分析HAWE卸荷閥的功能原理HAWE卸荷閥由溢流閥和單向閥組成。當系統壓力達到溢流閥的開啟壓力時,溢流閥開啟,泵卸荷;當系統壓力降至溢流閥的關閉壓力時,溢流閥關閉,泵向系統加載。HAWE卸荷閥使泵卸荷時的壓力稱為卸荷壓力,使泵處于加載狀態的壓力稱為加載壓力。
卸荷溢流閥的主要功能是自動控制泵的卸荷或加載。鑒于卸荷溢流閥的功用,要求卸荷壓力與加載壓力之間存在一定差別。差值過小,則泵的卸荷與加載動作過于頻繁;差值過大,則系統壓力變化太大。加載壓力與卸荷壓力的差值是卸荷溢流閥的重要性能指標,一般加載壓力為卸荷壓力的85%左右。其性能與溢流閥相同。
HAWE卸荷閥的主要用途:
a.蓄能器系統中泵的自動卸荷及加載;
b.高低壓泵組合中大流量低壓泵的卸荷。
HAWE卸荷閥主要用于裝有蓄能器的液壓回路中,當蓄能器充液壓力達到閥的設定壓力時自動地使液壓泵卸荷。HAWE卸荷閥中有內裝單向閥防止蓄能器中的帶壓油液倒流。此時由蓄能器維持對系統供油而泵卸荷,從而收到節能效果。當蓄能器中油液壓力降至到閥設定壓力地85%左右時,閥又復載,液壓泵恢復向蓄能器充液。
HAWE卸荷閥卸荷通道和壓力閥分別設立.卸荷時,各聯閥芯均處于中立位置,油源來油經一條的貫穿各路閥的油道卸回油箱,卸荷油道貫穿各路換向閥.當其中任一路閥工作時(即把此卸荷油道切斷).油源來油就從該路換向閥進入所控制的執行元件,工作壓力大小由圖中壓力閥限定.采用該種卸荷方式優點是換向閥閥桿從中立位置→工作位置的移動過程中,HAWE卸荷閥卸荷油道是逐漸被關閉的,進入執行元件的油量逐漸增加,系統壓力逐漸升高,執行元件啟動平穩,無沖擊,而且有一定調速性能,壓力閥結構簡單.其缺點是卸荷油道長,壓力損失大,尤其換向閥路數多時,弊端更為突出,該種卸荷方式多用于路數較少的場合.
HAWE卸荷閥(又是安全閥)的主閥按配合形式不同可分為三級同心、二級同心和滑閥式三類.其中滑閥式結構工作壓力低,控制壓力精度不高;三級同心結構雖成熟,應用較廣,但與二級同心式比較,不及二級同心式動作靈敏,規格相同,行程相同時,二級同心結構的通油能力遠大于三級同心結構;二級同心式控制壓力穩定,加工工藝性好,二級同心式應用前景廣闊,這里以二級同心結構,討論其結構尺寸設計方法.
HAWE卸荷閥尺寸
1、閥的通徑D0
通徑D0也是整個多路閥的進口直徑,D0取的大,閥的結構尺寸就大,不經濟,D0取的小,油液流動不通暢,壓力損失大,容易發熱.應使多路閥通過額定流量時其油液流速不超過允許值,
2、主閥座孔直徑D2
適當增大D2有利于提高閥的靈敏度,但過大會使閥不易穩定,一般先根據經驗公式確定主閥閥芯過流部分的直徑D1,
3、主閥芯大直徑D
根據一般資料和經驗可知,適當增加主閥芯大端直徑D,可以提高閥的靈敏度,降低閥的壓力超調量,可提高閥的開啟壓力,保證閥工作穩定,不過,D值過大,將使閥的結構尺寸和閥芯質量加大,主閥上腔容積增加,導致動態過程時間延長,
太小又保證不了靜態特性要求,一般應保證:
4、主閥芯半錐角α1
5、主閥芯阻尼孔d0及長度l0
HAWE卸荷閥主閥芯上阻尼孔越小,其長度l0越長,則節流與阻尼作用越顯著,閥的啟閉特性好,動態穩定性好,但閥芯動作滯后大,靈敏度降低,增加了動態壓力超調量,且易堵塞、工藝性也不好
C1--主閥口的流量系數(無因次)ρ―油液密度,取850-900kg/m3
Px―卸荷壓力,通常取Px=(0.2~0.5)MPa
6、主閥芯導向長度l
HAWE卸荷閥增大主閥芯導向長度l,有利主閥芯工作穩定,減少嘯叫和壓力振擺,但過大,結構尺寸增加.建議l1.2D
7、導閥芯半錐角α2
導閥要求有良好的密封性,而且導閥流量增益太大對穩定性不利,故一般導閥半錐角α2取為20°.
8、導閥座孔徑d,d1
HAWE卸荷閥導閥座孔直徑d大,導閥芯工作穩定性好,則導閥彈簧力加大,結構尺寸增大,一般取d=(2~5)d0;另外,d1對導閥動態特性影響較大,為使阻尼也起正常作用,設計中保證d>d1
9、主閥彈簧的予壓量h1
10、主閥彈簧剛度Ky
11、導閥彈簧予壓量x10和剛度Kx
可根據導閥欲開未開時導閥芯受力關系導出。分析HAWE卸荷閥的功能原理