负载敏感和压力补偿的定义
电液控制系统基础知识培训

混凝土浇筑设备-塔带机简介
塔带机是一种将皮带运输机及塔式起重机有机结合 在一起的大型设备,它通过长达数千米的输送带,将 混凝土等物料直接输送到施工现场,并利用塔机控制 回转半径壹佰米的皮带直接进行浇筑,每小时供料强 度为280方;作为塔机工况时,最大起升力矩为2400 吨米。塔带机是大型水电等类似工程施工中不可或缺 的高效施工设备
3.2、通常情况下,配置二通压力补偿器的系统,为定压系统.负载变化时,补偿器保持节流器前 后压差不变,克服负载而多余的或大或小的压差,都消耗在补偿器的补偿阀口上.----二通补 偿器只能起到负载压力补偿作用.
3.3、三通压力补偿器的特点在于,在保持节流器阀口压差不变的情况下,总是使泵出口压力实 时地比负载压力高出一个定压差--补偿器阀口压差.从而达到了负载适应!
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混凝土浇筑设备-塔带机主提升系统
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水面清漂船
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(1)通过柴油发动机和液 压系统驱动,风冷,最大 转速2600RPM,最大输出 功率61.9千瓦,存油量114 公升。 (2)液压系统:双联齿轮 泵 (3)推进系统:2个液压 驱动的变速螺旋桨独立前 后推动,可原地360度旋转。 螺旋桨可提升,以便船只 行驶于浅水地带。 (4)三体拼装船体设计, 不但行驶平稳,还能利用 水流将漂浮物推至收集传 送带,既有效又简便。另 设有多个隔水舱,增加船 体浮力。甲板设有去水和 防滑功能。 (5)推进、传送和提升等 功能为全液压驱动。 (6)“UMI”可灵活变动的 存储传送系统,传送和储 物集于一体
此值就是当时时刻负载压力最高联补偿器的补偿压差,由此在正常情况下ΔP=P1-P2=F1-F2
3、非负载压力最高联的负载补偿功能, 由于各联进口均为P1,而ΔP=P1-P2=F1-F2又相等(多路阀各联的F2应该是相同的所 以各联补偿器两端的总压降不相等,负载低的总压降大,负载高的就小。相比之下,多余的压降就依靠进一步关小补偿器工作 阀口,增加压力损失使液体发热而消耗掉。对于负载压力最高联,从补偿阀心受力平衡方程,可得补偿阀口的压降就是F2
负载敏感和压力流量补偿有什么区别

负载敏感和压力流量补偿有什么区别
负载敏感和压力流量补偿有什么区别?
1. 当我们说定量泵配负载敏感系统是指溢流阀的开敌启压力是受负载影响,一般高于负载
1.5Mpa到3Mpa;
2. 当我们说变量泵带负载敏感(LS)功能,即指变量泵的变量压力会随着负载变化而变,一般高于负载2Mpa左右;
3. 而带负载敏感的多路阀是指多路阀带梭阀系统,会把最高负载引出到油泵的LS口,从而控制油泵的变量压力,达至节能效果;
4. 压力流量补偿一般是和阀门相关。
当我们说阀门带压力流量补偿是指阀芯带压力补偿器,当负载压力远低于油泵压力时,补偿器会减少开口度,从而把欠缺的压力补上,以保证阀芯的节流口的压差不变。
通过稳定压差,阀芯的流量便可保持。
压力补偿器可放在节流口前或节流口後。
放在节流口後的便是LUDV阀。
游大侠,您好!您说的第4条中“当负载压力远低于油泵压力时”我有些不理解,泵的压力不是由负载决定的么,怎么会有负载压力远低于油泵压力的情况呢?请指教,非常感谢!
在多路阀应用中,时有复合动作的需要。
例如动臂和旋转一起工作以省工时,由于每个执行器的负载不相同,通过梭阀系统,只能把负载最高的压力传给油泵,负载低的,便需要通过压力保偿器增加压差以保证阀芯节流口的压差稳定,从而保证流量不变。
负载敏感系统

卷扬起落、回转同时动作
连续工作时间长:可连续作业。 故障少:70%故障由于液压油脏引起,液压油温不要超过80度。
节能:能否少耗点油,使用成本低。柴油贵啊!
二、负载敏感技术能解决什么问题:
1. 节能:与传统的节流调速系统的比较。 节能了就减少液压系统发热、延长连续作业时间。 2. 复合动作:不同负载可同时动作。
二、负载敏感系统:以略高于负载压力工作。
节流系统
液压系统关注的速度
速度调速回路:节流调速回路
容积调速回路 节流调速回路: 进油节流调速回路 回油节流调速回路
A1 A2
旁路节流调速回路
具体内容结合一本教材自学
Q = f (Dp, A) Dp1 = Dp2
进油节流调速回路(定压式)
A P q
1 1 1
图8.5 出口节流调速回路
负载敏感工作压力
定量泵(三通压力补偿器)
变量泵系统
变量泵的工作压力=负载压力 +变量泵的Δ p
定量泵工作压力=负载压力+ 三通压力补偿器弹簧压力 (10bar左右)
二、负载敏感:压力补偿方式
阀前补偿
阀后补偿
Q A
Q=f(A, Dp ),
Q
A
Q K A Dp
m
Dp
如果Dp =恒定,则: Q=f (A),流量(即速度)只 与节流口(即阀的开口)面 积有关,而与负载的变化无
流量(即速度)不仅仅与节 流口(即阀的开口)面积 有关,而且,与负载的变 化有关。
关(负荷敏感)。
先导控制阀DQKZF
过载插装单向阀 制动器控制 测压口
过放保护
单向阀的开启压力虽然 只有0.15bar但阻力仍 很大,影响了泄荷
负载敏感和压力补偿的定义讲解

解决办法:一
是回转单独使用 单泵供油, 二是回转压力补 偿阀采用K<1的 压力补偿结构。
A2=A3=A1, K=A/A1 压力平衡式 Pin×A1=PL×A3=PLS ×A2 Pin=K×( PL +PLS )
多路阀主阀芯压降: ΔP=Pin-PL=K*PLS-(1-K)* PL 上式中,除回转K<1外,其余K=1,即ΔP=PLS
负载敏感和压力 补偿的定义
广西玉柴工程机械有限责任公司 易友南
一、负载敏感
通过感应检测出负载压力、流量和功率变化信号,向 液压系统进行反馈,实现节能控制、流量和调速控制、 恒力矩控制、力矩限制、恒功率控制、功率限制,转速 限制,同时动作和原动机动力匹配等控制的总称。
控制方式包括液压控制和电子控制。 负载敏感系统的液压元件: 负载敏感阀-----将压力、流量和功率变化信号向阀进行 反馈,实现控制功能的阀; 负载敏感泵-----将压力、流量和功率变化信号向泵进行 反馈,实现控制功能的泵和马达;
复合动作时,各阀的负载压力PL不同,但由于压 力相同补的偿,阀而都经受各相压同力的补P偿LS作阀用的,压因差此Pin-PL=ΔP是
Δ差P,’=起P-P到in了=负P-载PL均S-衡PL器此的压。差正好补偿了负载压力
PL+ΔP+ΔP’= PL+ PLS+P- PL-PLS=P
四、NACHI(不二越)负载敏感系统
发动机转速感受阀门F: P成r=正P2比H1,-P2帮L0P等r大式小右随边转即速节而流改件变S。的P压r作降用,于其H与阀通,过P的r↑,流量则
Qp↑。Pr=0.25~1.96Mpa
由于油泵调节阀H的目标压差随发动机转速而变, 使系统与发动机工况相匹配,在发动机转速范围
力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统

力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统主要内容介绍了力士乐闭中心负载敏感压力补偿挖掘机液压系统组成及其工作原理、特性。
重点分析了多路阀液压系统、液压泵控制系统、各主要液压作用元件液压回路及多路阀先导操纵系统等。
目前液压挖掘机有两种油路: 开中心直通回油六通阀系统和闭中心负载敏感压力补偿系统, 我国国产液压挖掘机大多采用”开中心”系统, 而国外著名的挖掘机厂家基本上都采用”闭中心”系统。
闭中心具有明显的优点, 但价格较贵。
国内厂家对开中心系统比较熟悉, 而对闭中心系统不太了解,因此有必要来介绍一下闭中心系统, 本文重点分析力士乐闭中心负载敏感压力补偿(LUDV) 挖掘机油路。
LUDV 意为与负载无关的分配阀。
LUDV系统力士乐挖掘机液压系统可以看作由以下4 部分组成:①多路阀液压系统(主油路) ;②液压泵控制液压系统(包括与发动机综合控制) ;③各液压作用元件液压子系统, 包括动臂、斗杆、铲斗、回转和行走液压系统, 还包括附属装置液压系统;④多路阀操纵和控制液压系统。
LUDV系统是力士乐等公司在改进负荷传感技术的基础上发展起来的,它是不受负载影响的流量分配系统,它将常开式压力补偿改为常闭式,泵所提供的流量与负载所需相匹配,避免了不必要的空流和节流损失。
即使泵的流量小于系统复合动作所需的流量,各动作的相对速度也不会发生变化,从而保证动作的协调性,避免动作冲击。
1 多路阀液压系统多路阀液压系统是液压挖掘机的主油路, 它确定了液压泵如何向各液压作用元件的供油方式, 决定了液压挖掘机的工作特性。
力士乐采用的闭中位负载敏感压力补偿多路阀液压系统的工作原理见图1 (因换向阀不影响原理分析, 故未画出) 。
图1 挖掘机力士乐主油路简图挖掘机力士乐主油路由工装油路和回转油路二个负载敏感压力补偿系统组成。
1.1 工装油路工作装置和行走油路(除回转外) 简称工装油路,用阀后补偿分流比负载敏感压力补偿(LUDV)系统, 具有抗饱和功能。
挖掘机负载敏感系统介绍(中文)

并能防止液压执行机构产生停滞。
LUDV功能
中位
(1)行程限制块(2)二次压力释放/防蚀阀(3)负载保持阀(4) LUDV压力补偿阀(5)先导梭阀
(6)控制阀杆(7)输入测流口pA (8)输入测流口pB (9)输出测流口BT (10)输出测流口AT
这个LUDV部件压力补偿阀安排在控制阀芯测流口的下游,它包含有一个控制阀芯(13)和一个能限定稳固初始位置的微压缩弹簧(14)。
独立操纵或最高负载执行机构
先导控制装置的先导压力使得控制阀芯(6)克服弹簧力相应按比例的移动。这个图中,A口的先导压力推着阀芯克服B侧控制盖内的弹簧力向右移动。控制阀芯的测流输入节流口(7)打开了从泵来的P口与P‘通道的连接。该压力使得压力补偿阀(13)打开并且被施加到单向阀(3)上。
在LUDV系统中,所有执行机构部分的p测流节流口总相同。但不是一个恒定值。根据非饱和状态的程度,它可能在设定值pLS控制器和大约2 bar的压力之间变化(见表:p依赖需求的流量),在这个范围内,LUDV系统按比例相应地分配流量。
由于这个原因,即使在非饱和状态下,LUDV系统内负载压力最高的执行机构也将不会陷入停顿状态,所有使用中的执行机构的速度根据ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ启的通流面积按比例减小。
说明:不同负载压力情况下的压力补偿阀的功能
如果在非饱和状态范围内的同步动作中,执行机构的速度减小,也就是测流节流口关闭,非饱和程度减少,如果其它的仍还起作用的部件的p测流节流口增加,执行机构动作速度的也就相应增加。
给机器的指令控制信号由液压或电子的控制装置动作产生,并立即响应。
什么是负载敏感温度补偿

因为弹簧刚度较低,且工作过程中减压阀阀芯位移很小,可以认为Fs基本保持不变。故节流阀两端压力差p2 - p3也基本保持不变,这就保证了通过节流阀的流量稳定。
2. 温度补偿调速阀
普通调速阀的流量虽然已能基本上不受外部负载变化的影响,但是当流量较小时,节流口的通流面积较小,这时节流口的长度与通流截面水力直径的比值相对地增大,因而油液的粘度变化对流量的影响也增大,所以当油温升高后油的粘度变小时,流量仍会增大,为了减小温度对流量的影响,可以采用温度补偿调速阀。
1. 调速阀
图5-33调速阀
(a)工作原理图(b)职能符号(c)简化职能符号(d)特性曲线
1—减压阀2—节流阀
油温的变化也将引起油粘度的变化,从而导致通过节流阀的流量发生变化,为此出现了温度补偿调速阀。
调速阀是在节流阀2前面串接一个定差减压阀1组合而成。图5—33为其工作原理图。液压泵的出口(即调速阀的进口)压力p1由溢流阀调整基本不变,而调速阀的出口压力p3则由液压缸负载F决定。油液先经减压阀产生一次压力降,将压力降到p2,p2经通道e、f作用到减压阀的d腔和c腔;节流阀的出口压力p3又经反馈通道a作用到减压阀的上腔b,当减压阀的阀芯在弹簧力Fs、油液压力p2和p3作用下处于某一平衡位置时(忽略摩擦力和液动力等),则有:
编辑本段负载敏感系统的应用
1.在考虑整机传动与控制系统的设计方案时,负载敏感系统是具有下列特点的工作机构之理想选择。 2.单泵系统具有多个回路和执行元件,每一支路有不同的压力和流量需求 3.系统需要对流量进行调节,采用容积调速 4.系统具有低压小流量的待机工况直至有更高的压力和流量需求 5.系统需要提供恒定的流量而不受输入转速及压力变化的影响 6.避免系统产生过多的能量损耗及热损耗 7.系统需要保持执行元件恒定的运转速度而不受负载影响 8.液压系统工作过程中经常达到最高压力
开中心和闭中心液压系统工作特点和优缺点分析

开中心和闭中心液压系统工作特点和优缺点分析同济大学黄宗益李兴华陈明以上介绍了中位开式多路阀液压系统,目前我国(非外资企业)大多采用这种系统,而国外先进挖掘机厂大多改用中位闭式负载敏感压力补偿多路阀系统。
下面就这两种液压系统操纵阀在中位时泵压力油P通过直通油道D,经过各阀,最后回油箱T,执行器动作时P→D的阀口逐渐关小,P→A和B→T的阀口逐渐开大。
其调速是采用旁路回油节流和进油节流的组合,其调速作用是通过阀杆节流,控制去油缸和回油箱的开口量来实现的,如图1(c)所示。
由于是靠回油节流建立的压力来克服负载压力,因此调速特性受负载压力和油泵流量的影响,多路阀的操纵调速特性如图2(a)所示。
(a)开中心(b)闭中心压力补偿图2 开中心和闭中心阀的调速特性从图2(a)开中心阀的调速特性可知:开中心油路油缸起动的阀杆行程与负荷压力、泵流量有关。
负荷压力愈高,泵流量愈小,阀杆死行程愈大(死区大)。
负荷压力愈高,泵流量愈小,调速区域愈小。
轻负荷时,流量调整行程大,操纵性能好。
重负荷时,流量调整行程小,操纵性能差。
速度调整操纵不稳定,阀杆操纵行程不变,但随负荷变化和泵流量变化,则油缸速度会产生变化。
挖掘机工作过程负载压力是不稳定的,随时变化着的,液压泵的流量也在不断变化,因此使其调速性能很不稳定,操纵困难。
开中心油路操纵性能的另一缺点是:当一泵供多个执行器同时动作时,因液压油是向负载轻的执行器流动,需要对负载轻的执行器控制阀杆进行节流,特别是像挖掘机这类机械,各执行器的负荷时刻在变化,但又要合理地分配流量,以便相互配合实现所要求的复合动作,是很难控制的。
开中心油路第三个缺点是:要满足液压挖掘机各种作业工况要求,同时实现理想的复合动作,是很困难的。
例如,双泵合流问题:挖掘机实际工作中,动臂、斗杆、铲斗都要求能合流,但有时却不要求合流,但对开中心油路来说,要实现有时合流,有时不合流是很困难的。
各种作业工况复合动作问题:例如:掘削装载工况,平整地面工况,沟槽侧边掘削工况等,如何向各执行器供油,向那个执行器优先供油,如何按操作者的愿望实现理想的配油关系也是很困难的。
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复合动作时,各阀的负载压力PL不同,但由于压 力补偿阀都受相同的PLS 作用,因此Pin-PL=∆P是 相同的,而经各压力补偿阀的压差 ∆P’=P-Pin=P- PLS- PL此压差正好补偿了负载压力 差,起到了负载均衡器的。 PL+∆P+∆P’= PL+ PLS+P- PL-PLS=P
四、NACHI(不二越)负载敏感系统 四、NACHI(不二越)负载敏感系统
解决办法:一 解决办法
是回转单独使用单泵供油, 二是回转压力补 偿阀采用K<1的 压力补偿结构。
A2=A3=A1, K=A/A1 压力平衡式 Pin×A1=PL×A3=PLS ×A2 Pin=K×( PL +PLS )
多路阀主阀芯压降: ∆P=Pin-PL=K*PLS-(1-K)* PL 上式中,除回转K<1外,其余K=1,即∆P=PLS
发动机转速感受阀门F: Pr=P2H1-P2L0 等式右边即节流件S的压降,其与通过的流量 成正比,帮Pr大小随转速而改变。Pr作用于H阀,Pr↑,则 Qp↑。Pr=0.25~1.96Mpa
由于油泵调节阀H的目标压差随发动机转速而变, 使系统与发动机工况相匹配,在发动机转速范围 内部都保持最佳操纵感觉,改善了微调操纵性能, 也降低了能耗。
二、压力补偿
将压差设定为规定值进行的自动控制都叫压力补偿。 压力补偿流量控制:不受负荷压力变化和液压泵 流量变化的影响,由设定节流压差值对流量进行自 动控制。 在多路阀节流调速中,根据,在多路阀斗杆进出口 设置定差压力阀,使阀杆进出口压差(∆P)保持不 变,通过改变阀的开度,就能不受负载和液压泵流 量的影响,改变和控制流量,即利用流量控制阀的 原理进行调速。 在变量泵控制系统,设置泵排量定差调节阀(压 力补偿阀),使泵的出口油压和最大负荷执行器油 压之间保持一定,对泵的排量(流量)进行调节。
∆P = ∆P = P − Ls = ∆P 1 2
Q = ca A 1 1
Q 1 A 1 = Q2 A2
2∆P
ρ
,Q2 = ca A2
2∆P
ρ
四、NACHI(不二越)负载敏感系统 四、NACHI(不二越)负载敏感系统
四、NACHI(不二越)负载敏感系统 四、NACHI(不二越)负载敏感系统
A:主安全阀 B:中位卸荷阀:当间P > PLmax + Pr + F’/A’ 时卸荷 C:溢流阀:P’Lmax + Pr = F/A F/A为主安全阀调定压力(24.5Mpa) 不溢流时:P’Lmax =PLmax 溢流时:P’Lmax < PLmax ,PLs↑ QP↓ D:减压阀:输出PLs,同时作用于压力补偿阀G和泵排量调节阀H,PLs =P -PLmax H:泵排量调节阀:Pr = PLs 当PLs> Pr时,QP↓,反之(即转速↓ P↓,反之) G:压力补偿阀:PLs= Pin-PL=∆P (换向阀进出口压差)
通常负载敏感系统
转速感受阀控制负载敏感系统
三、东芝负载敏感系统(简化图)
三、东芝负载敏感系统(简化图)
核心是一个负荷传感泵和一 组带压力补偿功能的主阀, 流量控制阀受两端压力差 ∆P ( P-Ls ) 控 制 , 通 过 节 流元件R的流量随∆P不同而 变化,使Pn也变化。Pn则 Pn Pn 控制主泵排量,使满足负荷 要求。∆P由流量控制阀的 弹簧调节,∆P越大,阀芯 同样开度下流入执行元件的 流量越大。
三、东芝负载敏感系统(简化图)
各主阀开度由驾驶员通过先导手柄控 制。工作时各执行元件负荷不同,各 压力补偿将自动进行压力补偿(起负 荷均衡器作用),使主阀口上下游的 压差始终保持预先设定的∆P,这样某 个主阀口流向执行元件的流量只与该 阀口开度有关,而与负荷无关。复合 动作时,如F1>F2,则P1>P2,由于 负荷下游的压力补偿阀作用,使自动 补偿,直至P1=P2为止。由此得到
负载敏感和压力 补偿的定义
广西玉柴工程机械有限责任公司 易友南
一、负载敏感
通过感应检测出负载压力、流量和功率变化信号,向 液压系统进行反馈,实现节能控制、流量和调速控制、 恒力矩控制、力矩限制、恒功率控制、功率限制,转速 限制,同时动作和原动机动力匹配等控制的总称。 控制方式包括液压控制和电子控制。 负载敏感系统的液压元件: 负载敏感阀-----将压力、流量和功率变化信号向阀进行 反馈,实现控制功能的阀; 负载敏感泵-----将压力、流量和功率变化信号向泵进行 反馈,实现控制功能的泵和马达; 负载敏感系统可降低液压系统能耗,提高机械生产率, 改善系统可控性,降低系统油温,延长液压系统寿命。
关于D阀:为等差减压阀,PLs
四、NACHI(不二越)负载敏感系统 四、NACHI(不二越)负载敏感系统
关于G阀:压力补偿阀是保持多路阀进出口压差在目标压 差值来进行控制,当遇到惯性负载较大时,如回转启动时,负 载压力变化比回转速度变化来得快,负载压力Pl迅速升高, 而流量增加跟不上,使压力补偿阀不能按补偿压力正确调整, 产生过度或不足调整,来回摆动,伴随着产生大的流量变 动,使马达振摆波动。
四、NACHI(不二越)负载敏感系统 四、NACHI(不二越)负载敏感系统
=P-PLmax,该压差不是由主泵产生,而是 由先导泵PP产生。通常负载敏感压力补偿系统,因泵与多路阀间连接管道较 长,引起压力传递滞后,使控制不稳定,泵的出口压力P与多路阀进口压力Pv 有差异,P>Pv低温时更加明显,造成泵的流量控制与负载敏感阀的流量控制 不一致,即泵的流量按P-Plmax目标压差进行控制,而负载敏感阀按Pv- Plmax目标压差进行控制,因Pv-Plmax<P-Plmax,因此低温时会引起执行 元件供油量明显减少,而采用等差减压阀,检出多路阀进口压力与最高负载 压力之差PLs作为二次压力,向油泵调节阀和压力补偿阀同时反馈,避免了负 载敏感管道较长产生的负载压力信号延迟问题。