图4-38所示的系统是负载敏感系统的一种典型应用,但实际的系统构成远比该系统的构成更为复杂。如果负载敏感泵与比例阀相结合的话,则系统构成的灵活性可以得到极大提高。
图4-39所示为汽车电液控制系统中压力、流量双比例控制泵源的原理图。该系统由负载敏感泵1、比例节流阀2及比例溢流阀3组成。
图4-39 压力流量双比例控制油源
1—负载敏感泵 2—比例节流阀 3—比例溢流阀 4—流量阀 5—压力阀
根据驱动负载的不同,比例溢流阀3可以设置不同的最高负载输出压力;比例节流阀2设置不同的开度以改变泵的输出流量,泵1上流量阀4的存在稳定了比例节流阀2的输出流量。在该系统中,比例节流阀2采用比例流量的连接方式达到增大通流能力的目的。
该系统通过流量、压力的双比例控制,使泵变为一个流量、压力可以无级调整的比例泵。采用该方案可以适应多负载尤其是多负载同时工作的工况。虽然针对每个负载状况的不同,可能由于最高压力的设置不当造成系统效率下降,但在该系统中依然不存在溢流现象。
2.车载带式输送机皮带卷取装置液压系统
图4-40为车载带式输送机皮带卷取装置液压系统的简化原理图。
图4-40 皮带卷曲装置液压系统
实际的系统中片式多路阀多达7组。该系统主要由恒功率泵1与手动比例阀4组成。液压马达2及液压缸3为执行元件。当系统工作时,梭阀5.1和5.2将两个液压缸的最大负载驱动压力PLh反馈至泵的X口,于是泵的输出压力为PLh+Δp,并始终跟随负载的变化,泵源的压力过剩值为Δp。系统不存在溢流现象。(www.daowen.com)
对于需要精确速度控制的执行元件,如系统中的液压缸3,可在多路阀4.2的进油口处串联一个定差减压阀作为压力补偿器。因此,手动比例阀与压力补偿器所构成的调速阀便可以精确地控制液压缸的运动速度了。多路阀4.2中的溢流阀可作为液压缸无杆腔的溢流阀。梭阀的采用,主要解决了多负载同时工作时最大负载的驱动问题,手动比例阀则可以实现负载速度手动连续调整。
该方案也可以应用在工程机械等移动设备上。
3.特种车辆保压电液系统
特种车辆完成保压工况时,液压速度伺服系统是其中的关键组成之一,图4-41为该设备的电液系统的一种设计方案。
该方案由负载敏感泵1与比例伺服阀2组成。系统工作时,梭阀3将负载压力反馈到泵的控制口X,而液压缸的速度则由比例伺服阀的电信号给定。
由于比例伺服阀2阀口前后的压差是恒定的,因此,在此方案中,即便采用开环控制的方式,系统的速度控制精度也是相当高的。通过调整泵1上的流量阀4,可以改变比例伺服阀2的流量增益,即阀的通流能力。当系统压力变化时,系统工作流量也随之变化,避免了系统的溢流损失,实现节能调节。
负载敏感技术正在特种车辆上得到越来越广泛的应用,其特点在于:
1)负载敏感技术可以充分利用发动机功率,提高系统的效率。
图4-41 汽车保压电液系统
1—负载敏感泵 2—比例伺服阀 3—梭阀 4—流量阀 5—压力阀
2)运用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。原因是,系统泵源的流量输出可与负载的流量需求完全匹配,而系统泵源的输出压力却要略高于负载压力。
3)不考虑泵源部分的容积效率及先导控制流量损失的情况下,负载敏感系统的效率是与负载敏感泵的流量阀的设定压力有关的,随着系统工作压力的提高,系统的效率呈现提高的趋势,实现节能的目的。
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