姜友山，宋連龍，金 軻，趙建軍，王 建，呂愛玲

JIANG You-shan,SONG Lian-long,JIN Ke,ZHAO Jian-jun,WANG Jian,LV Ai-ling

（1、山推工程機械股份有限公司，山東 濟寧 272023；2.山東理工職業(yè)學院，山東 兗州 272100）

1 推土機快降閥的作用及其改進的意義

推土機作為典型的鏟土運輸機械，作業(yè)工況復雜，整機生產(chǎn)率的提高受到許多因素的影響，而鏟刀下降速度則是其中主要影響因素之一。因此，快降閥的存在十分必要。鏟刀下降速度由泵的排量決定，快降閥的作用在于減少鏟刀下降速度增加而產(chǎn)生的液壓缸內(nèi)部的真空。因此，安裝快降閥可以獲得更快的下降速度。

現(xiàn)有的快降閥在鏟刀下降的過程中，是通過節(jié)流閥使有桿腔壓力升高，推動閥芯打開，使有桿腔和無桿腔聯(lián)通，實現(xiàn)快降過程。在鏟刀提升、支車等動作的過程中，節(jié)流閥處會產(chǎn)生壓力損失，增加能耗。為解決該問題，本文在原有快降閥的基礎上并聯(lián)2 個管路，以避免節(jié)流閥處產(chǎn)生的壓力損失及能耗。

2 改進前推土機快降閥工作機理

推土機鏟刀提升管路中，油液由泵出發(fā)，經(jīng)過工作閥的控制將油液輸入鏟刀提升油缸中，使油缸伸長和收縮，完成鏟刀的下降和提升。油液進入無桿腔，使油缸活塞桿伸長，鏟刀下降。油液輸入有桿腔，使油缸活塞桿收縮，鏟刀提升。在鏟刀下降的過程中，由于鏟刀自重的作用，使活塞桿急劇伸長，油液來不及填充無桿腔，使無桿腔吸空，壓力降低；此時有桿腔壓力升高，推動快降閥的閥芯打開，使有桿腔與無桿腔聯(lián)通，有桿腔的油液補充無桿腔的吸空?？旖甸y閥芯打開的過程如圖1 所示。

圖1 改進前快降閥液壓原理圖

鏟刀下降時，快降閥a 處的壓力大于b 處的壓力和閥1 的彈簧力之和，故閥1 的閥芯向右運動，閥芯打開，有桿腔和無桿腔聯(lián)通，完成鏟刀快降動作。

鏟刀提升時，快降閥b 處的壓力大于a 處的壓力，閥1 的閥芯關閉，有桿腔和無桿腔斷開，油液只輸入有桿腔，完成鏟刀提升動作。

3 改進后快降閥工作機理

在鏟刀提升、支車等動作的過程中，節(jié)流閥處會產(chǎn)生壓力損失，增加能耗。因此，在原有快降閥基礎上進行改進，以期能夠降低能耗。改進后快降閥原理圖如圖2 所示。

圖2 與圖1 相比多了閥3和閥4 兩路并聯(lián)管路，并且2 處節(jié)流孔為圖1 對應處節(jié)流孔的1/5。其目的是在工作過程中，抵消閥2 節(jié)流閥處的壓力損失，使提升動作更加快速。

圖2 改進后快降閥液壓原理圖

改進后快降閥具體的工作過程如下。

1）鏟刀下降時，閥3關閉，閥2的開口很小，有桿腔油液壓力升高，閥1 閥芯打開，有桿腔和無桿腔聯(lián)通，油液從有桿腔進入無桿腔，避免無桿腔吸空；當鏟刀落地時，無桿腔壓力升高，閥4 打開，有桿腔的油液從閥4 回油箱，從而實現(xiàn)快降動作。

2）鏟刀提升時，閥1和閥4 關閉，油液從工作閥的B 口流經(jīng)閥2和閥3 進入有桿腔，完成鏟刀提升動作。其中閥3 的通徑比閥2 的通徑大很多，故油液在閥2 處不再產(chǎn)生壓力損失。

3）支車提升時，此時壓力油從工作閥A 口至無桿腔，推動活塞向下運動。此時c 處的壓力等于A 口處的壓力，外控閥4 打開，有桿腔的油液通過閥4和閥2 回油箱。

4）支車下降時，此時壓力油從工作閥B 口流經(jīng)閥2和閥3 至有桿腔，使活塞上升，完成動作。

5）浮動時，A 口與B 口聯(lián)通并回油箱。此時，鏟刀的自重由地面支撐，油液與工作油箱聯(lián)通。有桿腔通過閥2 與工作油箱聯(lián)通。

將改進后的快降閥應用于某型號推土機上，如圖3 所示。實際測試得道鏟刀在由最高處至地面的下降過程中所用時間為0.7s，小于改進前所用時間1.2s，下降速度增加41.6%。

圖3 改進后快降閥整機試驗圖

4 結 論

在現(xiàn)有推土機快降閥基礎上，通過并聯(lián)閥3和閥4，縮小相應節(jié)流孔，使油液盡量從順序閥和換向閥返回工作閥、提升油缸無桿腔，解決了現(xiàn)有快降閥中節(jié)流口處壓力損失大的問題，同時能夠使鏟刀下降速度增加41%，大大縮短了鏟刀下降速度，提高了整機作業(yè)效率。

[1]譚尹耕.液壓實驗設備與測試技術[M].北京：北京理工大學出版社，1997.

[2]王積偉，章宏甲，黃 誼.液壓傳動[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008.