力士乐挖掘机液压培训讲座

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