DA阀的控制原理分析与应用

　　0 引言

　　DA阀又称转速感应控制阀,它是我国引进德国力士乐公司专利技术生产的产品,它可以无级调节液压泵排量,从而自动控制工程机械达到最理想工作状态,同时还可以减轻操作者的疲劳和负担,因此在建筑机械、工程机械、农业机械、矿山机械等行业得到越来越广泛的应用。

　　1 控制原理

　　DA阀结构原理如图1所示。它主要由调节螺杆、阀体、阀芯、弹簧、调节套筒、阻尼板等组成。

　　当辅助泵向阀输入压力为P1,流量为Q1的油液时,在阻尼板两侧产生压差vP,该压差克服弹簧力推动阀芯左移,使控制窗口打开,输出控制压力为P3的油液,此时P3又作用在面积差vA= A1-A2上,产生一个使阀芯右移关闭控制窗口的反馈力,使阀芯处于一个平衡位置。若忽略阀芯上稳态轴向液动力的影响,则阀芯工作的稳态平衡条件为:

　　式中:P1--DA阀的进口压力; P2--阻尼板后油液压力(可由一溢流阀调定); P3--DA阀输出的控制压力;F一弹簧力;vP--节流阀前后的压力差;vA--A1和A2的面积差;

　　(2)式表明,当DA阀结构尺寸确定后,控制压力只与压力油在阻尼板处产生的压差vP及弹簧力相关。由于阻尼板节流小孔为薄壁小孔,液流的收缩作用不受管壁的影响,故节流孔处的前后压差与介质粘度无关,则流经小孔的流量为:

　　式中: Cq--流量系数;AT)))节流小孔面积,AT=Pd20/4,;Q--油液密度; d0--阻尼孔直径。

　　将(3)式代入(2)式,并整理得:

　　上式即为DA阀输出压力P3与输入流量Q1关系式,称为P3)Q1控制曲线,描绘为一条抛物线如图2所示。(5)式表明,DA阀的输出控制压力P3与输入流量Q1的平方成正比。

　　此外,从(5)式可见,若想得到不同的控制压力,可以从以下几方面对DA阀的参数进行调整:

　　(1)若流经节流口的流量Q1不变,即保持发动机的转速不变,调整阻尼孔直径d0,即可改变控制压力P3的大小。减小d0,图3中的曲线斜率增大,则P3增大,这对于小转速发动机来说以小的转速就可得到较大的控制压力。反之,加大d0,图3中的曲线斜率减小,P3减小。

　　(2)改变弹簧的刚度和预压缩力,可以调整控制压力。弹簧的刚度或预压缩力大,输出的控制压力小,弹簧的刚度或预压缩力小,则输出的控制压力大。从图3中P3)Q1曲线可以看出,改变弹簧的刚度或预压缩力,还可以改变抛物线起点位置。当Q1=0时,为抛物线起点位置,此时控制压力为负值PA,因此只有当Q1>QB时,控制压力才为正值,才可能推动液压泵变量缸,控制斜盘正向转动,调整主泵排量。