主控制閥也稱為主控閥或主閥,它的作用是按操作者的指令將泵排出的壓力油提供到各執行元件,使挖掘機完成各種動作。主控閥是個復雜的液壓元件,現就幾種典型的主控閥加以說明。
1.U28閥
U28閥是日本東芝公司生產的專用于20—3t的挖掘機上。其外形見圖3—32
圖3—32U28閥外形圖
該閥是一組多路閥,閥體分左,中,右三片,用螺栓緊密相聯。左片是一組三聯閥(上圖中1,2,3號閥),中間片是油道,右片是一組四聯閥(上圖中4,5,6,7號閥)。
該閥具有如下功能:
(1)單獨動臂提升時雙泵合流供油,提高動臂提升速度.(只在動臂提升時)
(2)斗桿單獨動作時雙泵臺流供油,加快斗桿動作速度。
(3)動臂優先,動臂與其他動作同時進行時,動臂的動作將優先保證。
(4)回轉優先,回轉與斗桿同時動作時,回轉將優先保證。
(5)負流量控制,給主泵提供一個負流量信號,使閥桿在中位時,主泵排量變為最小。
(6)直線行走,當挖掘機前進或后退時可同時作其他動作,以保證特殊工況的需要。
(7)可配置電傳感器,以滿足電控的需要。
(A)液壓系統符號
圖中下面油口中,兩個P1分別與兩個主泵的出油口相接,是主進油口P2~口P3用油管連接,作為斗桿合流時的輔助進油。
b口與上面b口(左羅輯閥出口)用油管連接。
C口與動臂閥伺服油a1口相連,作為動臂合流的信號。
R口是主回油,接液壓油散熱器,然后回油箱。
a口與上面a口(右羅輯閥出口)用油管連接。
Py1和Py2與左,右行走操縱閥(腳踏閥)的出油連接,使行走增壓。
上面油口fL和fR分別與兩個主泵的負流量控制接口相接。
G口作為信號輸出可作他用,如接壓力傳感器等。
當各閥桿在中立位置時(無操作時),左路P1通過三組閥后,推開羅輯閥2,經過負流量閥3進入回油道,從主回油口R回油箱。右路P1通過四組閥后,推開羅輯閥,經過負流量閥進入回油道,從主回油口R回油箱。
此時,兩個負流量閥接口fL和fR分別有壓力信號輸出到主泵的調節器,使主泵排量減小。這是閥桿全部處于中立位置時油的流向。如果閥桿移動將有下面的情況。
1.回轉閥(左片下面)移動時,假設a1口進伺服油,推動閥桿向右移位,P1的中路油被切斷,而旁路油推開單向閥進入A1口,油從A1口流出進入回轉馬達。由回轉馬達流回的油經B1口從該閥的回油口流入回油道。此時,這一路油被引入執行元件回轉馬達而使挖掘機回轉,上面的兩組閥沒有油通過,所以,負流量輸出口fL沒有壓力輸出,主油泵排量變大。
2.斗桿閥(左片中間一組)移動時,假設a2進伺服油,推動閥桿向右移位,P1的中路油被切斷,而旁路油推開單向閥進入A2口,油從A2口流出進入斗桿油缸大腔。由斗桿油缸小腔流回的油經B2口從該閥的回油口流入回油道。此時,這一路油被斗桿閥切斷,上面的一組閥沒有油通過(指到羅輯閥處沒有油,經節流閥6來的并聯油路的油在單向閥4處被斷開)。所以,負流量輸出口fL沒有壓力輸出,主油泵排量變大。
當該閥桿向右移時,閥桿右端切斷了控制油到回油道的通路(虛線,從a口來的油,即從右片閥的羅輯閥出口a經外接管道進入下面a口)。使右片閥的羅輯閥出口a被堵截,右面主泵壓力油從羅輯閥心小孔進到該閥心上部,由于面積差的作用閥心被壓住,使右路油不能從羅輯閥回油,強行使右路油經單向閥8進入斗桿閥,實現了左右兩路油都進入斗桿閥,即雙泵合流。
當伺服油進入b2,推動閥桿向左移時,主泵的油經B2進入斗桿缸小腔,而大腔經A2回油,其他情況相同,仍是雙泵合
流。
在A2,B2的油路上裝有過載溢流閥,它們的調定壓力高于主安全閥,它們的作用是在該閥中位時,由外部的力使該油缸壓力過高時此溢流閥泄油以保護油缸。而在油缸吸空時,如斗桿快速下降,斗桿油缸大腔需快速進油,如果雙泵合流仍供不上時,油缸將吸空壓力變低,此時過載溢流閥從回油路向油缸補油,避免油缸吸空。
3.左行走閥(左片上面)在中位時,A3,B3兩腔相通(Y型閥)并與回油相通,行走馬達不制動(機械制動)。當a3進伺服油閥桿向右移位時,壓力油經單向閥4從A3口進入馬達。B3口回油,羅輯閥沒有油流入,負流量輸出沒有壓力,主泵排量變大。(由此可知,凡是有一個閥桿不在中位,都沒有負流量壓力信號輸出,主泵流量變大。當閥桿稍開或半開,則有負流量信號,起油泵的調速作用。此點以后不再說明。)當b3進伺服油閥桿向左移位時,變成B3口出油,A3口回油。其他情況相同。右片閥最上面一組為右行走閥,其結構與作用和左行走閥相同。
為實現直線行走功能,設置了直線行走閥1,其工作情況如下:閥組從p1口引進了伺服泵的控制油,其壓力一般為35kgf/cm2—40kgf/cm2,這個控制壓力作用在直線行走閥1的右端,同時穿過右片閥的鏟斗閥,動臂閥,經過中片后又穿過左片閥的斗桿閥和回轉閥,最后進回油道。當鏟斗,動臂,斗桿,回轉任一個閥有動作(移位)時,這控制壓力將不能通回油而升高壓力,從而將推動直線行走閥1,使其向左移,此時兩個行走閥的進油路連通,成為并聯油路。只要有一個泵供油兩邊的行走可同時運行。而另一個泵的油可作其他動作,如動臂,斗桿等。即實現了直線行走功能。
4.右片設有備用閥,以便裝其他工作裝置時使用,如液壓破碎器等。
5.鏟斗閥動作情況與回轉閥基本相同。
6.動臂閥(右片下面),當a1口進伺服油時,閥桿向右移,右路主泵的壓力油從A1口進動臂缸大腔,動臂缸小腔的回油從B1口經閥內油道回油。
a1口進伺服油的同時,C口也進伺服油(外接管路接通)并推動動臂合流閥上部的二位閥向左移,斷開從單向閥來的左路泵的壓力油,使左路泵的壓力油推開羅輯閥7進入右路主油道,同時給動臂缸大腔進油。即雙泵合流。(當動臂閥桿右移的同時,閥桿左端b口來的控制油被斷開,左路羅輯閥b口因不能回油而使壓力升高,羅輯閥關閉,左路油不能經羅輯閥及負流量控制閥回油只能經合流閥7進入右路實現合流。
7.閥組右下端Rs口也是回油口接回轉馬達回油口,作為回轉馬達的回油或補油。
1.行走直線閥(圖3—34中的1)見圖3—35
圖3—35,3—36行走直線閥
1.堵頭2彈簧30形圈4閥芯(圖3-35)
當控制油有壓力時(伺服油壓力)推動閥芯4向左移,使右路油與左路油溝通,以保證直線行走。
2.羅輯閥(圖3—34中的2)見圖3—36
1接頭(圖3—34中羅輯閥b口)2擋圈30形圈4彈簧5.閥芯
當b口未被切斷時主油道的油通過閥芯4的節流孔經b口以及管道,進入右片閥下面的b口,再經動臂閥桿左端油道回油。(見圖3—34)此時由節流孔壓差的作用,節流孔下面的壓力大,推動閥芯5壓縮彈簧4,使閥芯向上移動,打開主油道與回油道的通路,此時大量的油經回油道回油。
當b口的油被動臂閥桿的移動而切斷時,節流口沒有油流過,也就沒有壓差,也就是閥芯5上下端壓差為0,但閥芯5上端面積大總有個向下的力,使閥芯5封住主油道與回油道的通路,當主油路的壓力越大封堵力越大,所以能迫使左路油經合流閥7進入右路與右路油合流后進入動臂缸大腔。
3負向流量信號閥(圖3—34中的3)見圖3—37
1閥芯20形圈3彈簧4接頭座5.墊片6.墊片7閥體