路必须与计算机控制组合运用
,
成本相对较高
[ 2 ]
。再
如开发新的平衡阀
,
来解决变负载的问题
[ 1 - 2 ]
。
而笔者认为
,
将普通单向调速阀的结构稍作改
进
,
用其代替图
1 ( c)
中的单向节流阀
,
即可解决现
有平衡回路存在的问题 。
图
2
新的平衡回路如图
2 ( a)
所示 。液控单向阀在承
载静止时用于锁紧活塞
,
其开启压力与负载无关
,
从
理论上讲只需稍大于 “
0
”即可 。开启压力应尽可能
小
,
这样可以减小系统的功耗 。
活塞下行时
,
液控单向阀打开
,
这时负载的平衡
和活塞的速度均由单向调速阀承担 。
根据图
2 ( a)
可知
,
液压缸下腔的压力
p
2
=
W
A
2
+
A
1
A
2
p
1
( 1)
若采用图
1 ( c)
所示的回路
,
流过节流阀的流量
q
=
K
・
A
r
・
Δ
p
m
=
K
・
A
r
・
( p
2
-
p
4
)
m
( 2)
A
r
为节流阀的节流口面积
,
根据活塞的下行速
度调节
,
活塞的下行速度
v
=
q
A
2
=
K
・
A
r
A
2
・
W
A
2
+
A
1
A
2
p
1
-
p
4
m
( 3)
p
1
为液控单向阀的开启压力
,
调好后为定值
,
p
4
为液控单向阀的进口压力
,
活塞下行时液控单向
阀全开
,
所以
p
4
≈
0
。据此可知
v
∝
W ,
当负载
W
变
化时
,
v
产生同向变化
,
活塞下行的速度依然无法
控制 。
改用图
2 ( a)
所示的回路后
,
流过调速阀的流量
q
=
K
・
A
r
・
Δ
p
m
=
K
・
A
r
・
( p
3
-
p
4
)
m
( 4)
p
3
为调速阀中减压阀出口的压力
,
当负载
W
变
化时是否会引起
p
3
的变化
,
结合图
2 ( b)
结构经过改
进的调速阀来进行分析 。
p
3
=
p
2
-
Δ
p
2 - 3
,
Δ
p
2 - 3
为减压阀进出口的压差
,
取决于
x
t
的大小
,
x
t
愈大
,
Δ
p
2 - 3
愈小 。
传统的调速阀
,
是将压力
p
3
反馈至阀芯
1
上
[
3 ]
,
而现在经过改进的调速阀是将压力
p
2
反馈至阀芯
1
上
,
这样作用在阀芯
1
上的力
:
F
s
+
p
4
・
A
a
=
p
2
・
A
b
+
p
2
・
A
c
,
∵
A
a
=
A
b
+
A
c
,
∴
F
s
A
a
+
p
4
=
p
2
当活塞上作用某一负载
W
时
,
p
2
可以根据式
(
1
)
确定
,
这时
p
2
与
F
s
A
a
达到平衡
,
决定了
x
t
的大
小
,
从而通过 Δ
p
2 - 3
可以确定
p
3
的大小 。根据式
(
4
)
可得活塞的下行速度
v
=
q
A
2
=
K
・
A
r
A
2
・
( p
3
-
p
4
)
m
( 5)
当负载
W
变大时
,
p
2
随之变大
,
这时会使阀芯
1
左移
,
使减压阀的减压口
x
t
变小
,
从而使减压口处
的压差 Δ
p
2 - 3
变大
,
最终保持
p
3
=
p
2
-
Δ
p
2 - 3
基本不
变
;
反之亦然 。所以无论负载
W
如何变化
,
p
3
基本
不变 。
根据式
(
5
)
可知
,
在
x
r
调定以后
, A
r
即可确
定
,
只要
p
3
不变
,
活塞下行的速度
v
就可以保持不
变
,
从而使得
v
只由
x
r
控制而与负载大小无关 。
3 结论
通过用结构改进的调速阀代替节流阀
,
可以有效
地解决负载变化对活塞下行速度的影响
,
实现平衡负
载重力和控制下行速度的要求 。
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