集成式負荷傳感轉向系統配套優先閥的研究分析

盧淑紅，吳術

（1.鎮江液壓股份有限公司；2.鎮江大力液壓馬達股份有限公司，江蘇 鎮江 212000）

傳統YXL系列優先閥和BZZ5型轉向器組成的負荷傳感全液壓轉向系統由定量油泵、恒壓變量油泵或負荷傳感變量油泵供油，這些系統能夠按照轉向油路的要求，優先向其分配流量。無論負載壓力或方向盤轉速如何變化，均能保證供油充足，保證轉向平穩、可靠。油泵輸出的流量，除向轉向油路分配使其維持正常工作所必須的流量外，剩余部分可全部供給輔助油路使用，從而消除了由于向轉向油路供油過多而造成的功率損失，提高了系統效率。當液壓轉向系統由負荷傳感油泵供油時，油泵的輸出流量和壓力能夠與負載的要求相匹配，因此系統效率很高。

1 集成式負荷傳感全液壓轉向系統的優點

傳統負荷傳感液壓轉向系統雖然優點很多，但是也有其弊端。其連接型式均為管路連接，安裝空間大，連接不方便，滲漏油的發生概率較大。為了適應市場需求，設計開發了PV系列優先閥和負荷傳感轉向器組成負荷傳感液壓轉向系統。其具備結構緊湊，節省安裝空間、安裝方便、經濟性好、轉向平穩可靠等優點。性能上，PV系列優先閥由于Ls口的壓力信號通過轉向器內部傳遞，壓力信號失真小，能有效地提高負荷傳感全液壓轉向系統的響應速度；同時設計開發了動態Ls口的壓力信號，在油溫較低的情況下，壓力信號傳輸快，操作者在發動機啟動的瞬間，轉動方向盤就能快速實現轉向。達到了動態響應快，低溫啟動性能好的目的，操作舒適性也大大地提高。

2 設計方案改進

2.1 壓力沖擊問題的解決

在實際設計當中，由于優先閥內部結構尺寸限制，優先閥芯彈簧端至彈簧堵端面的距離有限，如圖1所示，只有4mm。轉向過程中，輪胎如果突然受到較大沖擊，負載壓力急劇上升，優先閥P口壓力瞬間上升，導致優先閥芯瞬間左移，優先閥芯彈簧端頂到彈簧堵端面，Ls口壓力信號無法傳遞，造成轉向失靈。經過長時間的結構探討，深入研究測試后，在閥芯彈簧端面上設計了寬2mm、深1mm的小豁口，如圖2所示，防止了這一現象發生，大大地降低了故障率。

圖1

圖2

2.2 閥芯內部節流孔泄漏問題的解決

優先閥芯兩端設有兩個節流孔，用來傳遞壓力信號，最初設計的結構如圖3所示，閥芯兩端的節流孔均加工在黃銅材料的節流堵上，然后旋入閥芯兩端，閥芯左端節流孔2為φ0.6，右端節流孔1為φ0.8，兩端節流孔傳遞壓力信號進行匹配，調節閥芯軸向開度，由于節流孔2處的螺紋有存在泄露的可能，優先閥芯兩端的壓差會有所變化，導致PV優先閥中位壓力損失較高。經過多次研究探討，對優先閥芯內部進行了改進，改進方案如圖4所示，節流孔2直接加工在閥芯上，防止這種現象的發生。

圖3

圖4

2.3 入口建壓問題的解決

圖3中所示的右邊的節流堵最初的設計為黃銅材料，M5的螺紋，一字槽旋入閥芯。由于黃銅材料較軟，再加上一字槽的旋緊設計，導致節流堵無法旋得很緊，優先閥在使用一段時間過后，出現右邊節流堵從閥芯右端旋出的現象，迫使閥芯左移，EF口開度增大，EF口在油泵未啟動的情況下就已經開啟，P口和EF口就已經溝通，當油泵啟動后轉向器中位時，P口壓力推動閥芯左移，EF口全開。當轉向器左轉或右轉時，P口壓力經過轉向器變節流口將壓力信號引到彈簧腔端，推動閥芯右移，正常轉向。但是由于右邊節流堵旋出端面導致的EF口開度增加，在轉向過程中優先閥P口無法建壓，導致轉向沉重或者無法轉向。經過多次探討并試驗，對閥芯右端節流堵進行了改進，由原來的黃銅材質的一字槽旋緊改為45號鋼的內六角旋緊的節流堵，如圖4所示。再加上螺紋密封膠的雙重作用，有效的防止了這類故障的發生。

3 結語

經過長時間的研究、調研、測試，進行了上述先進方案有效地改進，PV優先閥和負荷傳感全液壓轉向器組成的轉向系統性能上大大地增強，操作舒適性也較之前很明顯地提高。

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