西安建筑科技大学：《液压与液力传动》课程教学资源（教案讲义）第七章 液压控制基本知识 7.5 负载敏感泵控系统与机械——液压伺服控制装置

5负载敏感泵控系统与机械一液压伺服控制装置 7.5.1负载敏感泵自动调节原理 负载敏感泵控系统由相应控制阀感应外部信号改变泵自身输岀的流量和压力来匹配负载,避免了一般液压系统 中由于溢流阀和节流阀带来的溢流和节流损失,使其具备了能量损失小、效率高的特点如今得到广泛的运用 负载敏感泵控系统原理如图77所示,P为负载需要的压力通过流量控制阀5泵的流量qz为负载需要的流 量。当阀5的开度减小,表明负载需求流量减小,此时泵输岀的流量大于负载所要求的流量,则阀5进出口压差 P=PsˉP增大,推动负载敏感阀]阀芯向右运动,使泵出口通过阀l左位与变量缸大腔3连通,由于变量缸大腔 与变量缸小腔4之间的面积差,推动变量斜盘角减小,使泵的流量减小,直到达到负载所需求的流量为止。反之, 阀5的开度增大,泵输出流量小于负载所要求的流量,则P=Ps-P减小,负载敏感阀阀芯向左运动,变量缸大 腔3经过负载敏感阀1右位通油箱,泵的斜盘角增大,流量增大 图7-27负载敏感泵控系统原理图 负载敏感阀;2—恒压阀;3—变量缸大腔;4—变量缸小腔;5—外接流量控制阀。 当负载保压时,P=Pz,这时负载敏感阀1无法开启,Ps推动恒压阀2阀芯向右运动,油液通过恒压阀2左位 进入变量缸的大腔3,使泵的流量减小到仅能维持系统的压力,斜盘角接近零偏角,泵的功耗最小。 当阀5关闭,即负载停止工作,泵出口压力仅需为负载敏感阀1弹簧设置压力,一般只有14bar左右,流量接近为 零。以上的分析说明:①该泵的输出压力和流量完全根据负载的要求变化。②保压时泵的输岀流量仅维持系统的 压力。③空运转时泵的流量在低压、零偏角下运转。因此,负载敏感泵有三种状态,即一般工作状态、保压工作 状态和空运转状态,其中一般工作状态和空运转状态由负载敏感阀感应负载需求产生 7.5.2机械一液压伺服控制裝置 现代斜盘式柱塞变量泵根据使用工况不同,具有多种控制方式可供选择。在行走机械驱动方面,因机械-液压 伺服控制方式使用方便,工作可靠,价格相对适宜,因而应用最广,并已形成一种固定的装置与液压泵集成为一 起,用户根据自己所设计机器的控制目标参数和特征参数即可选用。与电动比例泵通过可编程控制器构成的控制装 置相比,不足之处为使用场合有限,控制特性单一。这种控制装置在德国 Rexroth公司的A4VG系列液压泵中称之为 DA控制,意大利SAM公司HCV系列液压泵称之为HNA控制,德国 Linde公司的BPⅤ系列液压泵中称之为An控制等 等。各公司的控制装置尽管结构和工作过程有所差异,但基本原理大同小异,都是由泵转速传感器、目标值选择 器、泵出口压力传感器和排量控制执行器几个环节组成

7.5负载敏感泵控系统与机械—液压伺服控制装置 7.5.1 负载敏感泵自动调节原理 负载敏感泵控系统由相应控制阀感应外部信号改变泵自身输出的流量和压力来匹配负载，避免了一般液压系统 中由于溢流阀和节流阀带来的溢流和节流损失，使其具备了能量损失小、效率高的特点,如今得到广泛的运用。 负载敏感泵控系统原理如图7-27所示， 为负载需要的压力,通过流量控制阀5泵的流量 为负载需要的流 量。当阀5的开度减小，表明负载需求流量减小，此时泵输出的流量大于负载所要求的流量，则阀5进出口压差 增大，推动负载敏感阀1阀芯向右运动，使泵出口通过阀1左位与变量缸大腔3连通，由于变量缸大腔3 与变量缸小腔4之间的面积差，推动变量斜盘角减小，使泵的流量减小，直到达到负载所需求的流量为止。反之， 阀5的开度增大，泵输出流量小于负载所要求的流量，则 减小，负载敏感阀1阀芯向左运动，变量缸大 腔3经过负载敏感阀1右位通油箱，泵的斜盘角增大，流量增大。 图7-27 负载敏感泵控系统原理图 1—负载敏感阀；2—恒压阀；3—变量缸大腔；4—变量缸小腔；5—外接流量控制阀。 当负载保压时， ，这时负载敏感阀1无法开启， 推动恒压阀2阀芯向右运动，油液通过恒压阀2左位 进入变量缸的大腔3，使泵的流量减小到仅能维持系统的压力，斜盘角接近零偏角，泵的功耗最小。 当阀5关闭，即负载停止工作，泵出口压力仅需为负载敏感阀1弹簧设置压力，一般只有14bar左右，流量接近为 零。以上的分析说明：①该泵的输出压力和流量完全根据负载的要求变化。②保压时,泵的输出流量仅维持系统的 压力。③空运转时,泵的流量在低压、零偏角下运转。因此，负载敏感泵有三种状态，即一般工作状态、保压工作 状态和空运转状态，其中一般工作状态和空运转状态由负载敏感阀感应负载需求产生。 7.5.2机械一液压伺服控制装置 现代斜盘式柱塞变量泵根据使用工况不同，具有多种控制方式可供选择。在行走机械驱动方面，因机械一液压 伺服控制方式使用方便，工作可靠，价格相对适宜，因而应用最广，并已形成一种固定的装置与液压泵集成为一 起，用户根据自己所设计机器的控制目标参数和特征参数即可选用。与电动比例泵通过可编程控制器构成的控制装 置相比，不足之处为使用场合有限，控制特性单一。这种控制装置在德国Rexroth公司的A4VG系列液压泵中称之为 DA控制，意大利SAM公司HCV系列液压泵称之为HNA控制，德国Linde公司的BPV系列液压泵中称之为An控制等 等。各公司的控制装置尽管结构和工作过程有所差异，但基本原理大同小异，都是由泵转速传感器、目标值选择 器、泵出口压力传感器和排量控制执行器几个环节组成

R T2 Ps Fa Fal F M B 圆 HSF、M 图7-28带DA控制A4VG液压泵结构形式 采用A4VDA控制形式的液压系统,具有横功率调节功能,特别适用于工程行走机械及煤矿运输机械,可以有效 地减轻操作者的负担,自动保护发动机免于过载

图7-28 带DA控制A4VG液压泵结构形式 采用A4VDA控制形式的液压系统，具有横功率调节功能，特别适用于工程行走机械及煤矿运输机械，可以有效 地减轻操作者的负担，自动保护发动机免于过载