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1 q' K2 j( J- x6 J/ z“負(fù)載感應(yīng)”泵、閥的節(jié)能控制-摘自國(guó)外液壓網(wǎng)站
+ x8 v- T# v* a' G' P9 W, E“負(fù)載感應(yīng)”泵、閥的節(jié)能控制-摘自國(guó)外液壓網(wǎng)站 “負(fù)載感應(yīng)”通常是描述開式回路變量泵時(shí)常用的術(shù)語。之所以稱之“負(fù)載感應(yīng)”,是變量泵可以感應(yīng)
3 W9 L4 X( F- e/ r, {+ B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)。 ; h8 Q; U" {& v9 t
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。( c2 `% t" ^- ~* J/ l
7 J$ i) `1 f1 B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。0 b4 n: e4 u* q% I* l n* ]0 F4 k i
負(fù)載感應(yīng)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(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。見圖1的最下圖示。
+ S4 K* `2 B3 }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)載壓力可以通過梭閥傳至變量泵的控制閥。; V1 |( c7 q& N' Q
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為了說明負(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)換向閥和液壓絞車的例子來做對(duì)比。操作員推動(dòng)手動(dòng)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(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。- u4 g) ], L& Z# y/ f
當(dāng)絞車的負(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,絞車速度開始減慢。
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4 u0 T, Q& P) R( P7 w/ I( S9 y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)斜盤使泵排量緩緩增加,節(jié)流環(huán)(換向閥)進(jìn)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(jìn)出口的壓力恒定,流量恒定,從而達(dá)到絞車速度的恒定。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)。
- r3 o9 A) B5 J) u6 W# ~8 n8 w由于變量泵只根據(jù)負(fù)載感應(yīng)驅(qū)動(dòng)器的指令大小來輸出流量,負(fù)載感應(yīng)控制方式無節(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。
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