工程机械液压系统保压设计及改进

　　0 引言

　　工程机械在工作的某一个阶段，有时需要液压系统能保持一定的工作压力。 如为了挖掘机的安全，在设计时需专门考虑保持控制油路压力的稳定特别是当发动机熄火后，仍可放下工作装置的液压安全措施。 又如，为了确保子午线轮胎硫化的质量，使轮胎不出现气泡、 缺胶或是边缘过厚等问题，液压硫化机需要在整个硫化周期内确保压力的稳定。常规的设计是使用泵卸荷回路和多缸系统一缸保压回路来满足工程机械的保压需求。 但在实际应用中发现，回路保压效果的好坏与保压元件的选择也有很大关系。 所以，本文研究单向阀、液控单向阀、蓄能器 3 种保压元件的保压效果并提出工程机械液压系统保压的创新性改进措施。

　　1 液压元件选用与试验方法

　　1.1 液压元件选用

　　油泵 　　CBF-E18

　　溢流阀 　　DBW10B-2-30/100G24NZ4

　　电磁换向阀 　　4WE6E1AG24NZ4

　　节流阀 　　DGMFN3ZT2W

　　液压缸 　　HSGL40/20EEZ1

　　单向阀 　　S15A1/2

　　液控单向阀 　　CH-43

　　蓄能器 　　NXQ-6.3

　　1.2 试验方法

　　用油泵、溢流阀、电磁换向阀、液压缸等构建一个基本的液压回路，分别将单向阀、液控单向阀、蓄能器接在液压缸的进油路上， 当系统压力达到 10 MPa时，让泵卸荷，液压缸停止运动，测定保压时间或压力降。 液压回路如图 1 和图 2 所示。

　　2 试验结果与讨论

　　2.1 3 种液压元件的保压效果比较

　　用单向阀反向截止的原理使液压缸内的油不能流出，可以实现系统的保压，但保压时间较短，2min 后回路压力开始下降，说明用单向阀保压，可靠性较差。

　　将单向阀换成液控单向阀，其保压效果就好得多，10 min 内压力降基本上没有超过 0.1MPa。 这说明液控单向阀具有良好的反向密封性能。

　　用蓄能器给液压缸保压，在 24 h 内，压力降未超过 0．1 MPa。 蓄能器在液压系统中的主要功能是贮存能量、吸收压力及短时供油等。 以气囊式蓄能器为例，保压原理：它的壳体内装有用耐油橡胶制成的气囊，气囊固定在无缝壳体的上部。 使用时首先通过充气阀向蓄能器充入预定压力的惰性气体如氮气，而油液从下端面的菌形阀进入壳体内。 当系统压力超过蓄能器内部压力时， 油液压缩气体，将油液中的压力能转化为气体内能，蓄能器开始存油；当泵停止工作或处于卸荷状态，系统的泄漏使系统压力低于蓄能器内部压力时，气囊膨胀，可将油液压出，蓄能器中的油在高压气体的作用下流向外部系统，这样就弥补由于不可避免的内部泄漏或外部泄漏引起的压力降低，从而保持液压系统的工作压力恒定。