Banner

基于行走和卷扬机械的力士乐BVD平衡阀工作原理

2020-06-29 12:08

  基于行走和卷扬机械的力士乐BVD平衡阀工作原理 山东中选机械设备有限公司(山东泰安 271200) 摘要:掘进机行走系统是其重要组成部分,本文重点介 绍了掘进行走减速机马达用BVD平衡阀基本原理结构,对该 阀的工作控制特性、结构、控制系统进行详细介绍。 关键词 掘进机 平衡阀 结构原理 一、引言 平衡阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调 节其压力和流量的,因此它可分为方向平衡阀、压力平衡 阀和流量平衡阀三大类,它们可以防止牵拉或推压的负载 在负载方向运动时失控地加速运动,或者防止执行元件以 高于设定的(泵侧供油决定的)速度运动。因此,这些元 件可以防止油柱的断裂或可能发生的破坏。平衡阀主要用 于使用双作用执行元件(液压缸、液压马达)的起升、摆 动、旋转或类似的机构。 这种控制是通过对相应执行元件的回油进行节流实现 的。平衡阀产生一个总是略高于负载压力的流阻。该背压 只是在负的负载情况下才产生。然而,如果负载是正的, 也就是负载作用于运动的相反方向,平衡阀将完全开启, 可使回油畅通。 节流元件是自调节的,因而能连续地适应负载情况的任何 变化。这是通过力的平衡实现的, 阀的功能元件的一侧作 用着(从动作的执行元件)流入和流出的力;在另一侧作 用着阀的弹簧力。 二、力士乐BVD平衡阀结构原理 BVD平衡阀是一种广泛应用于行走机械和卷扬机械的 流量控制阀,一般与在行走和卷扬减速机液压马达配套使 用。它不仅可以为行走机械和卷扬机械提供有效的行车制 动,而且可以防止机械在承受负负载时失速滑落,使设备在 工作时更平稳更安全。现就该阀应用于掘进机行走系统的工 作原理简要分析介绍。 该阀可在坡上行走时避免在开式回路中工作的液压马 达因超速引起的供油不足,只要外力产生的转速超过进油量 对应的转速,马达就会出现供油不足。 1、油路1 2、油路2 3、隔断阀 7、油路48、单向阀 9、油路5 10、平衡阀 11、 阻尼孔1 12、油路6 13、阻尼孔2 14、油路7 力士乐BVD平衡阀结构图 如上图 BVD 平衡阀结构图所示:A、B 口为工作油口, Br 为制动器释放油口,S 口进入高压液压油后,油液充满AA 油路,高压油通过油道阻尼孔1(11)把压力传至平 衡阀(10)。平衡阀的阀芯在高压信号推动下克服弹簧调定 的开启压力移动至上位使 BB 油路接通,则马达的回油接通 此时油液压力和弹簧力始终保持动态平衡;同时油液把高压 信号通过油路4(7)传递至梭阀(6)并把梭阀(6)钢球推 至下位,压力信号继续传递至液控阀(4),高压油液由液控 阀(4)的液控油道进入阀体克服弹簧开启压力把液控阀切 换至接通状态,油液经隔断阀(3)至Br 口通过外部管道打 开减速机制动器,此时马达正常工作。 当机械在下坡行走时坡度较大,此时下滑力较大,液 压马达为受到负负载(机械负载力与运动方向相同),负载 会引起机械失速下滑,造成进油严重不足时,AA 油路中的油 液压力下降较大即动态平衡打破时,首先平衡阀(10)阀芯 上侧被压缩的弹簧复位,油液经阻尼孔 2(13)迅速卸荷, 阀芯被推至中位(主阀芯关闭),使BB 油道被封死(一级制 动启动),与此同时压力降低也使减速机制动器中的弹簧克 服油液压力迫使油液从油路 1(1)经过 Br 口流回平衡阀, 隔断阀(3)上的先导油压力保证隔断阀阀芯向上动作,回 流油道被切断,油液只能通过L 口经油路2(2)泄露回油箱, 减速机制动器制动(二级制动启动),起到平衡保护液压马 达作用,反之亦然。由于平衡阀芯的制动阀阀芯两侧均靠弹 簧复位,在长期使用后会出现疲劳变形,导到制动阀芯动作 灵敏度下降,出现下滑现象。 总之,平衡阀(10)的存在使得马达的回油产生了一 20—40bar,只有当回油压力达到这个值时,平衡阀(10)才能启动,马达回油才能导通,从 而避免了马达的失速,使设备运转平稳安全。 同时,该阀能够在液压马达泄漏严重时,实现减速机 制动器自己动关闭;当液压马达泄漏量较大时,转速降低(低 rpm),机械在负载作用下下滑,此时B腔吸空,造成A、 两腔压力降低,平衡阀(10)阀芯上侧被压缩的弹簧复位,处于中位,使BB 油道被封死(一级制动启动),与此同时压 力降低也使减速机制动器中的弹簧克服油液压力迫使油液 从油路1(1)经过Br 口流回平衡阀,隔断阀(3)上的先导 油压力保证隔断阀阀芯向上动作,回流油道被切断,油液只 能通过L 口经油路2(2)泄露回油箱,减速机制动器制动(二 级制动启动),起到平衡保护液压马达作用, 三、结语 由上面述分析可知,BVD 平衡阀具有结构紧凑、容积效 率高的特点,广泛用于掘进机行走系统减速机马达中,能够 解决液压马达因超速引起的供油不足,避免了马达的失速, 使设备运转平稳安全。 1、王益群、高殿荣.《液压工程师技术手册》[M].北京 学工业出版社2009.112、吴根茂,邱秀敏.《新编实用电液比例技术》[M].杭州 江大学出版社,20063、北京:博世力士乐(中国)有限公司.《行走机械用液压及 电子控制元件》,2012