工程机械是我国装备制造业重要的组成部分,工程机械用于建设、农业、林业、矿业等的国家命脉产业,是国民经济发展重要支柱。近十年,我国的工程机械行业发展迅速,据统计我国工程机械产销量2009年已经跃居世界首位,2010年的全行业销售额超过了4000亿元。但我国工程机械的核心控制元件多路阀技术基础较弱,长期依赖进口,极大制约了工程机械产业的发展和升级。多路换向阀简称之负载敏感比例多路阀,它以两个或者两个以上的换向阀为主体,集换向阀、过载阀、单向阀、制动阀和补油阀等于一体的多功能的集成阀。
具有结构紧凑,管路连接简单等优点,在工程机械中得到了广泛应用。早期工程机械多路阀采用手动操作,不仅操作强度大,而且使整机布局困难,逐渐被更加灵活的液控和电液控制所取代。为了提高工程机械的效率,多路阀和正流量、负流量等结合,实时检测系统负载流量,进而控制泵排量,减少旁路回油功率损失,提高工程机械效率。近年来与压力无关的流量分配系统(简称LUDV)越来越广泛地应用于液压挖掘机中。在LUDV系统中主要通过负载敏感泵、带负载补偿的多路阀来搭建系统。其中通过带阀后负载补偿的多路阀来解决在其他控制系统(如LS控制系统)中存在的流量饱和及负载不均衡时存在的流量分配问题。
在LUDV系统中, 负载敏感比例多路阀担任着重要的流量分配任务,它可实现在多缸联合动作时依靠补偿阀芯补偿多缸的压力不同并联合负载敏感泵,实现各联节流阀前后压差均保持在设定的相等值,进而保证多路阀各联通流量只与阀芯位移相关,而与各联负载无关。当前国内学者主要对负载补偿阀芯的节流槽通流公式及相关动态特性作了较多的研究。在总结前人经验基础上,本研究结合SimulationX软件对负载补偿阀芯进行建模分析,主要分析节流槽作用及对节流槽型式进行改进对比分析。