液压先导控制的策略

本次我们讨论使用液压先导供应和进给来控制液压系统,介绍使用先导压力控制的背景和原因,并讨论了使用它的应用类型。

 

什么是先导控制系统

 

 

 

在液压系统中,通常使用较小的“先导”阀来控制较大的“主级”阀。CETOP 5 上的液压换向阀通常都装有先导阀,如上图示例所示。

 

先导控制的工作原理

移动主阀中较大阀芯所需的力明显高于小型先导阀。这意味着它们需要更大的弹簧并且需要更大的电磁铁。通过使用小型液压阀向主级阀芯末端供应流量,我们仍然可以使用小型标准电磁阀尺寸,但有足够的功率来切换它,并且还可以添加额外的控制,例如压力、监控或时间延迟。

 

不同类型的先导压力控制

先导压力系统以多种不同的方式和多种不同的方法使用。

最简单的可能如上图所示,用一个小的方向阀控制一个较大的方向阀。在减压阀或溢流阀等元件中我们看到,许多大规格尺寸的阀都有小型先导阀在其主阀之前工作。

对于移动设备,我们经常看到由小型电液比例减压阀控制的主阀芯。这些控制阀芯每一端的压力,因此使阀芯压缩它们的弹簧移动,与它们施加的压力成正比。

 

压力控制阀泄油口

正如我们在负载控制策略模块中所讨论的,压力控制阀总是需要一个稳定的参考压力才能工作。如果我们将阀门直接安装在油缸上并且它只能看到 A 和 B 管路压力,那么它只能设置为 30 bar 加上油缸管路压力。如果使用比例或计量控制,这不太可能为零。

在这些情况下,我们应该添加一个先导泄油管,以提供来自油箱的零压力参考。然而,为了省钱,许多制造商使用排气阀来提供来自阀门周围空气的零参考值。这在理论上很好,尽管实际上我们现在有一个与大气相连的泄油口,通常在挖掘机臂的雨水和泥土中,它可以让水和空气进入我们干净的流体系统,有时甚至让我们的运动部件的末端生锈。为了防止污垢进入阀门,制造商开始在阀门端盖内添加小过滤器,而不仅仅是一个小孔。这种方法的效果出奇的好,而且很有趣,因为人们意识到这些过滤器会定期涂漆,因此根本没有气隙,也没有污垢或水进入的机会。因为这种方法有效,我们现在看到了一系列新的排气口用橡胶密封在排气孔上的大气阀。现在的理论是,腔室内的空气提供了零参考,并且阀芯和体积变化的任何变化都不显著,因为空气是可压缩的。这应该没问题,直到阀门密封开始泄漏到这个被困的空气体积中并且阀门功能开始改变。这可以通过简单的阀门更换来解决,但识别故障可能很困难。

 

先导压力泄油系统

先导压力控制系统通常用于确保更好的控制,尤其是高性能比例和伺服控制系统。他们通过确保控制阀具有一致的供应和排放压力来实现这一点。值得关注的不仅仅是标称压力的变化,更多的是出现的峰值压力峰值。例如,如果您快速使用油缸,您可能会在运动开始和停止时出现压力和回流管路的峰值,以及当流量返回油箱时回流管道的明显变化。

为了防止这些主管线压力峰值被反馈到控制阀并影响我们正在控制的机器,我们可以使用单独的先导油和泄油管。它们的使用将取决于特定的应用,但添加单独的先导控制油是很常见的,因为它通常不会太贵,而且因为它会更加稳定,它能够消除控制不良的大部分风险。

 

先导压力供油系统

为了消除系统执行器和先导控制阀之间相互作用的所有风险,我们可以添加单独的先导油供应。

它们有一个独立的、稳定的压力供给到先导阀,与主供油路分开。这是因为油路压力可能会根据用点的行为而波动。它还可能需要与先导阀不同的压力水平。

先导压力供应可以通过减压阀直接从供油路中获取,从而为它们提供单独的稳定压力。或者他们可能有一个完全不同的泵和过滤系统供应。

 

关于先导阀的提示

不要仅仅因为系统有一个单独的先导油供油或泄油,就认为这本身不会产生压力波动。一些阀门,尤其是减压阀和泄压阀,可能具有惊人的高排放流量。这些本身会扰乱先导泄油压力,应进行检查。

 

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创建时间:2022-07-19