工程機械的綠色環保話題-負載感應泵、閥的節能效應

英德康

工程機械的綠色環保話題-負載感應的節能效應
幾年前一次陪美國公司的FRANCO參觀國內某裝載機工廠，看到流水線緊張有序，頻頻點頭，一行人有說有笑。當看到多路閥時他指著多路閥上的溢流閥喊到，GREENKILLER。剛才還說笑呢，這怎么了？我擰著眉頭反問，你說誰是“環保殺手”？見我表情嚴肅，他連忙解釋，為什么這么大型的機械還在采用這種傳統溢流方式的多路閥和液壓泵呢？效率低，發熱能耗大。設計師干什么的？為什么不用負載感應的泵，閥？幾年前發生在廠家的事，在現在仍是事實。

! p& ^: C/ M6 h# E: b! s. u負載感應是描述靜液壓閉環行走系統時常用的術語。工程機械常見的有負載感應變量泵，負載感應比例多路換向閥，與傳統泵閥相比，效率高，發熱能耗低，在中、低工況時節能效果非常顯著。
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5 N& }% \# W/ v工程機械采用進口的負載感應泵、閥很多，國內不少液壓泵閥廠家，合資廠家也有新的產品推出，質量也在不斷提高。

% T9 m  o  w) y- w; G; m# S進口價高供貨期長，供不應求。國產價廉，但市場推不開。真是天地兩重天呀。最近準備整理一下手中的資料，想就這個話題展開討論，希望下次陪人參觀時，殺手都成衛士了，
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節能環保對于工程機械的工程師，設計師是個嚴肅的話題。希望大家就負載感應泵、閥的節能效應為題，各抒己見。
介紹工作原理及節能效果，最好能量化。
介紹設計和應用的經驗，在各種機械使用的效果？
5 S5 u0 L' Q) `6 J8 I推薦國內哪些廠有類似的產品，使用效果如何？
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9 i4 d/ L2 ]3 r: i[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-20 14:38 編輯 ]

英德康

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# z# ?3 A3 ]/ g[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-27 07:13 編輯 ]

英德康

“負載感應”泵、閥的節能控制-摘自國外液壓網站
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“負載感應”泵、閥的節能控制-摘自國外液壓網站

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
* D& l1 c6 X! c7 G8 C2 B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。
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。
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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。
7 w  c( [* l) r# X4 s' }6 S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。
1 \1 \0 N9 E# b& t) Y# _  L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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6 t, M3 m, z' h. Z$ j1 x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。
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。
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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。
. j. H6 U' E, S$ e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。

: U5 a" e: V& p$ `# R% j[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-27 07:13 編輯 ]

康紅亮

學習了，謝謝

hygxy1310

現在很多工程機械上用正流量了，比如國內的三一挖機

張華鋒

長見識了！謝謝樓主！

液壓初行者

正流量也是旁路節流的形式，跟負流量是一家的！加上操控性遠不如負載敏感。

zijinniu

學習了，謝謝樓主分享！