新型电控变速阀设计及问题分析

2013-08-21姜友山韦海云赵建军

建筑机械化 2013年10期

姜友山，韦海云，赵建军，金轲

JIANG You-Shan, WEI Hai-yun, ZHAO Jian-jun, JIN Ke

（山推工程机械股份有限公司，山东济宁 272073）

1 研究背景及意义

变速阀作为变速液压系统中控制动力换挡变速箱的关键零部件，其可靠性、操控性和稳定性对推土机整机运行起着关键作用，变速阀性能故障也是推土机故障的一种重要表现形式。目前，推土机主要是利用机械和液控方式进行变速和换向控制，这两种方式对于大马力推土机而言存在操作力大等弊端，因此，需要研制电控变速阀。

2 原理设计

本文所述新型电控变速阀系统原理如图1所示。该新型电控变速阀的控制策略与某型号的推土机变速箱档位匹配关系如表1所示。该电控变速阀通过电控手柄进行控制，1、2、3档档位变化采用加或减按钮的方式实现，方向档位变化采用拇指滚轮方式实现。

表1 新型电控变速阀的控制策略与档位匹配关系

图1 新型电控变速阀液压系统原理图

3 实验及问题分析

3.1 问题介绍

根据上述原理，对新型电控变速阀进行了试制，其性能是否达到推土机的使用要求，需要经过实验验证。实验所得其余各档压力曲线与前进1档压力曲线相似，如图2所示。

图2 新型电控变速阀前进1档时压力变化曲线

3.2 问题分析

由图2曲线知：在换挡时各档调压过程不明显，与理论要求相差比较大。通过对图1中的原理进行分析，发现节流孔C2原本是在换挡瞬间起补充一定流量的作用，如果节流孔C2大小不合适，将造成单向阀A4无法打开，油液从P口进入后，经过C2后，流经1、2或3控油口后，进入变速箱内部的离合器，造成主压力控制阀失效。此外，如果主压力控制阀的调定压力过低，即主压力控制阀内部的调压弹簧刚度较低，油液经过压力控制阀时，主压力控制阀内部弹簧被压并，造成压力控制阀无法正常工作。

3.3 处理方案及实验结果

根据上述分析，采用如下处理方案：①将主压力控制阀内部调压弹簧刚度增大，使其调定压力达到2MPa；②在①的基础上，将新型电控变速阀内节流孔C2使用专用堵头进行封堵。对两个方案进行逐一实施后，分别进行实验，获得方案①换挡时各档压力变化曲线如图3所示，方案②换挡时各档压力变化曲线如图4所示。方案①和方案②其余档位压力变化分别与图3和图4相似。