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[請教] 負載敏感泵的基礎知識(文字+視頻)

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  • TA的每日心情
    無聊
    2018-3-14 20:45
  • 簽到天數: 5 天

    [LV.2]偶爾看看I

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    1#
    發表于 2018-3-13 18:55:33 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
    序言
    本文詳細介紹了負載敏感(力士樂A10VSO系列附DFR型控制裝置),結合下面三個視頻一起學習,效果更佳。三個學習視頻會放置在回帖中。
    本文主要分為兩大部分:
    第一部分,詳細表述自電機啟動之前,直至液壓缸行至行程終點這整個過程中,負載敏感泵在系統中的一系列動作過程。
    第二部分,詳細表述負載敏感泵是如何根據負載反饋的壓力和流量信息,自動適應并只提供負載所需壓力和流量的。
    兩大部分之間并不是相互獨立的,可以說第二部分包含在第一部分之中。
    第一部分
    1、電機尚未啟動的狀態
    由于系統中未建立起壓力,調定壓力為150PSI的彈簧迫使負載敏感閥的滑閥被推至左端。負載敏感閥工作在右位,這就為主控制活塞缸無桿腔與油箱之間提供了直通的油路(圖中藍色箭頭所示為無桿腔中油液可流動的方向)。由于負載敏感閥的滑閥左端沒有抵抗彈簧力的壓力作用(即P=0),這使得斜盤初始時處于最大傾角位置。在此位置,液壓泵已做好在最大排量下工作的準備,可向系統提供最大的流量。如圖1所示。

    圖1
    2、電機啟動,但節流閥關閉的狀態
    當負載敏感閥閥芯左端壓力P未達到其彈簧設定壓力150psi時,此狀態下液壓泵排出的流量會流入以下兩條油路:
    油路1:油液流向節流閥,但是由于此時節流閥關閉,流量被阻滯于泵的出口和節流閥進口之間。
    油路2:油液流向兩個補償閥,油液的壓力作用于負載敏感閥滑閥的左端,以及壓力補償閥滑閥的左端。
    要注意以上這些作用過程都是在一瞬間完成的。

    圖2
    3、電機啟動,但節流閥關閉,且負載敏感閥左端壓力P達到其彈簧設定壓力150psi時的狀態
    油液作用于負載敏感閥滑閥左端的壓力P克服了彈簧的預緊力P彈,使閥芯向右移動,負載敏感閥工作在左位。在閥芯右移的過程中,滑閥打開了一個通道,于是泵出口的壓力油接通了主控制活塞缸無桿腔。油液壓力推動控制活塞使斜盤傾角逆時針轉動,排量接近于零。我們稱系統的這一工作狀態為液壓泵的低壓待機工況。
    在這一工況下,負載敏感閥的滑閥將左右振顫以維持作用于斜盤傾角控制活塞上的需求壓力。
    作為控制作用的另一個結果,也將對液壓泵的供油流量產生影響。即在低壓待機狀態,液壓泵只需提供足以補償內部泄漏的流量以維持作用于負載敏感閥的滑閥左端近似150psi的等待壓力即可。
    請注意負載敏感閥的滑閥右側彈簧腔此時為泄油狀態。這部分液壓油從彈簧腔經過一個很小的節流口a流回油箱(如圖中藍色箭頭所示),從而使得負載敏感閥的控制閥芯在運動過程中具有相應的阻尼,以確保系統乃至過程的穩定性。

    圖3
    4、電機啟動,節流閥剛打開,閥口開度還較小時的狀態
    A:要注意的是,在剛開始很短的一段時間內,液壓缸無桿腔內的壓力還未能推動活塞桿運動時(V=0),即未有油液流動,此時為靜力平衡狀態。
    液壓缸無桿腔內的壓力PL將通過負載反饋油口(見圖4),等值傳遞到負載敏感閥滑閥右端的彈簧腔內(帕斯卡原理,圖中黃色箭頭表示的是力的傳遞方向,并不代表油液流動方向)。此時負載敏感閥閥芯兩端受靜壓力作用P=PL,閥芯受到150PSI的彈簧力作用使負載敏感閥工作在右位。導致主控制活塞缸無桿腔內的部分壓力油通過泄油路接通油箱。復位活塞缸中的偏置彈簧力迫使斜盤順時針旋轉,液壓泵開始向系統提供較大的流量。

    圖4
    B:當液壓缸無桿腔內的油液壓力不斷上升,足以推動活塞桿向左移動時(V>0),液壓泵將以較大的排量向液壓缸供油。
    盡管壓力油也會流經節流口a,但由于該節流口很小,并不會在接通負載敏感閥滑閥彈簧腔(泄油)的油路上造成可觀的功率損失。
    注意到節流閥上下兩端的壓力表間剛好存在著150PSI的壓力差。液壓油通過節流閥口后所剩余的壓力(負載壓力)、負載敏感閥滑閥左端的壓力(泵出口的壓力)、150PSI的彈簧預緊力三者之間協同工作,使節流閥閥口前后壓力差得以保持。對于不同的閥口開度,液壓泵均可提供與之相適應的流量。
    注意,作用在負載敏感閥滑閥左端的178PSI壓力抵抗著作用于右端的28PSI壓力和150PSI彈簧力,28PSI加上150PSI剛好等于178PSI(這不是一個等式,卻是一種作用機理)。

    圖5
    5、電機啟動,節流閥閥口開度繼續增大的狀態
    閥口開度的增大意味著閥口對液流的節流作用將有所減弱。流動阻力的減弱被負載敏感閥的滑閥所感受到。負載敏感閥內的滑閥也要相應地移動(滑閥左端壓力P減小,滑閥繼續向左移動一點距離,即開口增大),因而主控制活塞缸無桿腔內會泄出更多的油液,從而使液壓泵斜盤傾角增大。此時液壓泵開始向系統提供更多的流量。
    由節流閥上下兩端壓力表的讀書可知,盡管節流閥閥口開度增大引起了液流阻力的減小,但液壓泵的供油流量有所增加,所以兩壓力表之間依然保持了剛好150PSI的壓力差。因此可以得出結論,無論節流閥的閥口開度如何變化,負載敏感閥的滑閥均努力通過自身的調節功能,維持節流閥前后150PSI的恒定壓差。
    這種液壓系統僅提供必要的流量保持泵的輸出壓力高于系統工作壓力150PSI,這樣可以獲得一個效率很高的液壓系統。

    圖6
    6、經過一段時間后,液壓缸的活塞運動至行程終點位置(V=0)
    液壓缸活塞桿被推至行程終點時,泵出口到液壓缸無桿腔這段管路中,無油液流動,處于靜壓平衡狀態。因此作用于負載敏感閥滑閥左右兩端的壓力P=PL,預調定的150PSI 彈簧力將負載敏感閥閥芯推至左端。此時液壓泵的出口液流再次處于封閉狀態,而泵持續輸出的流量將導致出口壓力迅速升至1500PSI(油液雖無流動,但油液在不斷被壓縮),致使壓力補償閥滑閥左端壓力迅速上升,并克服壓力補償閥預先調定的1500PSI的彈簧力,使滑閥移至右端,壓力補償閥工作在左位,1500psi的高壓油通過該閥作用于主控制活塞缸無桿腔。推動斜盤轉至排量近乎為零的位置。液壓泵停止供油,僅提供保持高壓狀態的系統的內泄漏量。這種工作情況我們稱之為液壓泵的高壓待機狀態。

    圖7
    第二部分
    首先,我們要知道,負載敏感系統中,通過節流閥的流量是不隨負載壓力的改變而變化的,它僅僅和閥口開度的大小成比例。
    操作節流閥(實際應用中為方向控制閥組)改變其閥口開度大小,便可以改變泵輸出的流量大小,使其與負載所需流量相適應。
    當節流閥閥口開度一定時,負載的變化不會影響進入執行元件的流量。
    下面我們詳細分析上述兩個過程:
    1、負載運動速度需要改變時(負載壓力大小不變),只需調節節流閥閥口開度,觀察負載敏感泵的自動調節過程
    當節流閥的閥口變化時,動態壓差ΔP將會大于或小于負載敏感泵的彈簧預緊力P彈,此時負載敏感閥的閥芯受力處于不平衡狀態,為了恢復到受力平衡狀態,負載敏感閥的閥芯會向左或向右移動,負載敏感閥的閥芯的左右移動就會改變泵的排量,從而使泵的輸出流量Q 變大或變小,重新使穩定壓差ΔP= P彈 =定值。其具體過程如下:
    A:節流閥閥口開度減小,動態壓差ΔP變大(即閥口對液流的節流作用將有所增大),流動阻力的增大被負載敏感閥的滑閥所感受到,滑閥左端壓力P增大,滑閥會向右移動一段距離,此時壓力油被引到主控制活塞缸的無桿腔,在壓力油的作用下,控制活塞左移,泵的斜盤傾角變小,流量變小,動態壓差ΔP變。▍⒖夹】琢髁抗剑,直到動態壓差ΔP=P彈時,閥芯受力平衡,泵的斜盤傾角不再變化,此時泵輸出的流量與節流口進口的流量相匹配;

    圖8
    B:節流閥閥口開度增大,動態壓差ΔP變。撮y口對液流的節流作用將有所減弱),流動阻力的減小被負載敏感閥的滑閥所感受到,滑閥左端壓力P減小,滑閥會向左移動一段距離,此時主控制活塞缸的無桿腔的油液被接通至油箱,泵的斜盤傾角變大,輸出流量變大,直到動態壓差ΔP=P彈時,滑閥受力平衡,泵的斜盤傾角不再變化,此時泵輸出的流量與節流口進口的流量相匹配。(此過程與第一部分“5、電機啟動,節流閥閥口開度繼續增大的狀態”重復)

    圖9
    負載敏感泵是外部節流且穩定壓差ΔP為定常值(直接由負載敏感閥的彈簧預緊力決定)。通過外部節流閥閥口開度進行泵的斜盤傾角的控制,節流閥口開度變小,泵的輸出流量變;節流閥口開度變大,泵的輸出流量變大。
    2、負載大小發生了變化(負載運動速度無變化需求時),觀察負載敏感泵的自動調節過程
    A:負載壓力PL因某種原因降低,則動態壓差△P會瞬時增大,那么通過節流閥的流量也會瞬時增加(小孔流量公式),則負載敏感閥芯向右移動,斜盤傾角減小,泵出油流量減小,直至動態壓差△P再次等于P彈為止。
    圖10
    B:負載壓力PL因某種原因升高,則動態壓差△P會瞬時減小,那么通過節流閥的流量也會瞬時減。ㄐ】琢髁抗剑,則負載敏感閥芯向左移動,斜盤傾角增大,泵出油流量增大,直至動態壓差△P再次等于P彈為止。
    圖11


    評分

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    18233731343 + 1 說的真好
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  • TA的每日心情
    無聊
    2018-3-14 20:45
  • 簽到天數: 5 天

    [LV.2]偶爾看看I

    2#
     樓主| 發表于 2018-3-13 18:56:28 | 只看該作者

    負載敏感泵的基礎知識2(文字+視頻)

    本文緊接著上一篇“負載敏感泵的基礎知識1(文字+視頻)”,詳細內容如下:
    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
    慵懶
    2018-4-27 11:33
  • 簽到天數: 18 天

    [LV.4]偶爾看看III

    3#
    發表于 2018-3-14 09:21:31 | 只看該作者
    不錯,A10/32系列180的閥,誰有現貨啊,聯系一下
  • TA的每日心情
    開心
    2018-12-25 10:06
  • 簽到天數: 5 天

    [LV.2]偶爾看看I

    4#
    發表于 2018-3-14 11:27:33 | 只看該作者
    謝謝!請問您仿真用的軟件是哪個?
  • TA的每日心情
    開心
    昨天 15:21
  • 簽到天數: 606 天

    [LV.9]以壇為家II

    5#
    發表于 2018-3-14 11:40:52 | 只看該作者
    感謝樓主分享資料。
  • TA的每日心情
    無聊
    2017-7-17 11:14
  • 簽到天數: 6 天

    [LV.2]偶爾看看I

    6#
    發表于 2018-3-15 10:07:26 | 只看該作者
    每次自己琢磨完,一段時間不用,就忘得差不多了。先收藏了,打算花時間好好溫習下。

    該用戶從未簽到

    7#
    發表于 2018-3-15 14:30:29 | 只看該作者
    液壓賊船 發表于 2018-3-13 18:56
    本文緊接著上一篇“負載敏感泵的基礎知識1(文字+視頻)”,詳細內容如下:負載敏感泵系列教程1-簡介https: ...

    感謝樓主的分享,真心好帖。!
    樓主你好,我是液壓專業的應屆畢業生,現在在寫論文,用到了負載敏感泵,F在需要進行AMESim仿真,建立A10VSO負載敏感泵中的負載敏感閥的模型時,需要賦值參數,比如模塊質量、容腔容積等,可是我怎么也找不到,請問到哪里可以找到這些參數?不勝感激!
  • TA的每日心情
    奮斗
    2018-4-12 12:34
  • 簽到天數: 2 天

    [LV.1]初來乍到

    8#
    發表于 2018-3-19 08:49:43 | 只看該作者
    先收藏 以便后用  非常感謝
  • TA的每日心情
    開心
    2019-2-25 10:39
  • 簽到天數: 31 天

    [LV.5]常住居民I

    9#
    發表于 2018-3-19 15:48:42 | 只看該作者
    感謝樓主分享資料。

    該用戶從未簽到

    10#
    發表于 2018-3-22 16:53:42 | 只看該作者
    感謝樓主分享的文章,真的好詳細啊
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