结力士乐M7型多路阀工作原理及动态分析■ 李渊 姬连凯合以上的分析,可知其工作原理如下:在多路换向阀的a1、a2、b1、b2控制油口没有压力信号时,换向阀处于中位,P、A1、B1、T这 4个油口互不相通,压力补偿阀在负载敏感油压的作用下处于左位。当多路换向阀控制油口a1、a2有控制油压时,多路阀主阀芯向左移动,进入主阀芯的压力油推动压力补偿阀芯移动。压力油经过补偿阀后,将单向阀打开,进入工作腔。如果在系统运行期间,工作腔的油压达到同时动作的各联多路换向阀中的最高压力,则补偿阀转换成右位(阀芯进一步左移),工作腔的压力油即为同时进入各压力补偿阀的负载敏感压力油。此时其他各联的补偿阀阀芯将会向右移动,直到其处于中位。2.动态特性分析运用IMAGINE公司开发的AMESim软件,可对M7型多路阀进行定量的动态分析。具体方法如下:根据多路阀主阀的结构及上文所述的原理,在AMESim中应用HCD设计库中的模块建立主阀模型。仿真分析设计2种工况:第1种工况是小负载执行机构先工作,大负载执行机构后工作工况;第2种工况是大负载执行机构先工作,小负载执行机构后工作工况。(1)第一种工况在第1种工况时,得到的2路执行机构压力、流量、补偿阀阀芯运动轨迹的变化曲线如图3a、3b、3c所示。图3a中曲线1为多路阀主阀进口压力变化曲图1 M7型多路阀换向联结构1.阀体 2、5、8.端盖 3.压力补偿阀 4.单向阀 6.弹簧 7.主阀芯12345867ABTPMPAPB▲▲A1B1b1a1▲▲b2B2A2a2LSPT图2 M7型多路阀换向联液压回路 2014.09 CM&M 工程机械与维修 137线,曲线2为多路阀主阀出口压力变化曲线,曲线3为执行机构1进口压力,曲线4为执行机构2进口压力,曲线5为主阀进、出口压力之差。通过图3a中的曲线5可以看出:在18s之前,主阀进出口压力差为1.7MPa;在18~20s之间,主阀进、出口压力差呈减小趋势;在20s之后,主阀进出口压力差降为1.1MPa。这是由于前18s,小负载单独工作,泵流量能够满足系统要求;18~20s之间,大负载这路多路阀逐渐打开,泵流量逐步达到饱和,流入两路执行机构的流量也发生了变化。由图3b可以看出,流入2路执行机构压力油的流量,仍按2个多路换向阀主阀阀芯开口度比例分配。从图3c中看出,小负载压力补偿阀芯在10s左右处于全开状态,此后随着大负载逐渐进入工作状态,大负载补偿阀阀芯处于全开状态。小负载补偿阀阀芯向中位移动,起到补偿作用。(2)第2种工况在第2种工况时,得到的2路执行机构压力、流量、补偿阀阀芯运动轨迹的变化曲线如图4a、4b、图3 第1种工况时多路阀与执行机构参数曲线图4 第2种工况时执行机构的参数曲线(a)系统压力变化曲线(a)系统压力变化曲线 (b)系统流量变化曲线 (c)补偿阀阀芯运动轨迹(b)系统流量变化曲线 (c)补偿阀阀芯运动轨迹4c所示。图4a中曲线1为多路阀主阀进口压力变化曲线,曲线2为多路阀主阀出口压力变化曲线,曲线3为执行机构1进口压力,曲线4为执行机构2进口压力,曲线5为主阀进出口压力之差。通过图4a中的曲线5可以看出:在18s之前,主阀进出口压力差为1.7MPa;在18~20s之间,主阀进、出口压力差呈减小趋势;在20s之后,主阀进出口压力差降为1.1MPa。这是由于前18s大负载单独工作,泵流量能够满足系统要求;18~20s之间,小负载这路多路阀逐渐打开,泵流量逐步达到饱和,流入2路执行机构的流量也发生了变化。由图4b可以得出,流入2路执行机构压力油的流量,仍然按照2个多路换向阀主阀阀芯开口度比例分配。从图4c中看出,大负载压力补偿阀芯始终处于全开状态,小负载补偿阀阀芯随着输入的工作信号调整位置,起到补偿作用。由上述仿真结果可以看出,力士乐M7型多路阀构成的系统具有良好的控制特性,节能效果明显。当系统内发生流量不足时,M7型多路阀会控制各执行器按比例减少速度,不会有任何执行机构停止工作。