负载敏感系统的原理及其应用

２０ 第６ ０年 期 １
高压力来 控制泵 和压力 补偿 阀， 图 ４ 见 。
力 较高 的 回路保 持流量 和压力补 偿 的特征 。为避 免 这种 不利 的影响 ， 可在各 回路设置 压力补偿 阀 ， 以便 调节执 行元件 间 的负载差 。
根 据压力 补偿 阀在 液压 回路 中的位置 ，可 以将 负载敏感 系统分 为 阀前 补偿 的传统 的负载 敏感 系统
载敏感 系统对 比传统流量控制方 式的节能优势 。 关键 词： 工程机械 ； 负载敏感 ； 流量分配 ； 能 节
中图 分 类 号 ：Ｈ１７ Ｔ ３ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１７ — ９ ４（ ００）６ ０ ２ — ０ ６２ ８ ０ ２ １ ０ — ０ １ ０ ４
泵 的输 出压力 与 负 载压 力 的压 差 Ａ ｐ是 由负 载
系统所需 的流量 是 由多路 阀节流 口的开度 控制 的 ， 系统 的实 际需 要 流 量 相 等 ， 图 ２所 示 ， 溢 与 如 无
流损失， 只有压力 损失 ， 现 了节能 。 实
图 １ 传 统 的 负 载 敏 感 液压 回路
当液压 系统 未工 作时 ，在 较低 的压力 下 保持 处
景 俊 华
（同济 大 学 中 德 学 院 上 海 ２ ０ ９ ０ ０ ２） 摘 要 ： 载敏 感 系统 是 近 年 来 在 工 程 机 械 领 域 获 得 广 泛 应 用 的一 项技 术 。 文 章 介 绍 了 该 技 术 的原 理 、 构 、 型及 负 结 类 其特点 ， 并分 析 了具 有 抗 饱 和 功 能 的 负 载 独 立 流 量 分 配 系统 实现 负载 独 立 流 量 分 配 的 过 程 。 据 实 例 探 讨 了新 型 负 依
敏 感 阀 的弹 簧调 定 的 ， 常为泵 最 高压 力 的 １ ５ 通 ％一 ％ （ １ 约 ． ２５ＭＰ） ５到 ． ａ，因此 泵 的压 力 只需要 比负载 压
力 略 高 ， 有利 于延 长泵 的寿命 。 这 由公式
叼： 叼
ｐＱ Ｌ
：
一
１ 负 载 敏 感 系统 基 本 原 理 及 结构 采用 “ 中心 ” 闭 系统 的负 载 敏感 系统 ， 由负 载 是
塞
于待机 状态 ，多 路 阀 １ 断执 行器 与变 量柱 塞泵 之 切 间 的压 力信 号 。 当多 路 阀工作 时 ， 从执 行器 得 到压 先
力需 求 ，并将 压力 信 号通 过 负载感 应 油路 （ 中虚 图 线 ） 递 给 压 差 调 节 阀 ３即 负 载 敏感 阀 ） 和 最 高 传 ｆ ， 它 压 力调 节 阀 ２共 同控 制柱 塞泵 的变量 机 构 ，使 泵 的
第 ６期 （ 总第 ４ ３期 ）
２１ ０ ０年 １ １月
温体秸动与 控副
Ｆ ｕ ｄ Ｐｏ ｒＴ ａ ｓ ｓ ｉｎ ａ ｄ Ｃｏ ｔｏ ｌ ｉ ｗｅ ｒ ｎ ｍｉ ｓｏ ｎ ｎ ｒ ｌ
Ｎ ． Ｓ ｆ ｏ４） ｏ６（ｅ Ｍ Ｎ ．３ ｉ
ＮＯ ． ０１ Ｖ ２ ０
负 载敏 感 系统 的原 理 及 其应 用
感 应 式变 量 柱塞 泵 与 负 载敏 感 控 制 阀组 成 ，如 图 １ 所 示 。泵 的排量 可调 ， 无需 设 置溢 流 阀 ， 开 中心 —
—
ｐＬ
ｐｐ Ａ － ｐ
：
ｌ 一
式 中 ， 为压差 ； ｐ 为负 载压 力 ； ｐ 为泵 的输 出
输 出压 力对 系统压 力做 出响应 【 １ Ｊ 。
］１压 力
ｑ（／ ｎ ／ ｍｉ） Ｌ
图 ２ 负 载 敏 感 系 统压 力流 量 图
液 压系 统 由此实 现 了根 据 负载变 化提 供所 需压 力一 流量 的特性 。
收稿 日期 ：０ ０ ０ — ６ ２ １— ８ ２
作 者 简 介 ： 俊 华 （９ ３ ， ， 士 研 究 生 ， 国波 鸿 鲁 尔 大 学 硕 十 景 １８ 一）男 硕 德
刖 再
现 代工 程机 械要 求液 压系 统能 耗低 ， 度 高， 精 并 且 能够 实现 同步 动作 的几 个执 行元 件在 运动 时互 不 干 扰 。负载 敏感技 术 利用 负载 变化 引起 的压 力变 化
去 调 节 泵 或 阀 的压 力 与 流 量 以适 应 系 统 的 工 作 需 求， 因此在 很多工 况下 能够 很好 地满 足 上述要 求 。
压力。
可 知， 差 △ 压 ｐ值 小 能 源 利用 率 高 ， 是 加 大 了 但 控 制难 度 ， 差 大易 于控制 ， 是能耗 相应 变大 。 压 但
当压差 恒定 时 ， 负载 压力 Ｐ 越 大 ， 的输 出 泵 压 力 Ｐ 也随之 变 大 ， 。 系统 效率 提高 。
１２ 流 量 ．
Ｌ 阀后 补偿 的负载独 立流量 分配 系统 。 ｓ和
２ １阀 前 补 偿 ．
阀前补 偿是 负载传感 系统较 为传统 的压力 补偿 方法， 图 ３ 见 。压力 补偿 阀位 于 主阀节 流 口之前 ， 将 主 阀 口后 的负 载压力 引人压力 补偿 阀 ，且 补偿 阀弹 簧腔 引入 的压 力是本 回路 的负载压力 。 作时 ， 工 压力 补偿 阀通 过其 内部截 流 口开度 的变化来 调整 主 阀 口
图 ４ 阀后 补 偿 液压 回路
即使 泵 的 流量 小 于系统 复 合运 动所 需 的流 量 ， 系统也 会按 比例将 流量分 配给各个 执行器 ，而不 是 流 向负 载压力小 的执 行器圆 这样 各个 动作 的相对 速 。 度 就不会 变化 ，从而保 证 了动作 的协 调性 ，避免 冲 击。
研 究生。
２ 系统 基 本 类 型
溢体锘动与 控副
实 际 工 况 中应 用 较 多 的是 单 泵 多 负 载 复合 动 作 ， 时负载 间的相互 干扰使 控制 变得复 杂 。 此 为使泵 的供油 压力 足以驱动 两负载 中较 大者 ，可 利用梭 阀 将两 回路 中较 高 的负 载压力 通过 负载传感 油路传 递 给变量 泵 。 两 回路 的负 载压力不 同时 ， 在 系统不 能保 证两执行 元件均 具有流 量匹 配特性 ，只能 使负载 压