整体式多路阀换向阀(STPSV比例多路换向阀在机械中的应用)

Posted 2023-05-27

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整体式多路阀换向阀(STPSV比例多路换向阀在机械中的应用)

工程机械在露天矿开采中发挥着越来越大的作用，无论是钻孔爆破常用的钻机，还是挖掘运输的液压正铲，都在矿石开采过程中发挥着不可替代的作用。目前工程机械大多采用全液压驱动模式，为了节约能量、降低油温和提高控制精度，以及使同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰，较先进的工程机械都采用了负载敏感泵与比例负载敏感多路阀技术。使用负载敏感泵和比例负载敏感多路阀则可使流量和压力与系统所需达到最佳匹配要求，这是目前流量液压系统首选的控制方案，STPSV型负载敏感多路阀具有多种控制方式，可以实现电控、遥控、液控、气控和手动控制。并且同一组多路阀中可以实现多种控制方式并存的特点。本文主要介绍STPSV型敏感比例多路阀的相关内容。

一．STPSV负载敏感比例多路换向阀简介

STPSV比例负载敏感多路阀是1个能将压力、流量和功率变化信号向阀进行反馈，实现控制功能的阀，是在普通四通多路阀基础上发展起来的，它主要针对普通多路阀易受负载变化影响的缺点，用定差式补偿阀保持多路阀阀口压差近似不变，从而解决负载压力或油源压力波动的干扰问题。被广泛应用于变量泵系统。STPSV比例多路阀连接块中常有减压阀、溢流阀以及三通流量控制阀。当泵在启动瞬间时，压力油同时作用在三通流量控制阀两侧，但是三通流量控制阀的下侧有用来消除和平衡进油管路压力冲击的阻尼孔，当油液流通阻尼孔时，会产生压降，这时，上侧的高压油会克服阀下侧的弹簧力（0.9 MPa），使三通流量阀打开，这时泵会溢流，防止泵启动瞬间,泵摆角还没摆到最小时候的大流量液压冲击，当泵平稳运行时,油液充满阻尼孔，不再有油液流动，此时不会产生压降，此时，三通流量阀两侧的压力相等，阀在弹簧力的作用下重新关闭。溢流阀主要起保护系统作用,当负载敏感泵的压力切断功能出现故障时，可以通过多路阀溢流，保证系统的可靠性.连接块中还设有减压阀，经过减压阀流出的油液，可以作为系统的先导控制油来使用，减压阀前设有内置的高压过滤器，可以对油液进行高精度过滤，从而保证流经减压阀的油液的清洁度，可以充分利用减压阀的出口油液。如本原理的减压阀流出的油液用来控制马达的双速切换；当换向阀采用液控先导换向阀时，减压阀的油液可以供给液控先导阀，从而控制多路比例阀的换向。减少了先导泵的使用。同时，连接块设有测压口 M 口，可以方便测定液压系统的压力。

二．STPSV负载敏感比例多路流量分配原理

当多联阀同时工作时,多路阀能通过定差减压阀（流量分配阀）进行流量分配。通过的流量分配阀的流量可由下列计算公式得出

式中：Q 为通过阀的流量；Cd 为流量系数；A为面积；ρ为油液黏度；△p 为阀前后压差。

其中，只有△p为变值，其余均为固定值，但是，流量分配阀选用的为定差减压阀，从而确保△p 无论在负载如何变化时，都为一个固定值常数，保证了流过比例换向阀的流量为固定值，不受负载变化影响，保证执行元件的运行速度不发生改变。

同时负载敏感多路阀设置了感知各联阀所控制的执行机构负载压力大小的负载敏感通道。在比例多路换向阀的每片阀板上都单独装有1个液压梭阀，通过该梭阀可以对每片阀上的负载压力进行比较，并取出钻机各个液压之路工作工作时的最大的压力值，通过Ls口反馈到负载敏感式变量泵的排量间解决煤仓堵塞问题。但在煤质含水量相对较高并存在一定煤泥的情况下，处理起来时间较长。因此针对该情况，需要通过增加声场扩容装置，把落煤口堵塞煤的着力点破坏,让声能量更好的灌输到整个落煤口所堵塞的煤堆中，可以快速的清除堵塞.未来将通过改造，实现自动捕捉煤仓落煤口落煤的情况，智能判断煤仓是否堵塞，若判断是堵塞或者半堵塞情况，控制单元自动启动煤仓疏通装置，并在每个频段自动运行，当发现在某一频段，给煤机出现落煤情况后，固定在该频段长时间运行，从而达到全智能疏通的效果。这样，可以保证多个液压执行元件同时且独立的工作,互不影响。负载敏感多路可以根据工作负载需求，在需要的之路阀片中设置二次限压溢流阀，从而确保每个之路的液压压力可以单独限制。

三． STPSV 负载敏感比例多路控制原理

STPSV系列比例多路阀控制方式具有多种方式可选择，可以采用常规的手动手柄操作，通过手柄来控制阀的开口方向与开口量，从而控制执行元件的换向与运行速度要求；操纵方式还有比例电磁铁，此款双联电磁铁具有外部密封及回油路相连的衔接铁腔，因此衔接铁无需润滑维修，由液压油进行保护防锈。通过改变比例电磁铁的电流大小，从而控制多路阀的方向与开口量。还可以采用液控先导控制，通过液控先导手柄，控制多路阀的方向与开口量。而且多种控制方式可以叠加使用，满足各种控制要求。

四.结语

STPSV负载敏感多路阀可以负载敏感泵组合使用，例如，V30D系列负载敏感泵。针对特定比例多路阀，本文介绍了STPSV型负载敏感阀的原理和工作过程，基于负载敏感的液压系统试验应用表明，负载敏感系统同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰，提高了控制精度，同时降低液压油温和节约了能源，降低了设备运行时的成本。同时STPSV型阀适合用于负载敏感泵系统，可以与泵实现闭环控制，使执行元件动作控制更加精准。