劉文杰,段春梅,王冰
(連云港黃海機械股份有限公司,江蘇 連云港222062)
負載敏感控制技術(shù)具有單泵系統(tǒng)具有多個回路和執(zhí)行元件并且支路上的壓力和流量可以調(diào)節(jié)、低壓小流量的待機工況、節(jié)約能量損耗和熱損耗等優(yōu)點。何謂負載敏感?即負載敏感系統(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調(diào)節(jié),避免了不必要的能量損失。
如圖1所示,當液壓系統(tǒng)待機時,液壓系統(tǒng)不與液壓油缸接通因此液壓油只能通過B管流入高壓補償器(設(shè)定壓力200bar)和低壓補償器(設(shè)定壓力14bar),當壓力超過低壓補償器的14bar時,低壓補償器中彈簧壓縮向右移動,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B口與D口接通,推動液壓泵斜盤向中位移動,排量基本為零,此時系統(tǒng)保持14bar的待機壓力。
如圖2所示,當主閥芯移動,使A管與液壓油缸中任意一個油口接通,同時推動敏感單向閥使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償器中,此時有(A管壓力+14bar>B管壓力)使低壓補償器向左移動并將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,同時改變液壓泵排量的變化。
圖1 負載敏感初始狀態(tài)圖
圖2 負載敏感工作狀態(tài)圖
當液壓系統(tǒng)中油缸運行到終了位置時,系統(tǒng)壓力升高,A管、B管中壓力也隨之升高,當B管中壓力達到高壓補償器的壓力200bar時,高壓補償器則向右移動此時B管與D管接通,從而推動斜盤向中移動,排量減小基本為零,此時系統(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。
圖3 負載敏感行程終了狀態(tài)圖
開式負載敏感泵與負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)的泵的負載敏感口接通即可,此時系統(tǒng)的最高壓力為高壓補償器的最高設(shè)定壓力,最低壓力則為低壓補償器的設(shè)定壓力,見圖4。
圖4
采用此方法可以降低液壓系統(tǒng)的成本,當某一路油在控制上不需要很精確時,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,即可實現(xiàn)。注意選擇閥1時,其中位機能的進油口是常閉的,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
此系統(tǒng)是用負載敏感來直接控制執(zhí)行元件的工作狀態(tài),系統(tǒng)直接通過一個電磁換向閥接在負載敏感油路中,當電磁換向閥通電時負載敏感油路與主油路出油口接通,執(zhí)行元件工作。當電磁換向閥斷電時負載敏感油路與油箱直接接通,系統(tǒng)處于低壓補償器的設(shè)定壓力狀態(tài)(即最低壓力待機)。此種方式用于執(zhí)行元件工作精度不高的場合,見圖6。
圖6
此系統(tǒng)可以實現(xiàn)系統(tǒng)的雙壓力工作,當系統(tǒng)中的電磁換向閥斷電時,整個系統(tǒng)的壓力為高壓溢流閥所設(shè)定的壓力。當電磁換向閥通電時,系統(tǒng)壓力將只能到達溢流閥所設(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
通過對負載敏感系統(tǒng)原理分析,可以更深入的了解液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)在實例中的應(yīng)用驗證了其原理的正確性,為液壓系統(tǒng)的設(shè)計提供了依據(jù)和分析的方法。
(略)