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文档简介
1、目录开式与闭式用.介绍原理介绍)系统概述:系统的特点和应)节流系统:负荷敏感系统:)与负载无关的流量w w.PLCwor 分配系统(LUDV):原理,典型动力源(A10VO、A11VO)、阀(SX)小型挖掘机系统分析各种手柄,全制动系统,转李启兵:工程机械应用cn系统概述:任何一括:原 分),立的必然包(动力源部工作机构(执行部分)z原和执行机构的输出特性要求(力,速度,位移)理想匹配,www.P Cz传动装置,将原的输出量进行适当变换,使其满足工作机构的要求。传动装置:机械传动,电气传动,流体传动(z李启兵:工程机械应用系统分类:开式回路闭式回路··F 闭式回路的基本组成
2、变量柱塞主泵阀油单向阀压溢流阀溢流阀冲洗阀洗溢流阀www.P C李启兵:工程机械应用油器阀泄漏油回路ªJ闭式回路系统的优点:ª 油泵较小: 因为闭式系统中使用的油泵可以比开式系统中使用的驱动的系统).油泵的转速高很多(特别适合发阀,由油泵确定流量和流向.ª 没有ª 没有制动阀,负载通过油泵作用在发上(负功率).ª 油箱小,只须给主回路补油(约为最大流量的25%),特别适合于行走机械www PLCworld cnª 冷却器小,负载下降时的能量不全部转变为热.ª 驱动可逆ª 通过使用电子技术可使更灵敏, 精确.
3、0;/闭式回路系统的缺点:ª 只能同时实现与安装油泵数量一样多的动作。李启兵:工程机械应用ª 空行程速度只能通过使用排量泵量马提n传统的开式系统(1):组成:F 执行元件F 流量元件F 方向MI.com李启兵:工程机械应用ww.91HMI.cmww.PLC工程机械中的开式系统(2):.cnF 执行元件F 安全保护元件1HM)I.co方向李启兵:工程机械应用开式系统:(阀控系统)如果您的系统与闭 系统的特点相抵触, 则应考虑选择开式)系统。对于闭式系统基本上都采用斜盘式结构的变量泵(除非马达的运转不要求可逆),阀大部分为螺纹插装式,且内置、集成于泵或马达上。)而对于开式系统,
4、您需要选择的内容就广泛的多了:ª 动力源:¾定量泵:内、外齿轮泵,双作用叶片泵,径向柱塞泵,螺杆泵等¾变量泵:恒压泵,恒流泵(负荷敏感泵),恒功率泵,电子泵,wwwomww .PLCØ 交流伺服电机或直流伺服电机组成的变量调速系统等。阀:ª¾调节:溢流阀(直控式、先导式、电比例),减压阀,伺服阀等。顺序阀,恒压阀(¾流量调节:节流阀(手切断),控、电比例),调速阀(手动、¾方向¾多路阀机控、电比例)。阀:手节流控、电控、电液比例、伺服李启兵:工程机械应用、负荷敏感,LUDV(LC开式系统的特点:ª
5、;吸油管路管径大,较短。ªªª转速:由于吸油而受限制(可参考说明书上的吸油曲线)。方向阀通径的大小由系统流量决定。过滤器/冷却器的也由Q的大小来决定(有时采用单独旁路节流滤/冷却形式, 尤其是较大功率的系统)。油箱的容积较大:约为系统www. QLCwo的3(中、低压)5(高压)倍(另外还需考虑管路及蓄能器的容积)。www.9ªªª泵的安装位置:上置,旁置或下置,需考虑它对吸油负载的平衡靠回油管路上的背压或平衡阀来实现。的影响!v 由于装载机/挖掘机系统中一般为开式阀控系统,因此,我们这里主要以介李启兵:工程机械应用开式系统的形式:&
6、#190;节流系统、¾负荷敏感系统、¾ LUDV-系统、¾泵控系统系统: (传统的形式3/6:旁路节流)ª 节流中位精调阶段全开阶段www PLCworld cn源自定量泵系统李启兵:工程机械应用www PLCworld cn¾用户之间相互影响¾两个以上负载同时运动时,具有 较高负载的机构可能会停止不动。¾效率低,需要较大的冷却器¾不宜用于安全性能较高的设备(起¾¾¾¾¾¾结构简单、耐用,价格便宜常使用定量泵作为动力源 对于油液的污染不特别敏感与负载的变化
7、有关李启兵:工程机械应用重机安全消防车等)高压、小流量时范围较窄www PLCworld cn应用流I.com李启兵:工程机械应用w.PLCControl Concepts节流Throttle Control, Open Center饱和区域不饱和区域www PLCworld cnInteraction of consumers: 用户间的影响-low pressure consumer lowers high pressure consumer-低负载用户会降低高负载用户的速度起始点/范围:- Start of control / control range:- load dependent
8、- flow dependent与负载有关与流量有关李启兵:工程机械应用- 阀的行程有关,串联回路:F 多路阀联之李启兵:工程机械应用cnHMI.com.李启兵:工程机械应用Control ConceptsThrottle Control, Serial Circuit;节流系统/串联李启兵:工程机21械-2210-e / VAV 10.99应用不在相抢www PLCworld cnInteraction of consumers:用户之间的影响:-pressure summation起始点/范围:-泵的为两个用户的之和Start of control / control range:- co
9、nsumer 2 - flow and pressure efficiency- load dependent 与负载有关dependent from consumer- flow dependent 与流量有关-用户1的效率 影响用户2。效率低Qu =AQ =K´www PLCworld cnA´mD p其中:m=11/2李启兵:工程机械应用如果Dp =恒定,则: Q=f(A),流量(即速度)只与节流口(即阀的开口)面积有关,而与负载的变化无关(负荷敏感)Q=f(A, Dp ), 流量(即速度)不仅仅与节流口(即阀的开口)面积有关,而且,与负载的变化有关。QADp正向与负
10、向:www PLCworld cn李启兵:工程机械应用典型的节流形式:用于挖掘机的M8多路阀块的原理图www PLCworld cn1.2.节流调速形式(六位三通)负载保持单向阀9.10.11.内部合流阀: 将P1的流量用于斗杆外部合流:将P2的流量用于其它用户予压阀: 分配去冷却器和直接回油箱的流量3. 4. 一次二次溢流阀5. 6. P1P2接口李启兵7:.行走补偿阀12: 大臂; 13:挖斗; 14, 15:行走; 16:斗杆工程机械8行走多路阀内置刹车阀芯17:转应用典型节流调速系统www PLCworld cn李启兵:工程机械应用负荷敏感系统(LOASENSING ): )为了克服节
11、流系统的缺点(Q与负载有关,效率低)。)加上阀)。补偿阀(定差减压Dp=p1- 2=F弹簧/A » 恒定形式:ª 开芯系统:定量 +三通减压阀 + DBª 闭芯系统:变量泵(DFR、DFLR)+www.9www. LC)李启兵:工程机械应用1HM .com定差减压阀的工作原理:wwcomww.PLC» 恒定 弹簧李启兵:工程机械应用HMI.comPLC开芯系统:定量泵+三通减压阀+ DBF 这时:-泵总是输出100%流量,-系统=负载p+补偿阀的Dp;(“负荷敏感”称谓的由来) 系统效率提高较大。对于“节流系统+定量泵”:泵总是输出100%流也总是保持在
12、100%。损失量, 而且系统很大,效率较低.DB-损失DB-损失www PLCworld cn节流损失节流损失Q100%Q100%100%,p100%,p李启兵:工程机械应用节流系统功率分配开芯Control Concepts系统的特性曲线 :开芯负荷敏oadensing, Open Center饱和状态I始点与流量无关-f ow depe dent control range-在不饱和状态: 低负载高负载用户的速度。户会降低李启兵:工程机械应用-范围与流量有关w.PLC.com 点/制范围:Sta t of cont ol / contro range:用户之间的影:-load indepe
13、ndentI teraction of c nsumers:- u 与负载无关low pres ure consum r lowers-floindependent startigh pressure consumer-典型系统:-开芯回路- SP08- M4-12/15- SB12负荷梭阀链双液控单向阀主阀进油节流阀进油单向阀www PLCworld cn二次阀补油单向阀系统高压阀三通减压阀李启兵:工程机械应用低损失泄荷阀2闭芯系统:变量泵(DFR、DFLR或 DFE)+有LS功能的阀)单用户负荷敏感系统:多用户负荷敏感系统(负载太大)。相差不要DB-损失=0节流损失李启兵:工程机械应用2w
14、ww PLCworld cn低负载用户的节流损失Control Concepts:负荷敏感,闭芯系统饱和状态不饱和状态www.-低负载用户会降低高负载用户的(不饱和状态)。度李启兵:工程机械应用-起点与流 大小无关flowependen cont ol range范围与流量有关Cmwww PLC起点/控 范围用户之间的影响:Start oontrolcontrol ra ge:In er ction of consuers:- load in ependent 与 载无关- low pressure consum r loers-flow in ependent starthigh press
15、ure consumer典型LS-闭芯系统www PLCworld cn极限功率调节油门电位计李启工程应用M4-多路阀块的结构图:F 负荷敏感F 电比例F 行程机械限位F 负荷敏感信号www PLCworld cn阀(系统最高)F 二次高压补油溢流阀李启兵:工程机械应用2负荷敏感系统特点:闭芯:LS-系统=利用补偿阀+泵的阀使Q与负载变化无关开芯:利用三通补偿阀+定量泵使Q与负载变化无关, 多余流量溢流回油箱。LS-系统可单个用户系统, 也可多用户系统;泵的流量必须能满足QPQV ,(* p泵³P负载+Dp);或将其称之为饱和系统时 , 补偿阀才能www P起LCwor相ld cn应
16、的作用,否则,与节流系统无异。但目前为了降低设备造价, 装机功率不可能、也没有必要达到设备各个部分所耗最大功率的总和! 因此,常利用尽可能小的装机功 率完成同样所需要完成的工作,使设备更加小巧 、精密, 性能价格比更高, 在市场上更具竞争力!那么, 系统就非常可能为不饱和的形式, 为使其仍能具备负荷敏感的优势, 人们开 发了下面我们要介 绍的与负载无关的流量分配系统:简称 LUDV系统,以弥补LS 系统在不饱和状态的缺陷!李启兵:工程机械应用3与负载无关的流量分配系统(LUDV)ld. n)用于不饱和系统(大部分时间系统不工作在满功率状态 以其行走的最高速度确定Nmin, 再根据其它工作系统
17、当调整常+20%作为率预留), 所, 为了降低造价, 使统更凑, 常将其做成不饱和系统,即: QPQi )。 因为箱, 管路都要增大),并不特别 昂,而Q则特 别昂贵泵, 阀,.91HMI.)但这时, 如使用普通 的LS-系统, 则负载较大的阀的补偿阀会泵压过低不能满足其正常工作条件, 则其p 不能被保证,补偿阀口全开,不再节,执行元件的速度不再与负载关, Qi 不再与各阀的开口比例, 而是负载小的用速度增大, 负载李启兵:工程机械应用LUDV系统的工作原理:)与普通负载传感不同的是:1.2.负载天平设在节流环节之后信号取的是系统中的最高负载信号,而不是取自自身。)因此:Pi*Ak=PV.ma
18、x*Ak+FfÞPiPv.max=Ff/Akwww.P CPi=Pv.max+Ff/Ak P1=P2=P3=.DP1=P2=P3=.所以:)所有节流环节(即所有多路阀的开口前后)的压差都相等,所以,流经各个节流口的流量相应于各个节流口的面积成比李启兵:工程机械应用Q1 KA11 =pA1 A2即HMI com´2D pQ2K3LUDV 控www.P C李启兵:工程机械应用3LUDV F 基本原理:不仅仅将系统的最大负载传至负荷敏感泵,而且,传至的工作原理:每一个补偿阀!负荷敏感泵的Dp作的Dp;一般为系统:P泵DR> p阀LS溢流+wDww.pP(须注)C当系统处于饱
19、 状态: Dp= p1 =Dp2 ,泵提供总的、与所有阀的开口成比例的流量。当系统处于不饱和状态:Dp1 、Dp2的值下降 ,但仍然p1 =Dp2 ,泵提供总的、仍与所有阀的开口成比例的流量,李启兵:工程机械应用即3系统中LUDV 的流量分配曲n线:MI.com100 =李启兵:工程机械应用分配w38w5077.53ww.PLCControl system / 2t to 10twww PLCworld cnfFeatures- Speed adaptation- Simple valve construction (patented)f Advantages- Better working
20、cycle : efficiencyize work李启兵:工程机械应用- Better reliability (no shuttle valves)3A10VOSX valvewww PLCworld cnwww PLCworld cnSX12。结构:www PLCworld cn李启兵:工程机械应用SX12。结构:www PLCworld cn李启兵:工程机械应用SX12。结构:www PLCworld cnf Features- Speed adaptation- Simple valve construction (patented)f Advantages- Better work
21、ing cycle :- Better reliability (noize work efficiency李启兵:工程机械应用SX12。结构:防吸空阀www PLCworld cn李启兵:工程机械应用SX12。结构:双冲洗结构www PLCworld cn李启兵:工程机械应用LUDV-典型回路:李启兵:工程机械应用www PLCworld cnA10 VO with new power controlInnovation:f Direct controlf Retrofit possibilityAdvantages:f Without additional pipingf High acc
22、uracy due to mechanical swivel angle feed back (internally)f Compact designf Lower temperature sensitivnessf Better adjustabilityf High system efficiencyf Combinable with: DR, DRG, DFR (1), EDwww PLCworld cnApplications:f Mini Excavatorf Wheel Loaderf Backhoeloadersf Haulersf Mobile machines, Power
23、units,Injection moulding machines, Machine tools李启兵:工程机械应用LUDV 系统的功率分配情况:F 多用户并统的功分配情况:(+ Q3 )´()+2 pDp22´( D p1+ DN损Q1=2p)www PLC1´ D(N损2=Q 2N损3=p2www.m)2F 双用户系统在达到切断时的功率分配情况:此时:用户1的已经运动至行程终点,Q1=0;李启兵:工程机械应用Dp< p泵DRp =pLS溢91HCLUDV 的基本:变量泵:负荷敏阀口2; 阀压1.1; 恒功 阀1.2;偿器3; 负载保持单向阀4.李启兵:工程机械
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