非对称换向阀在液压缸传动系统中的应用

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1、EQUIPMENTMANAGEMENTANDMAINTENANCEl嗵围固冒臣圈文章编号：1000—033X(2014)02—0081-03非对称换向阀在液压缸传动系统中的应用白志强(无锡市交通工程有限公司，江苏无锡214026)摘要：针对液压缸传动系统中存在的功率损失和系统发热问题，分析了液压缸速比对液压缸运动速度、进出口流量和换向阀压力损失的影响规律，提出在液压缸传动系统中采用非对称换向阀，以减小非对称液压缸收回时的压力损失，提高系统传动效率，减少系统发热。关键词：液压缸；非对称换向阀；节能；压力损失中图分类号：U415．5

2、文献标志码：BApplicationofAsymmetricReversingValveinHydraulicCylinderDriveSystemBAIZhi—qiang(WuxiCommunicationEngineeringCo．Ltd．，Wuxi214026，Jiangsu，China)Abstract：Todealwithpowerlossandheatingofhydrauliccylinderdrivesystem，theinfluenceofhydrauliccylinder'sspeedratioonsyste

3、mperformance，includingthevelocity，entranceandexitflowandpressurelossofreversingvalvewasstudied．Asymmetricreversingvalveisadvisedtobeusedinhydrauliccylindersystem，inordertoreducethepressurelossofhydrauliccylinderwhenwithdrawing，increasedrivingefficiencyanddecreaseheat

4、ing．Keywords：hydrauliccylinder；asymmetricreversingvalve；energysaving；pressureloss和非对称液压缸两种型式，如图1所示。0引言2O世纪6O年代以来，工程机械越来越多地采用液压传动技术来降低机械结构布置难度，改善性能和提高自动化操作程度。换向阀控制的液压缸系X：：lfJ统是工程机械中最常用的液压系统之一，换向阀在液压系统中的主要作用在于改变液压油缸的液压油进出口流向，控制液压缸的运动方向。带有比例控(a)阀控对称液压缸系统(b)控非对称液压缸系统制功能的

5、换向阀还能够对液压缸的运动速度进行控图1阀控液压缸系统结构制。在非对称液压缸系统设计过程中，设计人员常对称液压缸活塞两侧均设有活塞杆，两腔有效不注意换向阀双向阀口开度对非对称油缸前进和后作用面积相等。活塞运动时，液压缸的进油流量与退速度的影响，以及造成的能量损失[。回油流量相等，系统选用的普通换向阀，在通流直径液压系统损失的能量最终以热量的形式在系统满足最大流量要求的情况下即能正常工作，且能量中循环，将会引起系统油温升高，油液粘度变化，导损失小。致速度不稳定，严重时甚至会影响系统正常工作。而对于非对称液压缸，它只在活塞的一侧设有

6、活塞杆，因而两腔的有效作用面积不同。当供油量1阀控液压缸系统结构与速度特性相同时，不同腔进油，活塞的运动速度不同；在需克阀控液压缸系统中常用的液压缸有对称液压缸服的负载力相同时，不同腔进油，所需要的供油压力收稿日期：2013-091281EQUIPMENTMANAGEMENTANDMAINTENANCE不。在阀控非对称液缸系统中以某进油通径为12mm的换向阀为例，其额定流量为7OI·m{n，换向阀流量特性曲线如罔3S一4D(1)所示。S一(D一?)(2)Ql一‘2(3)Q2一2(4)式{J1．S为无朴腔面积；S为有杆腔面积；D为

7、活塞卣径；为活塞杆直径；为油缸运动速度；Q为尤杆腔流量；Q!为有杆腔流量。非对称液缸运动时，无杆腔与有杆腔的流量3抉嗍蒯流量压差曲线之比为从图3中可以看出以下两点。QIDr12lr_、(1)无论进油还是回油，换向阀均存住压力～一_二丽损失，压力损失随通流流量的增加而增加。即尢朴流量与有仟腔流量之比为液压缸杆径(2)由于回油通径大于进油通径，在流量相同Lj缸径之比的数。液压缸杆径与缸径之比越大，的情况下，回油压力损失小于进油压力损失。无杆腔流量与有杆腔的流量差别越大。如液压缸设计速比(有杆腔和无杆腔面积之比)为0．5时，无杆3非对

8、称油缸系统功率损失分析腔流量与有杆腔的流量之比为2。在液压缸传动系统中，引起能量损失的因素很在某些应用中，需要液压缸的仲出和收回速度多，有换向制动过程中出现的能量损失，有元件本身卡日等(如摊铺机的找平系统和钻饥进给系统等)，且的能量损失，还有溢流损失以及背压和管