电液比例换向阀替代电液伺服阀的改进实践

　　1 前言

　　我公司购进的进口液压设备中，机械损耗、老化情况比较严重。主要表现在电液伺服阀的故障方面，大部分液压系统是由伺服液压泵与液压马达组成的闭环液压回路。系统所用配件均已改型或停止生产，如果定做，价格极其昂贵，且供货期较长，影响设备使用。因此，对该设备行走液压系统进行了改造，使用电液比例换向阀替代原装的电液伺服阀，取得了明显效果。

　　2 液压系统的工作原理

　　液压系统如图1所示，该系统是由伺服液压泵与液压马达组成的闭环液压回路。液压马达的动力油源来自液压泵(PR0PEI PUMP)，该泵为伺服液压泵受伺服阀的控制；闭环系统是由CHGPUMP提供液压油，并向伺服阀提供控制液压油Pc＝14～ 25 bar。

图1 含有电液伺服阀的液压系统原理图

　　当控制电路输出O～0．1 A 的电流到电液伺服阀时，伺服阀逐步输出O～Pc的压力油到液压泵斜盘控制油缸，使得斜盘逐步达到Pc所对应的倾斜角，液压泵输出Pc相应流量的高压油给液压马达。

　　当控制电路输出O～-0．1 A 的电流到电液伺服阀，同样伺服阀输出O～Pc的压力油到液压泵斜盘控制油缸，使得斜盘逐步达到Pc所对应的倾斜角，液压泵输出Pc相应流量的高压油给液压马达完成动作。

　　3 电液比例换向阀替代电液伺服阀的可行性分析

　　对于含有电液伺服阀的液压系统，将电液伺服阀改为电液比例换向阀主要是考虑各自的工作原理及使用要求。

　　电液伺服阀的工作原理如图2所示。当工作压力油由进油lZl P进入阀内，分别经两个节流孔进入滑阀两端的油腔，然后再由两个喷嘴与针形挡板中间的隙缝中流出，回到油箱，当没有控制电流输入时，针形挡板在两个喷嘴端面的中间位置，此时，两个喷嘴孔和两固定节流孔的压力参数相等，因而滑阀的两端油腔的压力相等．滑阀处于中间平衡位置。关闭各通道，伺服阀没有压力输出。行走主液压泵斜盘的控制油缸不动作，而使主液压泵不作功。

　　图2 原车上的电液伺服阀

　　当输入控制电流I>0时，力矩马达会产生一个偏转力矩，带动针形挡板偏转一个角度，此时，由于针形挡板的偏转动作，使原来喷嘴与针形挡板的间隙变为一边隙缝大，一边隙缝小，因此，喷嘴隙缝大的滑阀油腔压力降低，喷嘴隙缝小的滑阀油腔压力增大，在滑阀两端油腔的压力差的作用和针形挡板的拨动下，滑阀被推向隙缝大的一边，当滑阀滑动时，针形挡板也同时起反馈作用，它用本身具有的弹簧力与作用在滑阀 的油液相互作用，直到大小相等，相互平衡为止。此时，滑阀有一定的开口量，进油口P点的压力油通过滑阀的开启，通向主液压泵斜盘的控制油缸，使主油泵动作。输入的控制油压越大，滑阀的偏移量也越大。当输入的控制电流I<0时，力矩马达会产生一个和输入电流I>O时相反的偏转力矩，使伺服滑阀向相反的方向移动使执行机构也反向运动。电液比例换向阀的工作原理如图3所示。当电信号输入给比例电磁铁时，比例电磁铁将电信号转换成机械位移，使双向减压阀芯移动，这时从P点进入的压力油经减压阀芯流到液动换向阀芯的油腔，推动阀芯移动，使压力油P与P 相通、P z与T相通；当电信号输入另一电磁铁时，压力油P就会与P 相通，P 与T相通，阀上没有反馈油孔，反馈油压经反馈油孔分别引向减压阀芯的两端，当作用在减压阀芯的液压力与电磁铁的电磁力相等时，减压阀芯即处于平衡状态。阀的输出流量大小和液流方向可以由输入电信号的大小及方向来控制。