负载敏感液压系统典型工况原理分析

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· 52· 价值工程2梭阀主要的作用是采集多路负载中最高负载的压力信号。在实际应用中其功能也被集成到比例多路阀组中。

L1 L图 1典型负载敏感系统原理阀偿 阀2 典型工况原理分析负载敏感系统之所以能够节能，是因为其在各种工况下都做 了巧妙的设计，使需求与供给达到近似平衡，使系统的运行达到最优化。按照现场的使用情况，工作状态大约分为待机状态 ，压力自适应变化 ，流量按需分配及过载安全保护四个典型工况。下面详细讲述其工作原理及性能。

2.1待机状态 两个可调节流阀关闭，变量泵启动由停机转为待机状态。对于-般的液压系统此时的流量可以通过卸荷阀卸荷，对于低压系统短时间待机也可以通过溢流阀溢流。

如图 1所示变量泵处于停机状态时，5负载敏感阀在弱弹簧力的作用下处于右位状态，6恒压变量阀在强弹簧力的作用下处于右位状态，7大腔活塞无杆腔不受力 ，斜盘在 9小腔活塞弹簧的作用下处于倾角最大状态。变量泵开始工作之后，各 E点压力升高，当压力超过 5负载敏感阀弹簧压力时，通过 5负载敏感阀进入 7大腔活塞无杆腔，推动斜盘使倾角变小，流量变校此时泵处于小流量、小压力的待机状态，能量消耗少。

2.2压力 自适应变化 压力 自适应变化是指系统可以根据负载的大小变化，总能自动的提供比最大负载所需压力高出某-近似定值的压力。

对于 5负载敏感阀，由于右侧弹簧为软弹簧并且移动范围不大，所以弹簧对阀芯的推力可以认为为恒定力，阀芯受力平衡方程式为 PsAsPLAr4-Fs，即 Ps-PL： 常数。

2atF其中从图 l中可以看出PsPE：PD。，PLP Pc ，PL由高压负载确定。

假设现在系统处于稳定工作状态 ，4压力补偿阀和 5负载敏感阀都处于动态平衡状态。当左位负载增加时，即PI.增加，5负载敏感阀阀芯平衡遭到破坏，阀芯左移。7大腔活塞压力得到释放，从而使斜盘倾角变大，流量变大，P上升。经过震荡 ，4压力补偿阀和 5负载敏感阀又都处于新的平衡状态，此时的 压力升高以满足最高负载的要求。但无论对于左位负载还是右位负载根据流量公式 O：CAAP可知其流量并未发生改变。

因为 总要满足最高负载压力的需求，所以随着左位负载的增加，P -P 的差值也随之增加，即左位负载的节流损失急剧增加。所以多负载工作的负载敏感系统工作压力相差越大效率也就越低。

2.3流量按需分配 流量按需分配是负载敏感系统最大的亮点，是指根据负载速度的要求能够达到按需供给”的目的，消除了由于溢流而带来的大量的能量损失。

减小，压力补偿阀阀芯左移，节流阀口变大，Pm减小，即P减校5负载敏感阀阀芯平衡遭到破坏 ，阀芯左移，7大腔活塞压力得到释放 ，从而使斜盘倾角变大，流量变大。经过震荡，4压力补偿阀和 5负载敏感阀又都处于新的平衡状态。此时的流量满足流量的需求。

2.4过载安全保护 如果负载突然增大，此时油源压力 Pc继续上升，等达到系统设定的最高安全压力值时，其会推动 6恒压变量阀使其在左位工作，使高压油进入 7大腔活塞无杆腔，从而使斜盘倾角变小 ，流量仅能维持系统压力，能耗低。

3 流量欠饱和按照 2-3的分析，当需要的流量变大时，势必会使油源压力 下降。如果此时同时动作的执行机构流量需求大于泵的最大流量，泵的输出压力继续降低。当泵的输出压力与最高负载的压差不能满足此回路中压力补偿器所需要的最低正常工作压差时，压力补偿器失效 ，最高压力联负载的流量减少，速度降低甚至停止，而低压 负载的流量不会发生变化。这就不能实现工程上的复合动作要求。

为了解决这-问题力士乐公司发明了LUDV系统 ，可以很好的防止流量欠饱和问题t31。

4 嗅负载敏感系统是-种能够感知系统压力、流量需求信号 ，并按照需求提供压力和流量的液压 系统f4J。其特点如 下。

① 负载敏感系统是由负载敏感泵及匹配的调节机构组成的-套负反馈自动控制系统。

②负载敏感系统将溢流损失降至为零，但还存在节流损失 ，并且负载压力相差越大，节流损失能耗越严重。

④可以实现多路负载的互不干扰控制，特别适合于行走机械及军工设备中。