比例減壓閥用于液壓工程車輛的技術(shù)改進

許多實際生產(chǎn)場合，如搶險救災(zāi)、爐渣清理、危房拆遷、船艙清理、垃圾清理等危險及惡劣環(huán)境，需對機械進行遙控。集光、機、電、液于一體的車輛無線遙控駕駛技術(shù)是解決這一問題的有效途徑。

1．滑移轉(zhuǎn)向工程機的液壓系統(tǒng)工作原理

整車的液壓系統(tǒng)由3個互相聯(lián)系的液壓回路組成，即工作回路、行走回路和伺服控制機構(gòu)回路。其原理圖如圖15所示，整個液壓系統(tǒng)由安全閥保護。

(1)工作回路。工作回路中的液壓能源由雙聯(lián)泵8中的大泵提供，油液經(jīng)過濾器14從油箱11中吸油，然后經(jīng)管路傳送到機器后部的分配器(兩個三位六通液動換向閥)3，并按照駕駛員的意圖實現(xiàn)對臂架液壓缸2、鏟斗液壓缸1的控制，以滿足正常工作需要。同時，工作回路中的安全閥將工作壓力限定在一定范圍內(nèi)，油液做功后經(jīng)散熱器散熱后流回油箱。

(2)行走回路。行走回路是通過一個靜液壓傳動回路來實現(xiàn)的，即由兩個斜盤柱塞泵5提供液壓能，經(jīng)過高壓管路推動定量電動機7旋轉(zhuǎn)并輸出轉(zhuǎn)矩，經(jīng)過減速機構(gòu)后傳遞到機器兩側(cè)車輪上實現(xiàn)機器的運動。電動機輸出后的油液直接流回柱塞泵形成閉式回路。為了解決閉式回路中的潤滑和散熱問題，在兩個柱塞泵上各疊加一個補油泵6，該泵經(jīng)過柱塞泵箱內(nèi)的單向閥16沖洗柱塞泵后直接進入閉式回路的低壓分支，回路中多余的油液經(jīng)電動機與柱塞泵的泄油口流回油箱。

(3)控制回路。雙聯(lián)齒輪泵中的小泵供出的油液經(jīng)安全閥調(diào)整到正常的壓力范圍后經(jīng)開關(guān)閥接通控制裝置。手動操作接通伺服手柄10，遙控操作時接通比例減壓悶?zāi)K9，同時激活液壓制動器20。通過駕駛員對控制裝置9或10的操作，控制壓力油推動分配器閥心偏離中位或柱塞泵斜盤有傾角輸出，來實現(xiàn)該機器的全部控制。

2．滑移轉(zhuǎn)向工程機的電液控制改造

滑移轉(zhuǎn)向工程機通過對減壓式先導閥的控制實現(xiàn)對整車全液壓的控制，因此，利用二位三通電磁換向閥12將三通電磁比例減壓閥模塊9并聯(lián)于手動減壓式先導閥模塊10，通過對電磁換向閥12的控制實現(xiàn)手動遙控的兼容互換(見圖15)。這種方式可以實現(xiàn)滑移轉(zhuǎn)向工程機的液壓系統(tǒng)改造。

利用比例減壓閥模塊9遙控作業(yè)時，工程車輛的工作回路、行走回路都是采用復合式控制方式，這樣可以最大限度提高工程車輛的工作效率。由于滑移轉(zhuǎn)向工程機的功率是通過控制調(diào)節(jié)發(fā)動機油門開度來改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)的，通過調(diào)節(jié)發(fā)動機的油門開度，改變整個液壓系統(tǒng)液壓油流量和壓力，以適應(yīng)不同工況下對發(fā)動機不同功率的要求，從而實現(xiàn)對發(fā)動機的最優(yōu)控制。因此，隨著發(fā)動機油門開度的增大，雙聯(lián)泵8和斜盤柱塞泵5的泵油壓力隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而增加，也就是滑移轉(zhuǎn)向工程機的工作回路、行走回路和控制回路的壓力隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而增加。那么，在改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速時，通過改變電磁比例減壓閥模塊9的控制電流來改變控制回路的油壓，可以有效控制工作回路中的臂架液壓缸2、鏟斗液壓缸1和行走回路中的定量電動機7達到最佳作業(yè)效果，以適應(yīng)不同工況下對發(fā)動機不同功率的要求。

對于遙控手控兼容的工程車輛，要求手動控制應(yīng)具有優(yōu)先性。因此，二位三通電磁換向閥12不通電時，應(yīng)是手動減壓式先導閥模塊10控制整車液壓系統(tǒng)；通電時，三通電磁比例減壓閥模塊9控制整車的液壓系統(tǒng)，此時，滑移轉(zhuǎn)向工程機遙控作業(yè)。為了保證改裝后的工程車輛能正常工作，需要在控制回路上利用梭閥實現(xiàn)手控和遙控系統(tǒng)的互鎖。

這種改造方式的優(yōu)點是不但滿足了對手控原機型的液壓系統(tǒng)最大繼承性要求，而且使遙控電氣系統(tǒng)最大程度地簡易化，并且可以方便地并聯(lián)到原液壓回路中。而且，如果用三通電磁比例減壓閥模塊9替換原車上的手動減壓式先導閥模塊10，可實現(xiàn)對原車的純遙控改造。

隨著數(shù)字式無線通信技術(shù)迅速發(fā)展，出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠的適合于工程機械的無線遙控系統(tǒng)，例如德國HBC公司生產(chǎn)的無線遙控系統(tǒng)、美國Sum-Jack公司生產(chǎn)的油門驅(qū)動器、意大利TCN公司生產(chǎn)的比例減壓閥等都已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工程車輛的無線遙控改造。工程車輛原來手動操作的各個元件都能接受遙控電信號的指令并進行相應(yīng)動作，成了遙控車輛。