負(fù)載傳感系統(tǒng)及其應(yīng)用

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1、EquipmentManufacturingTechnologyNo14,2003試驗(yàn)與研究負(fù)載傳感系統(tǒng)及其應(yīng)用112紀(jì)云鋒,陳欠根,張新海(11中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙　410083;21湖南山河智能機(jī)械股份有限公司,湖南長(zhǎng)沙　410100)摘要:負(fù)載傳感控制作為一種先進(jìn)的液壓技術(shù),近幾年在工程機(jī)械上展現(xiàn)了其應(yīng)用趨勢(shì)。筆者介紹了負(fù)載傳感技術(shù)原理及其發(fā)展,以及它在挖掘機(jī)上的應(yīng)用。關(guān)鍵詞:負(fù)載傳感;壓力補(bǔ)償;負(fù)載獨(dú)立流量分配中圖分類(lèi)號(hào):TH137文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1672-545X(20

2、03)04-0010-03腔引入的壓力是各回路本身的負(fù)載壓力,工作時(shí),靠引言補(bǔ)償閥的開(kāi)度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)各回路主閥前后的壓差保持恒定值$P0。系統(tǒng)原理如圖1所示?！　」こ虣C(jī)械的作業(yè)對(duì)象復(fù)雜,負(fù)載變化比較大,這　　其流量的大小可用節(jié)流口流量公式計(jì)算:給工程機(jī)械的手動(dòng)與電動(dòng)控制的微動(dòng)調(diào)節(jié)帶來(lái)了不利影響,同時(shí)多路閥的復(fù)合操作也出現(xiàn)了相互影響。22Q=CA(PP-PL)=CA$P0(1)QQ采用負(fù)荷傳感技術(shù)不但可以解決這兩個(gè)問(wèn)題,而且　　式中:Q—流經(jīng)閥口的流量,還可以使泵的流量全部應(yīng)用于負(fù)載上,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。所

3、C—流量常數(shù),以負(fù)載傳感技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于工程機(jī)械的A—閥口開(kāi)度,液壓控制上。Q—油液的密度,1　常規(guī)負(fù)載傳感系統(tǒng)PP、PL—主閥口前、后的壓力?！　∈?1)表明:泵的流量與方向閥開(kāi)度成正比,操　　該系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的閥前壓力補(bǔ)償方法,其特點(diǎn)縱方向閥改變其開(kāi)口大小,便可改變泵的流量,使其是壓力補(bǔ)償閥位于主閥進(jìn)油口之前,且補(bǔ)償閥彈簧剛好等于負(fù)載所需要的流量。如,當(dāng)方向閥開(kāi)口調(diào)小時(shí),壓差$P=(PP-PL)瞬時(shí)變大,LS閥芯失去平衡而左移,壓力油進(jìn)入變量缸活塞大腔,使泵流量減少,$P減小,直到$P重

4、新等于$P0時(shí),LS閥芯重新回到平衡位置,故泵輸出的流量始終保持與負(fù)載所需要的流量相適應(yīng)?！　×硪环矫?當(dāng)方向閥的開(kāi)度一定時(shí),負(fù)載變化不會(huì)影響進(jìn)入執(zhí)行元件的流量,即負(fù)載流量與負(fù)載大小無(wú)關(guān)。若負(fù)載壓力因某種原因降低,則流量瞬時(shí)增加,同時(shí)壓差$P變大,LS閥芯左移,泵流量減小,方向閥口處的壓降$P減小,直至$P重新等于$P0,這時(shí)LS閥芯又回到平衡位置保持(PP-PL)圖1　負(fù)載傳感系統(tǒng)原理圖=$P0。這表明泵的供油壓力PP隨負(fù)載壓力變化,11伺服缸　21LS閥　31梭閥　41主閥　51壓力補(bǔ)償閥二者

5、之間僅相差一個(gè)恒定的壓差$P0(約2MPa)。作者簡(jiǎn)介:紀(jì)云鋒(1977-),男,漢族,浙江衢州人,中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院在讀碩士研究生,主要從事挖掘機(jī)機(jī)電一體化方向研究。收稿日期:2003-08-0410　　　　　　　　　　　　　　　　　《裝備制造技術(shù)》　2003年第4期　　　這種系統(tǒng)在泵流量未飽和時(shí)具有較好的控制性感系統(tǒng)的例子。能,但當(dāng)流量需要超過(guò)泵的供油能力,即泵流量飽和　　系統(tǒng)的配置采用Rexroth公司的LUDV閉心時(shí),各回路所得到的流量按負(fù)載大小的順序減少,甚系統(tǒng),基于SX14L(主閥)

6、和A11VO(主泵)的至使較大的負(fù)載停止運(yùn)動(dòng)。對(duì)于在任何情況下都希LUDV系統(tǒng)目前在歐洲市場(chǎng)應(yīng)用較為廣泛。該系統(tǒng)望實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制來(lái)說(shuō),這顯然是不理想的。能充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)功率,降低能耗,而且各執(zhí)行元件的動(dòng)作相互獨(dú)立,互不干擾,駕駛員輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)2　改進(jìn)的負(fù)載傳感系統(tǒng)作,減輕工作強(qiáng)度,顯著提高工作效率?！　榱丝朔厦娴膯?wèn)題,采用減壓閥引入二次壓4　結(jié)束語(yǔ)力反饋(圖2),將二次壓力分別引入每個(gè)壓力補(bǔ)償閥。當(dāng)泵供給流量不足情況發(fā)生時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將負(fù)從上面分析可以看出負(fù)載傳感系統(tǒng)具有下列特載輕的壓力補(bǔ)償閥

7、開(kāi)口減小,以保證流量按比例分征:配到各個(gè)執(zhí)行器。(1)可檢測(cè)出負(fù)載壓力,使系統(tǒng)的供油壓力始終僅高出負(fù)載壓力一個(gè)很小壓差。操縱方向閥改變閥口開(kāi)度,泵能自動(dòng)調(diào)節(jié)并輸出與負(fù)載速度要求相適應(yīng)的流量,而與負(fù)載大小無(wú)關(guān)。實(shí)現(xiàn)了泵輸出功率與負(fù)載需要的匹配,大大提高了系統(tǒng)效率。(2)流量控制特性好,因比例方向控制閥兩端壓差不隨負(fù)載變化,流量穩(wěn)定,控制準(zhǔn)確便于實(shí)現(xiàn)遙控、程控及微機(jī)控制。采用負(fù)載傳感技術(shù)大大提高了系統(tǒng)效率,達(dá)到了節(jié)能和比例控制的目的。因此,負(fù)載傳感技術(shù)是將來(lái)工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的發(fā)展方向。圖2　改進(jìn)的負(fù)載

8、傳感系統(tǒng)圖3　負(fù)載獨(dú)立流量分配系統(tǒng)　　這種系統(tǒng)采用閥后補(bǔ)償方法,即將壓力補(bǔ)償閥設(shè)計(jì)在控制閥之后(圖3),執(zhí)行元件的最高壓力P1(設(shè)P1>P2)的信號(hào)傳遞給所有的壓力補(bǔ)償閥和液壓泵,由壓力流量調(diào)節(jié)器給定的約為2MPa的壓差作為調(diào)節(jié)壓差△P作用于系統(tǒng),加于控制閥的壓差△P由于壓力Pm1=Pm2而相等,使泵按閥開(kāi)口面積A1和A2成正比供油?！　∧壳安捎迷摷夹g(shù)的有Linde公司的VW系列同步閥、Rexroth公司的LUDV閥及小松公司的CLSS系統(tǒng)等。圖3　負(fù)載獨(dú)立流量分配系統(tǒng)原理圖3　應(yīng)