负载敏感系统设计需注意的几个问题

1、2011年3丿j 第39卷第6期机床与液压MACHINE TOOL & HYDRAUUCSMar. 2011Vol. 39 No. 6DOI： 10.3969/j issn.1001 3881. 2011.06. 040负载敏感系统设计需注意的几个问题刘会永.马刚（三一重型装备有限公司，辽宁沈阳110027）摘要：介绍了负栽敏感技术的工作原理及技术特点，指岀了设计负皺敏感系统时，应注童戏*欠饱和、复合动作时的 压力损失、负戟敏感反馈油路卸荷、管路压力损失等问題，为从事工程设计的人员提供了参考°关律词：负載敏感技术；变fit泵系统中图分类号：TP271 +.31文献标识码：B文

2、章壊号：1001 -3881 （2011） 6-126-2卜A2可4节汎肉 1圧力 1.2漁国6银控乐力补偿嚣8-WSI刊匸:/收稿日期：201004-28作者简介：刘会永（1978 ）从那液压系境设计丁作°电话 E-mail： liuhpng>sany. com. cn0负载敏感（Load Sensing. LS）系统是一种感受 系统压力-流敌需求，且仅提供所需求的流址和压力 的液圧回路。设计负裁敏感系统时.应充分理解其技 术特点及运行工况，使设计输岀满足设计要求，从而 使液压系统设计更加合理: 1负载敏感技术原理及待点液压系统基本上有3种不同的供

3、油方式：恒压系 统（节流调速）、恒流敌系统、变址泵系统。后两种 就是作者所说的负载敏感回路。宦流余系统采用定凰泵+三通压力补偿器（定 差溢流阀）+负载敏感阀的形式这种系统相对普通 的节流调试系统降低了液压系统的节流损失，但运行 过程中三通压力补偿器一直存在溢流损失。变量泵系统采用变fit泵（带阀控压力补偿器）+ 负戟敏感阀的形式，避免了溢流损失，液压阀中位时 仅在待命压力下提供系统泄漏所需流量，更加节能。 目前，变量泵系统已逐渐成为负载敏感回路的首选方 案。图1所示为负载教感回路的原理图。图中梭阀8采集系统中最高的负载压力，并将此 压力反馈给液压泵；压力补偿器3则保证通过每一联 的流量不受负载

4、变化的形响（见公式（1）；泵控压 力补偿器6接收负載反馈，使泵的输出压力始终比最 高负我高岀补偿器固定压差（即补偿器的弹簧力）。 5为LS溢流阀，起限压作用；4为单向溢流阀，起防 止冲击作用；1为总溢流阀,用作安全阀；7为泵的 恒圧变世调节阀。Q = ct 壮 3（1）式中：G为流墩系数；人为节流面积。负载敏感系统可以实现多缸复合动作，满足多个 执行元件同时工作；速度与负载变化无关；可以提 高液压系统效率.减少系统发热。图1负戟ift感技术原理2系统设计需注意的几个问题2.1流量欠饱和负载敏感系统的一个优点是可以实现多个执行元 件的复合动作。但设计时应充分了解系统工况.使液 压泵的最大流It大

5、于系统垠大流fih否则.系统将出 现流量欠饱和（即同时动作的执行机构流量需求大 于泵的最大流址）。出现此情况时，泵的输岀压力下 降（即压力不可能达到比任时刻最高负裁压力高 岀补偿器固定压差），使最高压力联负载的流量滅 少.速度降低甚至停止$进入其他负载的流最不变。 这就不能实现工程上的复合动作要求。2.2复合动作时的压力損失设计时应注意同时动作的两个或多个执行机构 的负载压力不能相差K大.如果相差太大，液压系统 将会发热。如图2.第一联负载压力为10 MPa,第二 联负载压力为20 MPa.可以看出，第一联阀压力补 偿器阀口丄的损失为：22.5-10.6 = 11.9 MPa.此压 力损失将以

6、液压油发热的形式消耗在补偿器的阀口 上。如果持续时间较长.液压系统将发热。10 MPa120 MPi图2负載敏感系统分析2.3 LS反馈油珞卯荷.负载敏感回路中，液压泵与液压阀匹配时，应注 意液压阀的中位是否有15的卸荷油路。一般负载敏 感多路阀在中位时LS都可以通过T 口卸荷.如图2。 所以液压系统启动时，其待命压力为泵控压力补偿器 (上接第120页)可以看出.4#压力传感器压力曲线没有岀现压力 为负值的情况.和H压力传感器压力曲线相比，各 过程的压力差距不是很大；和修改前的压力曲线相 比.两条压力曲线都有很明显的改进。左侧2#充液 阀充液管道温度高的现象再也没有出现过。实际上处 理了一个“

7、潜伏”的设备故障。6结束语-随着现代设备制造水平的提高.控制程序也越来 越复杂.与此同时.控制元件也越来越先进。如该案 的压力(一般厂家设定值为1425MPr)。如果不 选用多路阀.而是选用普通比例阀，再配以单向阀或 梭阀搭建负载敏感回路，则要注意在LS油路上要留 有阻尼孔通向油箱以便泄压；如果LS油路上无卸荷 阻尼孔，则选用液压泵时一定妥选用LS有卸荷阻尼 孔的'如Rexroth的A10V0或A4VSO中，控制形式 DFR的LS油路有卸荷阻尼孔，而DFR1则用一个堵 头替代了这个阻尼孔。2.4管路压力揚失负載敏感系统通过LS采集最高负载压力，并将 此压力反馈给液压泵。如果压力油管路或

8、LS管路压 力损失校大(管路长而细等)，那么到达阀上压力补 偿器的压力将降低。如果压力损失过大，阀上压力补 偿器的压差3将降低，流金将减小。此时不是由于 泵的流量不够大，而是由千泵的斜盘的摆角较小，容 易造成不饱和的假象。所以设计压力管路时应选用相 对较粗的管径以减小压力按失的影响。3结束语(1) 负载敏感技术可以消除系统的溢流损失，但 并不能消除系统的节流损失。泵的流當输出可与负载 的流傲需求完全匹配.但泵的输出压力却要略高于负 载压力.即泵控压力补偿器的固定压差。(2) 负载敏感技术正不斷得到发展，现在已经 出现了抗饱和回路如Linde公司的LSC阀、Rexrolh 公司的LUDV阀、DANFOSS公司的PVG100系列等。 参考文献：(1)黄斩年张志生陈忠强负载敏感技术在液压系统中的 应用J流体传动与控制,2007(5) ：2« -30.【2】Reuxxh公司产品样本及培训教林3 HAWE公司产品样本及塩训教材.中的压力传感器和位置传感器的广泛使用，为人们分 析和解决设备故障提供了有效的工具.如果还是使用 常规的压力表检测压力来分析故障原因.当然得不出 符合实际的解释。同样.完全消化和理解控制程序. 也是尽快解决故障的途径。参考文献：(1雷天觉液压工程手册(MJ北京:机械工业岀版社, 1990.GB/T786.I-93,液压气动图形符号S北