大流量压力补偿器及液压系统中的应用

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比例控制技术是在开关控制技术和伺服控制技术之间的过渡技术.采用比例放大器控制比例电磁铁。实现对比例阀的连续控制.从而实现对液压系统压力、流量、方向的无级调节。但是用比例方向阀进行速度控制时.如果负载是变化的.那么执行元件的速度就会受负载变化的影响(负载小时速度快。负载大时速度慢)。于是在系统设计时引入了压力补偿器.它可以使比例阀阀口的压差保持恒定 .使执行元件的速度不受负载变化的影响。随着设备的大型化发展 。液压系统也向着高压力大流量方向发展.然而常规的压力补偿器大多属定差减压型滑阀结构.其最大流量-般不超过 500L/min，而工程中-些特殊的诚则往往需要流量更大的进口压力补偿器 。有时所需流量可达 lO00L/min以上，这时就得使用大流量压力补偿器1 大流量压力补偿器的组成及特点大流量压力补偿器是基于插装阀技术基础上发展起来的.主要是利用插装阀通油能力强的技术特点和桥路液阻理论 .以传统小流量的进口压力补偿器为理论基础 ，主要由插件和控制盖板组成。根据液压系统的流量需要选择 REXROTH的 LC插装式唱型减压阀插件和带阻尼器的 LFA插装式溢流阀盖板.也可选用收稿日期：2013-02-20作者简介：徐启杨(1983-)，男，贵州遵义人，助理工程师，学士，现从事钢铁冶金液压润滑设备管理工作。

只带梭阀的控制盖板。插件和控制盖板主要通径有 16、25、32、40、5O、63、80、100、125、160等 。但 25、32、40、5O使用较多。也是液压系统中设计师使用较多的通径、流量。大流量压力补偿器中插件是关键，其主要由阀座、主阀芯、弹簧机密封件组成。插件的工作状况决定了整个液压系统的工作状况大流量压力补偿器本身是-种插装阀.通流能力大、阻力小，适合于大流量、高压时工作♂构简单，-阀多能.压力和流量控制以及复合控制.设计选型方便容易，密封性好、泄漏孝响应快 ，易于实现集成化配置，使系统结构紧凑。便于无管连接 。并可有效防止泄漏和污染。因此.大流量压力补偿器在液压机液压系统中已得到广泛应用2 补偿原理图 1为由大流量压力补偿器组成的液压系统原理图。由图 1可知，来 自泵源且压力恒定的油液其中很小- 部分经阻尼器X、直动式溢流阀和梭阀至液压缸压力较高-侧的工作腔.以此作为先导控制油构成无源 B型液压半桥以调节比例方向节流阀节流 口的压降.绝大部分油液经插件的 B口、A口流至电液比例方向节流阀的P口，最后经比例方向节流阀进入液压缸。插件弹簧腔的压力则为 B型半桥的输出压力 .在直动式溢流阀的设定压力调定好后.设液压缸较高-侧的负载压力如液压缸无杆腔压力P升高.那么插件弹簧腔的压力也会升高.从而破坏了插件阀芯的力平衡 .使减压阀阀芯向下移动。则减压阀阀口增大其液阻减小 .从而63液压 气动 与 密封/2013年第 08期减压阀A口的压力 (即比例方向节流阀 P口压力)升高.减压阀阀芯经数次振荡后达到新的平衡位置.使得减压阀阀芯略有下移使得减压口略增大.最终使得比例方向节流阀节流口的P口压力和其 A口压力增长值大体相等.以使其节流口压降最终基本保持恒定.起到压力补偿的作用。反之亦然。图 1中的阻尼器 F主要起动态阻尼以提高减压阀阀芯稳定性的作用。插件阀芯的力平衡方程为：(p2p3 ( )式中 p厂 插件底部容腔压力；p厂 插件弹簧腔压力；- - 插件弹簧刚度： 弹簧预压缩量；- - 插件减压口开度：- 液动力。

又：p3pvp 或者papvpb式中 p广 直动式溢流阀的调定压力；p 液压缸无杆腔压力；p厂液压缸有杆腔压力。

由此可得经进 口压力补偿器进行压力补偿后电液比例方向节流阀节流口的压降为：J p 由此可见：在液动力变化不大、弹簧预压缩量较大和其刚度很小.且先导控制油流量变化较小时.经过压力补偿器补偿后电液比例方向节流阀节流口的压降基本保持恒定l-进 口压力补偿器 2-电液 比例 阀 3-梭阔 4-液压缸图 1 液压原理 图3 应用实例3.1 应用情况某钢铁厂宽厚板生产线蓄热式加热炉推钢机由2个缸径为 400mm、缸杆为 280mm、工作行程为 6800mm的大液压缸沿着水梁滑轨推进钢坯。液压缸的工作压64力为 16MPa，2个液压缸最大总推力约 350t。整个炉子装满钢后总质量约为 400t.以摩擦系数 0.6进行换算 。

负载的阻力约为 240t 如图2为推钢机油缸液压系统控制原理图.该系统由减压功能的插件与带梭阀的控制盖板组成的进口压力补偿器、PARKER大流量(额定流量 1000L/min)比例换向阀及方向功能的插装阀组成。当比例电磁铁 b得电，比例换向阀换向，比例换向阀换向，P口与A口相连，T口与 B口相连，高压油液经过换向阀到达油缸的无杆腔.有杆腔的油液经 B口与 T口相连.同时打开插装阀回到油箱，推钢向前动作；当比例电磁铁 b得电，比例换向阀换向。P口与 B口相连，T口与A口相连.高压油液经过换向阀到达油缸的有杆腔。有杆腔的油液经 A口与T口相连，同时打开插装阀回到油箱.推钢机退回。在整个运动过程中两推钢机的同步要求由比例阀给定电信号的同步要求来控制。

fi 61-大流量 比例阀 2-减压功能插件 3-带梭阀控制盖板4-液压缸 5-方向功能插装阀图 2 推钢机液压 系统原理 图3.2 常见故障分析与处理进 口大流量压力补偿器常与梭阀进行并列使用 。

常设置在电磁比例阀进口侧 。使用过程中负载不断变化。弹簧不断伸缩。主阀芯在不断地移动 ，所以往往会出现以下故障：(1)弹簧端面磨损或者断裂。这种情况主要是主阀芯内或控制盖板上弹簧不能准确定位所致∩以在主阀芯内或控制盖板上加弹簧固定垫片.使阀芯在运动过程中弹簧不发生移位。如发现液压缸明显不平稳或者 2个液压缸不同步超出设置的同步误差无法继续工作时.就要及时拆开检查弹簧，必要时要加垫片进行调整或者更换。

(2)主阀芯不能动作 ：主阀芯不动作的原因主要由控制油口的压力和主阀芯与阀体间有较大摩擦力所致。

如油液过脏.油污颗莲阀芯卡住在某个状态固定不能动作的位置上。当推钢机几个压力补偿器正常，-个压力补偿器不能正常时推钢机就可能出现不同步现象。

Hvdraulics Pneumatics& Seals/No.08.2013液压系统噪声的分析与解决措施杨亚东.高文柱(苏州大方特种车股份有限公司，江苏 苏州 215151)摘 要：噪声作为-个重要的环境污染源，越来越受到人们的关注，产品噪声水平已成为产品质量的-项重要指标 ，分析改善它有利于优化产品和减小污染。

关键词 ：液压系统；噪声来源；分析；控制；解决措施中图分 类号 ：TH137 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008-0813(2013)08-0065-02Analysis and Solution on Noise of Hydraulic SystemYANG Ya-dong，GA0 Wen-zhu(Suzhou Dafang Special Vehicle Co.，Ltd.，Suzhou 215 15 1，China)Abstract： As a leading environmental polution source， noise is concerned more and more by people. Noise emission now is a importantindex for marking product quality.Analysis and improvement on noise is in favor of optimizing products and reducing polution。

Key words： hydraulic system； noise source； analysis； control； solutionO 引言噪声这种环境污染形式，国际标准化组织(ISO)已经制定了标准.液压传动中噪声等级规定-般不得超过 70～80dB。如今随着技术的发展.液压系统向着大功率、高速度、大流量的方向发展，噪声污染也越来越严重 。因此，必须要对液压系统的噪声进行控制。本文根据工厂生产经验。立足理论研究.下面就液压系统中噪声产生的原因及其降噪措施做简单的分析1 噪声来源及解决方案1.1 泵产生的噪声首先.在液压系统产生的噪声中.由泵产生的噪声最为明显 .这是由泵本身配流结构引起的。油泵运转时，齿轮、叶片、或者柱塞由于容积变化而产生高低压收稿日期：2013-03-11作者简介：杨亚东(1981-)，男，甘肃天水人，助理工程师，学士，现从事液压系统设计工作。

油.就不可避免的造成容积排量的周期性变化.从而形成压力脉动和流量脉动.引起结构振动.导致噪声的产生。因此.在额定转速和压力下.好的配流形式就成为关键。由于泵体结构的不同。在压力、流量需求-定的情况下，就噪声而言，叶片泵最优，柱塞泵次之，外啮合齿轮泵噪声相对要大-些 所以我们在设计时要优先考虑低噪声的液压泵其次，与泵连接的电机、联轴器等也可能成为噪声的来源。电机的性能直接决定了噪声的大校在现抄常发现电机轴和泵轴同轴度差的情况.如若误差过大。

则弹性联轴器不仅不能吸收振动。反而强烈振动.产生噪声。所以要在装配时提高装配精度。以减少由装配误差而产生的噪声。还有电机-般都是旁置或者上置式安装.这个时候电机的机械振动会带动油箱振动从而产生噪声.-般我们要在电机底座上增加-层橡胶或者其他减振措施 。来降低这类噪声再次 .泵的气蚀现象也是引发噪声的-个主要原4 总结由插件与控制盖板组成的大流量进 口压力补偿器通过稳定节流阀前后的压差来达到稳定负载流量的目的；由于压力补偿器检测来 自负载的压力，从而使系统的输出流量具有较好的抗负载变化能力 ：压力补偿器比例方向阀的结合，则可构成双向调速阀；同时根据液压系统设计速度的需求可选择不同通径的插件和控制盖板组成进 口压力补偿器来满足液压系统设计的需求。压力补偿器能自动保持节流阀前、后的压力差不变，从而使通过该阀的流量不受负载变化的影响。常用于负载变化大。适用于速度平稳性高的诚。