工程機械的綠色環(huán)保話題-負載感應泵、閥的節(jié)能效應

英德康

工程機械的綠色環(huán)保話題-負載感應的節(jié)能效應
幾年前一次陪美國公司的FRANCO參觀國內(nèi)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(huán)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(tǒng)溢流方式的多路閥和液壓泵呢？效率低，發(fā)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(fā)生在廠家的事，在現(xiàn)在仍是事實。

. B- b  o. ?$ x! a負載感應是描述靜液壓閉環(huán)行走系統(tǒng)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(tǒng)泵閥相比，效率高，發(fā)熱能耗低，在中、低工況時節(jié)能效果非常顯著。
7 Q0 J8 u- U0 j, @1 C4 m" i
. w8 K0 D5 g- G% @工程機械采用進口的負載感應泵、閥很多，國內(nèi)不少液壓泵閥廠家，合資廠家也有新的產(chǎn)品推出，質(zhì)量也在不斷提高。
2 W$ t% }+ h1 F6 W5 h! g
- u1 F& ^) V: x4 g5 R5 q進口價高供貨期長，供不應求。國產(chǎn)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(wèi)士了，
, Y. c" n% ?2 ]4 v
, s' a5 p. e4 V% e" Z" V, x節(jié)能環(huán)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(jié)能效應為題，各抒己見。
介紹工作原理及節(jié)能效果，最好能量化。
介紹設計和應用的經(jīng)驗，在各種機械使用的效果？
推薦國內(nèi)哪些廠有類似的產(chǎn)品，使用效果如何？
$ N& q2 {* F0 p. [9 {
7 a4 j$ M$ X5 z3 t& Y[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-20 14:38 編輯 ]

英德康

[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-27 07:13 編輯 ]

英德康

8 E" M# C; |' ~6 Y% l“負載感應”泵、閥的節(jié)能控制-摘自國外液壓網(wǎng)站

“負載感應”泵、閥的節(jié)能控制-摘自國外液壓網(wǎng)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
節(jié)流環(huán)的出口負載感應壓力，泵可以維持節(jié)流環(huán)兩端的壓差恒定，并實現(xiàn)流量的比例調(diào)節(jié)。該節(jié)流環(huán)通常是比例換向閥，但是根據(jù)不同的應用，也可以是錐閥或固定節(jié)流環(huán)。
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(xiàn)節(jié)能，較少功耗。詳見圖1. 系統(tǒng)中流量轉(zhuǎn)為有用功，輸入功率的發(fā)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(shù)情況系統(tǒng)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(fā)熱損耗了。如果負載壓力低于溢流閥設定壓力，溢流發(fā)熱加上換向閥進出口壓降的發(fā)熱損耗，能量損耗則更加嚴重。

同樣，裝有壓力補償器的變量泵系統(tǒng)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(diào)節(jié)，泵流量為最大，換向閥進出口的壓降導致發(fā)熱損耗同樣嚴重。
% I( G8 Q8 k: W. h$ A# q* G1 _負載感應控制的變量泵基本消除了無效功的發(fā)熱損耗。系統(tǒng)的發(fā)熱損耗僅限于換向閥進出口實際流量的壓降發(fā)熱損耗，而且隨實際系統(tǒng)工作壓力的變化保持恒定。見圖1的最下圖示。
, `4 ?/ o/ l2 }3 v; ^+ K負載感應回路通常包括軸向柱塞變量泵，負載感應驅(qū)動機構和配置有負載感應梭閥網(wǎng)絡的比例多路換向閥（見圖2）。負載感應網(wǎng)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(wǎng)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。
5 I3 g/ B1 o. ^. E9 Z
( s+ i. B% @8 o, u/ H/ q! y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(zhuǎn)。為了說明原理，我們把換向閥比做固定節(jié)流環(huán)。當節(jié)流環(huán)進出口兩端的壓降不斷降低，流經(jīng)節(jié)流環(huán)的流量則相應減少。
) J3 P' B8 G/ u, m! \當絞車的負載增加時，節(jié)流環(huán)（換向閥）出口的負載感應壓力亦相應增加。此時，流經(jīng)節(jié)流環(huán)（換向閥）的壓降降低，節(jié)流環(huán)的流量減少，絞車速度開始減慢。
% k% b' w; Q! _/ @, T" e* d' c3 i
: O% p4 ~& J# d' d9 Y, B在負載感應回路中，節(jié)流環(huán)（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(wǎng)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(jié)流環(huán)（換向閥）進口的壓力開始上升。這種作用可以維持節(jié)流環(huán)（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(jié)流環(huán)（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(tài)。
& S. L" g. x* g9 @由于變量泵只根據(jù)負載感應驅(qū)動器的指令大小來輸出流量，負載感應控制方式無節(jié)流發(fā)熱損耗，節(jié)能效應明顯。正如上述例子所示，驅(qū)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(qū)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(jié)流環(huán)（換向閥）的壓差，直到排量達到最大量。
/ u+ }- K( |) G& Y
[ 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(xiàn)在很多工程機械上用正流量了，比如國內(nèi)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(jié)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！