装载机优先阀
转向系统的发展主要有助力转向系统、负荷传感全转向器和优先阀转向系统、流量放大转向系统3种型式，以下就负荷传感全液压转向器和优先阀转向系统中的优先阀及其发展——优先卸荷阀和高低卸荷优先阀进行说明和分析。&
<font COLOR="#. 优先卸荷阀
优先阀结构如图1a所示主要由转向安全阀、弹簧、阀芯及阀体组成。其工作原理见图1b，其中P口为转向泵进油口，CF口与转向器进油口连接，EF口与工作系统的多路阀进油口连接，LS口与转向器的控制口连接，T口为安全阀回油口。
当P口进油时，经阀芯3优先供应到CF口。当转向器不工作时，CF口处于封闭状态，此时LS口的压力为零，阀芯右端进油，液压力作用在阀芯右端，克服弹簧2的预压力，使阀芯向左移动，此时P口与EF口连通，转向泵油合流到工作系统中去，从而实现双泵合流。当转向器工作时，CF口经转向器与转向油缸连接，转向泵来油进入转向油缸，使装载机转向；LS口的压力信号通过节流小孔作用在阀芯的左端，此时阀芯右端的压力较转向器出口的压力低[参考注释3]，由于阀芯左右两端压差的变化及弹簧的作用，当转向器转速很大时，使得阀芯向右移动至关闭，液压油优先供给转向。当转向负荷超过额定值时，LS口的压力油使转向安全阀1开启，LS口卸压，阀芯左移，转向泵来油合流到工作系统中。当工作系统不工作时，经多路阀中的中立位置卸荷。
但是，负荷传感全液压转向器和优先阀转向系统在工作系统处于高压小流量工作状态时，其合流到工作系统中去的油液是多余的，此时转向系统承受着与工作系统同样的高压。为此在优先阀的基础上，增加了高压卸荷部分，便成了优先卸荷阀。&
<font COLOR="#. 优先卸荷阀
优先卸荷阀结构如图2a所示，主要增加了卸荷安全阀、单向阀弹簧、等值卸荷单向阀、卸载阀芯、卸载阀弹簧等组成。其工作原理如图2b所示，当工作系统处于高压状态时，EF口也处于高压状态，高压油打开等值卸荷单向阀3与卸荷安全阀1接触；当压力超过卸荷安全阀调定压力时，卸荷安全阀开启，其回油经油道b到卸载阀芯4左端，克服卸载阀弹簧5的弹簧力，卸载阀芯右移，EF口的高压油经T口直接卸荷油箱。这样就解决了优先阀高压不能卸荷的问题，实现了高压小流量的工况要求，节约了能源。
但是应该注意到，当系统不工作时，即装载机处于高速运输状态时，转向泵来油依然通过多路阀卸荷，而这种工况在装载机工作时是常常出现的，为此出现了在高压卸荷基础上的低压卸荷结构。&
<font COLOR="#.
高低压优先卸荷阀
　　在图2a的A-A位置添加了低压卸荷部件，如图3所示。当EF口处于低压时（一般在2MPa以下），系统处于不工作状态，EF口的压力油经左侧&O4小孔，经过阀芯内孔到油道b，推开卸载阀芯直接回油箱。当EF口压力超过2MPa时，系统处于工作状态，压力油经右侧&O4小孔推动阀芯，克服弹簧阻力向左移动，使左侧&O4小孔关闭，油道b没有油液流动，使卸载阀芯处于左侧位置，EF口不卸荷，其压力油合流到工作系统。
<font COLOR="#. 节能技术分析
　　全液压转向器和优先阀转向系统能实现双泵合流，与传统的转向系统和工作系统相对独立作比较，具有明显的节能效果。但是，通过对该系统中优先阀、优先卸荷阀和高低压卸荷优先阀3种结构形式的节能技术分析发现，它们的节能效果是有很大区别的。
　　首先，依据文献[4]中关于节能技术的内容分析该系统的能耗率。　　Ls=1-ηs
　　其中Ls为系统能耗率；ηs为系统液压效率，即输入与输出的系统压力与系统流量乘积的积分比。　　ηs=∫pLqLdt/∫pqdt
　　其中pL和qL为相应工况下的负载压力和负载流量；p和q为泵的瞬时供油压力和流量，此处应为转向泵和工作泵瞬时供油之和。则　　Ls=1-∫pLqLdt/∫pqdt=（∫&#9651;pqLdt+∫pL&#9651;q
dt）/∫pqdt　　由以上能耗公式分析说明，过剩流量&#9651;q和过剩压力&#9651;p是产生流体动系统能耗根本原因。　　一般状态下，ZL50装载机上所用的通径为32mm的整体式多路阀额定流量为250L/min，在该范围内的中位压力损失是比较小的，基本在0.2MPa左右。但当流量超过300L/min时，其压力损失大大增加，呈抛物线上升，如图4所示。
负荷传感器全液压转向器和优先阀转向系统中如采用优先阀的结构，装载机在铲掘工况时，系统处于高压小流量工作状态，其合流到工作系统中去的油是多余的，属于过剩流量&#9651;q；此时转向系统承受着与工作系统同样的高压，属于过剩压力&#9651;p，该系统能耗率还是比较高的。
　　如采用优先卸荷阀的结构，虽然能达到高压卸荷，消除高压状态下的过剩流量&#9651;q和过剩压力&#9651;p，但不能消除低压状态下的过剩流量&#9651;q和过剩压力&#9651;p。因为高速行进这种工况在装载机作业时是常常出现的，且占据了大多数时间，其能耗也是相当可观的，装载机的油温过高与此有很大关系。
　　为了进一步认证低压卸荷的作用，可用“温升”这个概念加以计算说明。这里的“温升”是指系统内的油液每循环一次，系统油温的升高量。为了更加直观地表达低压卸荷的作用，在这里不考虑系统内外的热交换，并假定装载机是在高速行进过程中。
　　根据Cf&#9651;t=&#9651;p/ρ&[注4]　　式中Cf为液压油比热，Cf=2093J/kg&#8451;；ρ为矿物油密度，ρ=900kg/m3；
　　&#9651;p为温升1&#8451;时的压差，&#9651;p
=900&.88MPa；　　温升&#9651;t=&#9651;p/1.88MPa≈0.5&#9651;p。
　　ZL50装载机在高速行进过程中，其流经多路阀中立位置的流量应为转向泵和工作泵高转速流量之和，约为350L/min。而经低压卸荷后的流量分别为：经多路阀中立位置回油箱200L/min，经EF口直接回油箱150
L/min。由图4可知，它们的压力损失分别为0.55MPa和0.1MPa，则&#9651;t=（0.55-0.1）&0.5=0.225&#8451;。　　由此可见，有了低压卸荷后，油液在系统内每循环一次可比单纯的优先卸荷减少温升0.225&#8451;，具有很好的节能效果。
　　这样，具有高低压卸荷功能的优先阀既满足了低压大流量工况需求，又考虑了高压小流量卸荷的必要性，特别是减少了行走时的功率消耗，具有明显的节能效果。经装机试验，该产品性能稳定、质量可靠，达到了设计要求。
转自《建筑机械》2008.04（上半月刊）浙江临海海宏集团有限公司李宏跃、陈莉及台州职业技术学院林海波《一种高低压卸荷功能的优先阀》
2. 原文文献[4]
雷天觉,新编液压工程手册[M].北京:北京理工大学出版社
3. 转向器处于中位时，如果发动机熄火，油泵不供油，优先阀的控制弹簧将阀芯推向右，接通CF（Controlled
Flow）（转向器工作油口）油路。发动机启动后，优先阀分配给CF油路的油液，流经转向器内的中位节流口C０产生压降。C０两端的压力传到优先阀阀芯的两端，由此产生的液压力与弹簧力、液动力平衡，使阀芯处于一个平衡位置。由于C０的液阻很大，只要流过很小的流量便可以产生足以推动优先阀阀芯左移的压差，进一步推动阀芯左移，开大EF
(参考Flow)　(其他工作回路油口）阀口，关小CF阀口，所以流过CF油路的流量很小。
&参考：中国农机院液压所黄振德《负荷传感全液压转向器与优先阀》
没看懂，o(╯&#9633;╰)o&
参考静压能O(∩_∩)O
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5吨装载机用多路阀的优化设计与开发放
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官方公共微信装载机液压系统的调试；摘要液压技术的发展与运用，使装载机液压系统功能日；本文以柳州工程机械厂生产的ZL40装载机为例，介；一、液压系统调试的基本要求；调试包括调整和测试；液压系统的调试主要包括液压元件的调试和液压系统整；为保证测试工作的顺利进行，应购置一定的调试设备或；二、液压元件的调试；1、动力元件的调试；ZL40装载机动力元件的调试主要是液压泵的调试；①
装载机液压系统的调试
摘要 液压技术的发展与运用，使装载机液压系统功能日益完善的同时，对系统的可靠性要求也越来越高，系统维修也更为复杂和困难。为了保证装载机对液压系统各项技术指标和工作性能的要求，在对液压系统进行各种维修后，必须对液压系统进行全面系统的调试。 关键词：装载机液压系统调整测试
本文以柳州工程机械厂生产的ZL40装载机为例，介绍装载机液压系统的调试。
一、液压系统调试的基本要求
调试包括调整和测试。调整是针对液压系统的可调元件进行压力、流量、工作位置等的调整，以使元件或系统达到规定的技术指标；测试是在调整的基础上具体检测元件或系统的各项技术指标是否达到了规定的要求，并对调整进行指导。
液压系统的调试主要包括液压元件的调试和液压系统整体的调试。对液压元件的调试，要在调试设备完善、环境良好的实验室或车间内进行，以保证调整和测试的准确性和可靠性。对液压系统整体的调试，通常要在具体的机械上进行，以充分利用机械原有的装置与设备，同时，保证液压系统整体调试的针对性。
为保证测试工作的顺利进行，应购置一定的调试设备或按本文中的测试系统原理图自制。
二、液压元件的调试
1、 动力元件的调试
ZL40装载机动力元件的调试主要是液压泵的调试。液压泵的主要性能参数是其工作压力和流量，调试应围绕这两个参数进行。图1所示为液压泵测试系统原理图。测试要在液压泵的标称额定转速下进行，通过压力表与流量表具体测量被测液压泵在额定转速下的输出压力与流量。具体测试方法如下：
①打开安全阀，使液压泵在额定转速下空载运转 5―10min，测试时要注意泵的旋转方向应与其规定方向一致。
②关闭安全阀至适当压力（不超过液压泵的最高工作压力），调节节流阀，观察压力表，使液压泵达到额定压力。
③观察流量表，测量液压泵在额定压力下的流量。 通过对额定转速下压力与流量的测量，可以了解该液压泵的具体性能指标，当压力或流量达不到规定的指标时，说明该液压泵不合格或没有达到修复目的。
ZL40装载机的4个液压泵均采用CB系列齿轮泵，在使用及测试中无可调元件，测试达不到规定指标时，应重新进行选择或修理。
2、控制元件的调试
控制元件的调试主要是对变速操纵阀、转向随动阀、转向流量控制阀、工作装置液压系统操纵阀及各部分的溢流阀、安全阀等的调试。
（l）溢流阀、安全阀的调试溢流问、安全阀根据液体的压力动作，并对液体的压力进行控制，其主要性能参数是控制压力。ZL40装载机除转向溢流阀为先导式溢流阀外，其余溢流阀及安全阀均为直动式，各阀均有调整手轮或调整螺母。图2所示为溢流阀、安全阀测试系统原理图。测
试时，通过手轮或螺母不断调整溢流阀或安全阀的控制弹簧压力来调整其工作压力。方法如下：
①关闭调速阀，使被试阀通过最大流量。
②调节被试阀压力，并观察压力表，使之达到规定压力。
③调节调速阀，使通过被试问的流量由小到大变化，观察被试阀的开启压力是否为规定压力，否则应反复调整被试阀的调整元件。
（2）方向控制阀的调试
装载机所用的方向控制阀主要是变速操纵阀、转向随动阀、转向流量控制阀、工作装置液压系统操纵阀，用以控制液压系统中液流的方向。ZL40装载机方向控制阀中的可调元件主要有变速操纵问中的调压阀及工作装置液压操纵阀中的安全阀，其控制压力分别为l．5和15 Mpa。其中，变速操纵阀中的调压阀为直动式，工作装置液压操纵阀中的安全阀为先导式，两者均通过调整螺母调整其工作压力。图3所示为常用方向控制阀测试系统原理图。测试方法如下：
①反复操纵被试换向阀的操纵杆，检查其操纵杆扳动是否灵活，是否有卡滞现象。
②操纵被试换向阀，通过液压缸的动作，检验换向阀的换向机能，并观察液压缸的动作是否流畅、无停顿现象。
③将换向阀置于各通路位置，并使其通过规定流量，测试其进出口的压力值是否达到规定值，否则，应反复调整相应的调整元件。
对有问题的换向阀，调整无效时，应进行更换或修理。
3、执行元件的调试
装载机执行元件的调试主要是液压缸的调试。液压缸的主要功能参数是其动作机能和耐压性能。图4所示为液压缸测试系统的原理图。调试方法如下：
①打开两个单向节流阀，操纵换向问，测试被试液压缸在空载时的运动情况，看是否有阻滞、停顿现象。
②使被试液压缸活塞杆分别处于液压缸两端，测量活塞杆可以移动的最大距离是否符合使用要求。
③完全关闭两个单向节流阀，并使被试液压缸活塞杆分别处于液压缸一端，施加额定压力，打开量杯处的开关，用量杯测量其内泄漏量。
④使被试液压缸活塞杆分别位于液压缸两端，对两工作油腔分别施加1．5倍额定压力，保持数分钟，观察所有零部件是否有破坏或变形等现象，各接合面是否有漏油现象。
对出现问题的液压缸，应进行更换或重新修理。
三、 液压系统的整体调试
为了保证装载机液压系统的整体性能和技术指标，在对具体元件进行测试与调整之后，还应对液压系统的整体进行全面细致的调试，以达到各元件的合理协调工作，保证液压系统工作的稳定可靠。
液压系统的整体调试包括空载调试和负载调试。在具体调试之前，要全面检查所要调试的装载机液压系统的安装是否正确，液压管路、电气线路是否正确可靠，液压油牌号是否正确，油箱内的油．液高度是否符合要求。确定无误后，方可进行整体调试。
1、空载调试
空载调试的目的是检查各液压元件在系统中工作是否正常，并将各个液压元件的参数在系统中调整到规定的技术要求，使整机工作性能稳定可靠。
调试时，先空载启动液压泵，以标定转速运转，检查液压系统传动装置是否有异常响声，同时，观察仪表盘上的油压及油温表示数是否正常，一切正常后，再进行下面的操作。
确定液压泵工作正常后，依次操纵各操纵杆，使各执行元件分别在空载下运行，速度由慢到快，行程也要逐渐增加，直到低速全程运行以排除系统中存在的空气。接着在空载条件下，使各执行元件在正常的工作程序下进行无负荷运行。检查各动作的正确性和协调性，检查各动作启动、停止、速度转换时的平稳性，检查是否有误动作和“爬行”、冲击现象。一般空载运行1～2h后，再检查油压、油温、泄漏等情况是否符合要求。
虽然在元件调试过程中进行了各种参数的调整与测试，在空载调试过程中，还要合理地调整系统中各个调压元件的压力值，以保证整个系统工作正常、稳定。因为系统压力值调整不当既会造成液压能的损耗，使油温升高，又会影响动作的协调性，直至使机械产生运行性故障。调节压力值要按使用技术规定或按实际使用条件，同时要结合实际使用的各类液压元件的具体结构、数量和管路情况作具体分析来确定调压范围。
2、负荷调试
负荷调试的目的是检查液压系统在承受负荷后，是否
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装载机多路阀操纵系统改进设计
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