理论教育 液压控制系统在汽车电液技术中的应用

液压控制系统在汽车电液技术中的应用

时间:2023-08-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:此9个动作由轴向柱塞变量泵提供动力,液压泵提供的压力油经力士乐M4系列比例多路阀来控制,构成负载敏感系统。蓄能器可使摆动液压缸快速换向,并减小系统的冲击。图8-22所示为电缆卷筒回路系统原理图。为防止液压系统发热,在回路中安装有冷却器。

液压控制系统在汽车电液技术中的应用

混凝土喷射机组的液压系统主要由喷射臂液压系统、混凝土泵送液压系统、行走液压系统、辅助液压系统(包括电缆卷筒回路、支腿顶升及伸缩回路、车桥摆动回路、搅拌回路、冷却液压系统)组成。

1.喷射臂液压系统

喷射臂共有9个动作,即大臂回转、大臂伸缩、大臂俯仰、小臂回转、小臂伸缩、小臂俯仰、喷嘴回转、喷嘴摆动和喷嘴旋转。此9个动作由轴向柱塞变量泵提供动力,液压泵提供的压力油经力士乐M4系列比例多路阀来控制,构成负载敏感系统。M4系列多路阀重复精度高、滞环低,且具有压力补偿和压力保护功能。

压力补偿功能由比例多路阀中的压力补偿器来实现,可保证在负载不同的情况下,流向执行元件的流量仍保持不变。比例多路阀安装了主溢流阀及LS溢流阀,来确定每联的最高负载压力,可在负载有压力波动时,实现来对系统主要元件的压力保护功能。

另外,在喷射臂液压系统回路中的各执行元件前安装平衡阀。平衡阀可防止执行机构失速运行,因而可消除执行机构里的气穴和失控现象。此外,在管路爆裂的情况下,直接装在执行器上的平衡阀还会防止负载的失控动作,起到保证负载安全作用。

2.混凝土泵送液压系统

混凝土液压系统分泵送系统、S管摆动系统和搅拌系统,泵送系统采用闭式系统,S管摆动系统为开式液压系统。图8-18为混凝土泵送液压系统原理图

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图8-18 混凝土泵送液压系统原理图

泵送系统采用液控(HD)的混凝土专用的快速换向A4VG柱塞泵。泵送系统的混凝土控制阀块中,减压阀将补液压泵的压力减至0.6~1.8MPa,作为主液压泵的控制压力,当压力为1.8MPa时,泵送能力最大。三位四通阀可控制泵的高低压切换,恒功率阀可根据高压腔的压力大小相应地改变控制压力,实现功率调节,防止电动机过载。

为了避免A4VG泵在换向过程中低压侧吸空,低压侧装有蓄能器的补油阀块。蓄能器由来自摆动回路的液压油经减压后加载。如果泵送混凝土时低压侧压力降低(高压侧压缩,低压侧回油不足),低压侧所缺压力油就由蓄能器补充,以保证对变量泵的充分供油。

另外,在A4VG泵上安装的冲洗阀通过将闭式系统中一部分油泄出来避免在某些情况下出现回路油温过高的情况。

摆动系统中,摆动液压缸由A10VO泵通过蓄能器供油。液压泵采用带恒压调节的变量泵,当蓄能器加载并达到调定的压力值后,液压泵回摆至接近零流量,但压力保持不变。蓄能器可使摆动液压缸快速换向,并减小系统的冲击。

搅拌系统由齿轮泵、单向阀、溢流阀、电磁换向阀和双向液压马达组成,搅拌系统压力由溢流阀控制。当换向阀阀芯处于中位时,压力油直接流回油箱,液压马达不转。当换向阀芯处于左位时,压力油从右侧进入液压马达,马达正转;反之,则马达反转。

3.行走液压系统

行走液压系统包括行走回路、行车制动回路、转向回路、驻车制动及变速器换挡回路。图8-19为混凝土喷射车行走液压系统原理图。行走回路是由A4VG变量泵及A2FM行走马达构成的闭式液压系统,采用转速感应(DA)控制,可实现变量泵的排量无级可调。行走马达上带有冲洗阀和补油阀,可将回路低压侧的液压油泄入液压马达壳体内,然后与壳体泄油一起流入油箱,避免回路油温过热,从回路流走的油液必须由补油液压泵补充。

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图8-19 行走液压系统原理图(www.daowen.com)

图8-20所示为混凝土喷射车行车制动液压系统原理图。行车制动的控制阀为MICO的调节制动阀,该阀是闭心式滑阀设计,最高输出压力可达到20MPa,在制动系统中配置了与之匹配的蓄能器及充液阀,可以提供正常行车制动和失去动力时的紧急制动。当制动阀处于自由状态时,制动油口和油箱口相通。踏动制动阀,回油箱口对制动油口关闭。继续踏动踏板,压力口对制动油口打开。再输入更大的踏板力将继续增加制动油口的压力,直到踏板力与液压反馈力平衡为止。松开踏板,踏板上的作用力消失,制动阀重新回到自由状态。

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图8-20 行车制动液压系统原理图

图8-21所示为混凝土喷射车转向系统液压原理图。液压转向系统采用Xcel45系列转向器

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图8-21 转向系统液压原理图

该转向器自带以下液压阀:入口单向阀——防止当液压缸里的冲击压力高于转向器入口压力时油倒流所产生的对方向盘的冲击;负载传感溢流阀——限制负载传感转向回路的最高压力,保护转向回路;人力转向单向阀将转向器由动力转向状态转换为人力转向状态;液压缸双向过载阀——保护由于路面冲击产生的液压缸高压对管路和液压缸可能产生的破坏;液压缸双向补油阀——防止液压缸由于路面冲击产生的负压带来的吸空现象。在转向器至转向液压缸之间的回路中安装转向控制阀组,通过改变转向控制阀组中各电磁铁得电的逻辑关系,可保证无论设备前进还是后退,喷浆机转向均按驾驶员操作来动作,并能使设备实现前八字、半八字和蟹行转向的功能。

驻车制动及变速器换挡回路的压力油来自行走闭式回路的补油泵,油液经由一个两位三通电磁换向阀实现设备的驻车制动功能,经由两位四通电磁换向阀来控制变速器的换挡动作。

4.辅助液压系统

辅助液压系统包括电缆卷筒回路,支腿顶升及伸缩回路和车桥摆动回路。图8-22所示为电缆卷筒回路系统原理图。电缆卷筒回路由减压溢流阀、两位两通换向阀、调速阀及卷筒马达组成,压力油经减压溢流阀减压,在两位两通换向阀得电换向后,流经调速阀进入卷筒马达来驱动液压马达工作。调速阀可调节卷筒的工作速度。注意:支腿回路、车桥摆动回路、电缆卷筒回路工作时,恒压变量阀组中换向阀得电,将负载敏感泵变为恒压泵。

支腿顶升及伸缩回路为喷浆机支腿的动作提供动力,它的动作通过回路块上安装的3个三位四通电磁换向阀来控制。在顶升液压缸上全部安装有液压锁,使喷浆机在支腿抬起或固定时都能保持支腿位置不变。图8-23所示为支腿顶升及伸缩回路液压系统原理图。

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图8-22 电缆卷筒回路系统原理图

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图8-23 支腿顶升及伸缩回路液压系统原理图

车桥摆动回路由两个单向阀及一个两位四通阀组成,在喷浆机行驶时,电磁铁得电,阀芯处于右位,使整车由四点悬架变为三点悬架,避免行驶过程中车身受扭变形。

为防止液压系统发热,在回路中安装有冷却器。冷却器是专门为工程机械设计开发的,由散热板,内置直流电动机的风扇装置壳体等几部分组成。其结构紧凑便于安装;尺寸性能比高及冷却效率高。另外通过安装的控制附件,可使冷却器在需要的时候工作或停止工作。

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