搜索
VIP会员博尔法液压有限公司汉力达液压缸(专业厂家)高性能液压伺服控制器
查看: 4943|回复: 30

[请教] 负载敏感泵的基础知识(文字+视频)

  [复制链接]
  • TA的每日心情
    无聊
    2018-3-14 20:45
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2018-3-13 18:55:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
    序言
    本文详细介绍了负载敏感泵(力士乐A10VSO系列附DFR型控制装置),结合下面三个视频一起学习,效果更佳。三个学习视频会放置在回帖中。
    本文主要分为两大部分:
    第一部分,详细表述自电机启动之前,直至液压缸行至行程终点这整个过程中,负载敏感泵在系统中的一系列动作过程。
    第二部分,详细表述负载敏感泵是如何根据负载反馈的压力和流量信息,自动适应并只提供负载所需压力和流量的。
    两大部分之间并不是相互独立的,可以说第二部分包含在第一部分之中。
    第一部分
    1、电机尚未启动的状态
    由于系统中未建立起压力,调定压力为150PSI的弹簧迫使负载敏感阀的滑阀被推至左端。负载敏感阀工作在右位,这就为主控制活塞缸无杆腔与油箱之间提供了直通的油路(图中蓝色箭头所示为无杆腔中油液可流动的方向)。由于负载敏感阀的滑阀左端没有抵抗弹簧力的压力作用(即P=0),这使得斜盘初始时处于最大倾角位置。在此位置,液压泵已做好在最大排量下工作的准备,可向系统提供最大的流量。如图1所示。

    负载敏感泵的基础知识1(文字+视频)

    负载敏感泵的基础知识1(文字+视频)

    图1
    2、电机启动,但节流阀关闭的状态
    当负载敏感阀阀芯左端压力P未达到其弹簧设定压力150psi时,此状态下液压泵排出的流量会流入以下两条油路:
    油路1:油液流向节流阀,但是由于此时节流阀关闭,流量被阻滞于泵的出口和节流阀进口之间。
    油路2:油液流向两个补偿阀,油液的压力作用于负载敏感阀滑阀的左端,以及压力补偿阀滑阀的左端。
    要注意以上这些作用过程都是在一瞬间完成的。

    2

    2

    图2
    3、电机启动,但节流阀关闭,且负载敏感阀左端压力P达到其弹簧设定压力150psi时的状态
    油液作用于负载敏感阀滑阀左端的压力P克服了弹簧的预紧力P弹,使阀芯向右移动,负载敏感阀工作在左位。在阀芯右移的过程中,滑阀打开了一个通道,于是泵出口的压力油接通了主控制活塞缸无杆腔。油液压力推动控制活塞使斜盘倾角逆时针转动,排量接近于零。我们称系统的这一工作状态为液压泵的低压待机工况。
    在这一工况下,负载敏感阀的滑阀将左右振颤以维持作用于斜盘倾角控制活塞上的需求压力。
    作为控制作用的另一个结果,也将对液压泵的供油流量产生影响。即在低压待机状态,液压泵只需提供足以补偿内部泄漏的流量以维持作用于负载敏感阀的滑阀左端近似150psi的等待压力即可。
    请注意负载敏感阀的滑阀右侧弹簧腔此时为泄油状态。这部分液压油从弹簧腔经过一个很小的节流口a流回油箱(如图中蓝色箭头所示),从而使得负载敏感阀的控制阀芯在运动过程中具有相应的阻尼,以确保系统乃至过程的稳定性。

    3

    3

    图3
    4、电机启动,节流阀刚打开,阀口开度还较小时的状态
    A:要注意的是,在刚开始很短的一段时间内,液压缸无杆腔内的压力还未能推动活塞杆运动时(V=0),即未有油液流动,此时为静力平衡状态。
    液压缸无杆腔内的压力PL将通过负载反馈油口(见图4),等值传递到负载敏感阀滑阀右端的弹簧腔内(帕斯卡原理,图中黄色箭头表示的是力的传递方向,并不代表油液流动方向)。此时负载敏感阀阀芯两端受静压力作用P=PL,阀芯受到150PSI的弹簧力作用使负载敏感阀工作在右位。导致主控制活塞缸无杆腔内的部分压力油通过泄油路接通油箱。复位活塞缸中的偏置弹簧力迫使斜盘顺时针旋转,液压泵开始向系统提供较大的流量。

    4

    4

    图4
    B:当液压缸无杆腔内的油液压力不断上升,足以推动活塞杆向左移动时(V>0),液压泵将以较大的排量向液压缸供油。
    尽管压力油也会流经节流口a,但由于该节流口很小,并不会在接通负载敏感阀滑阀弹簧腔(泄油)的油路上造成可观的功率损失。
    注意到节流阀上下两端的压力表间刚好存在着150PSI的压力差。液压油通过节流阀口后所剩余的压力(负载压力)、负载敏感阀滑阀左端的压力(泵出口的压力)、150PSI的弹簧预紧力三者之间协同工作,使节流阀阀口前后压力差得以保持。对于不同的阀口开度,液压泵均可提供与之相适应的流量。
    注意,作用在负载敏感阀滑阀左端的178PSI压力抵抗着作用于右端的28PSI压力和150PSI弹簧力,28PSI加上150PSI刚好等于178PSI(这不是一个等式,却是一种作用机理)。

    5

    5

    图5
    5、电机启动,节流阀阀口开度继续增大的状态
    阀口开度的增大意味着阀口对液流的节流作用将有所减弱。流动阻力的减弱被负载敏感阀的滑阀所感受到。负载敏感阀内的滑阀也要相应地移动(滑阀左端压力P减小,滑阀继续向左移动一点距离,即开口增大),因而主控制活塞缸无杆腔内会泄出更多的油液,从而使液压泵斜盘倾角增大。此时液压泵开始向系统提供更多的流量。
    由节流阀上下两端压力表的读书可知,尽管节流阀阀口开度增大引起了液流阻力的减小,但液压泵的供油流量有所增加,所以两压力表之间依然保持了刚好150PSI的压力差。因此可以得出结论,无论节流阀的阀口开度如何变化,负载敏感阀的滑阀均努力通过自身的调节功能,维持节流阀前后150PSI的恒定压差。
    这种液压系统仅提供必要的流量保持泵的输出压力高于系统工作压力150PSI,这样可以获得一个效率很高的液压系统。

    6

    6

    图6
    6、经过一段时间后,液压缸的活塞运动至行程终点位置(V=0)
    液压缸活塞杆被推至行程终点时,泵出口到液压缸无杆腔这段管路中,无油液流动,处于静压平衡状态。因此作用于负载敏感阀滑阀左右两端的压力P=PL,预调定的150PSI 弹簧力将负载敏感阀阀芯推至左端。此时液压泵的出口液流再次处于封闭状态,而泵持续输出的流量将导致出口压力迅速升至1500PSI(油液虽无流动,但油液在不断被压缩),致使压力补偿阀滑阀左端压力迅速上升,并克服压力补偿阀预先调定的1500PSI的弹簧力,使滑阀移至右端,压力补偿阀工作在左位,1500psi的高压油通过该阀作用于主控制活塞缸无杆腔。推动斜盘转至排量近乎为零的位置。液压泵停止供油,仅提供保持高压状态的系统的内泄漏量。这种工作情况我们称之为液压泵的高压待机状态。

    7

    7

    图7
    第二部分
    首先,我们要知道,负载敏感系统中,通过节流阀的流量是不随负载压力的改变而变化的,它仅仅和阀口开度的大小成比例。
    操作节流阀(实际应用中为方向控制阀组)改变其阀口开度大小,便可以改变泵输出的流量大小,使其与负载所需流量相适应。
    当节流阀阀口开度一定时,负载的变化不会影响进入执行元件的流量。
    下面我们详细分析上述两个过程:
    1、负载运动速度需要改变时(负载压力大小不变),只需调节节流阀阀口开度,观察负载敏感泵的自动调节过程
    当节流阀的阀口变化时,动态压差ΔP将会大于或小于负载敏感泵的弹簧预紧力P弹,此时负载敏感阀的阀芯受力处于不平衡状态,为了恢复到受力平衡状态,负载敏感阀的阀芯会向左或向右移动,负载敏感阀的阀芯的左右移动就会改变泵的排量,从而使泵的输出流量Q 变大或变小,重新使稳定压差ΔP= P弹 =定值。其具体过程如下:
    A:节流阀阀口开度减小,动态压差ΔP变大(即阀口对液流的节流作用将有所增大),流动阻力的增大被负载敏感阀的滑阀所感受到,滑阀左端压力P增大,滑阀会向右移动一段距离,此时压力油被引到主控制活塞缸的无杆腔,在压力油的作用下,控制活塞左移,泵的斜盘倾角变小,流量变小,动态压差ΔP变小(参考小孔流量公式),直到动态压差ΔP=P弹时,阀芯受力平衡,泵的斜盘倾角不再变化,此时泵输出的流量与节流口进口的流量相匹配;

    8

    8

    图8
    B:节流阀阀口开度增大,动态压差ΔP变小(即阀口对液流的节流作用将有所减弱),流动阻力的减小被负载敏感阀的滑阀所感受到,滑阀左端压力P减小,滑阀会向左移动一段距离,此时主控制活塞缸的无杆腔的油液被接通至油箱,泵的斜盘倾角变大,输出流量变大,直到动态压差ΔP=P弹时,滑阀受力平衡,泵的斜盘倾角不再变化,此时泵输出的流量与节流口进口的流量相匹配。(此过程与第一部分“5、电机启动,节流阀阀口开度继续增大的状态”重复)

    9

    9

    图9
    负载敏感泵是外部节流且稳定压差ΔP为定常值(直接由负载敏感阀的弹簧预紧力决定)。通过外部节流阀阀口开度进行泵的斜盘倾角的控制,节流阀口开度变小,泵的输出流量变小;节流阀口开度变大,泵的输出流量变大。
    2、负载大小发生了变化(负载运动速度无变化需求时),观察负载敏感泵的自动调节过程
    A:负载压力PL因某种原因降低,则动态压差△P会瞬时增大,那么通过节流阀的流量也会瞬时增加(小孔流量公式),则负载敏感阀芯向右移动,斜盘倾角减小,泵出油流量减小,直至动态压差△P再次等于P弹为止。

    10

    10
    图10
    B:负载压力PL因某种原因升高,则动态压差△P会瞬时减小,那么通过节流阀的流量也会瞬时减小(小孔流量公式),则负载敏感阀芯向左移动,斜盘倾角增大,泵出油流量增大,直至动态压差△P再次等于P弹为止。

    11

    11
    图11


    评分

    参与人数 2金钱 +15 收起 理由
    wxaigff + 5 很好,支持!
    液压哥 + 10

    查看全部评分

    回复 论坛版权

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    无聊
    2018-3-14 20:45
  • 签到天数: 5 天

    [LV.2]偶尔看看I

     楼主| 发表于 2018-3-13 18:56:28 | 显示全部楼层

    负载敏感泵的基础知识2(文字+视频)

    本文紧接着上一篇“负载敏感泵的基础知识1(文字+视频)”,详细内容如下:
    https://v.qq.com/x/page/l0565adhwmw.html
    https://v.qq.com/x/page/a0600f0jsb2.html
    https://v.qq.com/x/page/q0603rj5rsv.html

  • TA的每日心情
    慵懒
    2018-4-27 11:33
  • 签到天数: 18 天

    [LV.4]偶尔看看III

    发表于 2018-3-14 09:21:31 | 显示全部楼层
    不错,A10/32系列180的阀,谁有现货啊,联系一下
  • TA的每日心情
    开心
    2018-3-14 11:09
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2018-3-14 11:27:33 | 显示全部楼层
    谢谢!请问您仿真用的软件是哪个?
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
  • 签到天数: 359 天

    [LV.8]以坛为家I

    发表于 2018-3-14 11:40:52 | 显示全部楼层
    感谢楼主分享资料。
  • TA的每日心情
    无聊
    2017-7-17 11:14
  • 签到天数: 6 天

    [LV.2]偶尔看看I

    发表于 2018-3-15 10:07:26 | 显示全部楼层
    每次自己琢磨完,一段时间不用,就忘得差不多了。先收藏了,打算花时间好好温习下。

    该用户从未签到

    发表于 2018-3-15 14:30:29 | 显示全部楼层
    液压贼船 发表于 2018-3-13 18:56
    本文紧接着上一篇“负载敏感泵的基础知识1(文字+视频)”,详细内容如下:负载敏感泵系列教程1-简介https: ...

    感谢楼主的分享,真心好帖!!!
    楼主你好,我是液压专业的应届毕业生,现在在写论文,用到了负载敏感泵。现在需要进行AMESim仿真,建立A10VSO负载敏感泵中的负载敏感阀的模型时,需要赋值参数,比如模块质量、容腔容积等,可是我怎么也找不到,请问到哪里可以找到这些参数?不胜感激!
  • TA的每日心情
    奋斗
    2018-4-12 12:34
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    发表于 2018-3-19 08:49:43 | 显示全部楼层
    先收藏 以便后用  非常感谢
  • TA的每日心情
    开心
    前天 09:47
  • 签到天数: 12 天

    [LV.3]偶尔看看II

    发表于 2018-3-19 15:48:42 | 显示全部楼层
    感谢楼主分享资料。

    该用户从未签到

    发表于 2018-3-22 16:53:42 | 显示全部楼层
    感谢楼主分享的文章,真的好详细啊
    来自安卓客户端来自安卓客户端
    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

    本版积分规则

    • 以开放心态创新工程机械产业链 ——亿美博
    • 爱力集团与太原科技大学达成产学研合作协议
    • 无锡市德力流体科技有限公司与布赫液压组建
    • 恒立液压投资5亿提高液压件产能
    • 博世力士乐与埃斯顿机器人共建智能工厂正式