關(guān)于負(fù)載敏感原理及應(yīng)用淺析

劉文杰，段春梅，王冰

（連云港黃海機(jī)械股份有限公司，江蘇 連云港222062）

1 前言

負(fù)載敏感控制技術(shù)具有單泵系統(tǒng)具有多個(gè)回路和執(zhí)行元件并且支路上的壓力和流量可以調(diào)節(jié)、低壓小流量的待機(jī)工況、節(jié)約能量損耗和熱損耗等優(yōu)點(diǎn)。何謂負(fù)載敏感？即負(fù)載敏感系統(tǒng)是一種感受系統(tǒng)壓力和流量需求，并僅僅只提供所需的流量和壓力的液壓回路。通過流量和壓力變化使所需功率也產(chǎn)生相應(yīng)的變化（功率＝流量×壓力），因此功率是可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，避免了不必要的能量損失。

2 負(fù)載敏感系統(tǒng)工作原理

如圖1所示，當(dāng)液壓系統(tǒng)待機(jī)時(shí)，液壓系統(tǒng)不與液壓油缸接通因此液壓油只能通過B管流入高壓補(bǔ)償器（設(shè)定壓力200bar）和低壓補(bǔ)償器（設(shè)定壓力14bar），當(dāng)壓力超過低壓補(bǔ)償器的14bar時(shí)，低壓補(bǔ)償器中彈簧壓縮向右移動(dòng)，彈簧腔中的油液流入C管中通過節(jié)流孔流回油箱中，此時(shí)B口與D口接通，推動(dòng)液壓泵斜盤向中位移動(dòng)，排量基本為零，此時(shí)系統(tǒng)保持14bar的待機(jī)壓力。

如圖2所示，當(dāng)主閥芯移動(dòng)，使A管與液壓油缸中任意一個(gè)油口接通，同時(shí)推動(dòng)敏感單向閥使A管與C管也接通，隨著系統(tǒng)壓力的建立C管中的壓力作用于低壓補(bǔ)償器中，此時(shí)有（A管壓力＋14bar＞B管壓力）使低壓補(bǔ)償器向左移動(dòng)并將B管和D管斷開，變量缸中的油液泄漏回油箱使斜盤角度產(chǎn)生變化，同時(shí)改變液壓泵排量的變化。

圖1 負(fù)載敏感初始狀態(tài)圖

圖2 負(fù)載敏感工作狀態(tài)圖

當(dāng)液壓系統(tǒng)中油缸運(yùn)行到終了位置時(shí)，系統(tǒng)壓力升高，A管、B管中壓力也隨之升高，當(dāng)B管中壓力達(dá)到高壓補(bǔ)償器的壓力200bar時(shí)，高壓補(bǔ)償器則向右移動(dòng)此時(shí)B管與D管接通，從而推動(dòng)斜盤向中移動(dòng)，排量減小基本為零，此時(shí)系統(tǒng)呈現(xiàn)的狀態(tài)是高壓力零流量直到下面任何一種情況發(fā)生：①載荷被克服；②方向控制閥回到常態(tài)，見圖3。

3 負(fù)載敏感系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

3．1 開式負(fù)載敏感泵與負(fù)載敏感閥直接應(yīng)用

圖3 負(fù)載敏感行程終了狀態(tài)圖

開式負(fù)載敏感泵與負(fù)載敏感閥直接組合應(yīng)用最為常見，直接將閥體上的LS口與其相應(yīng)的泵的負(fù)載敏感口接通即可，此時(shí)系統(tǒng)的最高壓力為高壓補(bǔ)償器的最高設(shè)定壓力，最低壓力則為低壓補(bǔ)償器的設(shè)定壓力，見圖4。

圖4

3．2 與負(fù)載敏感閥的LX口并接應(yīng)用

采用此方法可以降低液壓系統(tǒng)的成本，當(dāng)某一路油在控制上不需要很精確時(shí)，可以選擇一種帶LS并接口的閥（即下圖中的LX口），將LX與梭閥相接再將其余兩口分別接在出油口的A、B口上，即可實(shí)現(xiàn)。注意選擇閥1時(shí)，其中位機(jī)能的進(jìn)油口是常閉的，否則泵的出油口將直接與油箱接通，其它閥組將處于卸載狀態(tài)，見圖5。

圖5

3．3 直接與電磁閥連接使用

此系統(tǒng)是用負(fù)載敏感來直接控制執(zhí)行元件的工作狀態(tài)，系統(tǒng)直接通過一個(gè)電磁換向閥接在負(fù)載敏感油路中，當(dāng)電磁換向閥通電時(shí)負(fù)載敏感油路與主油路出油口接通，執(zhí)行元件工作。當(dāng)電磁換向閥斷電時(shí)負(fù)載敏感油路與油箱直接接通，系統(tǒng)處于低壓補(bǔ)償器的設(shè)定壓力狀態(tài)（即最低壓力待機(jī)）。此種方式用于執(zhí)行元件工作精度不高的場(chǎng)合，見圖6。

圖6

3．4 用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力

此系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的雙壓力工作，當(dāng)系統(tǒng)中的電磁換向閥斷電時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的壓力為高壓溢流閥所設(shè)定的壓力。當(dāng)電磁換向閥通電時(shí)，系統(tǒng)壓力將只能到達(dá)溢流閥所設(shè)定的壓力。雙壓力切換，可以適應(yīng)不同壓力要求的工況，見圖7。

圖7

4 結(jié)論

通過對(duì)負(fù)載敏感系統(tǒng)原理分析，可以更深入的了解液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)在實(shí)例中的應(yīng)用驗(yàn)證了其原理的正確性，為液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)和分析的方法。

（略）