限压卸荷阀的阻尼设制.pdf

总第81 期 2 0 0 1 年第1 期 山西冶金 S H A N X IM E T A I 。I 。U R G Y T o t a l8 N o ．1 ，2 0 0 l 限压卸荷阀的阻尼设制 1 1 1 1 36 太原钢铁 集团 有限公司高峰 王 颞 摘要装有限压卸荷闲 插蓑阔 的洼压系统在电磁抉向闲突然失电时．油渣会给管理路造成很 大的冲击．有时可将管夫振碎，造成管道焊口开蚪．如果在限压卸荷阀的控制油路中增谩一个阻 尼．可增加主阀芯向上对的背压，从而解决示统冲击的问题．控帝l 主阀芯开启速度．戒少油液的瞬 问冲击． 关键词琅压卸荷目冲击阻尼粘韭法 T h eD e s i g no fL i m i t e dP r e s s u r eU n l o a d e rV a lv e ’sD a m p e r T a i y u a nI r o n ＆S t e e l G r o u p C o ．L t d ．G a oF e n gW a n gY o n g A b s t r a c tT h eo i lh y d r a u l i cs y s t e mi nw i t hl i m i t e dp r e s s u r eu n l o a d e rv a l v ew i l lh a v eas t r o n gi m p a c to nt h eo l lp i p e sw h e nt h ee l e c t r o m a g n e t i cv a l v es h u to f f ，e v e n 、i h r a t et h ep i p ed a m pi n t o p i e c e sa n dc a u s et h ew e l dc r a c k sf r o mt h ep i p e s ．I fw ea d do n td a m p e ri nt h eo l lc o n t r o ls y s t e mo f u n l o a d e rv a l v e ．i tc a nr a i s et h eb a c kp r e s s u r ew h e nm a i n 、’a l v ei m p a c ti n s i d eg o e su pa n dc o n t r o l t h es p e e do fm o v e m mo ft h em a i nv a l ei n s i d e ．t h a tc a nr e d u c et h ei m p a c tf r o mh y d r a u l i co i la n d t h u st h ep r o d l e mo ft h es y s t e mi m p a c tb es o l v e d ． K e yW o r d s l i m i t e dp r e s s ur eu n l o a d e rv a l v e ，i m p a c t ，d a m p e r ．s t i c k - - o nt h r e a dw a y 插装阀也称逻辑阀、锥阀。具有内阻小， 适宜大流量工作；泄漏小允许使用乳化液等 低粘度的工作介质结构简单、工作可靠、标 准化程度；高可使液压系统集成化．大量减少 了管道联接件及由管道引起的振动、漏油、噪 声等故障；对于大流量、高压力、较复杂的液 压系统可以显著地减小尺寸和重量，因此插 装阀被广泛使用在冶金、工程等领域。 限压卸荷阀是一种典型的插装阀，具有 先导溢流、起限压和卸荷作用。我厂3 7 0t 废 钢液压打包机的动力系统就是以限压卸荷阀 为主要元件的液压系统．该设备在生产过程 中存在的主要问题是系统卸压及时冲击造成 的振动和高噪音，致使液压管路及连接件经 常发生泄漏和裂缝的故障，根据大量现场的 实测，确定了发生问题的原因是由限压卸荷 阀主闰芯开启速度快形成瞬间冲击造成的。 经过现场的多次实践，增加了限压卸荷阀的 阻尼，改造后．有效地提高了设备的作业率。 1 限压卸荷工作原理 启动电机．泵出的液压油作用到限压卸 荷阀插件7 主阀芯 见下页图1 的下部，一 部分液压油经阻尼8 至电磁换向闽5 然后流 回油箱。此时主管道压力P 1 阻压后部压力 P 2 一限压卸荷闷插件上部压力| 『 3 ≈0 忽略 管道延程损失 ．由于作用于眼压卸荷闽插件 砌看二．亳嵩量虿j 毒黹’哥掌j ；薯恶君 要夺 琦金1 业学坟现庄太钢‘采。’有限公4 加工厂“’没6 管理1 ” 万方数据 ‘山西冶金d l 主阎芯下部压力P 1 上部压力尸3 ，因此闷 芯向上开启，主管道油液通过限压卸荷阀主 阀芯7 回油箱．此时限压卸荷阀起卸荷作用。 3 4 一电机．2 一变量拄善泵；3 一单闸嘲；4 ”限丘卸行捌；5 一 二位三通电值i 6 一先导溢洫闳；7 一限压卸菏阙；B 一阻尼；9 新加阻尼} 1 0 - 油箱 团1 限压卸荷阀液压原理盈 当电磁换向阀5 得电，控制油路回油被 截断，此时P 1 一P 2 一P 3 ，由于限压卸荷阀插 件7 主阀芯在复位弹簧的作用下向下关闭， 主管道油液达到单向阀的设定压力，顶开插 件阀芯，向系统供油，当压力尸1 达到先导溢 阀6 的设定压力时，压力油又将顶开限压卸 荷阀插件部分回流到油箱，另一部分经单向 阔向系统供油，此时限压卸荷阀4 起限压作 用。 2 故鄣原因夏分析 在工作中发现当换向阀j 失电时，油液 所造成的冲击相当大，经常把夹振碎，使管道 焊口开焊．经过分析发现是由于换向阀，得 电突然断电时，插件7 上部的压力P 3 骤然 降到0 ，主阀芯打开速度相当大，造成油液冲 击和阀芯对盖板的机械冲击。如果在限压卸 荷阔插件上部即控制油路中增设～个阻尼， 以增加主阀芯向上时的背压，减少油渡对系 统瞬问的冲击，会有效解决系统冲击的问题。 3 改造方案一设制阻尼 首先，根据细长孔液阻的计算公式 q 一r c d 五 ／≯4 L r s , p 1 ’ 1 2 8 ⅣL 一 其中q 为流量，d 为细长孔直径，户为粘 度系数，￡是细长孔的长度，△， 为阻尼前后 压差，韧设阻尼长度为1 0n l m ，将实际参数 代人公式计算出阻尼直径为0 ．9m n 。圭此 制作了阻尼，但在实际工作中教果并不明显， 这是由于实际与理论计算还存在一定差距， 所以采用粘丝法去实际测定阻尼直径。 粘丝法即使用直径相同的细不锈钢丝． 现取直径为0 ．0 51 1 3 ．1 7 1 ，一根根插入预先制作 好的直径1r f l m 、长度1 0m i l l 的阻尼中，插一 根，实验一次，直到效果最佳为止 要特别注 意将钢丝固定好，否则被冲人系统，带来不应 有的麻烦 ，然后用阻尼孔面积减去所插钢丝 的总面积、即为理想阻尼的总面积，由此计算 出阻尼直径。阻尼长度为1 0m m ．通过实验 测的阻尼直径为0 ．7 5n l m ．但加工此小孔有 一定难度，因此增加阻尼直径至0 ．8m m ，相 应增加阻尼长度为i3m m ，将此阻尼制作后 进行实验得到成功。 4 效益分析 限压卸荷阅阻尼的制作是以理论为参 考，通过实验而得出的，限压卸荷阀加上阻尼 后，工作性能得到很大改善，系统振动大大减 少，由于降低了设备故障率，提高了设备的开 机率，因此大大降低了生产成本．仅此一项每 年为我厂节约液压油 N 4 6 抗磨液压油 2 4 t ，折合人民币1 5 万元。 参考文献 1雷天觉著液压工程手册北京饥械工业出版社．199 3 3 7 ～3 8 2 林建亚．何存兴著液压元件北京机械工业出版杜 万方数据