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力士樂4WEH16E72/6HG24N9ETK4/B10換向閥換向時(shí)電磁鐵與復(fù)位彈簧的受力分析
更新時(shí)間:2025-08-12   點(diǎn)擊次數(shù):62次

   力士樂4WEH16E72/6HG24N9ETK4/B10換向閥換向時(shí)電磁鐵與復(fù)位彈簧的受力分析如下:

電磁鐵受力過(guò)程

通電階段

電磁鐵(如型號(hào)中的6HG24N9)得電后,電磁力克服彈簧預(yù)緊力,推動(dòng)先導(dǎo)控制閥芯移動(dòng)。

先導(dǎo)閥芯位移導(dǎo)致主閥芯一側(cè)彈簧腔壓力升高(如左側(cè)彈簧腔加壓),形成壓力差(ΔP)。

主閥芯在壓力差作用下克服另一側(cè)復(fù)位彈簧力(如右側(cè)彈簧力)及摩擦力,產(chǎn)生軸向位移(換向動(dòng)作)。

關(guān)鍵參數(shù):電磁鐵推力需大于彈簧預(yù)緊力與液壓卡緊力之和(典型值:彈簧預(yù)緊力約50-100N,電磁鐵推力可達(dá)200-500N)。

斷電階段

電磁鐵失電后,電磁力消失,先導(dǎo)閥芯在彈簧作用下復(fù)位,主閥芯兩側(cè)彈簧腔壓力平衡。

主閥芯在復(fù)位彈簧力作用下返回初始位置(零位),實(shí)現(xiàn)換向復(fù)位。

復(fù)位彈簧受力過(guò)程

初始狀態(tài)(零位)

主閥芯通過(guò)兩個(gè)復(fù)位彈簧(對(duì)稱布置)保持在中間位置,彈簧力平衡(F?=F?)。

彈簧腔通過(guò)先導(dǎo)閥與油箱連通,壓力接近大氣壓,無(wú)額外液壓力作用。

換向階段

當(dāng)一側(cè)彈簧腔加壓時(shí)(如左側(cè)),該側(cè)彈簧被壓縮,彈簧力增大(F?' = F? + ΔF)。

主閥芯在壓力差(ΔP·A)與彈簧力差(ΔF)共同作用下移動(dòng),直至達(dá)到新平衡位置。

設(shè)計(jì)特點(diǎn):彈簧剛度需匹配液壓系統(tǒng)響應(yīng)需求,避免過(guò)軟導(dǎo)致?lián)Q向遲緩或過(guò)硬引發(fā)沖擊。

復(fù)位階段

電磁鐵斷電后,先導(dǎo)閥芯復(fù)位,加壓側(cè)彈簧腔泄壓,彈簧力恢復(fù)至初始值(F?)。

主閥芯在兩側(cè)彈簧力平衡及液壓反力作用下返回零位,完成換向循環(huán)。

關(guān)鍵受力平衡方程

換向時(shí)主閥芯受力平衡

ΔP?A=F 

彈簧差+F 摩擦

其中:

ΔP:主閥芯兩側(cè)壓力差(由先導(dǎo)控制閥調(diào)節(jié));

A:主閥芯有效作用面積;

F 彈簧差:兩側(cè)彈簧力差值;

F 摩擦:閥芯運(yùn)動(dòng)摩擦力(約5-20N)。

彈簧力計(jì)算

F 彈簧=k?Δx

其中:

k:彈簧剛度(N/mm);

Δx:彈簧壓縮量(與閥芯位移成正比)。

設(shè)計(jì)優(yōu)化點(diǎn)

彈簧預(yù)緊力調(diào)整

通過(guò)更換不同剛度彈簧或調(diào)整預(yù)壓縮量,可改變換向壓力閾值,適應(yīng)不同工況需求。

電磁鐵與彈簧匹配

電磁鐵推力需留有足夠余量(通常≥1.5倍彈簧預(yù)緊力),以確??煽繐Q向。

液壓卡緊力補(bǔ)償

閥芯設(shè)計(jì)采用錐面或均壓槽結(jié)構(gòu),降低液壓卡緊力(典型值<10N),減少?gòu)椈韶?fù)荷。


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