尹 超

（徐州徐工挖掘機(jī)械有限公司，江蘇 徐州 221005）

隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓挖掘機(jī)已經(jīng)能夠適用越來(lái)越多的工況，裝配多種特殊機(jī)具，如破碎錘、液壓剪、液壓夯、抓鋼機(jī)等。但因各種特殊機(jī)具需要的壓力和流量等參數(shù)不同，按照傳統(tǒng)的邏輯，每配套1種特殊機(jī)具，至少需要配套1種（例如破碎錘，需要1套管路即可，如果是同時(shí)具有旋轉(zhuǎn)和夾緊功能的液壓剪，則需要配套2套管路）與之相對(duì)應(yīng)的液壓管路和高壓換向閥，同時(shí)還需在駕駛室配套相應(yīng)的操縱裝置。這種液壓系統(tǒng)不僅復(fù)雜、不便維修，且易于出現(xiàn)故障，同時(shí)經(jīng)濟(jì)成本高。

鑒于上述情況，本文針對(duì)只需要1套管路的特殊機(jī)具，無(wú)論是單向控制管路（如破碎錘，一路進(jìn)油，一路回油箱），還是雙向控制管路（如只有夾緊和松開功能的液壓剪、回轉(zhuǎn)馬達(dá)等，2個(gè)油口都可以進(jìn)油或者回油），設(shè)計(jì)1種特殊機(jī)具通用管路液壓系統(tǒng)，只需要1套管路，1個(gè)操縱裝置，可以同時(shí)調(diào)整壓力值和流量值，以滿足多種特殊機(jī)具的參數(shù)要求。此方法極大簡(jiǎn)化了液壓管路的布局，同時(shí)也降低了服務(wù)人員的維修難度和經(jīng)濟(jì)成本。

1 液壓原理

液壓挖掘機(jī)特殊機(jī)具通用管路液壓系統(tǒng)如圖1所示，該液壓系統(tǒng)可以匹配2種控制管路，分別為單向控制管路和雙向控制管路。每個(gè)控制管路的液壓油分為2路進(jìn)行控制，一路是控制油路（即先導(dǎo)油路），另一路是高壓油路。因此，此系統(tǒng)共有4種油路走向：?jiǎn)蜗蚩刂乒苈返目刂朴吐?，單向控制管路的高壓油油路，雙向控制管路的控制油路，雙向控制管路的高壓油油路。

連接單向控制管路的特殊機(jī)具時(shí)，液壓原理如下：

（1）單向控制管路的控制油路。

齒輪泵的油輸出到先導(dǎo)油源塊P口，從先導(dǎo)油源塊的B1口流出，分別進(jìn)入雙向腳踏閥的P1口和雙聯(lián)電磁閥的P3口。雙向腳踏閥輸出兩路油路，a口輸出的液壓油連接到高壓換向閥的XAo口，使高壓換向閥閥芯向左移動(dòng)，右位通油。在a口和高壓換向閥的XAo口之間并聯(lián)溢流閥1。雙向腳踏閥的b口連接雙聯(lián)電磁閥的P2口，此時(shí)控制P2口油路的電磁閥斷電，此路油不通，控制雙聯(lián)電磁閥P3口的電磁通電，電磁閥芯向右移動(dòng)，雙聯(lián)電磁閥P3口的液壓油經(jīng)過(guò)A1口流向切換閥的P1口，切換閥的閥芯向左移動(dòng)，右位通油。

此種狀態(tài)下，雙向腳踏閥只有一個(gè)方向（a口）有作用，操作另一個(gè)方向（b口）時(shí)，沒有動(dòng)作，目的是防止操作人員誤操作。此時(shí)雙向腳踏閥作用相當(dāng)于單向腳踏閥。

（2）單向控制管路的高壓油油路。

高壓泵輸出的高壓油，經(jīng)過(guò)單向閥C，進(jìn)入高壓換向閥P6口，經(jīng)過(guò)高壓換向閥的右位油路，從Ao口流出，經(jīng)過(guò)球閥1，進(jìn)入單向管路機(jī)具的進(jìn)油腔，單向管路機(jī)具的回油腔經(jīng)過(guò)球閥2進(jìn)入切換閥的A口，并通過(guò)切換閥的右位油路，進(jìn)入切換閥的T口，經(jīng)過(guò)散熱器流回液壓油箱。在高壓換向閥Ao口和球閥1之間并聯(lián)可調(diào)溢流閥，并與可調(diào)溢流閥的P5口連接，高壓油經(jīng)過(guò)可調(diào)溢流閥的T口經(jīng)過(guò)散熱器連接液壓油箱。

在此系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)壓力的方式為：根據(jù)匹配的特殊機(jī)具不同，采用電控的方式調(diào)整可調(diào)溢流閥的設(shè)定壓力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力的調(diào)整；控制系統(tǒng)流量的方式為：通過(guò)設(shè)定溢流閥1的溢流壓力值，控制高壓換向閥的XAo口壓力，進(jìn)而控制高壓換向閥的開口大小，實(shí)現(xiàn)特殊機(jī)具流量的調(diào)整。

連接雙向控制管路的特殊機(jī)具時(shí)，液壓原理如下：

（1）雙向控制管路的控制油路。

齒輪泵的油輸出到先導(dǎo)油源塊P口，從先導(dǎo)油源塊的B1口流出，分別進(jìn)入雙向腳踏閥的P1口和雙聯(lián)電磁閥的P3口。雙向腳踏閥輸出兩路油路，當(dāng)a口輸出液壓油時(shí)，液壓油連接到高壓換向閥的XAo口，使高壓換向閥閥芯向左移動(dòng)，右位通油。在a口和高壓換向閥的XAo口之間并聯(lián)溢流閥1。當(dāng)雙向腳踏閥的b口輸出液壓油時(shí)，液壓油連接雙聯(lián)電磁閥的P2口，此時(shí)控制P2口油路的電磁閥通電，液壓油經(jīng)過(guò)雙聯(lián)電磁閥P2口從A2口流出，雙聯(lián)電磁閥的A2口與高壓換向閥的XBo口連接，使高壓換向閥閥芯向右移動(dòng)，左位通油。在A2口和高壓換向閥的XBo口之間并聯(lián)溢流閥2?？刂齐p聯(lián)電磁閥P3口的電磁斷電，此油路不通，此時(shí)切換閥的P1口沒有壓力，切換閥左位通油。

（2）雙向控制管路的高壓油油路。

雙向控制管路的高壓油油路分為2種，分別為大腔進(jìn)油時(shí)的油路走向和小腔進(jìn)油時(shí)的油路走向。

雙向管路機(jī)具（此特殊機(jī)具可以是油缸形式，也可以是馬達(dá)形式，本原理圖以油缸形式進(jìn)行示意）的大腔進(jìn)油時(shí)：高壓換向閥XAo口通油，高壓換向閥右位通油，同時(shí)切換閥左位通油。高壓泵輸出的高壓油，經(jīng)過(guò)單向閥C，進(jìn)入高壓換向閥P6口，經(jīng)過(guò)高壓換向閥的右位油路，從Ao口流出，經(jīng)過(guò)球閥1，進(jìn)入雙向管路機(jī)具的大腔，雙向管路機(jī)具的小腔液壓油經(jīng)過(guò)球閥2進(jìn)入切換閥的A口，并通過(guò)切換閥的左位油路，進(jìn)入切換閥的P口，切換閥的P口與高壓換向閥的Bo口連接，通過(guò)高壓換向閥的T口，經(jīng)過(guò)散熱器流回液壓油箱。在高壓換向閥Ao口和球閥1之間并聯(lián)可調(diào)溢流閥，并與可調(diào)溢流閥的P5口連接。在高壓換向閥Bo口和球閥2之間并聯(lián)可調(diào)溢流閥，并與可調(diào)溢流閥的P4口連接。

雙向管路機(jī)具的小腔進(jìn)油時(shí)：高壓換向閥XBo口通油，高壓換向閥左位通油，同時(shí)切換閥左位通油。高壓泵輸出的高壓油，經(jīng)過(guò)單向閥C，進(jìn)入高壓換向閥P6口，經(jīng)過(guò)高壓換向閥的左位油路，從Bo口流出，經(jīng)過(guò)切換閥的P口，從切換閥的A口流出，經(jīng)過(guò)球閥2，進(jìn)入雙向管路機(jī)具的小腔，雙向管路機(jī)具的大腔液壓油經(jīng)過(guò)球閥1與高壓換向閥的Ao口連接，液壓油通過(guò)高壓換向閥的左位，進(jìn)入高壓換向閥的T口，經(jīng)過(guò)散熱器流回液壓油箱。在高壓換向閥Ao口和球閥1之間并聯(lián)可調(diào)溢流閥，并與可調(diào)溢流閥的P5口連接。在高壓換向閥Bo口和球閥2之間并聯(lián)可調(diào)溢流閥，并與可調(diào)溢流閥的P4口連接。

在此系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)壓力的方式為：根據(jù)匹配的特殊機(jī)具不同，采用電控的方式調(diào)整可調(diào)溢流閥的設(shè)定壓力（可同時(shí)調(diào)整大腔和小腔的壓力值），實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力的調(diào)整；控制系統(tǒng)流量的方式為：通過(guò)設(shè)定溢流閥1和溢流閥2的溢流壓力值，控制高壓換向閥的XAo口和XBo的壓力，進(jìn)而控制高壓換向閥的開口大小，實(shí)現(xiàn)特殊機(jī)具流量的調(diào)整。

3 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，每增加一個(gè)特殊機(jī)具，需要增加一路高壓換向閥，同時(shí)還需要增加一路液壓管路，整機(jī)成本高，液壓件占用空間大，系統(tǒng)復(fù)雜且不便于維修。通過(guò)本特殊機(jī)具通用管路液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，只需要一路高壓換向閥就可以匹配多種特殊機(jī)具，在工程機(jī)械領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。