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摘 要：合理的改进汽车起重机的液压系统，能够达到降低能量消耗、提高整机工作效率的目的。例如起重机卷扬工作系统，以分析两种不同液压系统（主阀的阀前补偿与阀后补偿）的工作原理为基础，在虚拟平台软件上对此进行建模，同时在不同情况下对两种补偿方式进行对比分析研究，研究后并结合实际的运行情况。结果证明，与阀前补偿的方式比较，阀后补偿的方式更节省系统流量，还能提高有效输出率，更能提高整机的工作效率，因此，应该选择应用阀后补偿的液压系统。
关键词：起重机液压系统；效率；补偿阀
压力补偿的方式明显可以节省很多系统能源，因此在工程机械等设备中被广泛应用。文章主要研究的是车载内燃机提供动力的汽车起重机，起重机设备的节能关键在于动力的合理利用。
两种补偿方式的工作原理
汽车起重机的液压动力油，多由一个或两个定量泵的复合工况提供，因此，主阀在重阀、低速的情况下工作时，需要的高压流量比较少，在输出为定量泵的情况下，会有多余的流量，这些流量会沿着系统的溢流阀回到油箱中，这就造成了浪费液压系统的功率，进而影响系统工作效率。起重机的长时间工作，还会使得液压油在不断流出流进的过程中温度升高，这就需要散热系统对其进行降温，系统的结构也因此复杂化。
近几年出现的主阀阀后补偿方式，实现了变量泵流量的自动调节输出，减轻了系统的负荷的同时，提高了系统的工作效率。接下來会比较定量泵阀前补偿方式，与变量泵阀后补偿方式。作为起重机械的重要组成部分，卷扬系统的液压系统传递扭矩是用液压马达的机械传递结构来实现的，进而完成控制重物的上升和下降。文章主要研究的是开式系统中的阀后补偿和阀前补偿方式。
阀前补偿液压系统
阀前补偿阀的主阀不会因外负载的变化而改变工作流量，而是与阀口的开度有关，实现了主阀阀口的压力前后保持稳定，定差溢流阀能够溢流掉多余的流量，完成满足定差减压的目的，负载压力能够低于液压泵的出口压力。因为定差溢流阀和定差减压阀的作用，泵出口压力能够和负载压力相匹配，进而保证系统的高工作效率。
阀前补偿阀的主要作用是将主阀前后的压力保持一致，好让工作流量的变化仅同阀口的开度有关，主阀工作流量不因外负载的变化而改变。定差溢流阀的主要作用是将液压泵的出口压力提升至高于最大负载压力，使其恩能够餍足定差减压阀的压力需求，在小开口时溢流掉定量泵多余流量（见图1）。
阀后补偿液压系统
压力油控制改变变量泵的斜盘角度，实现了变量泵的排出流量随着系统工作需求的改变而改变，这时变量泵相当于恒压变设定压力的变量泵。阀后补偿液压系统相匹配的不只有泵出口压力和负载压力，还有流量均与、流量，因此提高了更多的工作效率。
在改进后的卷扬阀主要由三位五通阀改为六位，就是在主阀芯中增加了一个凸肩，泵输出的液压油是经由阀芯中部腔口即P2口流入P1口流出，经油道到压力补偿阀，再到工作口。压力补偿阀上的小口将流向工作口的液压油引导至变量泵的控制口，阀处于中位，整体系统不需要流量后，反馈压力为零，变量泵的输出流量归零。由于液压油先经过主阀，再经过补偿阀，故称之为阀后补偿方式（见图2）。
推进负载的压力油主要是通过控制变量的斜盘角度来进行的，变量缝排除的流量依据系统的实际工作需要来进行变化，这种情况时，变量泵相当于是一个变设定压力的恒压变量泵，因为发后补偿液压系统具有泵出口压力、流量均与负载压力及流量匹配，就是使得这种系统具有更好的效率。
典型工况下两种系统的性能对比
为了能够更好的对阀前补偿和阀后补偿系统进行比较其中的优势和劣势，将两个模型设置为同一典型工况下，来进行对比分析。参数设置：负载：10MPa；泵流量：225L/min；仿真时间：100s；阀芯开度0～12mm。
压力曲线在小开口是波动的情况不同，引发这种情况的主要原因是阀芯凸剪口上上节流口形状大小区别造成的（见图3）。在推动阀芯时，节流口应与阀体之间配合，形成变化的阀口面积曲线，从发口的压力特性来看，阀前补偿的压力特性较好，对阀的冲击较小，对流量特性，发后补偿在校开口端流量梯度较小，线性更加优良，对低速工程的运行稳定性及精确性更有利（见图4）。
泵出口压力曲线同阀口压力曲线趋势大致相同，引发这种现象的主要原因是压力补偿的方式引起的（见图5、图6），阀口补偿方式运用变量泵，泵输出流量和负载流量基本相当，流量的浪费度很小，阀前补偿阀方式中，定量泵输出流量大致保持在225L/min，阀口没有全部张开时，会有一定的流量浪费，并且开口越小，流量的浪费越大，导致系统发热。泵输出功率对比（见图7）。
阀后补偿的功率需求相对较小，更有力与能源的节约，特别是在低速吊在或者是在阀口张开程度较小时这种情况更加明显，例如在阀芯位移在2MM时，阀前补偿方式泵的输出功率为阀后补偿方式的输出功率大约在四倍左右。
结束语
文章通过对比研究起重机主阀的两种工作补偿方式，并研究了典型工况的工作过程，证明了阀后补偿方式更能节省能源，尤其是在低速工作和负载启动时。事实上，应用阀后补偿方式的系统，在实际的汽车起重机生产使用中，已经产生了不错的效果。
参考文献：
[1]李庭贵.气动机械手搬运物料精确定位控制系统设计[J].液压与气动，2012，（1）：54-56.
[2]李宏兴，孙勒.气动平衡系统在生产线设备中的应用[J].液压与气动，2013，（1）：43-44.
关键词：起重机液压系统；效率；补偿阀
压力补偿的方式明显可以节省很多系统能源，因此在工程机械等设备中被广泛应用。文章主要研究的是车载内燃机提供动力的汽车起重机，起重机设备的节能关键在于动力的合理利用。
两种补偿方式的工作原理
汽车起重机的液压动力油，多由一个或两个定量泵的复合工况提供，因此，主阀在重阀、低速的情况下工作时，需要的高压流量比较少，在输出为定量泵的情况下，会有多余的流量，这些流量会沿着系统的溢流阀回到油箱中，这就造成了浪费液压系统的功率，进而影响系统工作效率。起重机的长时间工作，还会使得液压油在不断流出流进的过程中温度升高，这就需要散热系统对其进行降温，系统的结构也因此复杂化。
近几年出现的主阀阀后补偿方式，实现了变量泵流量的自动调节输出，减轻了系统的负荷的同时，提高了系统的工作效率。接下來会比较定量泵阀前补偿方式，与变量泵阀后补偿方式。作为起重机械的重要组成部分，卷扬系统的液压系统传递扭矩是用液压马达的机械传递结构来实现的，进而完成控制重物的上升和下降。文章主要研究的是开式系统中的阀后补偿和阀前补偿方式。
阀前补偿液压系统
阀前补偿阀的主阀不会因外负载的变化而改变工作流量，而是与阀口的开度有关，实现了主阀阀口的压力前后保持稳定，定差溢流阀能够溢流掉多余的流量，完成满足定差减压的目的，负载压力能够低于液压泵的出口压力。因为定差溢流阀和定差减压阀的作用，泵出口压力能够和负载压力相匹配，进而保证系统的高工作效率。
阀前补偿阀的主要作用是将主阀前后的压力保持一致，好让工作流量的变化仅同阀口的开度有关，主阀工作流量不因外负载的变化而改变。定差溢流阀的主要作用是将液压泵的出口压力提升至高于最大负载压力，使其恩能够餍足定差减压阀的压力需求，在小开口时溢流掉定量泵多余流量（见图1）。
阀后补偿液压系统
压力油控制改变变量泵的斜盘角度，实现了变量泵的排出流量随着系统工作需求的改变而改变，这时变量泵相当于恒压变设定压力的变量泵。阀后补偿液压系统相匹配的不只有泵出口压力和负载压力，还有流量均与、流量，因此提高了更多的工作效率。
在改进后的卷扬阀主要由三位五通阀改为六位，就是在主阀芯中增加了一个凸肩，泵输出的液压油是经由阀芯中部腔口即P2口流入P1口流出，经油道到压力补偿阀，再到工作口。压力补偿阀上的小口将流向工作口的液压油引导至变量泵的控制口，阀处于中位，整体系统不需要流量后，反馈压力为零，变量泵的输出流量归零。由于液压油先经过主阀，再经过补偿阀，故称之为阀后补偿方式（见图2）。
推进负载的压力油主要是通过控制变量的斜盘角度来进行的，变量缝排除的流量依据系统的实际工作需要来进行变化，这种情况时，变量泵相当于是一个变设定压力的恒压变量泵，因为发后补偿液压系统具有泵出口压力、流量均与负载压力及流量匹配，就是使得这种系统具有更好的效率。
典型工况下两种系统的性能对比
为了能够更好的对阀前补偿和阀后补偿系统进行比较其中的优势和劣势，将两个模型设置为同一典型工况下，来进行对比分析。参数设置：负载：10MPa；泵流量：225L/min；仿真时间：100s；阀芯开度0～12mm。
压力曲线在小开口是波动的情况不同，引发这种情况的主要原因是阀芯凸剪口上上节流口形状大小区别造成的（见图3）。在推动阀芯时，节流口应与阀体之间配合，形成变化的阀口面积曲线，从发口的压力特性来看，阀前补偿的压力特性较好，对阀的冲击较小，对流量特性，发后补偿在校开口端流量梯度较小，线性更加优良，对低速工程的运行稳定性及精确性更有利（见图4）。
泵出口压力曲线同阀口压力曲线趋势大致相同，引发这种现象的主要原因是压力补偿的方式引起的（见图5、图6），阀口补偿方式运用变量泵，泵输出流量和负载流量基本相当，流量的浪费度很小，阀前补偿阀方式中，定量泵输出流量大致保持在225L/min，阀口没有全部张开时，会有一定的流量浪费，并且开口越小，流量的浪费越大，导致系统发热。泵输出功率对比（见图7）。
阀后补偿的功率需求相对较小，更有力与能源的节约，特别是在低速吊在或者是在阀口张开程度较小时这种情况更加明显，例如在阀芯位移在2MM时，阀前补偿方式泵的输出功率为阀后补偿方式的输出功率大约在四倍左右。
结束语
文章通过对比研究起重机主阀的两种工作补偿方式，并研究了典型工况的工作过程，证明了阀后补偿方式更能节省能源，尤其是在低速工作和负载启动时。事实上，应用阀后补偿方式的系统，在实际的汽车起重机生产使用中，已经产生了不错的效果。
参考文献：
[1]李庭贵.气动机械手搬运物料精确定位控制系统设计[J].液压与气动，2012，（1）：54-56.
[2]李宏兴，孙勒.气动平衡系统在生产线设备中的应用[J].液压与气动，2013，（1）：43-44.