手动式多路阀分配阀的构造、性能与工作原理

图4-2 分配阀

1—阀体 2—转斗阀杆 3—溢流阀 4、14—端盖 5—回位弹簧 6—限位柱 7、10、16—O形圈 8—弹簧 9—单向阀 11—钢球 12—定位弹簧 13—定位柱 15—动臂阀杆 17—防尘圈

1.手动式多路阀

（1）分配阀的结构性能与工作原理 图4-2所示为分配阀，分配阀又称多路阀，由二联换向阀和溢流阀组成，铲斗换向阀是三位阀，它可以控制铲斗上转、后转、封闭三个动作，动臂换向阀是四位六通阀，它可以控制动臂的提升、封闭、下降和浮动四个动作。溢流阀是控制系统压力的，当系统压力超过额定压力时，溢流阀打开，压力油液流回液压油箱，保护工作液压系统各元件和管路不因受过高压力而损坏。其“P”口为进油口，“O”口为出油口，“H”“F”口分别与铲斗液压缸大腔、小腔相通，“N”“K”口分别与动臂液压缸的大腔、小腔相通。油槽均为左右对称布置，中立位置卸荷油道为三槽结构，从而可消除换向时的液动力，减少回油阻力。多路阀各阀杆中均装有单向阀，其作用是避免换向时液压油向油箱倒流，从而克服工作过程中的“点头”现象，此外，回油产生的背压也能稳定系统的工作。

1）中立位置。当转斗滑阀、动臂滑阀处于中间位置时，来自工作液压泵的油，由进油口“P”经“P₁”腔通回出油口“O”回油箱。

2）动臂提升。将动臂滑阀往右移动使“O”腔关闭，液压油由“P₁”腔进入“a”口，顶开单向阀，经“K”口进入液压缸上腔，使动臂提升，液压缸上腔的液压油经“N”“b”口通“O”腔回油箱。

3）动臂下降。将动臂滑阀往左移动，使“O”腔关闭，液压油由“P₁”腔进入“b”口经“N”口进入液压缸上腔，使动臂下降。液压缸下腔的液压油经“K”“a”口顶开单向阀流回油箱。

4）动臂浮动。将动臂滑阀往左移动，这时“N”“K”口均与“b”“O”“P₁”腔相通，液压缸上、下腔相通，并处于低压状态，液压缸受工作装置的重量和地面作用力处于自由浮动状态。

5）铲斗上转。将转斗滑阀往右移动，使“P₁”“O”腔关闭，液压油由“P”腔进入“c”口，顶开单向阀经“F”口到液压缸后腔，使铲斗上转，液压缸前腔的液压油由“H”口进入“d”口顶开单向阀回油。

6）铲斗下转。将转斗滑阀往左移动，使“P₁”“O”腔关闭，液压油由“P”腔进入“d”口，顶开单向阀经“H”口到液压缸前腔，使铲斗上转，液压缸后腔的液压油由“F”口进入“c”口顶开单向阀回油。当转斗滑阀移动的外力取消，转斗滑阀靠回位弹簧的弹力自动回位，处于中间（封闭）位置。

（2）双作用溢流阀的结构与工作原理 双作用溢流阀装于多路阀上的转斗液压缸前、后腔油路中（前、后腔油路各一件），其由补油阀和溢流阀组成，作用如下。

1）转斗换向阀处于中位时，转斗液压缸前后腔均闭死。此时，如果铲斗受到外界冲击载荷，引起局部压力剧升，将导致换向阀和液压缸之间的液压元件或管路破坏，设置双作用溢流阀就能有效防止该现象的发生。

2）动臂的升降过程中，双作用溢流阀可以自动进行泄油和补油。为了防止连杆机构超过极限位置，同时为了使铲斗内的物料能够卸净，在工作装置的连杆机构设有限位块。限位块的设置，使得动臂在升降至某一位置时，可能会出现连杆机构的干涉现象。例如动臂提升至某一位置时，会迫使转斗液压缸的活塞杆向外拉出，造成转斗液压缸前腔的压力急剧上升，这种急剧上升的压力可能会破坏液压缸和管路。但由于设置有双作用溢流阀，可使困在液压缸前腔中的油经过溢流阀返回液压油箱。在液压缸前腔容积减小的同时，后腔容积增大，形成局部真空。双作用溢流阀的补油阀打开，向转斗液压缸后腔补充液压油，以消除局部真空。(www.xing528.com)

3）装载机在卸载时，能够实现铲斗靠自重快速下翻，并顺势撞击限位块，使铲斗内的物料卸净。在铲斗快速下翻的过程中，当铲斗重心越过下铰接点后，铲斗在重力作用下加速翻转，但转斗液压缸的运动速度受到液压泵供油速度的限制，由于双作用溢流阀及时向转斗液压缸前腔补油，使铲斗能快速下翻，撞击限位块，实现铲斗卸料。

2.先导阀（见图4-3）

图4-3 先导阀

（1）功用概述 利用改变动臂或转斗阀芯的相对位置来改变油口的连接关系，从而变换油液的流动方向。其中内部过载阀起溢流阀作用，补油阀是防止液压缸某腔吸空而起补油作用的。

（2）工作原理 多路阀（见图4-4）内有转斗阀杆和动臂阀杆。转斗阀杆有中位、前倾和后倾三个位置，动臂阀杆有中位、提升、下降三个位置；在先导阀处于浮动位时，通过2C口的作用可实现浮动工况。阀杆的移动依靠先导油的推动，而回位则依靠复位弹簧的作用。

1）中立位置。先导阀操纵杆位于中立位置，先导油不能通过，则多路阀在中立位置，工作泵来油经多路阀直接返回油箱。

2）工作位置（提升或下降）。当先导阀位于工作位置，先导油进入多路阀某一阀杆端部，推动该阀杆向左或向右移到工作位置，该阀杆另一端的先导油则流回先导阀最后至油箱。由于先导油使多路阀的某一阀杆移到工作位置，工作泵的来油打开多路阀内单向阀，经油道从A口或B口流出进入转斗液压缸或动臂液压缸的某一腔，液压缸另一腔的工作油则流回多路阀另一口B或A，经阀内油道流入油箱。工作油的最高压力由主溢流阀控制。

3）浮动位置。此时，动臂阀杆的位置与其下降位置相同，只是由于先导阀操纵杆在浮动位置，先导阀内的顺序阀被打开，多路阀内的排泄孔道的C2油经先导阀内的排泄口C2通往油箱，使多路阀内的动臂液压缸小腔补油阀打开，P、A2、B2、T四口连通，此时，动臂液压缸活塞杆在外力的作用下自由浮动。

图4-4 多路阀

1—转斗阀杆 2—动臂阀杆 3、4、6—弹簧 5—阀芯

先导阀的动臂联在下降油口有一压力选择阀，左端弹簧初始设定压力为2.5MPa，动臂下降先导油b2作用在其右端上；在分配阀的动臂联油路上也有一个液控浮动单向阀，其结构为一逻辑阀，阀芯上带有小孔O，使动臂缸小腔B2与阀芯背面的C2腔相通。先导阀无压力输出时，C2油口封闭。当操作者操纵动臂先导手柄b时，先导油由P口进入b2，b2先导油推动分配阀芯右移，使P口与液压缸B2口相通，动臂下降。如果b2油口压力达不到2.5MPa，压力选择阀无动作，此时B2腔的高压油由小孔O进入C2腔，使逻辑阀无动作。当实现浮动功能时，b2腔油压达到2.5MPa，推动压力选择阀左移，使C2腔油口与T口相通，阀芯的背面压力为零，B2腔的高压油作用在阀芯斜面上的作用力大于复位弹簧力，使B2与T口相通，这样液压缸的A2与B2均与T口相通，实现浮动功能。