液压卸载回路的节能分析

　　1　引言

　　卸载回路是在执行元件短时间停止运动,而原动机仍然运转的情况下,能使液压泵卸去载荷(即泵做空载运转)的回路。所谓“卸载”是指液压泵以很小的输出功率运转,即液压泵输出油液以很低的压力排回油箱;或液压泵输出很小流量的压力油。这样既减少了功率的消耗和降低了系统的温升,又延长了液压泵的使用寿命。

　　2　阀控卸载回路

　　1)采用换向阀的卸载回路

　　对于单执行元件的液压系统,采用的是具有中位卸载机能的三位换向阀,可以使液压泵卸载。这种方法简单可靠。中位卸载机能是M型、H型、K型。图1a所示为采用三位四通换向阀(M型中位机能)的卸载回路。

　　对于多执行元件的液压系统可以应用多路阀控制的卸载回路。多路阀是一种能控制多个液压执行机构的换向阀组合,按液压泵的卸载方式,多路阀分中位回油卸载(六通阀)如图1b所示和溢流阀卸载(四通阀)如图1c所示两种。六通阀的入口压力油经一条专用直通油道,即中立位置回油道而卸载。四通阀入口压力油是经过溢流阀来实现卸载的。当所有换向阀均处于中位时,阀的控制通路与回油路接通,压力油流经溢流阀回油箱。采用换向阀卸载,其规格应与液压泵的流量相适应。

　　2)采用先导式溢流阀的卸载回路

　　在先导式溢流阀的遥控口接一小规格的二位二通电磁阀如图2a所示。当执行元件工作时,电磁阀断电,液压泵输出的压力油进入系统;执行元件停止运动时,电磁阀通电,先导式溢流阀的遥控口接通油箱,使其在很低压力下开启,液压泵输出油液经溢流阀返回油箱,实现液压泵的卸载。

　　3)采用保压卸载回路

　　有的主机要求液压系统在工作过程中,当液压泵卸载时系统仍需保持压力。通常可用蓄能器来保持系统压力。如图2b所示为用压力继电器控制电磁溢流阀使液压泵卸载,用蓄能器保压的回路。电磁阀2通电,液压泵1正常工作;执行元件停止运动后,液压泵继续向蓄能器3供油,随蓄能器充液容积的增大,压力升高至压力继电器4的设定值时,压力继电器使电磁阀断电,液压泵卸载;蓄能器则使系统保持压力,保压的范围可由压力继电器4来设定。

　　3　泵控卸载回路

　　压力补偿变量泵的卸载回路,压力补偿变量泵(如限压式、恒压式、恒功率变量泵)具有压力升高,流量自动变小的特性。图1c所示为压力补偿变量泵的卸载回路。当换向阀处于中位,执行元件停止运动时,压力补偿变量泵1的出口压力升高,达到补偿装置动作所需的压力后,泵的流量自动减少到只需补足系统的泄漏量为止。由于此时泵的输出流量很小,广义地讲这也是一种泵的卸载状态。为防止变量泵压力补偿装置调零的误差和动作滞缓而使泵的压力异常升高,设置安全阀2(图2)起安全保护作用。