負載感應變量泵、比例閥的節能控制

英德康

“負載感應”泵、閥的節能控制-摘自國外液壓網站

( k; H' [& e+ h9 r$ ^2008-07-23
“負載感應”通常是描述開式回路變量泵時常用的術語。之所以稱之“負載感應”，是變量泵可以感應
0 E* z* Y8 `) h' F* Q節流環的出口負載感應壓力，泵可以維持節流環兩端的壓差恒定，并實現流量的比例調節。該節流環通常是比例換向閥，但是根據不同的應用，也可以是錐閥或固定節流環。
' k( u! R/ ~3 E0 |9 r在液壓工程機械中，流量、壓力波動較大，采用負載感應回路可以實現節能，較少功耗。詳見圖1. 系統中流量轉為有用功，輸入功率的發熱損耗與容積效率的損耗相當。在安裝溢流閥的定量泵回路中，泵流量100%做功的工況十分有限，多數情況系統都是在部分工況或微動工況工作，大部分流量都通過溢流閥發熱損耗了。如果負載壓力低于溢流閥設定壓力，溢流發熱加上換向閥進出口壓降的發熱損耗，能量損耗則更加嚴重。
2 p" t+ i, e# P- J0 |同樣，裝有壓力補償器的變量泵系統在部分工況或微動工況時，流量小且負載壓力大大低于溢流閥設定壓力時，由于這種泵是在最大壓力下調節，泵流量為最大，換向閥進出口的壓降導致發熱損耗同樣嚴重。
- \  @" H# W9 n* ^; t" G0 K負載感應控制的變量泵基本消除了無效功的發熱損耗。系統的發熱損耗僅限于換向閥進出口實際流量的壓降發熱損耗，而且隨實際系統工作壓力的變化保持恒定。見圖1的最下圖示。
8 }+ i* D; k# z" Z) w2 ]負載感應回路通常包括軸向柱塞變量泵，負載感應驅動機構和配置有負載感應梭閥網絡的比例多路換向閥（見圖2）。負載感應網絡的LS口與變量泵負載感應控制閥的X口相連。多路換向閥中負載感應網路（紅色圖示）通過一系列梭閥與每個工作控制閥片的A口和B口相通，從而保證所感應到最高負載壓力可以通過梭閥傳至變量泵的控制閥。
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為了說明負載感應泵和多路換向閥的配合作用。我們用一個手動換向閥和液壓絞車的例子來做對比。操作員推動手動閥，滑閥行程為20%，絞車滾筒以5RPM速度旋轉。為了說明原理，我們把換向閥比做固定節流環。當節流環進出口兩端的壓降不斷降低，流經節流環的流量則相應減少。
0 L4 j1 r  T5 s+ k7 S8 j* \( P當絞車的負載增加時，節流環（換向閥）出口的負載感應壓力亦相應增加。此時，流經節流環（換向閥）的壓降降低，節流環的流量減少，絞車速度開始減慢。
在負載感應回路中，節流環（換向閥）出口的負載感應壓力通過換向閥的負載感應梭閥網絡傳至變量泵的控制閥。變量泵的負載感應控制閥即刻響應增加的感應壓力，推動斜盤使泵排量緩緩增加，節流環（換向閥）進口的壓力開始上升。這種作用可以維持節流環（換向閥）進出口的壓力恒定，流量恒定，從而達到絞車速度的恒定。節流環（換向閥）進出口的壓降 delta P 維持在10-30公斤。當所有換向閥回到中位，負載感應壓力釋放至油箱，泵負載感應控制閥維持在相當于或略高于設定壓降值，變量泵處于起始待命狀態。
# g2 l4 G4 P* U$ u由于變量泵只根據負載感應驅動器的指令大小來輸出流量，負載感應控制方式無節流發熱損耗，節能效應明顯。正如上述例子所示，驅動控制效果明顯改善。負載感應控制可以保證流量控制的恒定，而不受泵驅動軸速度變化的影響。如果泵的速度減低，負載感應控制閥推動斜盤增加排量，維持節流環（換向閥）的壓差，直到排量達到最大量。

壓路機一號

負載感應和正負流量控制比較起來誰更好一些？

joey_huang

如果負載壓力低于溢流閥設定壓力，溢流發熱加上換向閥進出口壓降的發熱損耗，能量損耗則更加嚴重。
9 q7 l: N% U- @$ r7 v) O是低嗎?
我認為是高吧?

學著

原帖由 joey_huang 于 2009-3-13 10:07 發表
如果負載壓力低于溢流閥設定壓力，溢流發熱加上換向閥進出口壓降的發熱損耗，能量損耗則更加嚴重。
是低嗎?
# N7 S+ J, {' [0 i; [$ u( S$ V3 ~我認為是高吧?

1 O* e0 y+ e! P# v6 e  A3 e
3樓有道理。

學著

的確是篇好文章，不過有些東西需仔細校對一下。

ZYL1979419

這個問題是該好好討論一下，我也很期待

英德康

如果負載壓力低于溢流閥設定壓力，溢流發熱加上換向閥進出口壓降的發熱損耗，能量損耗則更加嚴重。
是低嗎?
$ o% O/ l/ {, c9 r我認為是高吧?
& z& m' `/ x1 D. V' T, \joey_huang 發表于 2009-3-13 10:07

請下載一下文章，內有圖解，詳細說明了發熱損耗的狀態。
% y. h6 X! |3 k. y1 N若負載為100%溢流閥壓力，則全部做功，無熱損耗。若負載壓力為1/2,流量100%，能耗也不大。但若負載壓力為1/2,流量1/2, 1/2流量溢流發熱了，能量損耗就很嚴重。

益利亞

/ y1 y: P! ~5 N7 r  M+ ]) ?
現在我就遇到這樣的問題恒功率變量的泵，沒有負載敏感，在低速微調的時候壓力切斷閥就要經常工作能量損耗大，還沒想到好辦法啊！！
就跟這句話差不多（同樣，裝有壓力補償器的變量泵系統在部分工況或微動工況時，流量小且負載壓力大大低于溢流閥設定壓力時，由于這種泵是在最大壓力下調節，泵流量為最大，換向閥進出口的壓降導致發熱損耗同樣嚴重）

英德康

現在我就遇到這樣的問題恒功率變量的泵，沒有負載敏感，在低速微調的時候壓力切斷閥就要經常工作能量損耗大，還沒想到好辦法啊！！
就跟這句話差不多（同樣，裝有壓力補償器的變量泵系統在部分工況或微動工況時，流 ...
益利亞 發表于 2009-5-19 10:10

: T2 ~7 y4 ~1 x( ~& w5 O1，可以在進口閥片采用定差旁通溢流閥，也稱3通壓力補償閥，可以滿足低壓低速微調時流量分配。
例如：負載為4Mpa。壓力補償器的壓差彈簧為0.1Mpa、。在低速微調時，泵部分流量以負載壓力4Mpa+壓力補償閥0.1Mpa壓力溢流，部分流量滿足低速調整。
4 [: u+ ?- r' z: ?2，可采用配置電子油門驅動器的整機控制系統。發動機轉速總是響應電子搖桿的信號，隨電子搖桿擺動角度自動調整發動機轉速，滿足各種工況的流量要求。

daliancnc

謝謝學習了