負(fù)載感應(yīng)變量泵、比例閥的節(jié)能控制

英德康

“負(fù)載感應(yīng)”泵、閥的節(jié)能控制-摘自國(guó)外液壓網(wǎng)站
9 |8 C. j3 M8 E: ]
2008-07-23
“負(fù)載感應(yīng)”通常是描述開(kāi)式回路變量泵時(shí)常用的術(shù)語(yǔ)。之所以稱之“負(fù)載感應(yīng)”，是變量泵可以感應(yīng)
2 @# I3 }2 I' J' k5 |6 d% |節(jié)流環(huán)的出口負(fù)載感應(yīng)壓力，泵可以維持節(jié)流環(huán)兩端的壓差恒定，并實(shí)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(yīng)用，也可以是錐閥或固定節(jié)流環(huán)。
在液壓工程機(jī)械中，流量、壓力波動(dòng)較大，采用負(fù)載感應(yīng)回路可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，較少功耗。詳見(jiàn)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(dāng)。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(dòng)工況工作，大部分流量都通過(guò)溢流閥發(fā)熱損耗了。如果負(fù)載壓力低于溢流閥設(shè)定壓力，溢流發(fā)熱加上換向閥進(jìn)出口壓降的發(fā)熱損耗，能量損耗則更加嚴(yán)重。
; ~/ E. M. Z! U  D2 [; s, q5 I$ [同樣，裝有壓力補(bǔ)償器的變量泵系統(tǒng)在部分工況或微動(dòng)工況時(shí)，流量小且負(fù)載壓力大大低于溢流閥設(shè)定壓力時(shí)，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(jìn)出口的壓降導(dǎo)致發(fā)熱損耗同樣嚴(yán)重。
5 C! p# h. z$ L負(fù)載感應(yīng)控制的變量泵基本消除了無(wú)效功的發(fā)熱損耗。系統(tǒng)的發(fā)熱損耗僅限于換向閥進(jìn)出口實(shí)際流量的壓降發(fā)熱損耗，而且隨實(shí)際系統(tǒng)工作壓力的變化保持恒定。見(jiàn)圖1的最下圖示。
  c% v* r- ~3 e2 Y' b' K5 `( x負(fù)載感應(yīng)回路通常包括軸向柱塞變量泵，負(fù)載感應(yīng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和配置有負(fù)載感應(yīng)梭閥網(wǎng)絡(luò)的比例多路換向閥（見(jiàn)圖2）。負(fù)載感應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的LS口與變量泵負(fù)載感應(yīng)控制閥的X口相連。多路換向閥中負(fù)載感應(yīng)網(wǎng)路（紅色圖示）通過(guò)一系列梭閥與每個(gè)工作控制閥片的A口和B口相通，從而保證所感應(yīng)到最高負(fù)載壓力可以通過(guò)梭閥傳至變量泵的控制閥。

為了說(shuō)明負(fù)載感應(yīng)泵和多路換向閥的配合作用。我們用一個(gè)手動(dòng)換向閥和液壓絞車(chē)的例子來(lái)做對(duì)比。操作員推動(dòng)手動(dòng)閥，滑閥行程為20%，絞車(chē)滾筒以5RPM速度旋轉(zhuǎn)。為了說(shuō)明原理，我們把換向閥比做固定節(jié)流環(huán)。當(dāng)節(jié)流環(huán)進(jìn)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(yīng)減少。
當(dāng)絞車(chē)的負(fù)載增加時(shí)，節(jié)流環(huán)（換向閥）出口的負(fù)載感應(yīng)壓力亦相應(yīng)增加。此時(shí)，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(chē)速度開(kāi)始減慢。
在負(fù)載感應(yīng)回路中，節(jié)流環(huán)（換向閥）出口的負(fù)載感應(yīng)壓力通過(guò)換向閥的負(fù)載感應(yīng)梭閥網(wǎng)絡(luò)傳至變量泵的控制閥。變量泵的負(fù)載感應(yīng)控制閥即刻響應(yīng)增加的感應(yīng)壓力，推動(dòng)斜盤(pán)使泵排量緩緩增加，節(jié)流環(huán)（換向閥）進(jìn)口的壓力開(kāi)始上升。這種作用可以維持節(jié)流環(huán)（換向閥）進(jìn)出口的壓力恒定，流量恒定，從而達(dá)到絞車(chē)速度的恒定。節(jié)流環(huán)（換向閥）進(jìn)出口的壓降 delta P 維持在10-30公斤。當(dāng)所有換向閥回到中位，負(fù)載感應(yīng)壓力釋放至油箱，泵負(fù)載感應(yīng)控制閥維持在相當(dāng)于或略高于設(shè)定壓降值，變量泵處于起始待命狀態(tài)。
6 [8 D4 g- T+ Z* ~由于變量泵只根據(jù)負(fù)載感應(yīng)驅(qū)動(dòng)器的指令大小來(lái)輸出流量，負(fù)載感應(yīng)控制方式無(wú)節(jié)流發(fā)熱損耗，節(jié)能效應(yīng)明顯。正如上述例子所示，驅(qū)動(dòng)控制效果明顯改善。負(fù)載感應(yīng)控制可以保證流量控制的恒定，而不受泵驅(qū)動(dòng)軸速度變化的影響。如果泵的速度減低，負(fù)載感應(yīng)控制閥推動(dòng)斜盤(pán)增加排量，維持節(jié)流環(huán)（換向閥）的壓差，直到排量達(dá)到最大量。

壓路機(jī)一號(hào)

負(fù)載感應(yīng)和正負(fù)流量控制比較起來(lái)誰(shuí)更好一些？

joey_huang

如果負(fù)載壓力低于溢流閥設(shè)定壓力，溢流發(fā)熱加上換向閥進(jìn)出口壓降的發(fā)熱損耗，能量損耗則更加嚴(yán)重。
& N2 O. S9 A* ~是低嗎?
8 P- D3 p! S# T! U# x我認(rèn)為是高吧?

學(xué)著

原帖由 joey_huang 于 2009-3-13 10:07 發(fā)表
6 ?/ [  q* z* w9 k" {) N1 I9 T如果負(fù)載壓力低于溢流閥設(shè)定壓力，溢流發(fā)熱加上換向閥進(jìn)出口壓降的發(fā)熱損耗，能量損耗則更加嚴(yán)重。
( o  D2 u" S; i) R是低嗎?
我認(rèn)為是高吧?

  v" @3 @2 v. V

$ p. E! {" X' b6 i3樓有道理。

學(xué)著

的確是篇好文章，不過(guò)有些東西需仔細(xì)校對(duì)一下。

ZYL1979419

這個(gè)問(wèn)題是該好好討論一下，我也很期待

英德康

如果負(fù)載壓力低于溢流閥設(shè)定壓力，溢流發(fā)熱加上換向閥進(jìn)出口壓降的發(fā)熱損耗，能量損耗則更加嚴(yán)重。
是低嗎?
我認(rèn)為是高吧?
, J: ~' ?  b7 H8 V  L4 Ljoey_huang 發(fā)表于 2009-3-13 10:07

請(qǐng)下載一下文章，內(nèi)有圖解，詳細(xì)說(shuō)明了發(fā)熱損耗的狀態(tài)。
1 e  y- k) m& l& j9 E若負(fù)載為100%溢流閥壓力，則全部做功，無(wú)熱損耗。若負(fù)載壓力為1/2,流量100%，能耗也不大。但若負(fù)載壓力為1/2,流量1/2, 1/2流量溢流發(fā)熱了，能量損耗就很?chē)?yán)重。

益利亞

; m2 b9 i" P; f) b現(xiàn)在我就遇到這樣的問(wèn)題恒功率變量的泵，沒(méi)有負(fù)載敏感，在低速微調(diào)的時(shí)候壓力切斷閥就要經(jīng)常工作能量損耗大，還沒(méi)想到好辦法?。?！
就跟這句話差不多（同樣，裝有壓力補(bǔ)償器的變量泵系統(tǒng)在部分工況或微動(dòng)工況時(shí)，流量小且負(fù)載壓力大大低于溢流閥設(shè)定壓力時(shí)，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(jìn)出口的壓降導(dǎo)致發(fā)熱損耗同樣嚴(yán)重）

英德康

現(xiàn)在我就遇到這樣的問(wèn)題恒功率變量的泵，沒(méi)有負(fù)載敏感，在低速微調(diào)的時(shí)候壓力切斷閥就要經(jīng)常工作能量損耗大，還沒(méi)想到好辦法?。?！
$ @, R: {7 t/ }3 ^9 [就跟這句話差不多（同樣，裝有壓力補(bǔ)償器的變量泵系統(tǒng)在部分工況或微動(dòng)工況時(shí)，流 ...
  r) v6 K$ N! h4 M益利亞 發(fā)表于 2009-5-19 10:10

0 K& ^$ h: v- Q; Z) v8 K# x) r% \1，可以在進(jìn)口閥片采用定差旁通溢流閥，也稱3通壓力補(bǔ)償閥，可以滿足低壓低速微調(diào)時(shí)流量分配。
5 i$ B& |" Q3 T( N9 F2 P* _例如：負(fù)載為4Mpa。壓力補(bǔ)償器的壓差彈簧為0.1Mpa、。在低速微調(diào)時(shí)，泵部分流量以負(fù)載壓力4Mpa+壓力補(bǔ)償閥0.1Mpa壓力溢流，部分流量滿足低速調(diào)整。
+ v& U$ I4 M4 q! k2，可采用配置電子油門(mén)驅(qū)動(dòng)器的整機(jī)控制系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速總是響應(yīng)電子搖桿的信號(hào)，隨電子搖桿擺動(dòng)角度自動(dòng)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，滿足各種工況的流量要求。

daliancnc

謝謝學(xué)習(xí)了