升高车加压变幅液压系统落幅进油口与分流卸荷槽的影响???    东莞麻涌升高车出租,   升高车出租,   东莞升高车出租      由于不需要向有杆腔供油，因此对于变幅主阀芯落幅进油节流槽的流量并没有特殊的要求，但通常出于通用性的考虑，还是会加工落幅进油节流槽。加压变幅液压系统需要向变幅有杆腔提供压力油，需要对供油流量进行匹配，本文中落幅进油节流槽采用斜槽和U型槽组成的组合槽。变幅油缸无杆腔与有杆腔的面积比约为3，变幅平衡阀的最大饱和流量约为180L/min，因此本文初步将落幅额定流量选为60L/min。分流卸荷槽的三维图，液压油经过压力补偿阀后，一方面由B口进入变幅油缸有杆腔，同时由分流卸荷槽直接流向回油口。加压变幅系统的落幅原理，以大角度大开口落幅工况为例，落幅刚启动时，将控制手柄置于最大开口，此时变幅主阀和变幅平衡阀的控制压力最大，系统提供60L/min的流量，由于起重臂的惯性很大，有杆腔的压力瞬间超过二次溢流阀的压力，大部分的流量经过二次溢流阀流回油箱，此时有杆腔的压力维持在15MPa左右，考虑到系统选用的直动式二次溢流阀的流量特性，有杆腔的压力会稍微高于15MPa，但此时需要较大的有杆腔压力推动起重臂落幅，因此有杆腔压力稍高反而有利。如果此时有杆腔的流量完全由分流卸荷槽分流，那么根据流量压力公式，可计算得到分流卸荷槽最大的过流面积为maxA6.751mm2，本文在主阀芯上对称地加工两个分流卸荷槽，如果将分流卸荷槽看作一个固定孔径的阻尼，那么根据过流面积可计算得每个阻尼孔的最大直径约为2mm。为了增加变幅大角度的落幅角速度可以适当减小分流卸荷槽的过流面积。随着起重臂的下落，竖直方向的作用力增加，落幅角速度有所增加，有杆腔所需流量随之增加，此时通过二次溢流阀溢流的流量减小，变幅油缸有杆腔的压力仍然保持15MPa，此过程中分流卸荷槽流量基本保持不变。当起重臂落幅角速度达到一定值，变幅油缸有杆腔压力小于15MPa时，二次溢流阀关闭，此时分流卸荷槽的流量逐渐减小，有杆腔压力也逐渐减小。落幅角速度越快，则有杆腔压力越小，这有利于提高落幅均匀性。如果系统中没有设置分流卸荷槽，只设置了二次溢流阀，那么在变幅油缸有杆腔所需流量大于60L/min瞬间，有杆腔压力会突然减小，不利于落幅的平稳性。如果设置了分流卸荷槽，那么在有杆腔压力达到15MPa临界压力时，分流卸荷槽则接管二次溢流阀的压力调节功能，使有杆腔压力缓慢减小，有利于落幅平稳性。有无分流卸荷槽情况下，变幅油缸有杆腔的压力变化示意曲线。

    落幅回油口的影响,  重力变幅液压系统所采用的变幅主阀芯，其落幅回油阀口采用节流形式，以提高回油压力，增加变幅油缸无杆腔和有杆腔压力的平稳性，进而增强系统平稳性。由于加压变幅液压系统的变幅平衡阀控制压力由手柄提供，控制压力相对更加平稳，因此不需要较高的回油背压去平稳变幅系统。另外，加压变幅液压系统利用了变幅平衡阀的流量饱和特性，在应用该特性时需要增加平衡阀两侧压差范围，本文除了向变幅油缸有杆腔加压，增大平衡阀入口压力外，还改变了变幅主阀芯落幅回油阀口的结构，取消回油节流槽，使用全周开口结构，以降低变幅平衡阀的出口压力，充分利用平衡阀的流量饱和特性，限制变幅小角度或者重载时的落幅角速度。

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     控制系统对落幅操控性的影响,   根据变幅平衡阀流量饱和特性的研究，变幅平衡阀的流量饱和点与控制压力有关，控制压力越大，饱和流量越大，并且在较大控制压力时，达到流量饱和的压差越大。由此可见，控制系统的压力输出特性能够间接的影响落幅操控性。重力变幅液压系统为了提高落幅角速度，减小落幅的时间，提高吊装作业的效率，通常在控制手柄的最后阶段采用压力阶跃的控制策略，即控制手柄在大角度时，在某一点会突然增大控制压力，使得变幅平衡阀阀芯达到并维持最大开度，重力变幅液压系统采用的控制手柄的控制曲线。从曲线可以看出，在手柄角度为19°左右时，控制压力有一个阶跃，由23bar左右跃升至28bar左右。根据变幅平衡阀的流量饱和特性可知，当控制压力过大时，平衡阀的饱和流量和压差太大，系统满足不了流量和压差的要求，即平衡阀达不到饱和状态。因此为了有效利用变幅平衡阀的流量饱和特性，本文消除了先导控制手柄行程末端的压力阶跃。

 

      小结（1）为了对落幅操控性进行量化分析，提出了相应的评价方法。利用落幅均匀性和落幅平稳性来综合评价落幅操控性，落幅均匀性以落幅角速度的变化幅度进行评价，落幅平稳性以落幅角速度的波动幅度进行评价。（2）利用变幅平衡阀的三维模型，通过数值算法，得到了变幅平衡阀的过流面积、出流角度和出流表面积等参数，然后基于这些参数，利用流体动力学计算了变幅平衡阀的液动力。变幅平衡阀的液动力主要与阀芯的位移和两侧压差相关，由数值仿真的结果可知，平衡阀的液动力与压差成线性正相关，阀芯1和阀芯3的液动力随着阀芯位移的增大而增大，阀芯2的液动力在变截面三角槽和V形槽段也随着阀芯位移的增大而增大，但是在等截面三角槽段则随着阀芯位移的增大而减小。（3）对变幅平衡阀的流量压差特性进行了研究，得到了变幅平衡阀的流量饱和特性。在变幅平衡阀的位移行程内，由于阀口的复杂性，流量可能存在多个极值，但是最大值有且仅有一个，即饱和流量。变幅平衡阀的流量饱和特性与过流面积、弹簧刚度以及控制压力等参数相关。由数值仿真结果可知，对于装配同一个阀芯的变幅平衡阀，控制压力越大，饱和流量越高，达到饱和流量的压差则先减小后增大。当控制压力较小时，在系统允许的压力范围内，变幅平衡阀的流量以非常缓慢的速度增大，很难达到流量饱和。当控制压力较大时，节流槽数量越少，变幅平衡阀饱和流量越小，达到饱和的压差越大。另外，锥面阀口可以提高变幅平衡阀的流量饱和点。（4）对装配了三种不同阀芯的变幅平衡阀进行了台架试验，试验结果与数值仿真的结果基本趋势一致，验证了变幅平衡阀流量饱和特性研究的正确性，同时证明了本文提出的数值算法的可行性和有效性。（5）对加压变幅系统落幅操控性的主要影响因素进行了分析，包括变幅平衡阀、落幅二次溢流阀、变幅主阀和控制系统等。基于变幅平衡阀流量饱和特性的数值仿真和台架试验研究，提出了变幅平衡阀和控制系统的改进方案，减小了落幅角速度的变化幅度，提高了落幅均匀性。通过落幅二次溢流阀和变幅主阀对变幅油缸有杆腔的压力进行控制，提升了落幅均匀性。借助变幅主阀的分流卸荷槽，抑制了变幅油缸的压力波动，提高了落幅平稳性。

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