另外一個PI控制器將被運用到有桿腔的壓力控制器中,當(dāng)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(dāng)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(dāng)PI控制器檢測到無桿腔壓力低于所設(shè)定的參考值時,將提有桿腔壓力控制器所設(shè)定的壓力,從而系統(tǒng)的正常工作。 REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥
      Ultronics液壓控制系統(tǒng)
      Ultronics公司是一家集設(shè)計、研究和制造的電子液壓技術(shù)公司。其液壓控制系統(tǒng)采用了CAN總線通信,雙閥芯控制技術(shù),通過兩個閥芯的組合控制,可實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)多種控制,以提系統(tǒng)的穩(wěn)定性,降低能源損耗,同時還可使得系統(tǒng)更加簡單,降低成本,加快產(chǎn)品開發(fā)速度,這些都是傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)所不能做到的。
      Ultronics控制系統(tǒng)的硬件一般由操縱手柄、電控單元ECU、調(diào)節(jié)閥、雙閥芯液壓閥組和外接傳感器或開關(guān)等組成,其間通過CAN總線通信,液壓閥組為電控系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)的交匯點,系統(tǒng)的另一個重要組成部分就是軟件。
      手柄為光電非接觸形式,Z多可帶4個比例輸出或2個比例輸出和Z多5個開關(guān)。開關(guān)有比例式和自鎖式供選擇。其防護等達到了IP67。手柄的延時特性、輸出曲線和死區(qū)等可通過軟件JoyVal進行修改。 REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥
      電控單元ECU其供電壓有12V和24V兩種,25路和50路兩種接口,提供模擬與數(shù)字輸入、輸出接口,同時該電控單元還提供了CAN信接口,使得系統(tǒng)可以接收傳感器或控制信號或與其它系統(tǒng)進行連接。ECU中存儲了系統(tǒng)控制所需的所有應(yīng)用程序,該應(yīng)用程序可將來自于手柄或連接于ECU上的其它器件和信號(如傳感器檢測信號、發(fā)動機控制系統(tǒng)信息等),經(jīng)處理后轉(zhuǎn)換成各個閥芯動作的指令。
      Ultronics控制系統(tǒng)的關(guān)鍵在于其*的雙閥芯控制技術(shù),每片閥有兩個閥芯,相當(dāng)于將一個三位四通閥變成兩個三位三通閥的組合,兩個閥芯既可單獨控制,也可根據(jù)控制邏輯進行成對控制,并且兩個工作油口都有壓力傳感器,每一個閥芯都有位置傳感器,通過對傳感信號的閉環(huán)控制可以分別對兩路液壓油的壓力或流量進行控制,具有很的控制,通過不同的組合可以得到許許多多的控制方案,以滿足系統(tǒng)的需要。
      每片閥都有兩個完整的設(shè)置的混合信號ASIC(模擬型集成電路)和一個RISC(精簡指令處理器)。這些控制器給傳感器提供激勵和補償、給控制傳動裝置提供動力、提供閥芯控制軟件以及CAN總線通信。閥芯動作控制策略以及具體的參數(shù)可由用戶根據(jù)被控執(zhí)行元件的要求進行設(shè)置或修改。控制閥接收到指令后,其內(nèi)嵌式處理器就運行閥芯動作控制軟件實現(xiàn)設(shè)定的機能,多個閥間的功能協(xié)調(diào)是由ECU完成的,從而實現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)功能。這種分控制方式使系統(tǒng)的應(yīng)用具有非常的靈活性,同時易于構(gòu)建復(fù)雜的控制系統(tǒng)。 REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥
      Ultronics控制系統(tǒng)功能的多樣性是通過應(yīng)用軟件實現(xiàn)的,通過有針對性的編制控制軟件。Ultronics控制系統(tǒng)可實現(xiàn)的功能是極其廣泛的。履帶挖掘機、輪式挖掘機、裝載機等進機型在操作舒適性、作業(yè)效率、作業(yè)成本消耗、故障診斷、環(huán)境保護等方面所做的努力,比如發(fā)動機狀態(tài)與液壓系統(tǒng)的適應(yīng)控制、特定作業(yè)功能等,采用Ultronics系統(tǒng)都可實現(xiàn)。
      總之,通過CAN總線通訊、*的雙閥芯結(jié)構(gòu)和壓力、位移傳感器的應(yīng)用以及壓力或流量的閉環(huán)控制技術(shù)、Ultronics公司的電子液壓控制系統(tǒng)使工程機械控制系統(tǒng)在功能的多樣性、實現(xiàn)的靈活性、較低的性價比以及控制理念、維修模式等諸多方面都將引發(fā)一革命性的變化。
      方向控制閥分類
      在實際應(yīng)用中,可根據(jù)不同的需要將方向控制閥分成若干類別:
      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。
      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。
      按工作原理可以分為直動閥和導(dǎo)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;導(dǎo)閥是由導(dǎo)頭和閥主體2部分構(gòu)成,有導(dǎo)頭活塞驅(qū)動閥主體里面的閥桿實現(xiàn)換向。
      根據(jù)換向閥桿的工作位置可以將閥分為2way,3way閥。
      根據(jù)閥上氣孔的多少來進行劃分,可以分為2port,3port,5port閥。
      普通單向閥(逆止閥或止回閥)
      功用:只允許油液正向流動,不許反流。
      REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥分類:直通式、直角式
      結(jié)構(gòu):閥體、閥心錐形、鋼球式 、彈簧等
      工作原理:液流從進油口流入時,A →B
      液流從出油口流入時,A → B
      開啟壓力:0、04——0、1MPa
      做背壓閥:Pk=0.2——0.6 MPa 3
      液控單向閥
      功用:正向流通,反向受控流通
      結(jié)構(gòu):普通單向閥+液控裝置
      K不通壓力油,A → B
      工作原理<
      K通壓力油,A → B
      結(jié)構(gòu)特點:B→ A,∵ PB=P工,很
      ∴ 彈簧腔背壓很大,pk很大時才能頂開閥心,影響可靠性。
      故 可采用如下措施
      1) 采用導(dǎo)閥預(yù)卸壓
      2) 采用外泄口回油降低背壓
      應(yīng)用:∵ 液控單向閥具有良的反密封性
      ∴ 常用于保壓、鎖緊和平衡回路
      梭閥、雙壓閥和快速排氣閥
      1) 梭閥
      2) 雙壓閥
      3) 快速排氣閥 二 換向閥
      作用:變換閥心在閥體內(nèi)的相對工作位置,使閥體各油口連通或斷開,從而
      控制執(zhí)行元件的換向或啟停。
      換向閥的分類
      按結(jié)構(gòu)形式分:滑閥式換向閥、座閥式換向閥、轉(zhuǎn)閥式換向閥
      滑閥式換向閥 REXROTH液壓換向閥↖↗力士樂液壓換向閥

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