液壓多路換向閥雙閥芯控制技術

傳統換向閥的進出油口控制透過一根閥芯來進行，兩油口聽開口對應關係早在閥芯設計加工時已確定，在使用過程中不可能修改，從而使得透過兩油口的流量或壓力不能進行獨立控制，互不影響。

隨著微處理控制器、感測器元件成本的下降，控制技術的不斷完善，使得雙閥芯控制技術在工程機械領域得以應用。英國Utronics公司利用自己的技術及專利優勢研製出雙閥芯多路換向閥，已廣泛應用於JCB、Deere、DAWOO、CASE等公司的挖掘機、快速接頭廠家、裝載機及挖掘裝載機等產品上。為適應中國工程機械產品對液壓系統功能要求。穩定性以及自動化控制程度的不斷提高，Utronics公司產品適時進入中國市場，現已初步完成廈工（5t）裝載機、詹陽（8t）挖掘機樣機除錯並進入試驗階段。

1、傳統單閥芯換向閥的缺陷

傳統的單閥芯換向閥所組成的液壓系統難以合理解決好以下功能和控制之間存在的矛盾：

（1）液壓系統設計時為提高系統穩定性，快速接頭廠家減少負載變化對速度的影響，要麼犧牲部分我們想實現的功能，要麼增加額外的液壓元件，如調速閥、壓力控制閥等，透過增加阻尼，提高系統速度剛度來提高系統的穩定性。但是這樣元件的增加又會降低效率，浪費能源；還會使得整個系統的可靠性降低、增加成本。

（2）由於換向結構的特殊性，使得使用者在實現某一功能時必須購買相應的液壓元件，再加上工程機械廠家會根據不同終端使用者要求設計出相應的功能，這樣會造成生產廠家採購同類、多規格的液壓控制元件來滿足不同功能要求的需要，不利於產品通用化及產品管理，同時會大大提高產品成本。

（3）由於執行機構進出液壓油透過一根閥芯進行控制，單獨控制執行機構兩側壓力是不可能的。因此，出油側背壓作用於執行機構運動的反方向，隨著出油側背壓升高，為保質執行機構的運動，必須提高進油側壓力。這樣會使得液壓系統消耗的功能增加，效率低，發熱增加。

採用雙閥芯技術的液壓系統，快速接頭廠家由於執行機構進出油側閥口閥芯位置及控制方式各自獨立，互不影響，這樣透過對兩閥芯控制方式的不同組合，利用軟體程式設計能很好解決傳統單閥系統不能解決的問題，同時還可以輕易實現傳統液壓系統中難以實現的功能。

2、雙閥芯換向閥的兩種基本控制策略由於雙閥芯換向兩油口控制的靈活性，兩油口可分別採取流量控制、壓力控制或流量壓力控制。正面介紹兩種簡單的控制策略。

（1）負載方向在整個工作過程中保持不變

我們知道，對於汽車起重機、挖掘機、裝載機等而言，其液壓缸在整個工作過程中負載方向始終維持不變。下面以起重機變幅液壓缸為例來探討雙閥芯的控制策略。

起重機變幅缸在工作過程中其受力，負載方向始終保持不變，因此我們可以採取液壓缸有杆控用壓力控制、無杆腔用流量控制的控制策略。

無杆腔流量控制是透過檢測連線到無杆腔側閥前後兩側的壓差，再根據所需流入或流出流量的多少，計算出閥芯開口大小；有杆腔側採用壓力控制，使該側維持一個低值的壓力，使得更加節能、高效。

由於我們在無杆腔採用了流量控制，快速接頭廠家因此原控制系統中所用的平衡閥可用一個液控單向閥來代替。這樣可消除因平衡閥所帶來的系統不穩定，從而提高系統穩定性。

（2）負載方向在工作過程中發生改變

在這種情況下，採取“進油側壓力控制，出油側流量控制”，在液壓缸有杆腔側用壓力控制，無杆腔側有流量控制。

如負載方向不變，由於出油側採取了流量控制，我們可將雙向平衡閥用液控單向閥來替換，從而提高系統的穩定性。進油側用壓力控制器來維持一個較低的參考壓力，一方面提高系統效率，另一方面使系統不發生氣穴。

一般來講可以有安全閥，順序閥，溢流閥，單向閥。安全閥是啟閉件受外力作用下處於常閉狀態，當裝置或管道內的介質壓力升高超過規定值時，透過向系統外排放介質來防止管道或裝置內介質壓力超過規定數值的特殊閥門。順序閥是在具有二個以上分支迴路的系統中，根據迴路的壓力等來控制執行元件動作順序的閥。溢流閥是一種液壓壓力控制閥，在液壓裝置中主要起定壓溢流作用，穩壓，系統卸荷和安全保護作用。單向閥用於液壓系統中防止油流反向流動,或者用於氣動系統中防止壓縮空氣逆向流動。

液壓多路換向閥雙閥芯控制技術

傳統換向閥的進出油口控制透過一根閥芯來進行，兩油口聽開口對應關係早在閥芯設計加工時已確定，在使用過程中不可能修改，從而使得透過兩油口的流量或壓力不能進行獨立控制，互不影響。

隨著微處理控制器、感測器元件成本的下降，控制技術的不斷完善，使得雙閥芯控制技術在工程機械領域得以應用。英國Utronics公司利用自己的技術及專利優勢研製出雙閥芯多路換向閥，已廣泛應用於JCB、Deere、DAWOO、CASE等公司的挖掘機、快速接頭廠家、裝載機及挖掘裝載機等產品上。為適應中國工程機械產品對液壓系統功能要求。穩定性以及自動化控制程度的不斷提高，Utronics公司產品適時進入中國市場，現已初步完成廈工（5t）裝載機、詹陽（8t）挖掘機樣機除錯並進入試驗階段。

1、傳統單閥芯換向閥的缺陷

傳統的單閥芯換向閥所組成的液壓系統難以合理解決好以下功能和控制之間存在的矛盾：

（1）液壓系統設計時為提高系統穩定性，快速接頭廠家減少負載變化對速度的影響，要麼犧牲部分我們想實現的功能，要麼增加額外的液壓元件，如調速閥、壓力控制閥等，透過增加阻尼，提高系統速度剛度來提高系統的穩定性。但是這樣元件的增加又會降低效率，浪費能源；還會使得整個系統的可靠性降低、增加成本。

（2）由於換向結構的特殊性，使得使用者在實現某一功能時必須購買相應的液壓元件，再加上工程機械廠家會根據不同終端使用者要求設計出相應的功能，這樣會造成生產廠家採購同類、多規格的液壓控制元件來滿足不同功能要求的需要，不利於產品通用化及產品管理，同時會大大提高產品成本。

（3）由於執行機構進出液壓油透過一根閥芯進行控制，單獨控制執行機構兩側壓力是不可能的。因此，出油側背壓作用於執行機構運動的反方向，隨著出油側背壓升高，為保質執行機構的運動，必須提高進油側壓力。這樣會使得液壓系統消耗的功能增加，效率低，發熱增加。

採用雙閥芯技術的液壓系統，快速接頭廠家由於執行機構進出油側閥口閥芯位置及控制方式各自獨立，互不影響，這樣透過對兩閥芯控制方式的不同組合，利用軟體程式設計能很好解決傳統單閥系統不能解決的問題，同時還可以輕易實現傳統液壓系統中難以實現的功能。

2、雙閥芯換向閥的兩種基本控制策略由於雙閥芯換向兩油口控制的靈活性，兩油口可分別採取、壓力控制或流量壓力控制。正面介紹兩種簡單的控制策略。

（1）負載方向在整個工作過程中保持不變

我們知道，對於、挖掘機、裝載機等而言，其液壓缸在整個工作過程中負載方向始終維持不變。下面以起重機變幅液壓缸為例來探討雙閥芯的控制策略。

起重機變幅缸在工作過程中其受力，負載方向始終保持不變，因此我們可以採取液壓缸有杆控用壓力控制、無杆腔用的控制策略。

無杆腔是透過檢測連線到無杆腔側閥前後兩側的壓差，再根據所需流入或流出流量的多少，計算出閥芯開口大小；有杆腔側採用壓力控制，使該側維持一個低值的壓力，使得更加節能、高效。

由於我們在無杆腔採用了流量控制，快速接頭廠家因此原控制系統中所用的平衡閥可用一個來代替。這樣可消除因平衡閥所帶來的系統不穩定，從而提高。

（2）負載方向在工作過程中發生改變

在這種情況下，採取“進油側壓力控制，出油側流量控制”，在液壓缸有杆腔側用壓力控制，無杆腔側有流量控制。

如負載方向不變，由於出油側採取了流量控制，我們可將雙向平衡閥用來替換，從而提高系統的穩定性。進油側用來維持一個較低的參考壓力，一方面提高系統效率，另一方面使系統不發生氣穴。