液压系统限速与锁紧回路分析

　　工程机械变幅机构在工作装置作业时，其液压缸和马达常处于闭锁状态，承受负载较大，要求不能无控制自动缩回。变幅机构液压缸因载荷重力或自重作用，会出现自行下落或下落时重力超速失控现象。为防止该种情况发生造成安全事故，必须在液压系统中设置限速措施，以调整工作部件的下落速度，并设置保证下降装置在任意位置上能被锁定的锁紧液压回路。

　　1 靠换向阀节流的限速锁紧回路

　　如图1，这种方法是利用换向阀处于小开度时，液压油通过阀口产生足够的节流压力来满足工作要求，使重物匀速下降，防止超速现象发生；当换向阀处于中位时，将其锁紧。该方法简单，无需附加其他措施，但对司机要求很高，稍有疏忽则会造成事故，而且因阀存在泄漏，中位无长期锁紧作用。仅仅适用于小型或对锁紧和下降速度稳定性要求不严格的场合。

　　图1 靠换向阀节流的限速锁紧回路

　　2 采用单向节流阀的限速锁紧回路

　　图2所示为该回路原理。上升时，换向阀左位工作，压力油经换向阀左位，通过单向阀流入液压缸无杆腔，推动机构工作。换向阀右位工作时，压力油进入有杆腔，因重力向下作用，使机构有超速下降趋势，但由于此时无杆腔回油只能经节流阀回油箱，产生节流压力以平衡重力作用。只要回油路能产生足够的背压，就能防止重力超速现象的发生。

　　图2 采用单向节流阀的限速锁紧回路

　　这种限速方法较简单，但下降速度随载荷大小变化，载荷大，则下降速度快，反之，则下降速度慢，因此下降速度不够稳定。而且静止作业时，因换向阀渗漏，不能保证长时间锁紧定位。仅仅适用于锁紧和限速要求不严的场合。

　　为解决上述回路无长期锁紧作用的问题，应在锁紧回路上安装液控单向阀，如图3(a)。液控单向阀采用锥阀，以保证闭锁情况不渗漏，从而维持长时间锁紧定位作用。必须值得注意的是，用于限速的单向节流阀应该装在液控单向阀之前。下面通过计算来说明限速措施装在锁紧装置之前的必要性。

　　（a)单向节流阀装在液控单向阀前

　　（b)单向节流阀装在i硬控单向阀后

　　图3 采用液控单向阀锁紧回路

　　图3(b)所示情况，单向节流阀装于液控单向阀之后。当操纵换向阀处于右位，而液控单向阀还未被打开，此时，压力油进入液控单向阀外控口打开阀芯需要克服的阻力为单向节流阀进出口压差△p与液压缸无杆腔压力P2之和，即