工程机械的绿色环保话题-负载感应泵、阀的节能效应

英德康

工程机械的绿色环保话题-负载感应的节能效应
几年前一次陪美国公司的FRANCO参观国内某装载机工厂，看到流水线紧张有序，频频点头，一行人有说有笑。当看到多路阀时他指着多路阀上的溢流阀喊到，GREENKILLER。刚才还说笑呢，这怎么了？我拧着眉头反问，你说谁是“环保杀手”？见我表情严肃，他连忙解释，为什么这么大型的机械还在采用这种传统溢流方式的多路阀和液压泵呢？效率低，发热能耗大。设计师干什么的？为什么不用负载感应的泵，阀？几年前发生在厂家的事，在现在仍是事实。
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, C* ?2 X  x% r2 z4 v+ x+ O* x9 I负载感应是描述静液压闭环行走系统时常用的术语。工程机械常见的有负载感应变量泵，负载感应比例多路换向阀，与传统泵阀相比，效率高，发热能耗低，在中、低工况时节能效果非常显著。

工程机械采用进口的负载感应泵、阀很多，国内不少液压泵阀厂家，合资厂家也有新的产品推出，质量也在不断提高。
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* M0 {. ^3 I& f进口价高供货期长，供不应求。国产价廉，但市场推不开。真是天地两重天呀。最近准备整理一下手中的资料，想就这个话题展开讨论，希望下次陪人参观时，杀手都成卫士了，

! R3 l/ P  K2 l节能环保对于工程机械的工程师，设计师是个严肃的话题。希望大家就负载感应泵、阀的节能效应为题，各抒己见。
介绍工作原理及节能效果，最好能量化。
  R; D2 J; Y8 K+ @/ V, C3 r, \3 z- A介绍设计和应用的经验，在各种机械使用的效果？
: V  I1 C- Q/ u推荐国内哪些厂有类似的产品，使用效果如何？

[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-20 14:38 编辑 ]

英德康

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[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-27 07:13 编辑 ]

英德康

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“负载感应”泵、阀的节能控制-摘自国外液压网站
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“负载感应”泵、阀的节能控制-摘自国外液压网站

2008-07-23

“负载感应”通常是描述开式回路变量泵时常用的术语。之所以称之“负载感应”，是变量泵可以感应
节流环的出口负载感应压力，泵可以维持节流环两端的压差恒定，并实现流量的比例调节。该节流环通常是比例换向阀，但是根据不同的应用，也可以是锥阀或固定节流环。
在液压工程机械中，流量、压力波动较大，采用负载感应回路可以实现节能，较少功耗。详见图1. 系统中流量转为有用功，输入功率的发热损耗与容积效率的损耗相当。在安装溢流阀的定量泵回路中，泵流量100%做功的工况十分有限，多数情况系统都是在部分工况或微动工况工作，大部分流量都通过溢流阀发热损耗了。如果负载压力低于溢流阀设定压力，溢流发热加上换向阀进出口压降的发热损耗，能量损耗则更加严重。

同样，装有压力补偿器的变量泵系统在部分工况或微动工况时，流量小且负载压力大大低于溢流阀设定压力时，由于这种泵是在最大压力下调节，泵流量为最大，换向阀进出口的压降导致发热损耗同样严重。
负载感应控制的变量泵基本消除了无效功的发热损耗。系统的发热损耗仅限于换向阀进出口实际流量的压降发热损耗，而且随实际系统工作压力的变化保持恒定。见图1的最下图示。
0 E0 h8 @) L9 l4 ~6 F5 V  N负载感应回路通常包括轴向柱塞变量泵，负载感应驱动机构和配置有负载感应梭阀网络的比例多路换向阀（见图2）。负载感应网络的LS口与变量泵负载感应控制阀的X口相连。多路换向阀中负载感应网路（红色图示）通过一系列梭阀与每个工作控制阀片的A口和B口相通，从而保证所感应到最高负载压力可以通过梭阀传至变量泵的控制阀。
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为了说明负载感应泵和多路换向阀的配合作用。我们用一个手动换向阀和液压绞车的例子来做对比。操作员推动手动阀，滑阀行程为20%，绞车滚筒以5RPM速度旋转。为了说明原理，我们把换向阀比做固定节流环。当节流环进出口两端的压降不断降低，流经节流环的流量则相应减少。
2 ?+ ~$ E" K: H0 j* F. S当绞车的负载增加时，节流环（换向阀）出口的负载感应压力亦相应增加。此时，流经节流环（换向阀）的压降降低，节流环的流量减少，绞车速度开始减慢。
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. E/ ~5 J6 _3 h7 W在负载感应回路中，节流环（换向阀）出口的负载感应压力通过换向阀的负载感应梭阀网络传至变量泵的控制阀。变量泵的负载感应控制阀即刻响应增加的感应压力，推动斜盘使泵排量缓缓增加，节流环（换向阀）进口的压力开始上升。这种作用可以维持节流环（换向阀）进出口的压力恒定，流量恒定，从而达到绞车速度的恒定。节流环（换向阀）进出口的压降 delta P 维持在10-30公斤。当所有换向阀回到中位，负载感应压力释放至油箱，泵负载感应控制阀维持在相当于或略高于设定压降值，变量泵处于起始待命状态。
由于变量泵只根据负载感应驱动器的指令大小来输出流量，负载感应控制方式无节流发热损耗，节能效应明显。正如上述例子所示，驱动控制效果明显改善。负载感应控制可以保证流量控制的恒定，而不受泵驱动轴速度变化的影响。如果泵的速度减低，负载感应控制阀推动斜盘增加排量，维持节流环（换向阀）的压差，直到排量达到最大量。

[ 本帖最后由 英德康 于 2008-7-27 07:13 编辑 ]

康红亮

学习了，谢谢

hygxy1310

现在很多工程机械上用正流量了，比如国内的三一挖机

张华锋

长见识了！谢谢楼主！

液压初行者

正流量也是旁路节流的形式，跟负流量是一家的！加上操控性远不如负载敏感。

zijinniu

学习了，谢谢楼主分享！