平衡回路是液壓傳動中的一種壓力控制基本回路,常用于液壓缸垂直放置的控制回路,防止液壓缸超速下行,產(chǎn)生較大的沖擊。
我曾對一臺舊起重設備進行了技術改造。改造前該設備不能達到額定起重量,且在吊運載荷時沖擊大,不能準確、平穩(wěn)的使起吊載荷到位。連續(xù)作業(yè)時間短。現(xiàn)就其液壓系統(tǒng)的改造介紹如下。
1 原因分析
為該起重設備原設計的平衡回路。分析該回路有如下缺陷:
(1)采用直動式溢流間調(diào)定系統(tǒng)的額定工作壓力,使調(diào)定壓力偏低,限制了設備的最大起重量。
(2)外控順序閥控制系統(tǒng)起吊大噸位載荷時平衡下行的運行速度。如圖1,當液壓缸無桿腔進油時,壓力達到外控順序閥的調(diào)定壓力,該順序閃打開,回路導通,活塞桿向下伸出,活塞與載荷將會因自重而急速下降。由于液壓泵為定量泵,將出現(xiàn)短時供油不足現(xiàn)象,使液壓缸上腔油壓突然下降凸P,產(chǎn)生短時“負壓效應”,導致外控順序閥的控制油口處壓力急驟下降產(chǎn)生失壓現(xiàn)象,順序間關閉。其結(jié)果造成液壓缸回路突然關閉,出現(xiàn)急?,F(xiàn)象。但系統(tǒng)液壓泵仍在工作,不斷供給系統(tǒng)高壓油,又使液壓缸上腔壓力回升,當壓力再次達到順序鬧調(diào)定壓力時,該間再次打開,如此反復使液壓缸忽快忽停,下降載荷時產(chǎn)生較大的沖擊振動與噪聲。
(3)采用中位M型機能的電磁換向閥短時鎖緊液壓缸,但由于M型閥閥口密封性差,密封帶長,靈敏度低,使液壓缸不能準確地停在指定位置。
(4)門油液污染嚴重,設備工作時易出現(xiàn)油路堵塞,產(chǎn)生爬行或停止,影響設備的使用效率、降低設備使用壽命。
2 改進措施
為改進后的工作油路,在油路中作了如下改進。
(l)采用先導式溢流閥代替原油路直動式溢流閥,可提高系統(tǒng)的額定工作壓力,提高系統(tǒng)的承載能力。
(2)采用電液比例調(diào)速間與液控單向閻,解決起吊平穩(wěn)性問題。當活塞與重物在下行時,液壓缸上腔輸人高壓油,同時控制油路將外控順序閥及B閥外控口打開。由于調(diào)速閥的作用,使進人B閥的控制油液受阻,B間逐漸打開,且能限制最大開度。B閥的閥口同時能起到節(jié)流作用。B閥采用錐面閥口,密封性能好,靈敏度高。B閥控制了液壓缸下腔的油液流量,可避免上腔出現(xiàn)“負壓現(xiàn)象”使液壓缸運行平穩(wěn)。
(3)采用液控單向閥的錐面閥口與中應Y型機能的電磁換向同和原油路上的順序閥,可同時提高定位的準確性和系統(tǒng)的安全可靠性。在不工作時,B閥下端接順序問,A鬧與順序間通油箱,這樣A閥、B閥、順序間能始終保證上腔油壓大于下腔油壓,自鎖可靠。A、B問為錐面同口,密封性好,可長時間自鎖。系統(tǒng)工作時,若因意外原因使B閥失控,此時,順序間仍能起作用,避免重物失控現(xiàn)象發(fā)生。
(4)在液壓泵出口串聯(lián)一線隙式濾油器,使油液2次過濾,可解決液壓油污染問題.
(5)液壓泵出口串聯(lián)一兩位兩通電磁換向閥,當液壓缸不工作時,液壓泵卸荷,減少能量損耗。
3 結(jié)論
(l)液控單向問外控口被控制后,可起到節(jié)流作用,使系統(tǒng)形成回油油路節(jié)流調(diào)速控制回路,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性及準確性。
(2)中位Y型機能的電磁換向間可使A、B兩間回油腔接油箱。避兔“負壓效應”以提高設備的安全可靠性。
(3)液控單向閻與外控順序閥的同時使用,可保證系統(tǒng)在正常工況和意外情況時都能安全工作