正負(fù)流量控制

所謂正負(fù)流量控制，說的是泵的控制方式。負(fù)流量控制是通過負(fù)載返作用于泵，控制泵的排量，從而實(shí)現(xiàn)有動(dòng)作時(shí)流量大，無動(dòng)作時(shí)流量小。正流量控制是人為控制泵的排量，需要大流量時(shí)就控制著輸出一個(gè)大流量，需要小流量就控制著輸出一個(gè)小流量。液壓系統(tǒng)中所有的控制都是由閥執(zhí)行的。簡(jiǎn)單的來說正負(fù)流量控制是指變量泵通過壓力控制得到所需流量，負(fù)流量控制就是隨著液控壓力提高，泵擺向較小的排量。正流量控制就是隨著液控壓力提高，泵擺向較大的排量。挖掘機(jī)上為了更有效地利用發(fā)動(dòng)機(jī)的功率通常都采用恒功率變量泵，所謂的恒功率變量泵通俗一點(diǎn)說就是泵的壓力與泵的流量的乘積是一個(gè)常數(shù)，如果這個(gè)數(shù)值大于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率時(shí)就會(huì)出現(xiàn)我們常說的憋車。所以每個(gè)設(shè)計(jì)者就其設(shè)計(jì)思想來說，都必須是使整個(gè)液壓系統(tǒng)的功率無限接近發(fā)動(dòng)機(jī)的功率而又絕對(duì)不能大于發(fā)動(dòng)機(jī)的功率。挖掘機(jī)的恒功率控制在挖掘機(jī)的恒功率控制上分為兩個(gè)部分:一是泵內(nèi)部的功率控制:他是根據(jù)本泵的輸出壓力和他泵（另一個(gè)泵）的輸出壓力對(duì)泵的排量進(jìn)行的控制，當(dāng)壓力升高時(shí)，泵的排量隨之減小;當(dāng)壓力降低時(shí)，泵的排量隨之增大;如果系統(tǒng)的壓力低于先導(dǎo)壓力時(shí)則引入先導(dǎo)壓力對(duì)其排量進(jìn)行控制.無論是對(duì)于正流量還是負(fù)流量，就此一部分而言,不管是從理論上還是從結(jié)構(gòu)上都沒有什么不同，也就是說在此部分沒有什么正流量和負(fù)流量之分.這是液壓泵恒功率控制的主體，在此不作討論.二是外部信號(hào)對(duì)泵的功率的控制:這里說的外部信號(hào)是指先導(dǎo)操作系統(tǒng)，主壓力系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)等等等等一切與泵的功率控制有關(guān)的信息的綜合.在負(fù)流量中是負(fù)壓信號(hào)和其它信號(hào)的綜合，在正流量中是正壓信號(hào)和其它信號(hào)的綜合.這兩個(gè)其它信號(hào)也沒有什么不同,關(guān)鍵就在于負(fù)壓信號(hào)和正壓信號(hào)的區(qū)別.我們知道，在挖掘機(jī)上,各執(zhí)行元件的速度會(huì)隨操作手柄的行程的變化而變化，液壓系統(tǒng)會(huì)根據(jù)這種變化對(duì)其排量進(jìn)行控制，負(fù)流量和正流量的區(qū)別就在于這種變化的信號(hào)采集位置的不同.什么是負(fù)流量控制系統(tǒng)？手柄行程越大，對(duì)應(yīng)的二次先導(dǎo)壓力也會(huì)越大，由二次先導(dǎo)壓力控制的主閥芯的開啟度也會(huì)越大，與之對(duì)應(yīng)，主閥芯的開啟度越大，主油路分向執(zhí)行元件的油越多，執(zhí)行元件的速度就會(huì)越快,通過中位流經(jīng)負(fù)壓信號(hào)發(fā)生裝置的油越少，負(fù)壓信號(hào)的壓力值就會(huì)越小;反之如果手柄行程越小，對(duì)應(yīng)的二次先導(dǎo)壓力也會(huì)越小，由二次先導(dǎo)壓力控制的主閥芯的開啟度也會(huì)越小，與之對(duì)應(yīng)，主閥芯的開啟度越小，主油路分向執(zhí)行元件的油越少，執(zhí)行元件的速度就會(huì)越慢，通過中位流經(jīng)負(fù)壓信號(hào)發(fā)生裝置的油就越多，負(fù)壓信號(hào)的壓力值就會(huì)越大.液壓泵根據(jù)負(fù)壓信號(hào)的壓力值的大小來對(duì)其排量進(jìn)行控制.這就是負(fù)流量控制.他的信號(hào)采集點(diǎn)是主油路中主控制閥的出口處什么是正流量控制系統(tǒng)？正流量控制系統(tǒng)，是力士樂上世紀(jì)80年代的技術(shù)，主要特點(diǎn)是：操縱手柄的先導(dǎo)壓力不僅控制換向閥，還用來調(diào)節(jié)油泵的排量。執(zhí)行元件不工作的時(shí)候，油泵上沒有先導(dǎo)壓力，斜盤擺角最小，油泵只輸出少量的備用流量。操縱先導(dǎo)手柄，則液壓先導(dǎo)回路中建立起與手柄偏轉(zhuǎn)量成比例的壓力來控制換向閥閥芯的位移和泵的排量。油泵的流量和由此產(chǎn)生的執(zhí)行元件的工作速度與先導(dǎo)壓力-控制壓力成正比例。在正流量的主控制閥上沒有負(fù)壓信號(hào)發(fā)生裝置，他的信號(hào)采集于二次先導(dǎo).其它部分與負(fù)流量沒有什么區(qū)別.與負(fù)流量相比正流量為什么操作敏感性好？由于負(fù)壓控制的信號(hào)采集點(diǎn)在主挖掘閥的出口處，只有主控制閥有動(dòng)作時(shí)此負(fù)壓信號(hào)才會(huì)發(fā)生變化，從而使泵的排量發(fā)生變化，這就使得液壓泵的控制永遠(yuǎn)滯后于主控制閥的控制.而在正流量中，由于泵的控制信號(hào)采集于二次先導(dǎo)壓力，此壓力信號(hào)同時(shí)發(fā)送液壓泵和主控制閥，這就是使的兩者的動(dòng)作可以同步進(jìn)行.這就是“與負(fù)流量相比正流量操作敏感性好”的主要原因.與負(fù)流量相比正流量為什么節(jié)油？在負(fù)流量控制的液壓系統(tǒng)中，負(fù)壓信號(hào)的壓力大約是5MPa,此壓力只用于產(chǎn)生負(fù)壓信號(hào);而正流量控制的液壓系統(tǒng)中，由于沒有此裝置，他的回油壓力僅僅是背壓（一般在0.5MPa左右）,這就減少了一個(gè)不必要的功率損失,從而使的正流量的挖掘機(jī)在完成同樣工作量的情況下一定比負(fù)流量控制的挖掘機(jī)省油在爾們常睹的填掘機(jī)中，除了小松應(yīng)用LS控制外，大部分都應(yīng)用負(fù)流量控制。近年來有部分的私司拉出正流量控制，并且如斯這般地說正流量有諸多利益，那么正流量實(shí)的有這么神嗎？讓我們?cè)谙逻呉源ㄆ镵3V系列為例來剖析一下掘掘機(jī)上液壓泵地控制本理：發(fā)掘機(jī)上為了更有效地應(yīng)用發(fā)念頭的功率通常皆采取恒功率變量泵，所謂的恒功率變量泵艱深一點(diǎn)說就是泵的壓力與泵的流量的趁積是一個(gè)常數(shù)，假如這個(gè)數(shù)值大于動(dòng)員機(jī)的功率時(shí)就會(huì)呈現(xiàn)咱們常說的憋車。所以每個(gè)設(shè)計(jì)者就其設(shè)計(jì)思維來說，都必需是使全部液壓體系的過率無窮瀕臨發(fā)動(dòng)機(jī)的功率而又相對(duì)不能大于動(dòng)員機(jī)的功率。發(fā)掘機(jī)的恒功率掌握在發(fā)掘機(jī)的恒功率控制上分為兩個(gè)全體:一是泵內(nèi)部的功率控制:他是依據(jù)標(biāo)泵的輸出壓力和他泵（另一個(gè)泵）的輸出壓力對(duì)泵的排量進(jìn)行的控制，應(yīng)壓力降低時(shí),泵的排量隨之減小;該壓力下降時(shí)，泵的排量隨之增大;假如體系的壓力低于先導(dǎo)壓力時(shí)則引進(jìn)先導(dǎo)壓力對(duì)其排量進(jìn)行控制.無論是對(duì)正流量仍是負(fù)流量,就此一部門而言,不論是從實(shí)踐上還是從構(gòu)造上都沒有什么不同，隨相，也就是說在此部分沒有什么正流量和負(fù)流量之分.這是液壓泵恒功率控制的主體，在此不作探討.二是外部信號(hào)對(duì)泵的功率的控制:這面說的外部信號(hào)是指先導(dǎo)操作體系，主壓力系統(tǒng)，動(dòng)員機(jī)系統(tǒng)等等等等所有與泵的功率掌握有關(guān)的信息的綜合.在負(fù)流量中是負(fù)壓信號(hào)和其它信號(hào)的綜合,在正流量中是正壓信號(hào)和其它信號(hào)的綜折.這兩個(gè)其它信號(hào)也沒有什么不同,要害就在于負(fù)壓信號(hào)和正壓信號(hào)的差別.我們曉得，在挖掘機(jī)上,各執(zhí)行元件的速度會(huì)隨操作手柄的行程的變更而變化，液壓系統(tǒng)會(huì)依據(jù)這種變化對(duì)其排量進(jìn)行控制，負(fù)流量和正流量的差別就在于這種變化的信號(hào)采集地位的不同.負(fù)流量:手柄言程越大，對(duì)應(yīng)的二次先導(dǎo)壓力也會(huì)越大，由二次先導(dǎo)壓力節(jié)制的主閥芯的啟啟度也會(huì)越大，與之對(duì)應(yīng)，主閥芯的開啟度越大，主油路分向履行元件的油越多，執(zhí)走元件的速度就會(huì)越鈍，通過中位流經(jīng)負(fù)壓信號(hào)產(chǎn)生安裝的油越少，負(fù)壓信號(hào)的壓力值就會(huì)越小；反之假如手柄行程越小，是朋友的就看，而且要轉(zhuǎn)啊，對(duì)應(yīng)的二次先導(dǎo)壓力也會(huì)越小，由二次先導(dǎo)壓力掌握的主閥芯的開開度也會(huì)越小，便箋§,與之對(duì)應(yīng)，主閥芯的開承度越小，主油路分向履行元件的油越多，履行元件的快度就會(huì)越緩，通功中位流經(jīng)負(fù)壓信號(hào)領(lǐng)生裝置的油就越多，負(fù)壓信號(hào)的壓力值就會(huì)越大.液壓泵依據(jù)負(fù)壓信號(hào)的壓力值的大小去對(duì)其排量入行控造.這就是負(fù)流量把持.他的信號(hào)采集點(diǎn)是主油路中主把持閥的沒心處.正流量:在正流量的主節(jié)制閥上沒有負(fù)壓信號(hào)產(chǎn)生裝置，傳奇3私服外掛，他的信號(hào)采集于二次先導(dǎo).其它局部與負(fù)流量不什么差別.與負(fù)流量相比正流量為什么操作敏感性佳：由于負(fù)壓控制的信號(hào)采集點(diǎn)在主挖掘閥的出口處，只有主控制閥有動(dòng)作時(shí)此負(fù)壓信號(hào)才會(huì)產(chǎn)生變更，從而使泵的排量發(fā)生變更，這就使得液壓泵的控制永遙暢后于主控制閥的控制.而在正流量中，因?yàn)楸玫陌殉中盘?hào)采集于二次先導(dǎo)壓力，此壓力信號(hào)同時(shí)發(fā)迎液壓泵跟主節(jié)制閥，這就是使的二者的動(dòng)息能夠共步進(jìn)行.這就是“與負(fù)流量相比正流量操作敏理性惡”的重要起因.取背淌質(zhì)比擬正源量替什么節(jié)油:在負(fù)流量控制的液壓系統(tǒng)中，負(fù)壓信號(hào)的壓力大概是5MPa到6MPa,此壓力只用于發(fā)生負(fù)壓信號(hào);而正流量控制的液壓系統(tǒng)中，因?yàn)闆]有此裝置，他的歸油壓力僅僅是腹壓（個(gè)別在0.5MPa左左），這就減少了一個(gè)不用要的功率喪失,從而使的正流量的挖掘機(jī)在實(shí)現(xiàn)同樣農(nóng)作量的情形下必定比負(fù)流量控制的挖掘機(jī)費(fèi)油.先導(dǎo)式三通減壓閥及其應(yīng)用葉榮科王強(qiáng)王建春在單泵供油的液壓系統(tǒng)中，當(dāng)某個(gè)支路所需的工作壓力低于溢流閥的設(shè)定值時(shí)，或要求支路有可調(diào)的穩(wěn)定低壓力時(shí)，就要采用減壓閥組成減壓回路。在大流量下，通常采用先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，目前國(guó)內(nèi)普遍采用二通減壓型，該類型的閥控制壓力上升是足夠快的，但是用它控制壓力下降時(shí)，由于結(jié)構(gòu)上使二次壓力油回油須經(jīng)細(xì)小的通道，所以很慢。并且二通型減壓閥還存在以下問題：1）一般不能保證小流量及零流量時(shí)的控制性能；2）除附加單向閥外，不具備雙向通流能力，就是附加了單向閥，也只能對(duì)一個(gè)方向的液流進(jìn)行壓力控制；3）一般抗壓力沖擊能力較差，常出現(xiàn)較高的壓力峰值。而采用三通減壓閥可以克服上述缺點(diǎn)，在二次壓力過高時(shí)，它可以經(jīng)三通減壓閥另一主通道直接回油箱，即具有溢流功能。三通減壓閥控制壓力上升和下降時(shí)間基本相同，可用于活塞雙向運(yùn)動(dòng)時(shí)保持恒壓控制。目前，北京液壓件廠已推出10和16通徑兩種規(guī)格的先導(dǎo)式三通減壓閥，本文將分別介紹其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理。1工作原理規(guī)格為10的先導(dǎo)式三通減壓閥其結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1規(guī)格為10的減壓閥結(jié)構(gòu)圖工作原理為：壓力油從進(jìn)油口P進(jìn)入（一次壓力），經(jīng)主閥芯1側(cè)孔到出油口A減壓為二次壓力，同時(shí)壓力油通過主閥芯側(cè)孔分別進(jìn)入通道2、3、4及11、10，再分別通過阻尼器5、13、9進(jìn)入導(dǎo)閥座8前油腔，作用于球閥芯7上。減壓閥未工作前，主閥芯在主閥彈簧12的作用下處于最大開啟位置，在P口壓力逐漸上升的情況下出口A腔壓力也逐漸上升。如果A腔壓力超過調(diào)壓彈簧6的設(shè)定值，球閥芯7開啟，主閥芯左端的壓力油經(jīng)阻尼孔9,流到先導(dǎo)閥彈簧腔，同樣，主閥芯右端的壓力油經(jīng)阻尼孔5、9流到先導(dǎo)閥的彈簧腔。由于阻尼器5、13的作用，在主閥芯的左右端形成壓差，在此壓差的作用下，主閥芯向左移動(dòng)使其開口減小，實(shí)現(xiàn)減壓以維持A腔壓力保持設(shè)定值不變。如果A腔壓力繼續(xù)升高，主閥芯繼續(xù)向左移動(dòng)，當(dāng)壓力超過一定設(shè)定范圍時(shí)，A腔與T腔相通從而使A腔壓力停止升高。導(dǎo)閥彈簧腔的控制油是從外部泄油以消除回油對(duì)A腔設(shè)定壓力的影響。規(guī)格為16的先導(dǎo)式三通減壓閥其結(jié)構(gòu)如圖2所示。圖2規(guī)格為16的減壓閥結(jié)構(gòu)圖該閥為主閥口常閉型，在A腔中沒有壓力或流量時(shí)，主閥芯1在彈簧11、4的作用下處于中間位置，即P腔與A腔之間的通道被關(guān)閉。此種結(jié)構(gòu)有效抑制了起動(dòng)壓力的階躍效應(yīng)。這種主閥口常閉型減壓閥，當(dāng)控制通道6引來壓力油時(shí)，壓力油通過先導(dǎo)減壓閥及通道9、10作用在主閥芯的左端，并通過阻尼器13及通道2、阻尼器3作用在主閥芯的右端，再通過通道5進(jìn)入A腔。由于阻尼器13、3的作用，在控制柱塞12的兩端以及主閥芯的兩端形成壓差，在這兩種壓差的共同作用下主閥芯向右移動(dòng)，從而打開主閥口，當(dāng)A腔的壓力低于導(dǎo)閥調(diào)壓彈簧8的設(shè)定值時(shí)，主閥口處于全開位置，當(dāng)A腔的壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，導(dǎo)閥芯7向左移動(dòng)，導(dǎo)閥口關(guān)小起減壓作用，這時(shí)在控制柱塞的兩端以及主閥芯的兩端形成新的壓差，在這兩種壓差的共同作用下，主閥芯上的作用力達(dá)到新的平衡，主閥口關(guān)小起到節(jié)流減壓作用，從而保證A腔壓力保持恒定。當(dāng)A腔壓力超過導(dǎo)閥設(shè)定的壓力時(shí)，主閥芯右端壓力增加，促使主閥芯繼續(xù)向左移動(dòng)，使A腔與T腔相通從而使A腔壓力停止升高。2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主閥體通用（規(guī)格10）或借用（規(guī)格16）相應(yīng)通徑的電液換向閥的主閥體，規(guī)格為16的先導(dǎo)式三通減壓閥，其導(dǎo)閥采用通徑為6的直動(dòng)式液壓閥，通用性強(qiáng)，工藝簡(jiǎn)單；規(guī)格為10的先導(dǎo)式三通減壓閥，其主閥芯上開有對(duì)稱分布的階梯式徑向控制油孔，可削弱主閥芯液動(dòng)力的影響，從而提高出口壓力的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。其導(dǎo)閥閥座采用插入式結(jié)構(gòu)，安裝、維修方便，導(dǎo)閥芯為鋼球結(jié)構(gòu)，提高了響應(yīng)

速度。3技術(shù)參數(shù)及工作曲線1）技術(shù)參數(shù)規(guī)格1016輸入壓力（油口P） MPa?31.5?25.0輸出壓力（油口A） MPa?5.0、10.0、20.0、31.5?5.0、10.0、21.0Y口以很低的壓力單獨(dú)回油箱最大流量L/min150300使用介質(zhì)礦物質(zhì)液壓油，磷酸脂液壓油油溫范圍C一20?+70黏度范圍mm2/s15?380過濾精度NAS16389級(jí)2）工作曲線：（黏度：41mm2/s,溫度：50°C）工作壓力曲線見圖3、圖4和圖5。圖3壓力損失與流量關(guān)系曲線圖4二次壓力與流量關(guān)系曲線圖5最低二次壓力與流量關(guān)系曲線4應(yīng)用舉例某臥式加工中心主軸箱液壓回路如圖6所示，其主軸箱平衡油路采用16通徑的先導(dǎo)式三通減壓閥，壓力油通過平衡閥4進(jìn)入平衡缸下腔，該平衡缸位于主軸箱上方立柱頂端，活塞上的作用力在閥4設(shè)定的壓力下與主軸箱重量平衡，平衡系統(tǒng)通過連接板安裝在主軸箱重心位置上，平衡缸上部的空氣通過一個(gè)通氣道排放到空氣中。圖6主軸箱液壓回路閥當(dāng)發(fā)出指令讓主軸箱向上運(yùn)動(dòng)，壓力油通過減壓閥4進(jìn)入平衡缸下腔以維持平衡力，平衡缸上部的空氣通過通氣道排放掉。當(dāng)發(fā)出指令讓主軸箱下降時(shí)，