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銀通液壓機差動回路的應用

發(fā)布時間：2022-07-07T11:58:28更新時間：2022-07-07T11:53:49 瀏覽量：182

[內容摘要]：液壓差電路的本質是不使用大流量泵和其他輔助元件(例如：.在快速氣缸等的前提下。)，利用回路的組合連接液壓缸的桿腔和無桿腔，將桿腔的液體引入無桿腔，增加進入無桿腔的流量，以提高氣缸的運動速度。它是一種更常見的速度調節(jié)回路。根據(jù)油泵的輸出流量，合理匹...

液壓差電路的本質是不使用大流量泵和其他輔助元件(例如：.在快速氣缸等的前提下。)，利用回路的組合連接液壓缸的桿腔和無桿腔，將桿腔的液體引入無桿腔，增加進入無桿腔的流量，以提高氣缸的運動速度。它是一種更常見的速度調節(jié)回路。根據(jù)油泵的輸出流量，合理匹配氣缸無桿腔和桿腔的面積比，可以獲得所需的運動速度。該增長方法結構簡單，流量分布合理，可有效提高液壓系統(tǒng)的工作效率，降低整體能耗。

對于大噸位液壓機，一般使用滑塊通過自身重力下降，氣缸通過油箱被動吸油閥獲得更大的快速下降速度，因此，液壓機上的液壓差電路一般受到機械結構的限制，不能使用液壓閥或滑塊不能通過自身重量下降（或不能獲得足夠快的速度），并控制液壓系統(tǒng)的水平加載缸。

1.液壓差動回路的原理和特點

(1)負載特性

液壓差回路的基本液壓原理如圖1所示。在差動狀態(tài)下，負載F是液壓缸兩個腔的壓差，忽略了無桿腔管道的壓力損失ΔP1.桿式管道壓力損失ΔP在2的前提下(實際設計時不能忽略，但應特別注意)，此時，P1=P2，則：

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式中：P1，P2-氣缸無桿腔壓力.桿腔壓力；

A1，A2-油缸無桿腔面積.有桿腔面積。

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在這種情況下，兩個液壓缸腔的壓力相同，而有效面積相同A1>A2，故P1A1>P2A2、活塞桿必須向前移動。

上述關系表明，在壓力不變的前提下，活塞桿的有效面積A3越小，推力F的輸出越小，反之亦然，這就是差動回路的負載特性。

(2)速度特性

液壓泵供油量為Q0、液壓缸無桿腔進油量為Q1、有桿腔排油量為Q2、活塞桿的前進速度為V1、根據(jù)液壓缸差動回路的特點，有：

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代入并轉換后

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根據(jù)公式(2)，差動連接回路的有效面積是無桿腔和有桿腔的面積差，即當活塞桿的截面面積和其他條件不變時A3越小，速度V差動回路的速度特性是越大，反之亦然。

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此時，桿腔流量等于泵流量，液壓缸差動回路的無桿腔流量是液壓泵流量的兩倍?？梢詫崿F(xiàn)電路的快進速度V1與后退速度V2相等。

2.液壓差動回路注意事項

在實際應用中，應充分考慮差動電路的基本特性，充分發(fā)揮差動電路的優(yōu)點，避免其缺點，仔細考慮，設計可行的液壓控制原理。以基本常見的差動電路為例，介紹了設計差動電路的注意事項。

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圖2為典型的液壓差動回路，構成回路需要詳細考慮以下問題：

（1）負載問題。當差動電路工作時，雖然氣缸的速度有所提高，但力的輸出能力有所降低。因此，差動電路更適合高速小推力的快進運動。當全行程采用差動電路時，應考慮氣缸的實際輸出力是否滿足需求，如圖2所示a原則如圖2所示b所示的原理可以通過方向控制選擇不形成差動電路，從而實現(xiàn)油缸的全輸出。

(2)壓力損失不容忽視。在公式(1)中分析差動回路的負載特性時，將ΔP一切都被視為零，但實際上，由于管道和閥門選擇不當，ΔP它可能非常大，導致液壓油從系統(tǒng)的安全閥溢出，使氣缸應該快。以力士樂10直徑R型換向功能的電磁換向閥為例，當差動時，油桿腔返回Q2和泵輸出的油Q0同時通過A口，通過A口的流量符合曲線9的特點(圖3)，如果匯總后的流量大于120L/min，然后差動閥的通過流量飽和，會產(chǎn)生較大的壓差，使系統(tǒng)產(chǎn)生嚴重的熱量，將壓差設置為安全閥設置壓力產(chǎn)生溢流，不能達到差動電路的速度。

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同理，無桿腔的管徑應根據(jù)泵的排量進行連接Q有桿腔排量Q設計選型之和。

（3）加熱問題。由于氣缸桿腔的熱油直接進入無桿腔，氣缸和管道的散熱面積較小，回路具有液體阻力。當循環(huán)次數(shù)高時，熱量高，散熱差，溫度過高。在設計液壓系統(tǒng)時，應根據(jù)工作條件匹配相應的冷卻系統(tǒng)。

（4）由于重力的影響，垂直向下壓力缸的速度不穩(wěn)定。上述情況是氣缸水平放置的情況，沒有重力導致氣缸活塞移動，垂直向下壓力氣缸應考慮重力因素，防止氣缸誤動作。例如，在氣缸的桿腔中設置一個平衡閥，以抵消活塞桿的重量，防止活塞桿因重量而自由下降。

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3.介紹典型液壓機液壓差電路

圖5為50t由于噸位小，工作速度不高，液壓機液壓原理圖采用滑閥系統(tǒng)，其工作流程如下：

(1)快進YA2和YA3通電，來自泵的壓力油進入液壓缸上腔，通過電磁閥打開平衡閥YA3通道直接連接到氣缸上腔，實現(xiàn)差動連接，氣缸快進。

(2)工進。YA2保持通電，YA斷電后，下腔的油進入YA2對應電磁閥A→T口，差動回路斷開，油缸工進。

(3)快退。YA1和YA4得電，YA2和YA3斷電，油泵通過電磁閥YA3.平衡閥的止回閥進入氣缸的下腔。此時，下腔已經(jīng)建立了一定的壓力。上腔液體控制止回閥控制油口與下腔連接，液體控制止回閥打開，氣缸上腔的油流過液體控制止回閥，流向電磁閥YA4和YA1相應的孔道，流回油箱，實現(xiàn)油缸快推。

(4)停止。所有電磁鐵斷電，設備待機停止。圖中電磁閥YA3用于實現(xiàn)差動電路連接，電磁鐵YA4回程時用于單獨排油，避免回程時電磁閥的全部流量B→T，壓差過大，造成能源浪費。

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相對較大的315~500t中小型液壓機，315t以單缸液壓機為例，快速下行速度500mm/s，工作壓力25MPa總流量為378L/min，遠遠超過普通電磁換向閥或電液換向閥的流量，因此不適合選擇滑閥系統(tǒng)。

在大流量系統(tǒng)中，兩個插入式閥門具有降低液體阻力和壓力損失、靈敏度等優(yōu)點，比滑閥系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)勢，直徑大.在大流量液壓缸控制系統(tǒng)中，應優(yōu)先選擇插入式閥門形成控制回路。

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圖6為100t由插裝閥組成的差動系統(tǒng)液壓機差動液壓原理圖，其工作流程為：

(1)快進。當電磁鐵YA1得電后，電磁閥YA1使壓力閥插件VI上腔控油關閉，壓力閥插件關閉，泵切斷空循環(huán)動作，開始向系統(tǒng)供油。YA3獲得電源，使控制油壓到方向閥插件IV方向插件III上腔的控油連接回油，使插件連接回油II允許打開方向插件IV關閉，泵油通過方向插件II進入油缸上腔。

YA2獲取電源，將方向插件I上腔的控油連接回油，控制油連接到液控止回閥V和壓力閥插件II支撐閥的回油口使其無法回油，從而打開方向插件I和液控止回閥V.壓力閥插件II關閉后，下腔的油進入氣缸上腔，實現(xiàn)差動連接，氣缸進入快進狀態(tài)。

(2)工進。YA連續(xù)得電，當YA2斷電后，方向插件I上腔連接控油和壓力閥插件II方向插件I關閉，差動電路斷開。隨著氣缸下腔壓力的增加，壓力閥插件大于支撐閥壓力II打開時，支撐壓力抵消氣缸活塞的重量，氣缸進入工作狀態(tài)。

(3)快退。YA1持續(xù)得電，YA3斷電，使控制油壓到方向閥插件Ⅲ方向插件IV上腔的控油連接回油，使插件連接回油IV允許打開方向插件Ⅲ關閉，泵來油不能進入油缸上腔。YA2獲取電源，將方向插件I上腔的控油連接回油，控制油連接到液控止回閥V和壓力閥插件II支撐閥的回油口使其無法回油，從而打開方向插件I和液控止回閥V.壓力閥插件II關閉后，油進入油缸下腔，打開油缸上腔的所有通道，油缸上腔的油連接回來

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