不二越挖掘机液压系统..doc

不二越(NACHI)液压挖掘机液压系统 日本不二越公司开发的液压挖掘机液压系统采用具有抗饱和功能，分流比负载敏感压力补偿系统。该液压系统的主要部分如图一所示。它由分流比阀前补偿负载敏感压力补偿多路阀组(9联)和泵控制系统组成。 分流比阀前补偿负载敏感压力补偿多路阀组 该阀组有九个阀杆(左右行走，回转，动臂，斗杆，铲斗，推土板和后备)，另有四个控制阀(安全阀A，卸载阀B，切断阀C和压差减压阀D)。 在每个阀前设压力补偿阀，各阀通路情况和工作原理如图二(a)，(b)，(c)所示，该阀为三位十二通阀，有二个进油P口，三个回油T口，三个LS(压力补偿口)，二个执行器(A、B)口，二个先导油压(Pi)控制油口(进出口)，如图二(a)所示。为了清楚地了解油口连通情况，图二(b)画出了一个阀位(中位)，来表示油路连接情况。如果把相同的油口合并，并取掉先导控制油口，则该阀实际上是带补偿油口的三位四通阀，如图二(c)所示。 压力补偿阀左端受阀杆进口压力Pm作用，右端受补偿压力PLS和该阀杆的负载压力（阀杆出口压力）PL作用，从压力补偿阀阀杆力平衡可得： Pm=PL+PLS 阀杆进出口的压差△P为： △P =Pm-PL=PLS 各压力补偿阀右端都受PLS作用，因此各阀杆的进出口的压差都相等。 经各压力补偿阀的压差为： △P= P-Pm= P-PL-PLS 因同时动作的各阀的负载压力PL是不同的，因此同时动作时，各压力补偿阀的压降不同，此压降差正好补偿了负载压力差，起到了负载均衡器的作用。 图二 各阀通路情况和符号原理图 图三 压差减压阀两次压力反馈负载敏感系统 压差减压阀两次压力反馈负载敏感系统(见图三) 该负载敏感阀采用阀前补偿，采用一个等差减压阀，该减压阀是二位三通阀（图一中D），有三条通路：P油泵压力油，补偿压力油PLS和回油路，其一端受油泵压力P作用，另一端受最高负载压力PLmax和减压阀输出压力PLS作用。从减压阀力平衡可知，该减压阀输出的油压为：PLS=P-PLmax 压差减压阀输出油泵压力和最高负载压力之差PLS，作用在各压力补偿阀的左端和油泵流量调节阀的左端。 从油泵流量调节阀力平衡可知： PLS= FS/A 式中：FS：流量调节阀弹簧力 A ：流量调节阀受压面积 当PLS FS/A流量调节阀在右位，油泵压力油进入变量油缸使油泵流量减小 当PLS FS/A流量调节阀在左位，变量油缸回油，在弹簧力作用下，使油泵流量增加 流量调节阀控制补偿压力PLS的大小。 通常负载敏感压力补偿系统，一般泵和多路操纵阀之间连接管道较长，引起压力传递滞后，使得控制不稳定，由于管道阻力引起压降，使得泵的出口压力PP和多路操纵阀的进口压力PV有差异，PPPV，特别是通过该管道的压降，随温度而变，冬天低温时PP和PV之间压差较大，造成泵的流量控制和负载敏感阀的流量控制不一致，泵的流量按PP-PLmax目标压差进行控制，而负载敏感阀按PV-PLmax目标压差进行控制，因PV -PLmaxPP-PLmax，因此低温时管道液阻大，会引起执行元件供油流量明显减少。 NACHI作了改进，采用压差减压阀检出多路阀的进口压力和最高负载压力之差PLS，作为二次压力，向油泵调节阀和压力补偿阀同时进行反馈，避免了负载敏感管道较长时产生的负载压力信号延迟的问题，自动修正了低温时泵和操纵阀之间的压力损失，使油泵和操纵阀的调节保持一致，避免了油泵和操纵阀之间油管压力损失所造成对控制的不良影响，能防止低温时执行元件的速度降低，获得和常温时同样的操纵感觉。 三．与发动机转速连动控制的负载敏感压力补偿系统（见图四） 图四 与发动机转速连动控制的负载敏感压力补偿系统 随着发动机的转速改变油泵流量随之变化，要求油泵控制目标补偿压差和多路阀进出口压差也随之改变，要求目标补偿压差随发动机转速自动变化，随着发动机转速上升，目标补偿压差自动增加。为此NACHI采用转速匹配控制阀（图一中E）。 利用先导操纵定量泵输出的液压油。经过定节流口产生的压差来检出发动机转速。因为定量泵的流量与发动机转速成正比，通过节流孔S产生的压差与泵的流量有关。把节流孔S前后压差作为油泵调节阀的目标压差。从而使油泵的排量控制与发动机转速相匹配。 通过转速匹配阀（实际是压差调节阀）检出节流孔前后压差P0。 从转速匹配阀的力平衡可得： P0=P1-P2 式中： P1—节流孔前压力 P2—节流孔后压力 在原油泵调节阀上取掉弹簧，将P0作用于油泵调节阀的左端，作为目标补偿压差（替代弹簧作用）与补偿压力PLS（作用在油泵调节阀的右端）相平衡，按P0= PLS来调节油泵的流量。 PLS=PV-PLmax为多路阀进口压力和最高负载压力之差。PLS= Pm-PL， 目标补偿压差△P（PLS）随发动机转速而变，使系统与发动机工况相