电液换向阀换向冲击的分析及阻尼调节器的应用

1  带阻尼调节器的电液换向阀

图1与图2为带阻尼调节器的电液换向阀的结构图及图形符号。当电磁阀1两端的电磁铁DT1、DT2都不通电时，电磁阀1的阀芯处于中位。液动阀阀芯因其两端没接通控制油液(而接通油箱)，在对中弹簧的作用下，也处于中位。电磁铁DT1通电时，液动阀阀芯移向右位，控制油液经双单向节流阀2右边单向阀通入主阀左端容腔6，推动主阀芯4移向右端，主阀右端容腔5的油液则经双单向节流阀2右边节流阀、电磁阀1流回油箱。主阀芯4移动的速度由双单向节流阀2右边节流阀的开口大小决定。同样道理，若电磁铁DT2通电，主阀芯4移向左端(使油路换向)，其移动速度由双单向节流阀2左边节流阀的开口大小决定。

2 应用实例

某步进梁液压系统主要为阀控缸系统(见图3)，该系统在实际运行中存在以下缺陷：

1)步进梁在行走中，因电液换向阀的切换而发生抖动；

2)电液换向阀9切换时，步进梁液压冲击较大，无法进一步提高缸速，难以提高产量。

经现场排查发现问题主要出在系统回路上的电液换向阀上，系统所选用阀均为4WEH系列(无节流调速功能)，因此当步进梁行走缸以一定的速度运行到位时，由于换向阀突然切换到中位使液压缸两腔的油路封闭，虽然系统设有补油减振装置，但钢卷和步进梁装置的惯性力仍将使缸活塞继续运动，此时缸的回油腔油液因受活塞压缩而压力突然升高，进油腔油液的压力降低并有可能出现空穴现象，造成两腔压力反向变化，当钢卷和步进梁装置的动能转化为液压缸两腔封闭油液及弹簧的势能时，活塞停止运动并改变运动方向，引起步进梁的一次抖动震荡，这种震荡将是衰减性的，直到通过克服运动阻力将能量消耗掉为止。

改善步进梁起停、行进中的抖动和冲击，可将步进梁行进缸的三位四通电液换向阀改为电液比例换向阀或带阻尼调节器的电液换向阀，其主油路的功率阀芯换向时间可调整，因此在阀切换瞬间，通过滑阀节流口的缓冲，液压缸的控制流量是逐渐减少的，所以步进梁在停止时连续减速到指定位置，从而避免了步进梁的抖动和冲击。

步进梁在运行中不需要精确定位，以及电液比例换向阀改造成本较高，选用了带阻尼调节器的电液换向阀。通过在导阀和主阀之间安装一个叠加式双单向节流阀，并调整节流阀开口度大小，从而改变主阀的换向速度。同时调整液压缸主回路的双单向节流阀5，提高液压缸运行速度，缩短步进梁运行周期，使产量得以提高。

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