力士樂系統(tǒng)

介紹了力士樂閉式中心負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)組成及其工作原理、特性。重點(diǎn)分析了多路閥液壓系統(tǒng)、液壓泵控制系統(tǒng)、各主要液壓作用元件液壓回路及多路閥先導(dǎo)操縱系統(tǒng)等。
目前液壓挖掘機(jī)有兩種油路: 開中心直通回油六通閥系統(tǒng)和閉中心負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償系統(tǒng), 我國國產(chǎn)液壓挖掘機(jī)大多采用”開中心”系統(tǒng), 而國外著名的挖掘機(jī)廠家基本上都采用”閉中心”系統(tǒng)。閉中心具有明顯的優(yōu)點(diǎn), 但價(jià)格較貴。國內(nèi)廠家對開中心系統(tǒng)比較熟悉, 而對閉中心系統(tǒng)不太了解,因此有必要來介紹一下閉中心系統(tǒng), 本文重點(diǎn)分析力士樂閉中心負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償(LUDV) 挖掘機(jī)油路。LUDV 意為與負(fù)載無關(guān)的分配閥。LUDV系統(tǒng)
力士樂挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)可以看作由以下4 部分組成:①多路閥液壓系統(tǒng)(主油路) ;②液壓泵控制液壓系統(tǒng)(包括與發(fā)動(dòng)機(jī)綜合控制) ;③各液壓作用元件液壓子系統(tǒng), 包括動(dòng)臂、斗桿、鏟斗、回轉(zhuǎn)和行走液壓系統(tǒng), 還包括附屬裝置液壓系統(tǒng);④多路閥操縱和控制液壓系統(tǒng)。
LUDV系統(tǒng)是力士樂等公司在改進(jìn)負(fù)荷傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是不受負(fù)載影響的流量分配系統(tǒng)，它將常開式壓力補(bǔ)償改為常閉式，泵所提供的流量與負(fù)載所需相匹配，避免了不必要的空流和節(jié)流損失。即使泵的流量小于系統(tǒng)復(fù)合動(dòng)作所需的流量，各動(dòng)作的相對速度也不會(huì)發(fā)生變化，從而保證動(dòng)作的協(xié)調(diào)性，避免動(dòng)作沖擊。
1 　多路閥液壓系統(tǒng)多路閥液壓系統(tǒng)是液壓挖掘機(jī)的主油路, 它確定了液壓泵如何向各液壓作用元件的供油方式, 決定了液壓挖掘機(jī)的工作特性。力士樂采用的閉中位負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償多路閥液壓系統(tǒng)的工作原理見圖1 (因換向閥不影響原理分析, 故未畫出) 。
圖1 　挖掘機(jī)力士樂主油路簡圖
挖掘機(jī)力士樂主油路由工裝油路和回轉(zhuǎn)油路二個(gè)負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償系統(tǒng)組成。1.1 　工裝油路工作裝置和行走油路(除回轉(zhuǎn)外) 簡稱工裝油路,用閥后補(bǔ)償分流比負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償(LUDV)系統(tǒng), 具有抗飽和功能。在每個(gè)操縱閥閥桿節(jié)流口后, 設(shè)壓力補(bǔ)償閥, 然后通過方向閥向各液壓作用元件供油。LUDV 多路閥原理符號見圖2 。

圖2 　力士樂多路閥原理符號圖
LUDV 每個(gè)閥塊主要由操縱閥和壓力補(bǔ)償閥組成, 其原理符號如圖2a 所示。為了便于理解閥的原理, 把操縱閥進(jìn)行分解后可知, 它實(shí)際上由閥的節(jié)流部分和閥的換向部分兩部分組成。閥塊原理展開如圖2b 所示, 壓力油進(jìn)入操縱閥先通過閥節(jié)流部分, 后經(jīng)壓力補(bǔ)償閥, 最后通過閥換向部分去液壓作用元件。閥后補(bǔ)償壓力補(bǔ)償閥布置在操縱閥可變節(jié)流口之后, 由于液壓作用元件一般都是雙作用, 有A、B 兩條油路, 為了避免兩條油路都設(shè)壓力補(bǔ)償閥, 因此油路換向部分必須設(shè)在壓力補(bǔ)償閥之后。為了簡化閥的結(jié)構(gòu), 把節(jié)流部分和換向部分集成于一體(操縱閥中) , 如圖2a 所示。　工作裝置和行走操縱閥雖基本相同, 但中位油路連通有所區(qū)別。工作裝置操縱閥中位A、B 油口封閉, 如圖2a 、2b 所示, 行走操縱閥中位A、B油口與回油路通過節(jié)流相通, 如圖2c 所示。對壓力補(bǔ)償閥取力平衡得(見圖1) : Pm1 =PLmax = Pm2 。即壓力補(bǔ)償閥進(jìn)口壓力都相等, 故經(jīng)各操縱閥的壓差都相等( △P1 = △P2 = △P = PP- PLmax) , 則通過各操縱閥的流量Q = k ΔP ,只與反映閥桿行程(開口量) 的k 有關(guān), 具有抗飽和的功能。負(fù)荷低的壓力補(bǔ)償閥產(chǎn)生壓力降:△PC =PLmax – PL2 (設(shè)PL1 = PLmax) ,此壓降正好補(bǔ)償負(fù)荷壓力差, 因此壓力補(bǔ)償閥實(shí)際上起了負(fù)荷均衡器的作用。多路閥液壓系統(tǒng)工作原理圖1 中, 檢出最高負(fù)載壓力PLmax采用的是梭閥網(wǎng), 而實(shí)際液壓系統(tǒng)中, 工裝和行走油路不采用梭閥網(wǎng), 而是采用三位三通的壓力補(bǔ)償閥來檢出最高負(fù)載壓力作為補(bǔ)償壓力。1.2 　回轉(zhuǎn)油路力士樂把回轉(zhuǎn)獨(dú)立出來, 采用閥前補(bǔ)償(減壓閥型壓力補(bǔ)償閥) 負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償油路。它與工作裝置油路并聯(lián)。回轉(zhuǎn)負(fù)載油壓通過單向閥與油泵負(fù)載敏感腔相通。當(dāng)工作裝置油路中各液壓元件單獨(dú)動(dòng)作或同時(shí)動(dòng)作時(shí), 就如同單泵閥后補(bǔ)償分流比負(fù)載敏感壓力補(bǔ)償系統(tǒng)一樣, 油泵單獨(dú)供該系統(tǒng)。當(dāng)回轉(zhuǎn)單獨(dú)動(dòng)作時(shí), 為閥前補(bǔ)償負(fù)載敏感系統(tǒng)?；剞D(zhuǎn)油路和工裝油路同時(shí)動(dòng)作情況: 當(dāng)工裝油路最高負(fù)載壓力高于回轉(zhuǎn)油路時(shí), 工裝油壓由于受單向閥阻隔, 傳不到回轉(zhuǎn)油路, 由于兩油路是并聯(lián)系統(tǒng), 油優(yōu)先流向負(fù)載壓力低的回轉(zhuǎn)油路; 當(dāng)工裝油路最高負(fù)載壓力低于回轉(zhuǎn)油路時(shí), 回轉(zhuǎn)油壓PC 通過單向閥傳至工裝油路負(fù)載壓力補(bǔ)償, 工裝和回轉(zhuǎn)負(fù)載壓力均衡平衡相等, 按各自操縱閥的開度大小向各執(zhí)行器分配供油。