液压挖掘机主控制阀（图文教程）

   主控制阀也称为主控阀或主阀，它的作用是按操作者的指令将泵排出的压力油提供到各执行元件，使挖掘机完成各种动作。主控阀是个复杂的液压元件，现就几种典型的主控阀加以说明。 
      1.U28阀 
      U28阀是日本东芝公司生产的专用于20—3t的挖掘机上。其外形见图3—32 

图3—32 U28阀外形图 
      该阀是一组多路阀，阀体分左，中，右三片，用螺栓紧密相联。左片是一组三联阀(上图中1，2，3号阀)，中间片是油道，右片是一组四联阀(上图中4，5，6，7号阀)。 
      该阀具有如下功能： 
(1)单独动臂提升时双泵合流供油，提高动臂提升速度.(只在动臂提升时)

(2)斗杆单独动作时双泵台流供油，加快斗杆动作速度。 
(3)动臂优先，动臂与其他动作同时进行时，动臂的动作将优先保证。 
(4)回转优先，回转与斗杆同时动作时，回转将优先保证。 
(5)负流量控制，给主泵提供一个负流量信号，使阀杆在中位时，主泵排量变为最小。 
(6)直线行走，当挖掘机前进或后退时可同时作其他动作，以保证特殊工况的需要。 
(7)可配置电传感器，以满足电控的需要。 
(A)液压系统符号 

     图中下面油口中，两个P1分别与两个主泵的出油口相接，是主进油口P2~口P3用油管连接，作为斗杆合流时的辅助进油。 
      b口与上面b口(左罗辑阀出口)用油管连接。 
      C口与动臂阀伺服油a1口相连，作为动臂合流的信号。 
      R口是主回油，接液压油散热器，然后回油箱。 
      a口与上面a口（右罗辑阀出口）用油管连接。 
      Py1和Py2与左，右行走操纵阀（脚踏阀）的出油连接，使行走增压。 
     上面油口fL和fR分别与两个主泵的负流量控制接口相接。 
     G口作为信号输出可作他用，如接压力传感器等。 
     当各阀杆在中立位置时（无操作时），左路P1通过三组阀后，推开罗辑阀2，经过负流量阀3进入回油道，从主回油口R回油箱。右路P1通过四组阀后，推开罗辑阀，经过负流量阀进入回油道，从主回油口R回油箱。 
      此时，两个负流量阀接口fL和fR分别有压力信号输出到主泵的调节器，使主泵排量减小。这是阀杆全部处于中立位置时油的流向。如果阀杆移动将有下面的情况。 
     1.回转阀（左片下面）移动时，假设a1口进伺服油，推动阀杆向右移位，P1的中路油被切断，而旁路油推开单向阀进入A1口，油从A1口流出进入回转马达。由回转马达流回的油经B1口从该阀的回油口流入回油道。此时，这一路油被引入执行元件回转马达而使挖掘机回转，上面的两组阀没有油通过，所以，负流量输出口fL没有压力输出，主油泵排量变大。 
     2.斗杆阀（左片中间一组）移动时，假设a2进伺服油，推动阀杆向右移位，P1的中路油被切断，而旁路油推开单向阀进入A2口，油从A2口流出进入斗杆油缸大腔。由斗杆油缸小腔流回的油经B2口从该阀的回油口流入回油道。此时，这一路油被斗杆阀切断，上面的一组阀没有油通过（指到罗辑阀处没有油，经节流阀6来的并联油路的油在单向阀4处被断开）。所以，负流量输出口fL没有压力输出，主油泵排量变大。 
      当该阀杆向右移时，阀杆右端切断了控制油到回油道的通路（虚线，从a口来的油，即从右片阀的罗辑阀出口a经外接管道进入下面a口）。使右片阀的罗辑阀出口a被堵截，右面主泵压力油从罗辑阀心小孔进到该阀心上部，由于面积差的作用阀心被压住，使右路油不能从罗辑阀回油，强行使右路油经单向阀8进入斗杆阀，实现了左右两路油都进入斗杆阀，即双泵合流。 
      当伺服油进入b2，推动阀杆向左移时，主泵的油经B2进入斗杆缸小腔，而大腔经A2回油，其他情况相同，仍是双泵合
流。 
      在A2，B2的油路上装有过载溢流阀，它们的调定压力高于主安全阀，它们的作用是在该阀中位时，由外部的力使该油缸压力过高时此溢流阀泄油以保护油缸。而在油缸吸空时，如斗杆快速下降，斗杆油缸大腔需快速进油，如果双泵合流仍供不上时，油缸将吸空压力变低，此时过载溢流阀从回油路向油缸补油，避免油缸吸空。 
      3.左行走阀（左片上面）在中位时，A3，B3两腔相通（Y型阀）并与回油相通，行走马达不制动（机械制动）。当a3进伺服油阀杆向右移位时，压力油经单向阀4从A3口进入马达。B3口回油，罗辑阀没有油流入，负流量输出没有压力，主泵排量变大。（由此可知，凡是有一个阀杆不在中位，都没有负流量压力信号输出，主泵流量变大。当阀杆稍开或半开，则有负流量信号，起油泵的调速作用。此点以后不再说明。）当b3进伺服油阀杆向左移位时，变成B3口出油，A3口回油。其他情况相同。右片阀最上面一组为右行走阀，其结构与作用和左行走阀相同。 
      为实现直线行走功能，设置了直线行走阀1，其工作情况如下：阀组从p1口引进了伺服泵的控制油，其压力一般为35kgf／cm2—40kgf／cm2，这个控制压力作用在直线行走阀1的右端，同时穿过右片阀的铲斗阀，动臂阀，经过中片后又穿过左片阀的斗杆阀和回转阀，最后进回油道。当铲斗，动臂，斗杆，回转任一个阀有动作（移位）时，这控制压力将不能通回油而升高压力，从而将推动直线行走阀1，使其向左移，此时两个行走阀的进油路连通，成为并联油路。只要有一个泵供油两边的行走可同时运行。而另一个泵的油可作其他动作，如动臂，斗杆等。即实现了直线行走功能。 
      4.右片设有备用阀，以便装其他工作装置时使用，如液压破碎器等。 
      5.铲斗阀动作情况与回转阀基本相同。 
      6.动臂阀（右片下面），当a1口进伺服油时，阀杆向右移，右路主泵的压力油从A1口进动臂缸大腔，动臂缸小腔的回油从B1口经阀内油道回油。 
      a1口进伺服油的同时，C口也进伺服油（外接管路接通）并推动动臂合流阀上部的二位阀向左移，断开从单向阀来的左路泵的压力油，使左路泵的压力油推开罗辑阀7进入右路主油道，同时给动臂缸大腔进油。即双泵合流。（当动臂阀杆右移的同时，阀杆左端b口来的控制油被断开，左路罗辑阀b口因不能回油而使压力升高，罗辑阀关闭，左路油不能经罗辑阀及负流量控制阀回油只能经合流阀7进入右路实现合流。 
      7.阀组右下端Rs口也是回油口接回转马达回油口，作为回转马达的回油或补油。 
      1. 行走直线阀（图3—34中的1）见图3—35 

图3—35,3—36行走直线阀  
      1．堵头2弹簧3“0”形圈4阀芯 (图3-35) 
      当控制油有压力时(伺服油压力)推动阀芯4向左移，使右路油与左路油沟通，以保证直线行走。  
      2.罗辑阀(图3—34中的2)见图3—36
      1接头(图3—34中罗辑阀b口)  2挡圈3“0”形圈4弹簧5．阀芯  
      当b口未被切断时主油道的油通过阀芯4的节流孔经b口以及管道，进入右片阀下面的b口，再经动臂阀杆左端油道回油。  (见图3—34)此时由节流孔压差的作用，节流孔下面的压力大，推动阀芯5压缩弹簧4，使阀芯向上移动，打开主油道与回油道的通路，此时大量的油经回油道回油。  
      当b口的油被动臂阀杆的移动而切断时，节流口没有油流过，也就没有压差，也就是阀芯5上下端压差为0，但阀芯5上端面积大总有个向下的力，使阀芯5封住主油道与回油道的通路，当主油路的压力越大封堵力越大，所以能迫使左路油经合流阀7进入右路与右路油合流后进入动臂缸大腔。  
      3负向流量信号阀(图3—34中的3)见图3—37 

      1阀芯2“0”形圈3弹簧4接头座5．垫片6．垫片7阀体 

    负向流量信号阀安装在罗辑阀与回油道之间，当回油时由于弹簧3的作用阀芯1尚未打开，回油从阀芯1的节流孔流出，当回油量增大时节流阻力增大，这时阀芯1推动弹簧右移，阀芯1打开，回油压力与弹簧力保持平衡，嘴口输出一个压力信  
号。这个压力信号随回油量的多少而变化，回油量多时fL的压力高。FL最高时约为40kgf／cm2。  
      4单向阀(图3—34中的4)见图3—38 

       在图3—34中由主泵进口P1到罗辑阀2的这一路油穿过各阀组，这条油道是主油道。但阀杆移位后这条油路都被切断，通 过阀杆到A口或B口进入油缸的油都是从进油道来的油。见图3—34中的4单向阀处。图3—38单向阀就表示它的结构，当阀杆移位后，主油道被切断，主油道的油推开单向阀芯5而进入进油道。 
 1．导杆2主阀芯3阀套4弹簧5．先导阀芯6先导阀座7．弹簧8弹簧9调压螺塞10．锁紧螺母  
      主安全阀控制液压系统最高压力值，以保护各液压元件的安全。其工作过程如下，见图3—39，主油道(高压腔)的压力油通过导杆1的中心小孔进入A腔，由于弹簧8将先导阀芯5压紧在先导阀座上使A腔封闭，A腔的压力与主油道(高压腔)的压力相同。 

      当A腔的压力升高到设定值时(即调定的安全压力)，可服弹簧8的予紧力使先导阀芯向右移动，A腔的油经先导阀芯5与先导阀座6之间的空隙流入B腔(B腔与回油道相通)，此时A腔的压力下降，主油道的压力推动主阀芯2向右移打开主油道与回油道之间的通路，使部分高压油回油，系统压力不再升高。  
       当系统压力下降时，弹簧8的推力使先导阀芯5与先导阀座6压紧，A腔与B腔断开A腔压力升高使主阀芯2压紧在阀座上，主油道与回油道断开，即主安全阀关闭。  
      6阀杆结构见图3—40   

      图中A口，B口接执行元件  
      T为回油道(两边)  
      0为来油道(由进油口来油或由前一组阀来油)  
      H为通油道(通向下一组阀)  
      J为进油道(向A口或B口供油)  
      图示位置是阀的中立位置(a口，b口未通伺服油)，此时0通道的来油经阀杆与阀体之间的孔隙流