工程機(jī)械的綠色環(huán)保話題-負(fù)載感應(yīng)泵、閥的節(jié)能效應(yīng)

英德康

工程機(jī)械的綠色環(huán)保話題-負(fù)載感應(yīng)的節(jié)能效應(yīng)
% P% P3 {# b+ h/ B幾年前一次陪美國(guó)公司的FRANCO參觀國(guó)內(nèi)某裝載機(jī)工廠，看到流水線緊張有序，頻頻點(diǎn)頭，一行人有說(shuō)有笑。當(dāng)看到多路閥時(shí)他指著多路閥上的溢流閥喊到，GREENKILLER。剛才還說(shuō)笑呢，這怎么了？我擰著眉頭反問(wèn)，你說(shuō)誰(shuí)是“環(huán)保殺手”？見(jiàn)我表情嚴(yán)肅，他連忙解釋，為什么這么大型的機(jī)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(shè)計(jì)師干什么的？為什么不用負(fù)載感應(yīng)的泵，閥？幾年前發(fā)生在廠家的事，在現(xiàn)在仍是事實(shí)。

負(fù)載感應(yīng)是描述靜液壓閉環(huán)行走系統(tǒng)時(shí)常用的術(shù)語(yǔ)。工程機(jī)械常見(jiàn)的有負(fù)載感應(yīng)變量泵，負(fù)載感應(yīng)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(shí)節(jié)能效果非常顯著。

8 B) c, U5 q" _* S* e  V! Y1 Q工程機(jī)械采用進(jìn)口的負(fù)載感應(yīng)泵、閥很多，國(guó)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。
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進(jìn)口價(jià)高供貨期長(zhǎng)，供不應(yīng)求。國(guó)產(chǎn)價(jià)廉，但市場(chǎng)推不開(kāi)。真是天地兩重天呀。最近準(zhǔn)備整理一下手中的資料，想就這個(gè)話題展開(kāi)討論，希望下次陪人參觀時(shí)，殺手都成衛(wèi)士了，

節(jié)能環(huán)保對(duì)于工程機(jī)械的工程師，設(shè)計(jì)師是個(gè)嚴(yán)肅的話題。希望大家就負(fù)載感應(yīng)泵、閥的節(jié)能效應(yīng)為題，各抒己見(jiàn)。
介紹工作原理及節(jié)能效果，最好能量化。
介紹設(shè)計(jì)和應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，在各種機(jī)械使用的效果？
! _4 S. X4 v  j7 C+ `推薦國(guó)內(nèi)哪些廠有類似的產(chǎn)品，使用效果如何？
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[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-20 14:38 編輯 ]

英德康

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英德康

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“負(fù)載感應(yīng)”泵、閥的節(jié)能控制-摘自國(guó)外液壓網(wǎng)站
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“負(fù)載感應(yīng)”泵、閥的節(jié)能控制-摘自國(guó)外液壓網(wǎng)站

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)
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。

) b! O8 W& N: w) K/ N' z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。
6 l* K3 y. H9 E" H& l- m$ B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。
, l' u6 }; g% ]6 k+ Z/ N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(kāi)始減慢。
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" f8 u' [$ _% \& d) h5 L* {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)。
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。
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+ e! N1 a* u8 N( ~; z8 l! n4 r3 C[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-27 07:13 編輯 ]

康紅亮

學(xué)習(xí)了，謝謝

hygxy1310

現(xiàn)在很多工程機(jī)械上用正流量了，比如國(guó)內(nèi)的三一挖機(jī)

張華鋒

長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)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(fù)流量是一家的！加上操控性遠(yuǎn)不如負(fù)載敏感。

zijinniu

學(xué)習(xí)了，謝謝樓主分享！