基于FLUNT仿真软件的液压多路阀的旁通设计及挖掘机整车试验验证

于晓晨

三一重机有限公司，中国·江苏 昆山 215300

1 引言

按照挖掘机常用的液压系统，10t 以上的挖掘机常用的液压系统有负流量和正流量系统。液压系统中当挖掘机不工作时，主泵输出的液压油会通过旁通油路直接回液压油箱，从而降低怠工时的油耗。

论文介绍一种基于FLUNT 仿真软件设计过程中的早期介入，通过仿真验证得到设计方向后再进行正向设计，从而得到更优化的设计方案。设计完成后，通过挖掘机主机的整个实验来验证设计的有效性。

2 挖掘机多路阀传统的旁通设计

挖掘机多路阀主要是以日本川崎为主的日本厂商长期与中国合作，形成了中国挖掘机及液压系统都是以日本技术为主的现象。川崎主阀（10t 以上的主阀）旁通都是以主阀芯匹配主阀孔进行流量通路和截止，如图1川崎13RB 阀剖面图所示。其中壳体中间串联各个主阀芯的Y 型流道配合主阀芯的结构达到了中位旁通的目的。

图1 川崎13RB 阀剖面图

如图2川崎13RB 阀旁通流道说明所示，当所有阀芯处于中位状态时，从液压泵提供的液压油从P1 口流入主阀，液压油通过流道（1）流经直线行走阀芯，左行走阀芯、铲斗阀芯、动臂1 阀芯和斗杆2 阀芯流入中位旁通油路（2）完成中位M 形滑阀机能，从回油口R1 流回挖掘机的液压油箱[1]。

图2 川崎13RB 阀旁通流道说明

2.1 传统旁通回油的缺点

由于挖掘机要实现行走动作和挖掘机其他动作的联动，行走的阀芯都会设计布置在多路阀进油口的位置，让液压油先通过行走和直线行走阀芯后再供到其他动作的阀芯上去。……