負載敏感比例多路換向閥因具有節能性好，比例控制易于實(shí)現遠程遙控，無(wú)級控制與負載變化無(wú)關(guān)，可滿(mǎn)足多個(gè)執行元件在不同負載下同時(shí)工作等特點(diǎn)而廣泛應用于建筑、礦山、農業(yè)、等領(lǐng)域的工程機械以及船舶機械。本研究在分析負載敏感比例多路閥原理的基礎上，結合其內部結構特征對該閥使用中要注意的一些問(wèn)題進(jìn)行詳細解釋?zhuān)?**后結合多路閥的研究現狀對該閥技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行評述。
簡(jiǎn)介組成與原理
負載敏感比例多路閥應用于定量泵或變量泵液壓系統中，用來(lái)控制液壓執行元件的速度，方向，且能******輸出流量隨輸入的控制信號電流(電壓)或機械信號(手柄操作角度)或液壓信號比例變化，而不受負載變化影響，同時(shí)可控制多個(gè)執行元件在不同的負載工況下同時(shí)動(dòng)作。負載敏感比例多路閥一般主要有三個(gè)功能單元組成，分別為連接塊，比例換向閥塊，和尾板三部分組成。圖1為某負載敏感比例多路閥的原理圖。圖中連接塊內的三通壓力補償器(定差溢流閥)與換向閥內的梭閥網(wǎng)絡(luò )配合工作，使定量泵出口壓力總是比各路換向閥******負載壓力高約10 bar，定量泵提供的多余流量通過(guò)三通壓力補償器以當前壓力溢流回油箱。當所有換向閥均處于中位時(shí)，三通壓力補償器以約10 bar的壓力使泵卸荷，系統處于低壓待機狀態(tài)，實(shí)現節能。換向閥內的二通壓力補償器(定差減壓閥)用于******多路執行元件以不同的壓力、速度獨立工作，且控制流量不受負載影響。二次溢流閥通過(guò)限制LS的壓力來(lái)限制換向閥負載口A(yíng)或B的******工作壓力。另外，連接塊上選裝的二通電磁閥(常開(kāi)或常閉)用于對系統進(jìn)行卸荷，可以通過(guò)電控方式實(shí)現系統的安全保護功能?？匆?jiàn)該閥是由是由一個(gè)較復雜的液壓系統組成。
變量泵系統負載敏感比例多路閥與定量泵系統中的相比，主要區別是不含三通壓力補償器，其原理圖如圖2。這是由于變量泵系統負載敏感比例多路閥，在配變量泵使用時(shí)，將負載壓力信號Ls引入變量泵的變量機構，從而實(shí)現對流量壓力的控制，無(wú)需再加三通壓力補償閥。
使用中應注意的幾個(gè)問(wèn)題分析
一、定量泵系統負載敏感比例多路閥調壓?jiǎn)?wèn)題
在定量泵+負載敏感比例多路閥系統中，系統中的壓力閥安全閥，三通壓力補償器，二次溢流閥等相互耦合，用戶(hù)如果對該閥的工作原理了解不透徹或沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的試驗臺，壓力調節則比較困難。一般供應商會(huì )根據用戶(hù)要求對壓力和流量進(jìn)行調節，然而這個(gè)調定值是基于設計階段的理論值，用戶(hù)在實(shí)際運用或現場(chǎng)調試中往往出現與設計值或多或******偏差的情況，
這***要求用戶(hù)對已接入整機液壓系統的多路閥的壓力或流量值現場(chǎng)重新調定。系統中，安全閥的調定壓力要高于二次溢流閥調定壓力。安全閥，在此多路閥系統中起安全保護作用，常閉。由于換向閥在中位時(shí)，如圖3，壓力油P與負載壓力引出槽不相通，負載敏感油路無(wú)壓力，即無(wú)LS壓力信號引入定差溢流閥彈簧腔，故只要泵的出口壓力大于定差壓力(9bar)，便可通過(guò)定差溢流閥卸荷，使泵的出口壓力不能建立。
若要調定安全閥的壓力，***必須將其中一路換向閥置于A(yíng)位或B位，這時(shí)，壓力油口與負載壓力引出槽相通，并將A口或B口堵住，或使某一路的執行元件處于極限位置或卡死，二次溢流閥調壓至******，以提供足夠的壓力信號，多路閥(系統)中才可以取得負載壓力信號，并引入定差溢流閥彈簧腔，這樣，在負載壓力與彈簧力共的同作用下，定差溢流閥的閥口趨于關(guān)閉，使泵的出口壓力建立，方可調定安全閥溢流壓力。二次溢流閥，在調好安全閥后，可對二次溢流閥壓力調定。
二、負載敏感比例多路閥配變量泵使用時(shí)應注意的問(wèn)題分析
一般當主閥處于中位時(shí)，泵的壓力.流量控制器 (負載敏感調節閥)的LS信號油路應處于卸荷狀態(tài)，以減小循環(huán)損失。沒(méi)有這種卸壓，泵在非換向位置時(shí)仍將以全部剩余流量和壓力調節器安全閥設定的壓力工作，這是不允許的。由于有些換向閥沒(méi)有這種卸荷油路設計，因而某些壓力******量控制器在LS信號入口和卸壓排油出口之間有一個(gè)內部旁通/I,孑L或節流閥，如圖4為力士樂(lè )A10V DFR/DFRl變量泵原理圖。由于大部分負載敏感比例多路閥有在中位時(shí)LS卸荷的功能，因此只可以配DFRl型泵使用，否則會(huì )由于控制油的過(guò)多排泄，引起功能故障。這是由于這類(lèi)多路閥內部LS油路上有一個(gè)直徑0.8的阻尼孑L，提供的流量是有限的，約為2 l/min。變量泵系統負載敏感比例多路閥的中位LS卸荷原理如圖4所示，圖4為原理圖中的局部油路圖。
圖中標出了中位Ls卸荷油路?？梢?jiàn)，在中位時(shí)LS卸荷，處于換向位置時(shí)，此油路切斷。
某負載敏感比例多路閥主閥內部主要結構如圖5所示，閥芯處于中位時(shí)，LS通過(guò)閥體上的流道被引入環(huán)形槽中，由于閥體上的環(huán)形槽與閥芯上的孔1孔2孔3和沉割槽與回油流道R相通，***后Ls被引入回油釋放掉。
三、定量泵和變量泵系統中負載敏感比例多路閥的轉換
定量泵系統中負載敏感多路閥轉換成變量泵負載敏感多路閥閥實(shí)質(zhì)***是讓前者中的三通壓力補償器失效，但又不影響其他油路。***直接的方法是，從三通壓力補償器中，取出彈簧，用墊片將閥芯墊死，使閥芯不能動(dòng)作來(lái)實(shí)現。如果對此器件在系統中的功能和其內部結構原理理解，則可知三通壓力補償器中有一個(gè)M5的阻尼器，如圖6為三通壓力補償閥工作原理圖。若將此阻尼器用M5的螺釘替代。從而切斷使閥芯趨于開(kāi)啟的控制壓力，亦可實(shí)現三通壓力補償器始終處于關(guān)閉狀態(tài)，使其失效，從而實(shí)現二者轉換的目的。
四、負載敏感比例多路閥在技術(shù)特點(diǎn)方面應注意的問(wèn)題
1) 外觀(guān)設計及工藝技術(shù)特點(diǎn)
目前市場(chǎng)上的負載敏感比例多路閥多為片式結構;閥體制造工藝有鑄造閥體和鋼件機加閥體兩種。
(1)對于鋼件機加閥體：優(yōu)點(diǎn)是設計緊湊，集成度高，體積小。這是由于閥體采用鋼件機械加工而成，和鑄件相比具有體積小但強度較高的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是流道為機械加工而成，相交流道無(wú)圓滑過(guò)渡因而流體局部阻力損失較大;發(fā)熱量較大，效率較低。其次，與鑄造閥體相比，鋼件機加閥體機械加工量大，成本高，造成整閥******偏高;
(2)對于鑄造閥體：優(yōu)點(diǎn)是批量化生產(chǎn)成本低，機械加工量少;鑄造流道較圓滑，壓力損失小。缺點(diǎn)是體積較大，鑄造工藝復雜。
2)理論技術(shù)特點(diǎn)
總之，負載敏感比例多路閥是集負載傳感技術(shù)，電液比例技術(shù)以及插裝閥技術(shù)于一體的復雜的具有一定技術(shù)難度液壓產(chǎn)品，具有一定的節能性，易于遠程操作或無(wú)線(xiàn)遙控，設計理論成熟，產(chǎn)品性能相對穩定，在工程機械領(lǐng)域有較高******度。但該閥也存在著(zhù)沿用了30多年的內部機液補償器初始狀態(tài)全開(kāi)時(shí)，受液動(dòng)力以及彈簧調定壓力有一定波動(dòng)性等一些因素的影響，補償特性不理想，精度不高的缺點(diǎn)以及無(wú)抗流量飽和功能等技術(shù)局限性。
結論
負載敏感比例多路閥不是一個(gè)簡(jiǎn)單，單一的控制元件，而是一個(gè)由多個(gè)不同功能的插裝元件組成相互耦合的具有特定壓力、流量調節特性的集成度高的 (液壓)系統。對該閥在使用過(guò)程中要注意問(wèn)題進(jìn)行詳細解釋和對一些非常規用法的探討以及總體技術(shù)特點(diǎn)分析，有助于使用者對該閥原理、各插裝元件功能以及內部主要結構的深刻理解，從而提高其整機液壓系統設計與現場(chǎng)調試、故障處理方法的正確性與合理性。對于其技術(shù)特點(diǎn)的分析可為設計者對該閥的理性選用提供一定參考。
負載敏感比例多路閥在使用中應注意的事項
負載敏感比例多路換向閥因具有節能性好，比例控制易于實(shí)現遠程遙控，無(wú)級控制與負載變化無(wú)關(guān)，可滿(mǎn)足多個(gè)執行元件在不同負載下同時(shí)工作等特點(diǎn)而廣泛應用于建筑、礦山、農業(yè)、等領(lǐng)域的工程機械以及船舶機械。本研究在分析負載敏感比例多路閥原理的基礎上，結合其內部結構特征對該閥使用中要注意的一些問(wèn)題進(jìn)行詳細解釋?zhuān)?**后結合多路閥的研究現狀對該閥技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行評述。
簡(jiǎn)介組成與原理
負載敏感比例多路閥應用于定量泵或變量泵液壓系統中，用來(lái)控制液壓執行元件的速度，方向，且能******輸出流量隨輸入的控制信號電流(電壓)或機械信號(手柄操作角度)或液壓信號比例變化，而不受負載變化影響，同時(shí)可控制多個(gè)執行元件在不同的負載工況下同時(shí)動(dòng)作。負載敏感比例多路閥一般主要有三個(gè)功能單元組成，分別為連接塊，比例換向閥塊，和尾板三部分組成。圖1為某負載敏感比例多路閥的原理圖。圖中連接塊內的三通壓力補償器(定差溢流閥)與換向閥內的梭閥網(wǎng)絡(luò )配合工作，使定量泵出口壓力總是比各路換向閥******負載壓力高約10 bar，定量泵提供的多余流量通過(guò)三通壓力補償器以當前壓力溢流回油箱。當所有換向閥均處于中位時(shí)，三通壓力補償器以約10 bar的壓力使泵卸荷，系統處于低壓待機狀態(tài)，實(shí)現節能。換向閥內的二通壓力補償器(定差減壓閥)用于******多路執行元件以不同的壓力、速度獨立工作，且控制流量不受負載影響。二次溢流閥通過(guò)限制LS的壓力來(lái)限制換向閥負載口A(yíng)或B的******工作壓力。另外，連接塊上選裝的二通電磁閥(常開(kāi)或常閉)用于對系統進(jìn)行卸荷，可以通過(guò)電控方式實(shí)現系統的安全保護功能?？匆?jiàn)該閥是由是由一個(gè)較復雜的液壓系統組成。
變量泵系統負載敏感比例多路閥與定量泵系統中的相比，主要區別是不含三通壓力補償器，其原理圖如圖2。這是由于變量泵系統負載敏感比例多路閥，在配變量泵使用時(shí)，將負載壓力信號Ls引入變量泵的變量機構，從而實(shí)現對流量壓力的控制，無(wú)需再加三通壓力補償閥。
使用中應注意的幾個(gè)問(wèn)題分析
一、定量泵系統負載敏感比例多路閥調壓?jiǎn)?wèn)題
在定量泵+負載敏感比例多路閥系統中，系統中的壓力閥安全閥，三通壓力補償器，二次溢流閥等相互耦合，用戶(hù)如果對該閥的工作原理了解不透徹或沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的試驗臺，壓力調節則比較困難。一般供應商會(huì )根據用戶(hù)要求對壓力和流量進(jìn)行調節，然而這個(gè)調定值是基于設計階段的理論值，用戶(hù)在實(shí)際運用或現場(chǎng)調試中往往出現與設計值或多或******偏差的情況，
這***要求用戶(hù)對已接入整機液壓系統的多路閥的壓力或流量值現場(chǎng)重新調定。系統中，安全閥的調定壓力要高于二次溢流閥調定壓力。安全閥，在此多路閥系統中起安全保護作用，常閉。由于換向閥在中位時(shí)，如圖3，壓力油P與負載壓力引出槽不相通，負載敏感油路無(wú)壓力，即無(wú)LS壓力信號引入定差溢流閥彈簧腔，故只要泵的出口壓力大于定差壓力(9bar)，便可通過(guò)定差溢流閥卸荷，使泵的出口壓力不能建立。
若要調定安全閥的壓力，***必須將其中一路換向閥置于A(yíng)位或B位，這時(shí)，壓力油口與負載壓力引出槽相通，并將A口或B口堵住，或使某一路的執行元件處于極限位置或卡死，二次溢流閥調壓至******，以提供足夠的壓力信號，多路閥(系統)中才可以取得負載壓力信號，并引入定差溢流閥彈簧腔，這樣，在負載壓力與彈簧力共的同作用下，定差溢流閥的閥口趨于關(guān)閉，使泵的出口壓力建立，方可調定安全閥溢流壓力。二次溢流閥，在調好安全閥后，可對二次溢流閥壓力調定。
二、負載敏感比例多路閥配變量泵使用時(shí)應注意的問(wèn)題分析
一般當主閥處于中位時(shí)，泵的壓力.流量控制器 (負載敏感調節閥)的LS信號油路應處于卸荷狀態(tài)，以減小循環(huán)損失。沒(méi)有這種卸壓，泵在非換向位置時(shí)仍將以全部剩余流量和壓力調節器安全閥設定的壓力工作，這是不允許的。由于有些換向閥沒(méi)有這種卸荷油路設計，因而某些壓力******量控制器在LS信號入口和卸壓排油出口之間有一個(gè)內部旁通/I,孑L或節流閥，如圖4為力士樂(lè )A10V DFR/DFRl變量泵原理圖。由于大部分負載敏感比例多路閥有在中位時(shí)LS卸荷的功能，因此只可以配DFRl型泵使用，否則會(huì )由于控制油的過(guò)多排泄，引起功能故障。這是由于這類(lèi)多路閥內部LS油路上有一個(gè)直徑0.8的阻尼孑L，提供的流量是有限的，約為2 l/min。變量泵系統負載敏感比例多路閥的中位LS卸荷原理如圖4所示，圖4為原理圖中的局部油路圖。
圖中標出了中位Ls卸荷油路?？梢?jiàn)，在中位時(shí)LS卸荷，處于換向位置時(shí)，此油路切斷。
某負載敏感比例多路閥主閥內部主要結構如圖5所示，閥芯處于中位時(shí)，LS通過(guò)閥體上的流道被引入環(huán)形槽中，由于閥體上的環(huán)形槽與閥芯上的孔1孔2孔3和沉割槽與回油流道R相通，***后Ls被引入回油釋放掉。
三、定量泵和變量泵系統中負載敏感比例多路閥的轉換
定量泵系統中負載敏感多路閥轉換成變量泵負載敏感多路閥閥實(shí)質(zhì)***是讓前者中的三通壓力補償器失效，但又不影響其他油路。***直接的方法是，從三通壓力補償器中，取出彈簧，用墊片將閥芯墊死，使閥芯不能動(dòng)作來(lái)實(shí)現。如果對此器件在系統中的功能和其內部結構原理理解，則可知三通壓力補償器中有一個(gè)M5的阻尼器，如圖6為三通壓力補償閥工作原理圖。若將此阻尼器用M5的螺釘替代。從而切斷使閥芯趨于開(kāi)啟的控制壓力，亦可實(shí)現三通壓力補償器始終處于關(guān)閉狀態(tài)，使其失效，從而實(shí)現二者轉換的目的。
四、負載敏感比例多路閥在技術(shù)特點(diǎn)方面應注意的問(wèn)題
1) 外觀(guān)設計及工藝技術(shù)特點(diǎn)
目前市場(chǎng)上的負載敏感比例多路閥多為片式結構;閥體制造工藝有鑄造閥體和鋼件機加閥體兩種。
(1)對于鋼件機加閥體：優(yōu)點(diǎn)是設計緊湊，集成度高，體積小。這是由于閥體采用鋼件機械加工而成，和鑄件相比具有體積小但強度較高的特點(diǎn)。缺點(diǎn)是流道為機械加工而成，相交流道無(wú)圓滑過(guò)渡因而流體局部阻力損失較大;發(fā)熱量較大，效率較低。其次，與鑄造閥體相比，鋼件機加閥體機械加工量大，成本高，造成整閥******偏高;
(2)對于鑄造閥體：優(yōu)點(diǎn)是批量化生產(chǎn)成本低，機械加工量少;鑄造流道較圓滑，壓力損失小。缺點(diǎn)是體積較大，鑄造工藝復雜。
2)理論技術(shù)特點(diǎn)
總之，負載敏感比例多路閥是集負載傳感技術(shù)，電液比例技術(shù)以及插裝閥技術(shù)于一體的復雜的具有一定技術(shù)難度液壓產(chǎn)品，具有一定的節能性，易于遠程操作或無(wú)線(xiàn)遙控，設計理論成熟，產(chǎn)品性能相對穩定，在工程機械領(lǐng)域有較高******度。但該閥也存在著(zhù)沿用了30多年的內部機液補償器初始狀態(tài)全開(kāi)時(shí)，受液動(dòng)力以及彈簧調定壓力有一定波動(dòng)性等一些因素的影響，補償特性不理想，精度不高的缺點(diǎn)以及無(wú)抗流量飽和功能等技術(shù)局限性。
結論
負載敏感比例多路閥不是一個(gè)簡(jiǎn)單，單一的控制元件，而是一個(gè)由多個(gè)不同功能的插裝元件組成相互耦合的具有特定壓力、流量調節特性的集成度高的 (液壓)系統。對該閥在使用過(guò)程中要注意問(wèn)題進(jìn)行詳細解釋和對一些非常規用法的探討以及總體技術(shù)特點(diǎn)分析，有助于使用者對該閥原理、各插裝元件功能以及內部主要結構的深刻理解，從而提高其整機液壓系統設計與現場(chǎng)調試、故障處理方法的正確性與合理性。對于其技術(shù)特點(diǎn)的分析可為設計者對該閥的理性選用提供一定參考。
