矿用设备负载敏感比例多路阀的技术改进（上）
随着现代液压技术的不断发展及现场要求的提高，精确化、节能化是矿用设备液压系统的发展方向。采用负载敏感技术的液压系统减少了调速阀类元件，集成度高，可实现系统执行元件速度的无级调节，且调节精确，过程平稳，能量损失小，因此在矿用设备中得到了广泛的应用。对于目前矿用设备上最常用的负载敏感多路阀，从工作油口取得负载信号后，通过梭阀比较取最大负载信号，直接传递到泵的 Ls 口，由于反馈回泵的负载信号管路中存在一定的压力损耗，因此会导致多路阀工作油口的压力和流量损失。特别是在冷机状态下，由于泵上Ls阀处存在泄油，会导致设备刚工作时，响应速度较慢。针对此问题，本文对现有的负载敏感多路阀进行了改进研究。
1.多路阀的改进设计
改进后的多路阀结构如图 1 所示，主要包括主阀、梭阀、压力补偿阀、压力复制阀、先导减压阀、主安全阀。
主要是在进油联处增加压力复制阀，而多路阀的工作联保持不变。 压力补偿阀、压力复制阀、先导减压阀和主安全阀的进油口连接至多路阀的P口，压力补偿阀的出口与主阀的进口连接，先导减压阀的出油口连接至Z口。增加的压力复制阀为液控比例阀，其结构如图 2 所示。
压力复制阀芯采用滑阀结构，阀芯中间加工油道，而且两端的面积相等。停机状态下，压力复制阀芯上的P口与 Ls口通过阀芯中间的油道接通。当泵启动时，多路阀不动作而且负载无压力,压力复制阀P口压力为负载敏感泵设定的待机压力，由于初始状态下P口与 Ls 口接通，因此Ls口的压力也为负载敏感泵设定的待机压力并作用在压力复 制阀的左端，此时阀芯右移，Ls口与 P口的通道被切断，同时Ls口与 Pn 口接通，由于负载压力为0,因此 Ls口压力也降为0。当泵启动并且操作多路阀，液压系统中相应的执行机构动作，回路上产生反馈压力Pn，通过多路阀上的油道作用在压力复制阀的右端，使压力复制阀芯向左移动，切断Pn口与Ls口的通道，同时接通压力复制阀的P口与 Ls口，压力复制阀的阀芯台阶采用锐边，因此通过阀口的减压作用，P口压力可减压为Ls口压力，并作用在压力复制阀芯的左端，负载压力Pn作用在阀芯的右端，设计时使阀芯两端的面积相同，阀芯两端作用的液压力平衡时，Ls口的压力等于Pn口的压力。实际使用过程中，负载压力Pn为实时变化的量，因此压力复制阀芯处于动态的平衡状态，通过调整阀口的开度，实时使Ls口压力与Pn口压力相等。
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