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《負載敏感系統(tǒng)的原理及其應(yīng)用.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第6期（總第43期）No．6(SerialNo．43)2010年11月FluidPowerTransmissionandControlNov.2010負載敏感系統(tǒng)的原理及其應(yīng)用景俊華（同濟大學中德學院上海200092）摘要：負載敏感系統(tǒng)是近年來在工程機械領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的一項技術(shù)。文章介紹了該技術(shù)的原理、結(jié)構(gòu)、類型及其特點，并分析了具有抗飽和功能的負載獨立流量分配系統(tǒng)實現(xiàn)負載獨立流量分配的過程。依據(jù)實例探討了新型負載敏感系統(tǒng)對比傳統(tǒng)流量控制方式的節(jié)能優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：工程機械；負載敏感；流量分配；節(jié)能中圖分類號：TH137文獻標識碼：A文章編號：1672－8904（2010）06－0
2、021－004泵的輸出壓力與負載壓力的壓差△P是由負載前言敏感閥的彈簧調(diào)定的，通常為泵最高壓力的1%~5%現(xiàn)代工程機械要求液壓系統(tǒng)能耗低,精度高,并(約1.5到2.5MPa)，因此泵的壓力只需要比負載壓且能夠?qū)崿F(xiàn)同步動作的幾個執(zhí)行元件在運動時互不力略高，這有利于延長泵的壽命。干擾。負載敏感技術(shù)利用負載變化引起的壓力變化由公式去調(diào)節(jié)泵或閥的壓力與流量以適應(yīng)系統(tǒng)的工作需pLQpLpp-△p△p求，因此在很多工況下能夠很好地滿足上述要求。η====1-ppQpppppp1負載敏感系統(tǒng)基本原理及結(jié)構(gòu)采用“閉中心”系統(tǒng)的負載敏感系統(tǒng),是由負載式中，△p為壓差；pL為負載壓力；pp為泵的輸出
3、感應(yīng)式變量柱塞泵與負載敏感控制閥組成,如圖1壓力。所示。泵的排量可調(diào)，無需設(shè)置溢流閥，比“開中心”可知,壓差△p值小能源利用率高，但是加大了系統(tǒng)節(jié)省能源。控制難度，壓差大易于控制，但是能耗相應(yīng)變大。當壓差△p恒定時，負載壓力pL越大，泵的輸出壓力pp也隨之變大，系統(tǒng)效率提高。1.2流量系統(tǒng)所需的流量是由多路閥節(jié)流口的開度控制的，與系統(tǒng)的實際需要流量相等，如圖2所示,無溢流損失，只有壓力損失，實現(xiàn)了節(jié)能。圖1傳統(tǒng)的負載敏感液壓回路當液壓系統(tǒng)未工作時，在較低的壓力下保持處aP/M于待機狀態(tài)，多路閥1切斷執(zhí)行器與變量柱塞泵之p間的壓力信號。當多路閥工作時，先從執(zhí)行器得到壓力需求，并將壓
4、力信號通過負載感應(yīng)油路(圖中虛線)傳遞給壓差調(diào)節(jié)閥3(即負載敏感閥）,它和最高壓力調(diào)節(jié)閥2共同控制柱塞泵的變量機構(gòu)，使泵的q/(L/min)[1]圖2負載敏感系統(tǒng)壓力流量圖輸出壓力對系統(tǒng)壓力做出響應(yīng)。1.1壓力液壓系統(tǒng)由此實現(xiàn)了根據(jù)負載變化提供所需壓力-流量的特性。收稿日期：2010－08－262系統(tǒng)基本類型作者簡介：景俊華（1983-），男，碩士研究生，德國波鴻魯爾大學碩士研究生。222010年第6期實際工況中應(yīng)用較多的是單泵多負載復(fù)合動高壓力來控制泵和壓力補償閥,見圖4。作，此時負載間的相互干擾使控制變得復(fù)雜。為使泵的供油壓力足以驅(qū)動兩負載中較大者，可利用梭閥將兩回路中較高的
5、負載壓力通過負載傳感油路傳遞給變量泵。在兩回路的負載壓力不同時，系統(tǒng)不能保證兩執(zhí)行元件均具有流量匹配特性，只能使負載壓力較高的回路保持流量和壓力補償?shù)奶卣?。為避免這種不利的影響，可在各回路設(shè)置壓力補償閥，以便調(diào)節(jié)執(zhí)行元件間的負載差。根據(jù)壓力補償閥在液壓回路中的位置，可以將負載敏感系統(tǒng)分為閥前補償?shù)膫鹘y(tǒng)的負載敏感系統(tǒng)LS和閥后補償?shù)呢撦d獨立流量分配系統(tǒng)。q=f(A)2.1閥前補償△p1=△p2閥前補償是負載傳感系統(tǒng)較為傳統(tǒng)的壓力補償圖4閥后補償液壓回路方法，見圖3。壓力補償閥位于主閥節(jié)流口之前，將主閥口后的負載壓力引入壓力補償閥，且補償閥彈即使泵的流量小于系統(tǒng)復(fù)合運動所需的流量，簧
6、腔引入的壓力是本回路的負載壓力。工作時，壓力系統(tǒng)也會按比例將流量分配給各個執(zhí)行器，而不是[2]補償閥通過其內(nèi)部截流口開度的變化來調(diào)整主閥口流向負載壓力小的執(zhí)行器。這樣各個動作的相對速前的壓力，使主閥口前后的壓差為常值，這樣主閥芯度就不會變化，從而保證了動作的協(xié)調(diào)性，避免沖控制截流面積的變化來控制并分配流量,流量大小擊。就只與該閥口的開度有關(guān)，而不受負載壓力的影響,3負載獨立流量分配系統(tǒng)工作原理提高了閥的控制性能。當通過所有的閥截流面所需的流量大于泵所能當通過所有的閥截流面的流量小于泵所能提供提供的流量時，傳統(tǒng)的負載敏感系統(tǒng)就喪失了其控的流量時，主閥節(jié)流口兩端的壓差近似地等于變量制
7、能力，壓力補償閥的壓差調(diào)節(jié)將失效，負載壓力高泵流量控制器（即壓差調(diào)節(jié)閥）的設(shè)定壓差，壓力損的用戶降低其速度直至停止，流量大部分流向負載失是在泵到節(jié)流口的油路上。負載最高壓力通過負壓力低的用戶，這是傳統(tǒng)的負載敏感系統(tǒng)的缺點。載敏感油路傳遞到負載壓力低的壓力補償器彈簧腔內(nèi)，即圖5中的（1）處。在壓力補償器作用下,兩只控制閥節(jié)流口后，也即圖5中的（2）處的壓力相等,即p1'=p2'，兩個控制閥節(jié)流口兩端的壓差為△p1=pp-p1'；△p2=pp-p2'；△p1=△p2=Cp。各個執(zhí)行器
