流量放大阀总成，由优先阀5、方向控制阀3、流量控制阀4，以及缓冲阀2和组合单向阀1等组成，其结构及原理如图3-53所示。流量放大器的放大原理为：用小的先导液压油控制进入转向液压缸的大流量，从而使转向操纵更加灵活轻便。液压泵为流量放大器的HP油口供油，流量放大器中集成的优先阀为转向器供油，多余的流量通过EF油口为其他工作装置供油。

（1）组合单向阀 保证回油路5bar左右的背压，防止回油过快出现真空。

（2）缓冲阀 由两个过载溢流阀和两个单向阀组成。当转向出现过载时，相应侧溢流阀开启，一部分油液经溢流阀流回油箱，从而避免其他液压管和阀元件损坏。此时，执行器不能动作，但低压侧会一直回油，另一侧单向阀开启补充油液，避免出现真空。溢流阀的调定压力一般比系统限定压力高50bar以上，为避免出现真空，回油管路应保证2bar的压力。

（3）方向控制阀 液控转向阀的动作由转向器控制。转向时，来自转向器出油口L或R的油液进入液控换向阀两端，使换向阀动作，转向器的油液经过液控换向阀进入比例集流阀，与直接来自液压泵的油液（经过优先阀）合流后，再经过液控换向阀相应油路进入执行器（液压缸），执行器的回油则全部经液控换向阀流入油箱。转向器处于中位时，因出油口L、R与回油口T相通，液控换向阀两端卸压，在对中弹簧作用下，液控换向阀阀芯回到中位。

图3-53 流量放大器OSQA

1—组合单向阀 2—缓冲阀 3—方向控制阀 4—流量控制阀 5—优先阀

（4）流量控制阀 比例集流阀的作用是使来自转向器和直接来自液压泵的油液按比例合流后进入执行器。比例集流阀的节流孔与过流面积成一定的比例，这个比例系数决定放大器的放大倍数。此外，在阀的进口处设有单向阀，为防止压力波动和人力转向时由此回油。比例集流阀的动作由液控换向阀控制，使转向时两进油口进入的油液始终按比例进油。转向时，来自液控换向阀的压力油使比例集流阀开启，从优先阀进入比例集流阀的流量由从转向器（经过液控换向阀）进入的流量决定，当由转向器进入的流量变化时，从优先阀进入的流量也相应按比例变化。转向器中位时，液控换向阀也处于中位，比例集流阀来自液控换向阀的控制油路经液控换向阀卸压，在复位弹簧作用下处于截止状态。限压阀的作用是限制转向系统的压力，防止系统过载。

（5）优先阀 优先阀使一个工作液压泵同时满足转向和工作系统（升降）的需要，无论负荷压力和液压泵供油量如何变化，均能保证供给转向器的流量等于转向器所需的流量，剩余的油液则流向工作系统。其功能相当于一个用于压力补偿的定值减压阀，只是多余的流量进入工作系统。来自液压泵的流量经过优先阀，一路进入转向器和放大器的比例集流阀，另一路进入系统。转向器控制口LS油液（转向系统压力）引入弹簧腔，无弹簧腔通过PP口与转向器进油路相通，保持两端压差（即转向器变节流口两端压差）基本保持不变。

非转向时，即转向器处于中位，弹簧腔没有建立压力。发动机没有起动时，液压泵不供油，在调定弹簧的作用下优先阀处于右位，进油口与工作系统油路隔断；当发动机起动液压泵供油时，优先阀无弹簧腔建立压力，使调压弹簧完全压缩，优先阀处于左位，油液全部进入工作系统。

当转动方向盘时，LS油口与进油口接通，弹簧腔压力升高到一定值，优先阀两端压差减小，与调压弹簧相作用，使阀芯处于一个新的平衡位置。优先阀供给转向器所需流量，剩余油液进入工作系统。转向越快，转向器变节流口流通面积越大，通过的流量增大，使优先阀出口压力减小，从而优先阀进入转向器的阀口开度增大，流量增大到与转向器所需流量相适应。从而达到优先分流的目的。

当转向液压缸达到转向终点时，如继续转动方向盘，转向液压缸压力急剧升高，当LS油路的压力大于限压阀的调定压力时，限压阀开启，使LS油路压力稍微高于限压阀压力调定值。优先阀两端压差增大克服弹簧作用力使阀芯移动，进入转向器流量减少，大部分油液进入工作系统。

优先阀的液压原理图，如图3-54所示。

连接优先阀左腔的油口PP由先导压力P控制，优先阀阀芯的位置由右端的弹簧力决定，结合结构图3-53，可以得到优先阀的力平衡方程式（3-10）。

图3-54 优先阀图形符号

式中 p_PP——优先阀左腔压力，bar；

p_LS——优先阀右腔压力，bar；

f_PV——优先阀右腔压力作用力，N；

a——优先阀右腔压力作用面积，m²。

流量放大器的CL油口和CR油口连接到转向液压缸，油口L和R连接到转向器。液压转向时，由LS油口的感应负载建立压力，阀芯向左侧移动，流量放大器油口HP和油口CF的油道接通，转向器油口P和流量放大器并联。当液压转向器向右转向，方向控制阀阀芯移向右端。阀口R和流量阀的B腔接通，阀口CR与流量阀A口接通，油口CL和油箱回油相接通。

流量阀的液压符号原理图见图3-55，结构图如图3-56所示。

图3-55 流量阀阀芯阀套符号

当转向器在方向盘的驱动下，转向器R口进油时，方向阀向左移动。转向器油液经过方向阀进入流量调节阀。再进入流量调节阀的滑阀套管B腔，当B腔的压力增长到足够大时，即有以下平衡方程：

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式中 p_B——流量阀外阀芯右腔压力，MPa；

p_A——流量阀外阀芯左腔压力，MPa；

f_ASe——流量阀外阀芯左腔作用力，N；

c——流量阀外阀芯左腔作用力作用面积，m²。

图3-56 流量阀结构图

此时阀套管和流量阀的阀芯开始一起向左移动。流量由油口CF，经过滑阀套管上的8个小孔流入内阀芯的C腔中。当内阀芯的C腔压力高于外阀芯的压力时，单向阀被打开，此时建立的平衡方程为：

式中 p_C——流量阀内阀芯左腔压力，MPa。

当系统达到平衡状态，尽管内阀芯套管移动，但是在B和A之间仍通过油口油道保持部分流量从流量放大器进入液压缸，其余孔被内阀芯关闭。此时压力p_C起作用，其力的方程为：

式中 f_ASi——流量阀内阀芯右腔作用力，N；

d——流量阀外阀芯左腔作用力作用面积，m²。

在抱罐车转向时，A腔压力由地面负载状况决定，B腔的压力通过转向器建立。开始转向时，B处的压力接近液压缸的压力，随着流量的增加，压力开始升高。若忽略弹簧产生的附加压力，流量阀滑阀套管将达到新的压力平衡：

p_C=p_B （3-14）

由转向器流入B腔的流量设为Q_B，液压缸的压力为p_A，则有以下方程成立：

式中 A（x）——流量通过一个孔的截面面积，m²；

C_e——流量系数；

ρ——液压油密度，一般取ρ=0.874kg/L。

式（3-15）为方向控制阀的通过压力，其值大小主要由油液流量来决定。式（3-16）为通过其余7个孔的流量值。内阀芯到转向器的孔道连通，可以看做一个补偿器，而具有压力降的7个孔，具有流量放大作用。改写上述两个方程，并结合式（3-14）可以得到：

可以得到油口A、油口B的流量比值：

由上式可知，通过调节隔开A腔和C腔的内阀芯套管上的孔的数量，就可以调整流量放大器的放大系数。

流量放大器在连接液压缸一侧，集成了缓冲阀组，可以保护转向器和转向液压缸免受冲击载荷，调节压力可达23MPa。在回油箱管路上安装背压阀，压力为5bar，防止转向液压缸回油腔回油过快而出现真空现象，避免气穴现象的影响。