拖拉機液壓分配器安全閥開啟壓力的快速檢驗裝置

沈金華

（常州東風農機集團有限公司，江蘇常州213003）

1 液壓分配器結構

液壓分配器是拖拉機液壓提升系統上的關鍵部件，其安全閥的正確開啟對拖拉機的安全使用有著重要意義，所以對其開啟壓力有較高的精度要求，一般允許的誤差值不得大于0.5 MPa。

如圖1所示，在正常工作狀態下，油液從進油口進入分配器殼體內腔，鋼球4在彈簧6的作用下被壓在圖示位置，油液從回油口10進入提升系統，或從回油口9進入油池。隨著提升系統外載加大，油液的進口壓力會升高，當鋼球左端的油壓作用力足以克服彈簧力時，鋼球向右移動，進油口與安全泄油口相通，安全閥開啟，對系統起過載保護作用。彈簧對鋼球的作用力可通過增減調整墊片7和調節螺塞8來實現，即調整分配器的安全開啟壓力值。

2 方案設計

為實現快速連續檢驗的目的，設計時需考慮：1）定位要有較高的準確性，夾緊快速穩定；2）液壓系統安全可靠；3）油液過濾精度高。方案如圖2所示。

3 定位夾緊

圖1 液壓分配器組件

分配器組件的定位主要依據圖1中殼體2的外形確定，殼體為銅鉻合金鑄鐵件，回火處理后硬度為170～240HB。為了便于快速更換組件，定位不宜有過多的調整工序，精度不能過高；但檢驗中又需油液進入殼體內腔，進油口螺紋孔為M12～M16（依不同品種而定），若定位精度過低，則液壓系統有較大的泄漏量，易造成系統壓力不夠，夾緊和檢驗加載均不能滿足要求。綜合上述，組件的定位采用圖3所示方法，采用一長V形塊和一個可調支承（毛坯表面）定位，又有圖2中密封壓板3作用，能實現組件的完全定位，滿足檢驗要求。

圖2 快速檢驗裝置結構

圖3 圖2的B-B視圖

如圖2，檢驗過程中右側密封壓板8需封住圖1中的分配器回油口9、10，并要求組件不移動、不變形，即：1）油缸9作用力足以克服左側進油口油壓作用力；2）有效夾緊力不致使分配器殼體有過大的變形量。

4 液壓系統

液壓系統主要是在檢驗過程中夾緊分配器組件，并按開啟壓力的大小加載油液進入分配器內腔，其原理見圖4。

現有的液壓分配器安全閥開啟壓力值為14～16MPa（依不同品種而定），但考慮到產品拓展及對提升壓力不斷提高的趨勢，現將系統的最高工作壓力設定為21 MPa。液壓泵選用柱塞泵，額定壓力8～31.5 MPa，流量調整為2 L/min。

分配器組件夾緊采用單作用油缸夾緊，缸徑D=32 mm，活塞桿直徑d=16 mm，行程S=16 mm，其有效夾緊力 F為：

式中：p為系統工作壓力，由電磁溢流閥MSRV-02P-1NP-3-D2 設定，范圍 14～21MPa；d0為進油口直徑，可按螺紋直徑M14～M16取值。

圖4

在液壓系統由夾緊狀態進入檢驗狀態的瞬間，油液進入分配器殼體內腔，系統壓力下降，油缸夾緊力減小，有可能造成夾持松動，整個系統就將處于開環狀態，系統壓力不足以滿足檢驗要求。故系統必須有保壓裝置，本文采用囊式蓄能器保壓，公稱壓力31.5 MPa，公稱容積0.63 L。

5 油液過濾

圖1中，操縱閥1所配合孔有很高的精度要求，其表面粗糙度為Ra0.2，現采用金剛石鉸刀鉸制作為最終機加工工序。但鉸制后，孔內留有大量細微的金屬粉末，采用一般的清洗很難徹底清除，在分配器檢驗中，粉末隨油液循環進入液壓系統，使油泵、液壓閥等內部表面劃傷，堵塞閥口，系統可靠性下降，壽命降低。需要增設回油過濾裝置，其工作原理見圖5，采用兩級過濾：一級過濾精度100 μm，二級濾精度20 μm，濾芯需定時清洗和更換。吸油口收集油液，集中過濾后回油箱，供循環使用。

圖5

6 結語

文中介紹的拖拉機液壓分配器安全閥開啟壓力的檢驗裝置，一次檢驗全程僅需30 s，極大地提高工作效率。經過長期的使用跟蹤分析和組裝實驗，發現開啟壓力對彈簧的彈性系數和調整墊片的厚度非常敏感。

［參考文獻］

［1］王光斗，王春福.機床夾具設計手冊［M］.上海：上海科學技術出版社，2000.

［2］姜繼海.液壓與氣壓傳動［M］.北京：高等教育出版社，2002.

［3］王益群，高殿榮.液壓工程師技術手冊［M］.北京：化學工業出版社，2009.