液壓挖掘機的行走馬達控制

中大型履帶式挖掘機的機重一般都在20t 以上，機器的慣性很大，在機器起步和停止的過程中會給液壓系統(tǒng)帶來比較大的沖擊，因此，行走控制系統(tǒng)必須改善以適應(yīng)這種工況。行走馬達普遍采用高速馬達加行星減速機或擺線針輪減速機，而液壓馬達部分的回路的控制有其特點。

行走馬達的控制

回路見圖

1，該馬達配備了高壓自動變量裝置，當(dāng)掛上高速擋時，回路接手動變速油口來油，推動變速閥左移，使馬達變?yōu)樾∨帕浚?如果行駛阻力增大致使油壓升高到設(shè)定值時， 油液推動變速閥右移， 馬達自動變?yōu)榇笈帕康退贀酰?以增大扭矩。因此這種馬達可以隨著行走阻力的變化而自動變換擋位。

除了馬達可以變速之外，對馬達的控制主要由馬達控制閥完成，下面結(jié)合結(jié)構(gòu)原理圖（見圖 2）分析其工作原理。

假設(shè) A口進油，馬達旋轉(zhuǎn)，馬達控制閥動作如下：

（1）打開單向閥，液壓油進入馬達右腔。

（2）液壓油通過節(jié)流孔進入平衡閥，并使其左移，接通制動器油路，使制動器松開，這個動作還接通了馬達 B口的回油油路。

（3）液壓油通過安全閥的中間節(jié)流孔進入緩沖活塞腔，將緩沖活塞推到左側(cè)。如果此時系壓力超過此安全閥的設(shè)定壓力（10.2MPa），安全閥將在瞬間打開，起到緩沖作用。

（4）如果馬達超速 （例如下坡時） ，泵來不及供油， 則使 A口壓力降低，平衡閥在彈簧力作用下向右移動，關(guān)小馬達的回油通道，從而限制馬達的轉(zhuǎn)速。

注意到行走馬達控制閥內(nèi)部有 2個結(jié)構(gòu)完全相同的安全閥（見圖 3和圖 4），它們在挖掘機開始行走以及制動時將起到

重要的緩沖作用。 下面分析它的工作原理。當(dāng) A口不供油時平衡閥回到中位，由于機器慣性的影響使馬達繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，馬達的功能轉(zhuǎn)換為泵。由于平衡閥的封閉致使B口壓力升高，壓力油通過左安全閥中間的節(jié)流孔進入緩沖腔， 推動緩沖活塞右移，同時打開左安全閥向 A腔補油。當(dāng)緩沖活塞移動到最右端后， B腔壓力上升，左安全閥完全關(guān)閉。

如果壓力進一步升高， B腔壓力作用在右安全閥上，它限制了馬達的最高壓力（ 41.2MPa），此壓力就是最

大制動壓力。

兩個安全閥并聯(lián)，當(dāng)馬達剛開始停止轉(zhuǎn)動時， B腔的壓力作用在左安全閥的 a口（整個圓面積上），閥桿左移，將油泄到 b口（注意 b口與馬達控制回路的 A口相通）。當(dāng)緩沖活塞移到最右端后， c 口壓力上升，由于閥桿的直徑差，在彈簧力和壓差作用下閥桿右移，左安全閥關(guān)閉。此時的壓力叫做一級壓力。這個過程很短暫，目的是消除 B口的脈沖壓力，防止 A口吸空。

左安全閥完全關(guān)閉后， 馬達 B口的壓力作用在右安全閥的 b口（大直徑減去小直徑的環(huán)形面積） ，將油泄到a口（注意 a口與馬達的 A口相通），這個壓力叫做二級壓力，也就是最大制動壓力。由此可以看出， 盡管兩個安全閥完全一樣， 但由于油壓的作用面積不同， 因此閥的開啟壓力也不同， 組合使

用后的時間—壓力變化曲線見圖 5，這樣的結(jié)構(gòu)布置非常巧妙。

從整個過程分析可以看出， 開始行走時該閥也有一個短暫的打開過程， 但是馬上就關(guān)閉了， 起到了啟動平穩(wěn)，制動時吸收壓力脈沖的作用。另有一種安全閥，其結(jié)構(gòu)原理見圖 6。它在普通直動式安全閥的基礎(chǔ)上增加了可移動的減振活塞，采用了改善閥性能的節(jié)流措施。 壓力油經(jīng)過節(jié)流孔進入閥芯內(nèi)部， 再經(jīng)過節(jié)流孔和閥芯通道到達減振活塞產(chǎn)生的推力達到

外彈簧的預(yù)緊力時壓縮外彈簧， 使減振活塞右移， 同時錐閥打開溢流， 這個過程減小了系統(tǒng)的壓力沖擊。 系統(tǒng)壓力升高到內(nèi)外并聯(lián)彈簧決定的設(shè)定值時，錐閥全部打開溢流。這種閥的時間—壓力變化曲線見圖 7。

可以看出，以上兩種方案都很好地解決了機器開始行走或者制動時系統(tǒng)產(chǎn)生液壓沖擊的問題。