2.3　控制閥

以下描述的是ZAXIS130W主控制閥結構原理。

2.3.1　結構

控制閥控制壓力油的流量和液壓油路內的油流向。控制閥的主要零部件包括主溢流閥、過載溢流閥、流量匯合閥、抗漂移閥、流量控制閥、再生閥、輔助流量匯合閥、旁通截流閥和閥柱。各閥柱由先導壓力油操作。

閥柱的布置如下，從機器前側開始。4閥柱側：行走、鏟斗、動臂1、斗桿2；5閥柱側：定位、輔件、動臂2、斗桿1、回轉。

主控制閥的結構如圖2-43所示。其主要剖面結構如圖2-44所示。

2.3.2　液壓油路

（1）主油路

來自主泵Ⅰ的壓力油流向4閥柱側控制閥，來自主泵Ⅱ的壓力油流向5閥柱側控制閥。左、右主油路均配有并聯油路，使得可以進行復合操作。動臂和斗桿均配有流量匯合油路，因此，當進行單獨操作時，來自主泵Ⅰ和Ⅱ的壓力油可以一起提供至各油缸，其主油路如圖2-45所示。

主溢流閥位于主油路（泵和執行機構之間）中，防止在操作（當操作任一操縱桿時）時主油路中的油壓增加到超過設定壓力。

過載溢流閥位于動臂、斗桿和鏟斗油路中（在控制閥和執行機構之間）。過載溢流閥防止沖擊壓力（由于外部載荷在執行機構油路中產生）增加到超過設定壓力。

（2）推土鏟/支腿油路

在各油缸油口處，安裝有一個由來自2閥柱電磁閥（推土鏟/支腿）的信號壓力操作的單向閥。當單向閥關閉時，即使操作推土鏟/支腿先導閥，油缸也不可操作。油缸是否可以操作，取決于當操作推土鏟/支腿先導閥時，相應的單向閥打開還是關閉。

當操作推土鏟/支腿時，來自推土鏟/支腿先導閥的先導壓力油轉流至旁通截流閥。因此，4閥柱側控制閥中的中位油路被堵塞，來自主泵Ⅰ的壓力油進入輔助控制閥，如圖2-46所示。

（3）先導操作油路

來自先導閥的先導壓力油進入控制閥中的閥柱端面，推動閥柱。除移動閥柱以外，先導壓力還同時在下列操作中操作控制閥，如圖2-47所示。

①當完成斗桿收回操作（油路4）時，先導壓力油移動閥柱并轉換斗桿抗漂移閥選擇閥和軟管破裂安全閥（斗桿）閥柱。

②當完成動臂下降操作（油路2）時，先導壓力油移動閥柱并轉換動臂抗漂移閥選擇閥和軟管破裂安全閥（動臂）閥柱。

③當完成定位下降操作（油路10）時，先導壓力油移動閥柱并轉換軟管破裂安全閥（定位）閥柱。

由于控制閥上部分設有空氣排放通路，故積聚在控制閥內的空氣可以自動排出。

（4）外部先導壓力油控制油路

通過從電磁閥裝置（SC）輸送的先導壓力油轉換斗桿再生閥；通過來自信號控制閥中的鏟斗流量控制閥柱的先導壓力油轉換鏟斗流量控制閥；通過從推土鏟/支腿先導閥輸送的先導壓力油轉換旁通截流閥；通過來自定位/輔助先導閥的先導壓力油轉換輔助流量匯合閥和旁通截流閥；通過來自輔助流量控制電磁閥的先導壓力油轉換輔助流量控制閥，參考圖2-47所示先導油路。

2.3.3　溢流閥

（1）主溢流閥

主溢流閥可防止執行機構（如馬達和油缸）的操作過程中，主油路中的壓力增加到超過設定壓力。因此，可防止軟管和管接頭漏油以及執行機構損壞。

主溢流閥的結構如圖2-48所示，其工作過程如下。

①油口HP（主油路）的油壓通過主提動頭中的節流孔a和閥座中的節流孔b作用在先導提動頭上。

②當油口HP中的油壓增加到超過彈簧B的設定力時，先導提動頭離座，允許壓力油通過油道A，圍繞閥套的外徑流向油口LP（液壓油箱）。

③此時，由于節流孔a，油口HP與彈簧腔之間的壓差增大。

④當該壓差增加到超過彈簧A的設定力時，主提動頭離座，使油口HP中的壓力油流向油口LP。

⑤因此，主油路壓力下降。

⑥當主油路的壓力下降到超過規定壓力時，主提動頭在彈簧A的作用下就座。

（2）過載溢流閥

動臂、斗桿、鏟斗和輔助控制閥油路中裝有過載溢流閥，且結構、功能相同。過載溢流閥可以防止當執行機構被外部載荷移動時，各執行機構油路壓力過量增加；另外，當執行機構油路壓力下降時，從液壓油箱中吸油，以防產生氣穴（補油功能）。

①溢流操作　油口HP（主油路）的油壓通過主提動頭中的節流孔a和閥座中的節流孔b作用在先導提動頭上，如圖2-49所示。

當油口HP中的油壓增加到超過彈簧B的設定力時，先導提動頭離座，允許壓力油通過油道h，圍繞閥套的外徑流向油口LP（液壓油箱）。此時，由于節流孔a的作用，油口HP與彈簧腔之間的壓差增大。

當該壓差增加到超過彈簧A的設定力時，主提動頭離座，使油口HP中的壓力油流向油口LP。因此，執行機構油路壓力下降。

當執行機構油路的壓力下降到規定壓力時，主提動頭在彈簧A的作用下關閉。

②補油操作　當油口HP（執行機構油路）的壓力下降到低于油口LP（液壓油箱）時，閥套向右移動。于是，液壓油從油口LP流向油口HP，以防止產生氣穴。

當油口HP的壓力增加到高于規定壓力時，閥套被彈簧C關閉。

2.3.4　保持閥

保持閥位于動臂油缸無桿腔和斗桿油缸有桿腔側的油路中，用于減少油缸自然伸縮。

（1）保持功能操作

當操縱桿（閥柱）在中位時，保持閥（選擇閥）不轉換。因此，動臂油缸無桿腔（斗桿油缸有桿腔側）的壓力油通過控制閥輸送到保持閥單向閥，如圖2-50所示。結果，單向閥閥芯壓在閥座上，堵塞來自油缸的回油油路，使油缸自然伸縮量減少。

（2）接通功能操作

當收回斗桿或下降動臂時，來自先導閥的壓力油切換保持閥的開關閥。單向閥彈簧腔中的液壓油通過選擇閥中的節流孔返回液壓油箱。因此，單向閥離座，允許從動臂油缸底側（斗桿油缸活塞桿側）返回的液壓油流向閥柱，如圖2-51所示。

2.3.5　再生閥

再生閥位于動臂下降和斗桿收回油路中，可以加快油缸操作速度，防止油缸在移動中停頓并改善機器的可控制性，如圖2-52所示。

當動臂下降時，來自油缸底側（如果是斗桿油缸，則在活塞桿側）的回油通過抗漂移閥和閥柱上的孔A進入單向閥。

此時，當油缸活塞桿側（如果是斗桿油缸，則為底側）的壓力油低于底側時，單向閥離座。于是，來自油缸底側的回油流入活塞桿側，因此返回的壓力油被再利用，增加了油缸的操作速度。

當油缸完全伸出或者挖掘負荷增加時，油缸底部油路的油壓增加，使單向閥閥芯緊壓在閥座上，因此，再生功能操作停止。

斗桿再生閥（選擇閥）被來自電磁閥裝置（SC）的先導壓力油轉換，因此，從油缸活塞桿側至液壓油箱的回油油路被堵塞。

2.3.6　流量控制閥

流量控制閥位于鏟斗和輔件油路中。當進行復合操作時，流量控制閥阻塞油流，使其他執行機構優先操作。

（1）當進行鏟斗（輔件）單獨操作時

來自泵Ⅰ的壓力油通過油口P1作用在提動頭中的單向閥上。通常，選擇閥保持開啟，因此來自泵Ⅰ的壓力油使單向閥開啟，并通過選擇閥流入主閥柱，如圖2-53所示。因此，提升閥打開，允許壓力油流向鏟斗閥柱。

（2）當進行鏟斗（輔件）、動臂提升和斗桿收回復合操作時

當同時操作動臂提升和斗桿收回功能時，如圖2-54所示，選擇閥被轉換，因此信號控制閥中的鏟斗流量控制閥受動臂提升先導壓力而轉換。于是，提升閥后部的油壓增加，提升閥的位移量被限制。結果，提升閥的開啟間隙減小，因此流向鏟斗閥柱的油流被阻塞，使壓力油進入動臂提升油路的高壓側。

2.3.7　旁通截流閥

旁通截流閥位于4閥柱側油路之后。當操作推土鏟/支腿時，旁通截流閥被轉換，堵塞4閥柱側油路中的中位油道。

當操縱桿在中位時，旁通截流閥不轉換。來自泵Ⅰ的壓力油通過4閥柱側油路中的中位油道返回液壓油箱，如圖2-55所示。

當操作推土鏟/支腿時，來自先導閥的先導壓力進入油口SJ，使旁通截流閥被轉換。結果，4閥柱側油路中的中位油道被堵塞，允許來自泵Ⅰ的壓力油流向輔助控制閥。

2.3.8　輔助流量匯合閥

輔助流量匯合閥位于4閥柱側油路之前。根據所進行的是單獨操作還是復合操作，輔助流量匯合閥會有不同的操作。

（1）單獨操作

當進行單獨的輔助先導閥操作時，輔助流量匯合閥允許來自泵Ⅰ的壓力油與來自泵Ⅱ的壓力油一起流向輔助閥柱，以提高附件的操作速度。

當操作輔助先導閥時，先導壓力油進入油口SM和油口SJ，從而使輔助流量匯合閥和旁通截流閥被轉換，如圖2-56所示。

當旁通截流閥被轉換時，4閥柱側的中位油路堵塞。此時，輔助流量匯合閥也被轉換，允許來自4閥柱側（泵Ⅰ）的壓力油通過輔助流量匯合閥流向輔助閥柱。因此，來自泵Ⅰ和泵Ⅱ的壓力油均提供到附件，提高附件操作速度。

（2）復合操作

當同時操作輔助先導閥和動臂、斗桿、鏟斗或行走功能時，輔助流量匯合閥不轉換。可以保證動臂、斗桿、鏟斗或行走功能特定的操作速度。不過，當至油口SN的先導壓力被減壓閥降低時，匯合油流提供到輔助油路，如圖2-57所示，并參考圖2-56。

當操作輔助先導閥時，先導壓力油進入輔助流量匯合閥上的油口SM。

當同時操作動臂、斗桿、鏟斗或行走時，來自信號控制閥的先導壓力油進入油口SN；來自油口SM的壓力油作用到輔助流量匯合閥閥柱，朝向打開方向；來自油口SN的壓力油和彈簧A作用到關閉的方向。由于關閉閥柱的力大于打開閥柱的力，所以閥柱保持關閉。

當至油口SN的先導壓力被減壓閥降低時，油口SM處的先導壓力克服油口SN處的先導壓力和彈簧A的彈力。于是，輔助流量匯合閥打開。因此，來自泵Ⅰ和泵Ⅱ的壓力油匯合并一起提供到輔助閥柱。