正流量與負(fù)流量

作者：鄭同立 

         在我們常見的挖掘機(jī)中，除了小松使用LS控制外，大部分都使用負(fù)流量控制。近年來有部分的公司推出正流量控制，并且如此這般地說正流量有諸多好處，那么正流量真的有那么神嗎？讓我們?cè)谙逻呉源ㄆ镵3V系列為例來分析一下挖掘機(jī)上液壓泵地控制原理：
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.

        負(fù)流量:
      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.

       正流量:
      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到6MPa,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.

                                              來自鄭同立

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