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載荷方向交變的液壓系統(tǒng)設(shè)計問題分析

針對載荷方向交變的液壓系統(tǒng)設(shè)計問題跟大家來做個分析，一起來看看吧！
在下面圖1所示的液壓系統(tǒng)中，液壓泵1爲定量泵，三位四通電液換向閥爲Y型。

液壓缸8推動負載W運動。由于負載在中立位置的前半部分爲正負載，在中立位置后半部分爲負負載，即載荷方向與液壓缸運動方向相同，順序閥4和5爲遙控順序閥。當液壓缸向右方推動負載運動時，液壓缸無桿腔進油路的油液壓力大到能打開遙控順序閥4時，液壓缸才能向右推動負載運動。反之，當液壓缸拉動負載向左運動時，液壓缸有桿腔進油路的油液壓力達到能打開遙控順序閥5時，液壓缸才能向左拉動負載運動。

液壓系統(tǒng)的問題是在負載運動過程中，液壓缸産生強烈振動和沖擊。系統(tǒng)中設(shè)置遙控順序閥是爲了避免液壓缸在推動負載運動過程中，負載方向改變后，負載急劇向下擺動的故障。液壓缸産生振動和沖擊的原因是由于負載過中立位置向右下擺動時，液壓缸無桿腔壓力迅速降低，緻使進油路壓力不能打開遙控順序閥4，于是遙控順序閥4立即關(guān)閉，此時正值液壓缸在負載的拉動下迅速向右運動，有桿腔的油液迅速向外排出，所以當遙控順序閥關(guān)閉時，就産生劇烈的振動和沖擊，使正在向右擺動的負載被迫停止運動。

由于遙控順序閥關(guān)閉，液壓缸有桿腔的油液無法回油箱，使液壓缸無桿腔的壓力又迅速增高，此時就出現(xiàn)振動和沖擊。當液壓缸無桿腔的油液壓力增高使其進油路壓力能打開遙控順序閥4的時候，液壓缸有桿腔的油液直通油箱，負載又向右下急劇擺動。這樣的過程重複發(fā)生，于是就形成振動和沖擊。當液壓缸拉動負載向左擺動時，在負載超過中立位置向左下擺動時，同樣會出現(xiàn)振動和沖擊現(xiàn)象。

這種故障是由于設(shè)計不周所緻，因此應(yīng)按圖1進行改進。在遙控順序閥4和5的出油管路上分別設(shè)置節(jié)流閥，以調(diào)節(jié)液壓缸的運動速度。當負載過中立位置，即負載方向與液壓缸運動方向一緻時，液壓缸回油腔內(nèi)油液不能無限制地回油箱，而受到節(jié)流閥的調(diào)節(jié)作用。當節(jié)流閥的節(jié)流口調(diào)定后，通過節(jié)流閥的流量Q由下式?jīng)Q定

A-節(jié)流閥的開口截面積，cm2；

P-油液密度，kg/cm3；

Δp-節(jié)流閥的前后壓差，N/CIm2。

從上式可以看出，當A調(diào)定后，通過節(jié)流閥的流量Q與節(jié)流閥前后壓差Ap的平方根成正比，而節(jié)流閥的閥后壓力爲零（因爲直接通油箱），所以，通過節(jié)流閥的流量越大，液壓缸油腔的壓力也越大。這樣，當負載方向與液壓缸運動方向一緻時，液壓缸回油腔的油液是有一定壓力的，并且這個壓力隨節(jié)流閥的調(diào)節(jié)而變化。因此，液壓缸進油腔的壓力在出現(xiàn)負載荷的工況下，也不會迅速下降，遙控順序閥也不會關(guān)閉。因此在負載由正到負的變化過程中，液壓缸仍然因節(jié)流閥的調(diào)節(jié)作用而平穩(wěn)地運動。這時遙控順序閥主要起平衡作用，使負載能在任何位置穩(wěn)定的停留。爲保證液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性和可靠性，可以采用圖2所示的變載荷液壓回路系統(tǒng)圖。

系統(tǒng)設(shè)計考慮不周到，必將出現(xiàn)這樣或那樣的故障，甚至使整個液壓系統(tǒng)無法工作。因此，對承受載荷方向交變的系統(tǒng)，要仔細分析受力情況后，繪制工況圖，再進行液壓系統(tǒng)的設(shè)計。

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