卸荷閥

卸荷閥是在一定條件下，能使液壓泵卸荷的閥。 卸荷閥通常是一個帶二位二通閥（常為電磁閥）的溢流閥，功能是不卸荷時用作設定系統（油泵）主壓力，當卸荷狀態時（靠二位二通閥動作轉換）壓力油直接返回油箱，油泵壓力下降至近似為零，以實現一些迴路控制和提高油泵壽命，減少功耗。在迴路中屬於併入迴路的。減壓閥用於調整執行元件所需壓力，是串聯在迴路中的，一般不能互換使用。

基本介紹

• 中文名：卸荷閥
• 外文名：Unloading valve
• 通常是：一個帶二位二通閥
• 功能：是不卸荷時用作設定系統
• 主要用途：泵的自動卸荷及載入
• 使用：能使液壓泵卸荷的閥

原理

卸荷溢流閥由溢流閥和單向閥組成。當系統壓力達到溢流閥的開啟壓力時，溢流閥開啟，泵卸荷；當系統壓力降至溢流閥的關閉壓力時，溢流閥關閉，泵向系統載入。使泵卸荷時的壓力稱為卸荷壓力，使泵處於載入狀態的壓力稱為載入壓力。

功能

卸荷溢流閥的主要功能是自動控制泵的卸荷或載入。鑒於卸荷溢流閥的功用，要求卸荷壓力與載入壓力之間存在一定差別。差值過小，則泵的卸荷與載入動作過於頻繁；差值過大，則系統壓力變化太大。

載入壓力與卸荷壓力的差值是卸荷溢流閥的重要性能指標，一般載入壓力為卸荷壓力的85%左右。其性能與溢流閥相同。

卸荷溢流閥的主要用途：

a.蓄能器系統中泵的自動卸荷及載入；

b.高低壓泵組合中大流量低壓泵的卸荷。

選用

卸荷溢流閥主要用於裝有蓄能器的液壓迴路中，當蓄能器充液壓力達到閥的設定壓力時自動地使液壓泵卸荷。閥中有內裝單向閥防止蓄能器中的帶壓油液倒流。此時由蓄能器維持對系統供油而泵卸荷，從而收到節能效果。當蓄能器中油液壓力降至到閥設定壓力地85%左右時，閥又復載，液壓泵恢復向蓄能器充液。

這種閥也可以用於雙泵高低壓迴路。低壓時兩個泵同時向系統供油，高壓時此閥使大泵卸荷並把它與高壓部分隔開。

用於蓄能器地閥與蓄能器之間地壓降不得超過設定壓力地10%。外泄式閥泄油口背壓不得超過設定壓力地2%。

設計

多路組合換向閥，由於結構緊湊，便於集中操縱，油路短，壓力損失小等優點，在農業機械、工程機械多執行元件的液壓系統中廣為套用．多路組合換向閥又經常與單向閥、液控單向閥、安全閥等組為一體，因此除了其換向功能之外，還具有使系統限壓、卸荷、執行元件的鎖位等功能，特別是卸荷功能尤為重要．在農業機械中，特別是聯合收割機中，普遍使用多路組合換向閥，各執行元件間斷工作，液壓系統經常處於卸荷狀態，卸荷性能的好壞對系統影響較大，如果卸荷壓力高，能量損失大，系統溫度升高，甚至使系統不能正常工作。因此有必要對其卸荷性能進行分析，併合理地設計卸荷閥。

種類

貫穿式

卸荷通道和壓力閥分別設立．卸荷時，各聯閥芯均處於中立位置，油源來油經一條專用的貫穿各路閥的油道卸回油箱，卸荷油道貫穿各路換向閥．當其中任一路閥工作時（即把此卸荷油道切斷）．油源來油就從該路換向閥進入所控制的執行元件，工作壓力大小由圖中壓力閥限定．採用該種卸荷方式優點是換向閥閥桿從中立位置→工作位置的移動過程中，卸荷油道是逐漸被關閉的，進入執行元件的油量逐漸增加，系統壓力逐漸升高，執行元件啟動平穩，無衝擊，而且有一定調速性能，壓力閥結構簡單．其缺點是卸荷油道長，壓力損失大，尤其換向閥路數多時，弊端更為突出，該種卸荷方式多用於路數較少的場合．

卸荷式

該種卸荷方式又分兩種

1、貫穿控制式卸荷閥卸荷

卸荷閥和安全閥為一體，組成先導式壓力閥，該閥即是卸荷閥又是安全閥，有時又是溢流閥．卸荷時其控制油道貫穿各路換向閥，同前述卸荷油道。當各路換向閥處於中立位置時，卸荷閥的控制油道貫穿各路換向閥並與油箱連通．卸荷時，大部分油液卸荷，通道短，壓力損失低．任一路閥換向工作，便切斷控制油道，油源來油就從換向閥進入執行元件工作，其工作壓力大小由導閥控制．此時系統壓力為導閥調整壓力。該種卸荷方式，即使換向閥路數增加，只是控制油道增加，卸荷壓力增加不大，始終保持較低卸荷壓力，此種卸荷方式多用於手動換向閥，卸荷可靠。

2、電磁閥控制式卸荷閥卸荷

該種卸荷方式與前種不同點是其控制油道與油箱通斷與否，由電磁閥控制，卸荷油道短，卸荷時壓力損失低，又便於自動控制，但卸荷的可靠性低，多用於電磁多路閥的場合。

設計方法

工程上使用多路組合換向閥，就來看多為手動式，其卸荷方式多採用貫穿控制式卸荷閥卸荷。

卸荷閥（又是安全閥）的主閥按配合形式不同可分為三級同心、二級同心和滑閥式三類。其中滑閥式結構工作壓力低，控制壓力精度不高；三級同心結構雖成熟，套用較廣，但與二級同心式比較，不及二級同心式動作靈敏，規格相同，行程相同時，二級同心結構的通油能力遠大於三級同心結構；二級同心式控制壓力穩定，加工工藝性好，二級同心式套用前景廣闊，這裡以二級同心結構，討論其結構尺寸設計方法。

討論

卸荷閥同一般先導式溢流閥結構原理一樣，在調試過程中，也存在嘯叫與壓力振擺現象．根據有關資料[3]介紹，產生壓力振擺主要原因：

1）主閥芯導向長度太短，主閥芯工作中不穩；

2）導閥的控制油路不應由主閥上腔引出，該處壓力在主閥工作中就是變化的，隨流量變化而變化，必然引起壓力擺動；

3）導閥芯處於懸空狀態，工作中要偏移，導閥口徑向間隙不均，必然產生嘯叫和振動。

減少嘯叫和壓力振擺方法，應保證零部件加工裝配質量和合理的結構參數，適當加長主閥芯導向長度，使導閥芯加上導向支承。

先導壓力

裝載機轉向和工作裝置都是靠液壓系統來控制完成的，多數裝載機採用的是雙泵合流系統即在裝載機不轉向時轉向液壓控制系統中轉向泵輸出的液壓油通過液壓閥強制的全部合流到工作液壓控制系統中去。該系統在裝載機收斗鏟掘物料時需要的是高壓力小流量，而裝載機工作液壓控制系統由定量泵提供的是高壓力大流量，因此有大量的液壓油通過溢流閥高壓溢流回油箱。這樣一來工作液壓控制系統的功率利用率低、能耗大、污染大，同時液壓系統的發熱導致液壓系統的熱平衡溫度過高，影響了液壓系統的可靠性，降低了裝載機作業時的牽引性能。徐工LW820G輪式裝載機轉向系統採用的是雙泵合分流先導壓力卸荷液壓系統，此系統包括全液壓轉向器、優先型流量放大閥、先導控制卸荷閥、限位閥等組成，該系統的套用大大改善了整機的性能，提高了整機的可靠性。

特點

1．利用較小流量的先導油推動流量放大閥的主閥芯移動，控制轉向泵過來的較大流量的壓力油進入轉向油缸，實現了以低壓小流量控制高壓大流量的目的，減輕操作者的勞動強度。

2．除優先供應轉向系統外，還可以使轉向多餘的油合流到工作系統去，實現了雙泵合流，降低了工作泵的排量，提高了可靠性，同時節約了能量和提高三項和性能。

3．先導油控制的卸荷閥實現了在裝載機鏟掘作業時將轉向泵來油直接低壓卸荷回油，提高了裝載機的牽引力，同時又能滿足鏟掘鬆土等作業時動臂快速提升的要求。

4．通過卸荷閥的直接回油，降低了系統的發熱，改善了系統的熱平衡，提高了系統的可靠性。

工作原理

1．系統組成：

在不同的工作狀態下，控制系統的基本構成有所不同。

2．液壓系統工作原理：

工作裝置控制系統由二個油泵供油，主泵為P7600－F100，用於控制動臂和鏟斗油缸的運動，先導泵為P124一G16，用於控制比例先導閥，進而控制主換向閥芯的位移，達到控制動臂、鏟斗油缸的工作速度。先導泵的油液首先進入制動閥，在保證制動用油外，向先導系統提供操縱油源，此油液通過減壓閥減至先導控制系統所需的控制壓力後進入控制油路，控制完成工作裝置的動作。

拉動操作手柄向後移動，先導油進入比例先導減壓閥，從比例先導減壓閥出來的先導油控制主換向閥閥芯的移動，使工作泵的來油進入動臂油缸實現動臂上升。比例先導減壓閥的輸出壓力越大，控制主換向閥閥芯的位移越大，主換向閥通過的流量越大，動臂上升的速度越快。當操作手柄拉至極限位置時，手柄中的限位電磁鐵通電，手柄在極限位置被吸合。動臂以最大的速度上升，當升至動臂上位限位開關所限定的位置時，操作手柄限位電磁鐵斷電，手柄自動恢復到中位，動臂就可保持在所限定的位置。在動臂上升的過程中，若需要動臂在某一位置停留，則需將操作手柄退回中位。

在提升等作業時，先導控制卸荷閥的閥芯關閉，轉向泵來的油打開單向閥合流到工作系統，使工作裝置液壓油增加，滿足了該作業所需要的低壓大流量的要求，使動臂舉升等作業速度提高，作業周期縮短，是一種高效率性能極其顯著的先進液壓系統。

生產廠家

國內主要是榆次液壓集團有限公司、北京華德液壓集團有限公司、上海立新液壓件廠等。國外有美國Vickers、德國力士樂等廠家。