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负载敏感变量泵流量调节原理

  • 来源:榆次锋特行液压
  • 作者:榆次锋特行液压
  • 时间:2016-01-10 10:32
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    压力和流量是液压系统中两个基本参数,从之前的文章中可以看出压力的形成是在负载的作用力下液压油产生的挤压作用。而这种挤压作用是通过流量来完成的。由此可以看出,压力和流量是存在一定关系的。下面这个公式说明了流量和压力的关系。
流量公式
 
    由上面公式可以看出,流量与阀口的通流面积及阀口的压差有关,对于一定流量的液压系统来说,节流阀阀口通流面积增大,则节流阀阀口的压差会降低。通流面积减小,压差会增大。压力差的改变优先权高于流量。
 
    利用这一公式原理的液压阀除了节流阀还有换向阀,不同的是节流阀可以调节,换向阀不可以调节。
 
    负载敏感控制原理
 
    负载敏感这一概念的提出,是希望变量泵输出的流量和压力能够与负载的流量和压力相适应,达到按需求输出的目的。这样就极大的提高了系统利用率,使液压系统更加节能。
 
    1、负载敏感泵的组成
 
    下图是力士乐A10VSO负载敏感柱塞泵的原理图。从原理图上可以看出,负载敏感变量泵主要由流量控制阀、压力控制阀、主泵、变量活塞、节流阀组成。压力控制阀设定负载最大工作压力,流量控制阀控制系统的流量。
力士乐A10VSO负载敏感柱塞泵的原理图
 
    从图中也可以看出,如果将流量控制阀去掉,剩余部分是一个恒压变量泵,也就是说负载敏感变量泵也可以达到压力恒定的目的。节流阀两端的压力差与流量阀两端的压力差相等,流量阀设定的压力大约为20bar。
 
    1、当压差ΔP<20bar时,流量控制阀与压力控制阀均处于右位,此时变量泵处于最大排量,系统处于待速状态。负载压力为0,系统损耗的功率为液压泵泄露和系统的流量损失(下图中的箭头代表了油流动的方向)。
 
    2、当压差ΔP≥20bar时,流量控制阀左位接通,压力油进入活塞腔,推动斜盘变量。此时泵输出流量开始减小。
 
    液压泵流量减小,会导致ΔP减小,当ΔP减小至20bar时,流量控制阀的阀芯会减小甚至关闭,此时流量控制阀处于动态平衡状态,保持活塞腔的液压油不减少,从而保持斜盘的倾角不变(ΔP的改变都是在一瞬间完成的)。
 
    3、节流阀压差ΔP越大,流量控制阀通流面积越大,活塞的行程也就越大,泵的排量会减小的越多。
 
    当负载压力持续增大到能够克服压力控制阀的弹簧时,泵的排量近似为0,此时与恒压变量泵特性类似。
 A10VSO负载敏感控制特性图
 
    A10VSO负载敏感控制特性图
 
    小结
 
    负载敏感变量泵的流量调节压差与节流阀压差相等,改变节流阀的通流面积,在瞬时状态,节流阀的压差会优先改变,从而改变流量控制阀的阀芯状态。这样无论如何调节节流阀的通流面积,泵输出的流量始终与节流阀调节的状态相适应。

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