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#挖掘机液压系统#四通开中心式负载敏感控制系统
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四通开中心式负载敏感控制系统为了克服节流系统的控制特性与负载有关的缺点,负载敏感系统被开发出来。负载敏感系统分为初级负载敏感系统和次级负载敏感系统,其中初级负载敏感系统分为开中心负载敏感系统和闭中心负载敏感系统。开中心负载敏感系统通常由定量泵+三通压力补偿器+二通压力补偿器+主溢流阀构成;闭中心负载敏感系统通常由变量泵(具有DFR、DFLR功能)+带有LS功能的阀构成。
开中心负载敏感系统基本上由定量泵、系统总进口压力补偿器(定差溢流型压力补偿器或称三通压力补偿器)、各联的进口压力补偿器(定差减压型压力补偿器或称二通压力补偿器)、可变节流器和梭阀网络构成。
开中心负载敏感系统在零位时定量泵输出的流量经过定差溢流阀型补偿器流回油箱;各联上的定差减压型压力补偿器将从减压阀出口到换向阀出口之间的压差基本保持不变,改变节流器的开度可在一定范围内改变换向阀阀口压差,从而改变了每个执行器的最大流量;通过多层次高压优先梭阀网络的选择,各执行器当时的最高压力引导到定差溢流型补偿器的敏感腔,使泵的出口压力与之适应,即泵的出口压力比任一时刻系统的最高压力高一定值。
开中心负载敏感系统的优点是:零位压差非常低,与执行器数目无关;执行器启动恒定,与负载压力无关;不同工作压力的几个阀可以同时动作,控制灵敏度高。图1是应用于起重机上的典型的开中心负载敏感阀。
图1开中心负载敏感阀
其中,R1、R2是主溢流阀,PC1、PC2是三通压力补偿器,SC1~SC4是二通压力补偿器,SV1~SV3构成梭阀网络。
图2为二/三通压力补偿器的工作原理图。
图2压力补偿器工作原理
对于开中心负载敏感系统,泵总是工作在%的流量,系统压力等于负载压力加三通压力补偿器的调定压差。对比定量泵形式的节流系统,开中心负载敏感系统可以较大比例的降低节流损失功率,有效提高系统的功率利用率。图3是节流系统和开中心负载敏感系统的功率分配对比图。
图3节流系统/开中心负载敏感系统功率分配对比
由于开中心负载敏感系统中的三通压力补偿器可以实现系统负载适应,所以泵口压力始终只比执行器的最高压力高出一个ΔP,这就大大降低了系统最高压力,从而降低溢流损失部分功率;由于系统最高压力只比执行器的压力高出ΔP,从而也降低了节流损失部分功率。
开中心负载敏感系统的控制特性曲线如图4所示。
图4开中心负载敏感系统控制特性
从图10可以看出,开中心负载敏感系统的控制速度与负载无关,控制起始点与流量无关而控制范围与流量有关;在不饱和状态下,低负载执行器会降低高负载执行器的速度,甚至会使其停止运动。
开中心负载敏感系统的典型回路有Rexroth公司的SP08、M4-12/15、SB12阀构成的系统。
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参考文献[1]黄宗益,叶伟,李兴华.液压挖掘机液压系统概述[J].建筑机械化,,09:12-16.
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1综述2定/变量泵简单节流控制系统3四通开中心式负载敏感控制系统4四通闭中心式负载敏感控制系统5抗流量饱和的同步操作系统(分流比负载敏感系统)6双泵负流量系统7双泵正流量系统8挖掘机液压系统功率控制合作