负载感应变量泵、比例阀的节能控制

英德康

“负载感应”泵、阀的节能控制-摘自国外液压网站
' b- U7 N+ m; l  B% W
+ q0 Y7 W  ]0 {' z  p! E/ }& ]2008-07-23
( q& l# s( Q; n! r5 h8 d" b“负载感应”通常是描述开式回路变量泵时常用的术语。之所以称之“负载感应”，是变量泵可以感应
$ |& b8 l2 M* `  F节流环的出口负载感应压力，泵可以维持节流环两端的压差恒定，并实现流量的比例调节。该节流环通常是比例换向阀，但是根据不同的应用，也可以是锥阀或固定节流环。
4 D6 M/ ^8 u+ K, B' C1 X- ?在液压工程机械中，流量、压力波动较大，采用负载感应回路可以实现节能，较少功耗。详见图1. 系统中流量转为有用功，输入功率的发热损耗与容积效率的损耗相当。在安装溢流阀的定量泵回路中，泵流量100%做功的工况十分有限，多数情况系统都是在部分工况或微动工况工作，大部分流量都通过溢流阀发热损耗了。如果负载压力低于溢流阀设定压力，溢流发热加上换向阀进出口压降的发热损耗，能量损耗则更加严重。
同样，装有压力补偿器的变量泵系统在部分工况或微动工况时，流量小且负载压力大大低于溢流阀设定压力时，由于这种泵是在最大压力下调节，泵流量为最大，换向阀进出口的压降导致发热损耗同样严重。
" k7 S; \) Y: e& F4 g; h负载感应控制的变量泵基本消除了无效功的发热损耗。系统的发热损耗仅限于换向阀进出口实际流量的压降发热损耗，而且随实际系统工作压力的变化保持恒定。见图1的最下图示。
& o8 t( B+ a  r- m" a; s4 m负载感应回路通常包括轴向柱塞变量泵，负载感应驱动机构和配置有负载感应梭阀网络的比例多路换向阀（见图2）。负载感应网络的LS口与变量泵负载感应控制阀的X口相连。多路换向阀中负载感应网路（红色图示）通过一系列梭阀与每个工作控制阀片的A口和B口相通，从而保证所感应到最高负载压力可以通过梭阀传至变量泵的控制阀。

5 t% ^6 v% J+ K5 J9 Z- y' A# v为了说明负载感应泵和多路换向阀的配合作用。我们用一个手动换向阀和液压绞车的例子来做对比。操作员推动手动阀，滑阀行程为20%，绞车滚筒以5RPM速度旋转。为了说明原理，我们把换向阀比做固定节流环。当节流环进出口两端的压降不断降低，流经节流环的流量则相应减少。
当绞车的负载增加时，节流环（换向阀）出口的负载感应压力亦相应增加。此时，流经节流环（换向阀）的压降降低，节流环的流量减少，绞车速度开始减慢。
在负载感应回路中，节流环（换向阀）出口的负载感应压力通过换向阀的负载感应梭阀网络传至变量泵的控制阀。变量泵的负载感应控制阀即刻响应增加的感应压力，推动斜盘使泵排量缓缓增加，节流环（换向阀）进口的压力开始上升。这种作用可以维持节流环（换向阀）进出口的压力恒定，流量恒定，从而达到绞车速度的恒定。节流环（换向阀）进出口的压降 delta P 维持在10-30公斤。当所有换向阀回到中位，负载感应压力释放至油箱，泵负载感应控制阀维持在相当于或略高于设定压降值，变量泵处于起始待命状态。
由于变量泵只根据负载感应驱动器的指令大小来输出流量，负载感应控制方式无节流发热损耗，节能效应明显。正如上述例子所示，驱动控制效果明显改善。负载感应控制可以保证流量控制的恒定，而不受泵驱动轴速度变化的影响。如果泵的速度减低，负载感应控制阀推动斜盘增加排量，维持节流环（换向阀）的压差，直到排量达到最大量。

压路机一号

负载感应和正负流量控制比较起来谁更好一些？

joey_huang

如果负载压力低于溢流阀设定压力，溢流发热加上换向阀进出口压降的发热损耗，能量损耗则更加严重。
; h& h  t" s6 |; g3 @! z) w" |# c是低吗?
我认为是高吧?

学着

原帖由 joey_huang 于 2009-3-13 10:07 发表
如果负载压力低于溢流阀设定压力，溢流发热加上换向阀进出口压降的发热损耗，能量损耗则更加严重。
是低吗?
我认为是高吧?

) E$ A2 [% e( K3 Q% W) C, k) ~
  J" e5 j9 m9 ~9 k* {3楼有道理。

学着

的确是篇好文章，不过有些东西需仔细校对一下。

ZYL1979419

这个问题是该好好讨论一下，我也很期待

英德康

如果负载压力低于溢流阀设定压力，溢流发热加上换向阀进出口压降的发热损耗，能量损耗则更加严重。
是低吗?
我认为是高吧?
joey_huang 发表于 2009-3-13 10:07

5 C: _$ R6 r/ G) t$ U" g3 U" ^请下载一下文章，内有图解，详细说明了发热损耗的状态。
! D  J( F+ W/ E若负载为100%溢流阀压力，则全部做功，无热损耗。若负载压力为1/2,流量100%，能耗也不大。但若负载压力为1/2,流量1/2, 1/2流量溢流发热了，能量损耗就很严重。

益利亚

$ M2 n+ {2 }% l" M. a现在我就遇到这样的问题恒功率变量的泵，没有负载敏感，在低速微调的时候压力切断阀就要经常工作能量损耗大，还没想到好办法啊！！
就跟这句话差不多（同样，装有压力补偿器的变量泵系统在部分工况或微动工况时，流量小且负载压力大大低于溢流阀设定压力时，由于这种泵是在最大压力下调节，泵流量为最大，换向阀进出口的压降导致发热损耗同样严重）

英德康

; w" I, _  m5 V, P6 s/ W. P7 D8 _

现在我就遇到这样的问题恒功率变量的泵，没有负载敏感，在低速微调的时候压力切断阀就要经常工作能量损耗大，还没想到好办法啊！！
就跟这句话差不多（同样，装有压力补偿器的变量泵系统在部分工况或微动工况时，流 ...
# u$ _5 x5 d1 n, I% K6 |益利亚 发表于 2009-5-19 10:10

1，可以在进口阀片采用定差旁通溢流阀，也称3通压力补偿阀，可以满足低压低速微调时流量分配。
- J6 C$ v6 n/ B& f例如：负载为4Mpa。压力补偿器的压差弹簧为0.1Mpa、。在低速微调时，泵部分流量以负载压力4Mpa+压力补偿阀0.1Mpa压力溢流，部分流量满足低速调整。
# Z2 b9 x: I+ b- b( A% T; i* T2，可采用配置电子油门驱动器的整机控制系统。发动机转速总是响应电子摇杆的信号，随电子摇杆摆动角度自动调整发动机转速，满足各种工况的流量要求。

daliancnc

谢谢学习了