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      與發動機轉速連動控制的負載敏感系統

      時間:2019-11-25 16:07:58  來源:  作者:  瀏覽量: 239
      簡介:   隨著發動機的轉速改變油泵流量隨之變化,要求油泵控制目標補償壓差和多路閥進出口壓差也隨之改變,要求目標補償壓差隨發動機轉速自動變化,隨

        隨著發動機的轉速改變油泵流量隨之變化,要求油泵控制目標補償壓差和多路閥進出口壓差也隨之改變,要求目標補償壓差隨發動機轉速自動變化,隨著發動機轉速上升,目標補償壓差自動增加。為此NACHI采用轉速匹配控制閥。

        圖一 與發動機轉速連動控制的負載敏感系統

        利用先導操縱定量泵輸出的液壓油。經過定節流口產生的壓差來檢出發動機轉速。因為定量泵的流量與發動機轉速成正比,通過節流孔S產生的壓差與泵的流量有關。把節流孔S前后壓差作為油泵調節閥的目標壓差。從而使油泵的排量控制與發動機轉速相匹配。

        通過轉速匹配閥(實際是壓差調節閥)檢出節流孔前后壓差P0。

        從轉速匹配閥的力平衡可得:

        P0=P1-P2

        式中:

        P1—節流孔前壓力

        P2—節流孔后壓力

        在原油泵調節閥上取掉彈簧,將P0作用于油泵調節閥的左端,作為目標補償壓差(替代彈簧作用)與補償壓力PLS(作用在油泵調節閥的右端)相平衡,按P0= PLS來調節油泵的流量。

        PLS=PV-PLmax為多路閥進口壓力和最高負載壓力之差。PLS= Pm-PL,PLS也是各操縱閥入口壓力Pm和出口壓力PL之壓差。

        目標補償壓差△P(PLS)隨發動機轉速而變,使系統與發動機工況相匹配,使得在所有發動機轉速范圍都能保持最佳的操縱感覺,改善了微調操作性能,也降低了系統的能耗。

        圖二(a)為通常負載敏感系統,圖中表示在發動機高轉速和低轉速時,閥桿行程和通過流量的關系曲線。

        圖二 閥桿行程流量特性

        從圖中可見,當發動機在低轉速時,閥桿達到一定行程后,閥桿行程(閥的開度)增加,閥控制的流量保持不變(在圖中水平線)。

        圖二(b)為轉速連動控制的負載敏感系統,由于轉速連動控制,當發動機轉速低時,補償壓差降低,因此該情況下,閥桿行程和通過流量曲線,為一條連續的傾斜線,沒有水平線區段。

        發動機高轉速和低轉速,流量與行程的特性曲線,僅斜率不同,發動機低轉速時,特性曲線傾斜度小,微調操作性能好。

        與自身負載壓力相關的壓力補償閥(見圖三)

        壓力補償是保持操縱閥的進出口壓差在目標壓差值來進行控制的。當遇到慣性負載較大時,例如挖掘機回轉馬達啟動時,負載壓力變化比回轉速度變化來的快,負載壓力PL迅速升高,而流量增加跟不上,使壓力補償閥不能按補償壓力正確調整,產生過度或不足調整,來回擺動,伴隨著產生大的流量變動。使得進入回轉馬達的流量偏離目標流量來回增減變動,引起回轉馬達產生振擺波動。為了避免這個問題,過去挖掘機采用負載敏感壓力補償系統時,一般回轉馬達獨立地采用單泵供油。

        NACHI為了解決這個問題,開發了與自身負載壓力相關的壓力補償閥,其具體結構見圖三。

        它由閥體、滑閥和柱塞組成,滑閥的右端有一個受壓面積A1,作用著操縱閥的進口壓力,滑閥的左端有兩個受壓面積A2和A3,分別作用著補償壓力PLS和自己的負載壓力PL(如圖三所示)。

        圖三 與自身負載壓力相關的壓力補償閥

        圖四 由壓力補償閥力平衡可得

        PLSA2+PLA3= PmA1

        操縱閥進出口壓差 △P= Pm-PL

        如 A2=A3=A,令K=A/A1

        則: △P=KPLS-(1-K)PL

        當 A=A1 △P=PLS △P等于補償壓力

        當 A≠A1時 A1>A K<1 △P隨負荷增加而減少

        A1>A K>1 △P隨負荷增加而增加

        采用K<1壓力補償閥結構,△P與自身負載壓力有關,如圖四所示,隨著自身負載壓力的提高,壓差△P減少,使得流量自動減少,這樣當遇到慣性負荷時,不會因負載壓力突然增高,產生壓力補償閥過度調整,使進入回轉馬達的流量超過目標流量。避免了產生來回振擺的現象。

        采用了這種與自身負載壓力相關的壓力補償閥,遇到慣性負荷也能平穩控制,挖掘機回轉就不需要采用單獨油泵供油。

       
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