一直以来,闭式行走系统经常与开式行走系统作比较,两者均有各自的优点和缺点。通常开式行走系统中使用平衡阀,会造成系统的不稳定,尤其是在车辆刹车时。但在开式系统中,如果使用丹佛斯专利技术产品PVBM多路阀模块,则可以去除这个现象。
以往的臂式高空作业平台行走系统大部分采用闭式系统,由一台闭式柱塞泵单独给行走马达供油,丹佛斯可以提供成套且成熟的静液压驱动方案;如果使用开式行走系统,只需用一台S45系列开式变量柱塞泵给行走及上车各执行机构供油,行走控制阀PVBM可以集成在上车控制的PVG阀组内(如图1所示),此方案省掉了闭式柱塞泵,可以节约主机厂整机成本,并使整个系统更加的简单紧凑,后期维护更加方便。
图1 开式行走及上车控制系统示例
PVBM中的M为Meter-in和Meter-out之意,即进油节流与回油节流。在同一时间,既控制进入马达的流量,也控制流出马达的流量,但如果进出流量很接近,则会导致系统控制不稳定;丹佛斯的一项专利技术提供了一种解决思路:一定的阀芯开度下,控制的进油流量始终比回油流量小(如图2所示),不足的流量通过补油阀补充。
图2 阀芯位置对应进油/回油节流控制流量
PVBM中进油节流采用标准PVB的阀前压力补偿器,另外在A/B口各集成了一个补偿器,用于稳定负负载工况时回油侧的压差,这即是PVBM的设计理念。
图3 PVBM模块液压原理及模型
当车辆加速或上坡时
通过进油节流,油液受控进入系统克服正负载,进油节流通过PVG的标准补偿器得以实现。在正负载情况下,A/B口的回油节流补偿器常开,不参与控制;进入马达的油液通过阀芯开度与PVB的标准阀前补偿器来控制,配合PVE闭环控制器,实现精确的进油流量控制。
当车辆减速或下坡时
惯性会拉着车辆行走越来越快,此时为负负载工况,油液通过回油节流来控制。回油节流控制通过A/B口的回流节流补偿器实现。在负负载情况下,马达因外部惯性力作用,回油侧压力高,回油节流补偿器B工作,保持主阀芯回油槽前后的压差恒定,配合PVE闭环控制器,精确控制回油流量,从而避免速度越来越快的情况发生。
PVBM模块集成了进油节流补偿器及两个回油节流补偿器,同时也内置了缓冲/防吸空阀,增强对负负载的控制能力;为了防止吸空,需要一个背压阀,根据应用情况选定,通常5-10bar;使用PVBM可良好控制进回油流量,使开式行走系统不再需要平衡阀;用PVE搭配丹佛斯Plus+1控制器,可以使开式行走系统有更好的控制体验。
PVBM模块为臂式高空作业平台另辟一条开式行走系统之路,提高整机的性价比,并使整个系统更加的紧凑。
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