力士乐电液比例溢流阀在液压加载系统中的应用

力士乐电液比例溢流阀是一种性能介于普通液压控制阀与电液伺服阀之间的阀，它可以根据计算机输出的电信号实现对液压系统的压力、流量和运动状态等工作参数的连续、、远程控制，而且在制造可靠性、成本、抗污染等方面有很好的性能，因此广泛的应用于液压控制系统中。液压加载系统是用来对挖掘机，推土机等工程机械的作业性能进行评价，同时为发现和解决液压系统全局性的、潜在的故障提供依据的检测设备。本文以电液比例溢流阀在加载系统中使用时出现的问题进行分析，以及解决问题的方案进行说明。        

液压加载系统的组成与工作原理
液压加载系统由PC机控制与模拟加载阀块两部分组成，模拟加载阀块由两个先导式电液比例溢流阀，两个单向阀，两个压力传感器，一个温度传感器组成，如图1所示。这种把多个液压元件集成在一个模块中的方案，在满足加载性能的同时，提高了抗污染能力，减少振动造成的工作故障，使检测安装过程得到很好的简化。

阀及伺服阀测试系统，不仅可以通过阀两端的压力差比较，对阀的性能和制造精度进行分析，得出工艺的优劣，同时还可以通过供油端设置的回油管路流量计测出系统回油的流量，结合在高压管路中测出的流量值，便能得出阀两端的流量差值，从而进一步分析出阀体内的泄漏量值。

液压加载系统是通过计算机发出控制信号，经过模拟量输出模块输出伺服控制，放大板把控制信号转化为电信号，控制模拟加载阀块来调节电液比例溢流阀阀芯的开口，调节油液压力的大小，从而在液压油路中模拟工作装置外部负载。操作手进行操作需要检测的设备，计算机采集模拟加载阀块回油路中温度传感器信号以及进、回油口压力信号，对数据进行分析,从而实现对工作装置液压系统的整体作业性能评价。
2 力士乐电液比例溢流阀的安装与调试
为了验证液压加载系统的工作性能，进行如下试验。需要的试验器材有：液压工作试验台，液压模拟加载系统，挖掘机斗杆液压缸等，把液压加载阀块如图2所示进行安装，安装完毕后，通过模拟加载系统对斗杆液压缸进行加载、减载的液压试验。通过PC机对模拟加载系统加载0%（即溢流阀1或溢流阀2的两端压差为零时，油液畅通），当换向阀上位接通时，液压缸不能进行伸缩运动，回油压力很高，系统压力显示P为5MPa，压力传感器P1显示4.82MPa，压力传感器P2显示4.74MPa，换向阀下位接通时，液压缸也不能进行伸缩运动，系统压力P显示5MPa，压力传感器P1显示4.86MPa，压力传感器P2显示4.75MPa。试验设备在正常工作情况下，换向阀中位接通时，系统压力为零；换向阀上位或者下位接通时，斗杆液压缸进行伸缩运动，系统回油压力应该为零。检测液压工作试验台的工作状态良好，斗杆液压缸在实际工作中也能正常工作，只能说明使用电液比例溢流阀过程中出现问题，对故障进行以下分析：

（1）电液比例溢流阀的背压问题，根据压力传感器P2显示回油压力很高，说明液压试验台回油有背压。先导式电溢比例流阀的结构图如3所示。
作用在先导阀上的液动力F，当液压力F与比例电磁铁吸力Fm相等，先导滑阀阀芯受力平衡，阀芯稳定在某一位置，先导滑阀开口一定，先导滑阀前腔压力即主阀上腔压力p1为一定值(p1
去掉液压试验台回油路上的背压阀，回油管直接放入液压油缸中，回油压力为零。重启试验台，经过试验可知，液压缸依然不能运动，或者运动速度及其缓慢。
（2）把模拟加载阀块（如图1所示）中溢流阀2主阀芯取出，溢流阀两端油液联通，换向阀上位移动，液压缸能够顺利的完成伸缩运动，或者溢流阀1的主阀芯取出，换向阀下位接通，液压缸能够顺利的完成伸缩运动，试验说明模拟加载阀块中的单向阀工作性能是完好的，长时间的工作使用，液压油的性质会发生变化，油液中可能存在颗粒等其它污染物，堵塞阻尼孔、内泄孔等细小的油液通道。打开模拟加载阀块，检查先导式电液比例溢流阀的阻尼孔是畅通的，没有被液压油的污染物堵塞。先导式比例溢流阀的先导阀的回油方式采用的是内泄方式，先导阀的回油孔也是畅通的。对油液通道进行清洗，重启试验台进行测试，斗杆液压缸仍然不能进行运动。
（3）检查先导阀阀芯，在零加载的情况下，没有电流，电磁力为零，只能是先导阀阻尼孔、先导阀阀芯、先导阀座的间距设置不合理，先导阀阀芯的运动空间受到限制，当先导阀阀芯受到液动力时，阀芯不能打开，所以斗杆液压缸不能运动。使用内六角扳手，调整先导阀阀座的位置，使先导阀阀芯在阻尼孔和先导阀阀座之间有合适的运动空间，使阀芯受到液动力使阀芯受到液动力作用时阀芯能够移动。重新操作液压试验台，斗杆液压缸能够正常运动了，通过工控机进行对模拟加载模块的加载、减载，能够很好的进行工作和检测。同时在调节先导阀阀座前，放大板输出的电流范围是0~800mA，电液比例溢流阀的加载压力范围是0~30M，他们成正比关系。当先导阀阀座调整以后，电流与压力的关系也发生变化，电流与压力的关系就要重新标定，以确保加载、减载过程的准确性、安全性。
力士乐液压加载系统是通过动态调节电液比例溢流阀溢流压力，以控制液压缸油液压力实现对液压系统负载的模拟加载，对电液比例溢流阀在液压加载系统中的应用加以阐述，以及在安装调试过程中电液比例溢流阀出现的问题进行分析、说明，为液压加载系统正确调试和使用提供参考。