Load Sensing 负荷传感技术简介 一、负荷传感技术特点 二、负荷传感变量泵 三、负荷传感控制阀 2017年01月

一、负荷传感技术特点 1、流量自适应： 流量仅正比于换向阀阀口开度 2、压力自适应： 泵出口压力始终仅高于负载一 低压补偿弹簧的较小调定压力 3、待机时：油压低，流量几乎为零 4、超载时：流量几乎为零，无溢流损失 5、多执行器时：实现不受负载影响的同步操作 高效节能！操控性好！

二、负荷传感变量泵 Swashplate Axial Piston Pump

二、负荷传感变量泵 排量q： ？ 每转一周所输出液体体积 流量Q= 排量×转速 ？（排量，转速） 通过改变 来变排量 斜盘倾角 … ？ ... Control Piston Swash Plate Piston

二、负荷传感变量泵 排量： 通过改变 来变排量 每转一周所输出液体体积 ？ 流量= 排量×转速 … ？ ... 斜盘倾角 Swash Plate Control Piston Piston

二、负荷传感变量泵 3000PSI p高 High Pressure Compensator Spool p低 Pressure Flow Compensator Spool 200PSI Swash Plate Control Piston Piston 注： PSI为磅/平方英寸100PSI≈0.689MPa

二、负荷传感变量泵

二、负荷传感变量泵 油箱 油箱 油箱

二、负荷传感变量泵 LS口 油箱 油箱 油箱

二、负荷传感变量泵 3000PSI p高 p低 200PSI 卸油口 LS口 思考1：两补偿阀阀芯移动所需条件？ 阀芯移动对斜盘倾角的影响？

二、负荷传感变量泵 3000PSI p高 p低 200PSI 思考1：两补偿阀阀芯移动所需条件？ 阀芯移动对斜盘倾角的影响？ 压差大于p低 卸油口 LS口 思考1：两补偿阀阀芯移动所需条件？ 阀芯移动对斜盘倾角的影响？ 压差大于p低 阀芯向？移 右 斜盘倾角 ？ 减小 压差小于p低 阀芯向？移 左 斜盘倾角 ？ 增大 油压大于p高 阀芯向？移 右 斜盘倾角 ？ 减小

二、负荷传感变量泵 思考2：启动前，斜盘处在什么状态？

二、负荷传感变量泵 思考2：启动前，斜盘处在什么状态？ 启动前，斜盘被推至最大倾角！

二、负荷传感变量泵 200PSI 思考3：启动后且换向阀中位，斜盘状态？

二、负荷传感变量泵 200PSI 思考3：启动后且换向阀中位，斜盘状态？ 启动后，控制活塞推动斜盘减小倾角！

二、负荷传感变量泵 200PSI 思考4：斜盘倾角能减到多小？泵出口油压为多少？ 启动后，控制活塞推动斜盘减小倾角！

二、负荷传感变量泵 200PSI 低压待机状态 思考4：斜盘倾角能减到多小？泵出口油压为多少？ 斜盘倾角保持在补偿内泄漏所需流量！ 节能！ 泵出口油压力维持在约200PSI的低压！

二、负荷传感变量泵 200PSI 思考5：操纵换向阀至一定开度，斜盘倾角将咋变？

思考5：操纵换向阀至一定开度，斜盘倾角将咋变？ 换向阀 芯移动 阀口压差 ？ 补偿阀 芯？移 流量 ？ 小于200 左 增大 二、负荷传感变量泵 提示 阀口两端压差与Q的关系： 思考5：操纵换向阀至一定开度，斜盘倾角将咋变？ 换向阀 芯移动 阀口压差 ？ 补偿阀 芯？移 流量 ？ Q很小 小于200 左 增大

二、负荷传感变量泵 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考6：斜盘倾角/流量增大到什么程度？ 换向阀 芯移动 阀口压差 ？ 补偿阀 芯？移 流量 ？ 压差 ？ P低 200 Q很小 小于200 左 增大 增大

二、负荷传感变量泵 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考6：斜盘倾角/流量增大到什么程度？ 换向阀 芯移动 阀口压差 ？ 补偿阀 芯？移 流量 ？ 压差 ？ P低 200 Q很小 小于200 左 增大 增大

流量增至使阀口两端形成200PSI压差即不再增大 二、负荷传感变量泵 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考6：斜盘倾角/流量增大到什么程度？ 流量增至使阀口两端形成200PSI压差即不再增大

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考7：此时，泵出口的油压力p泵为多大？ p泵=p负+200PSI

思考8：若进一步左推阀杆，流量和P泵将咋变？ 二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考8：若进一步左推阀杆，流量和P泵将咋变？ 阀口增大 压差 ？ 倾角 ？ 压差 ？ 减小 增大 200 增大 流量随阀口增大而增大！ P泵=P负+200PSI

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考9：若负载增大，流量和P泵将咋变？ 负载增大 压差 ？ 恢复 思考9：若负载增大，流量和P泵将咋变？ 负载增大 压差 ？ 倾角 ？ 压差 ？ 减小 增大 增大 流量随负载增大稍有增大！ P泵=P负+200PSI

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考10：流量随负载增大会使油缸变快吗？ 阀口开度 ？ 压差 ？ 油缸速度 ？ 没变 没变 不变 流量随负载增大稍有增大！ P泵=P负+200PSI

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考11：负载增大导致增大的流量去哪了？ 用于补偿因压力增大而引起增加的内泄漏！ 流量随负载增大稍有增大！ P泵=P负+200PSI

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考12：若负载减小，流量和P泵将咋变？ 负载减小 压差 ？ 恢复 思考12：若负载减小，流量和P泵将咋变？ 负载减小 压差 ？ 倾角 ？ 压差 ？ 增大 减小 减小 流量随负载减小稍有减小！ P泵=P负+200PSI

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考13：流量随负载减小会使油缸变慢吗？ 阀口开度 ？ 压差 ？ 油缸速度 ？ 没变 没变 不变 流量随负载增大稍有增大！ P泵=P负+200PSI

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考14：负载减小导致减小的流量从哪补？ 从因油压减小而减小的内泄量中得到补偿！ 流量随负载增大稍有增大！ P泵=P负+200PSI

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考15：转速不稳定，流量和p泵将咋变？ 转速 增大 流量 ？ 压差 ？ 倾角 ？ 流量 ？ 压差 ？ P低 200 ？ 增大 增大 减小 减小 减小

二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考15：转速不稳定，流量和p泵将咋变？ 转速 减小 流量 ？ 压差 ？ 倾角 ？ 流量 ？ 压差 ？ ？ P低 减小 减小 增大 增大 增大

油缸速度和p泵没有因转速不稳定而发生变化！ 二、负荷传感变量泵 p负 提示 阀口两端压差与Q的关系： △p=200PSI 思考15：转速不稳定，流量和p泵将咋变？ 油缸速度和p泵没有因转速不稳定而发生变化！

二、负荷传感变量泵 3000PSI 因无溢流损失 而节能 思考16：若负载超限，流量和P泵将咋变？ 负载 超限 油流状况 ？ 阀口压差 ？ 阀口压差 ？ 为零 低压阀芯？移 左 倾角 ？ P泵 ？ 高压阀芯？移 暂停流动 骤增至3000 右 ≈0

二、负荷传感变量泵 思考17：如何理解对换向阀的操控性好？ 负载、阀口开度、转速变化 阀口压差 ？ 阀杆台肩所承受 油压作用力 ？ 保持恒定 恒定

所以流过阀口的油流量（负载速度）只与 ？ 相关 二、负荷传感变量泵 思考17：如何理解对换向阀的操控性好？ 因阀口处压差保持恒定 所以流过阀口的油流量（负载速度）只与 ？ 相关 阀口开度

二、负荷传感变量泵 p高 p低 思考18：两补偿阀弹簧调定压力大小有何影响？ LS油道压力损失过大会产生什么影响？

二、负荷传感变量泵 orifice 思考19：换向阀上的节流孔起何作用？ 形成阻尼，确保调节稳定！

二、负荷传感变量泵 思考20：若有多个换向阀，LS口应接通哪个？ 如何确保各换向阀控制的油缸同步？

三、负荷传感控制阀 A1 △p2 △p1 A2 梭阀 压力补偿阀

三、负荷传感控制阀

三、负荷传感控制阀 回顾：各换向阀都中位，泵的Q和p？ 阀芯：处 ？ 位置 最左 0.6MPa 阀口开度： ？ 最小 1.3MPa Q仅为补偿内泄漏所需流量！ p为低压补偿阀弹簧调定值！

三、负荷传感控制阀 回顾：各换向阀都中位，泵的Q和p？ 阀芯：处 ？ 位置 最左 0.6MPa 阀口开度： ？ 最小 1.3MPa 10 15 阀芯：处 ？ 位置 最左 0.6MPa 阀口开度： ？ 最小 1.3MPa Q仅为补偿内泄漏所需流量！ p为低压补偿阀弹簧调定值！

思考21：此时泵的Q、p和两阀芯(X)位置将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考21：此时泵的Q、p和两阀芯(X)位置将咋变？ 10 15 阀芯：处 ？ 位置 最右 阀口开度： ？ 最大 X 最右位 最右位 渐左移 渐左移 渐左移 p ≤10 ≤10.6 ≤15 ≤15.6 ≤16.3 Q 增大 增大 增大 增大 增大

思考21：此时泵的Q、p和两阀芯(X)位置将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考21：此时泵的Q、p和两阀芯(X)位置将咋变？ 10 15 阀芯：咋动？ 向左移 阀口开度： ？ 减小 X 最右位 最右位 渐左移 渐左移 渐左移 p ≤10 ≤10.6 ≤15 ≤15.6 ≤16.3 Q 增大 增大 增大 增大 增大

思考22：若阀口A小增大，Q、p和X将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考22：若阀口A小增大，Q、p和X将咋变？ △p1=p0-p1 △p2=p1-p2 △p3=p0-p3 △p4=p3-p4 10 15 10.6 15.6 p3 p1 p4 p2 △p1=0.7 △p2=0.6 △p3=5.7 △p4=0.6 p0 16.3 A小 增大 △p4 ? 阀芯 ? 移 p0 ？ Q ？ △p3=5.7 △p4=0.6 减小 右 减小 增大

思考23：若阀口A小减小，Q、p和X将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考23：若阀口A小减小，Q、p和X将咋变？ △p1=p0-p1 △p2=p1-p2 △p3=p0-p3 △p4=p3-p4 10 15 10.6 15.6 p3 p1 p4 p2 △p1=0.7 △p2=0.6 △p3=5.7 △p4=0.6 p0 16.3 A小 减小 △p4 ? 阀芯 ? 移 p0 ？ Q ？ △p3=5.7 △p4=0.6 增大 左 增大 减小

思考24：若阀口A大增大，Q、p和X将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考24：若阀口A大增大，Q、p和X将咋变？ △p1=p0-p1 △p2=p1-p2 △p3=p0-p3 △p4=p3-p4 10 15 10.6 15.6 p3 p1 p4 p2 △p1=0.7 △p2=0.6 △p3=5.7 △p4=0.6 p0 16.3 A大 增大 △p2 ? 阀芯 ? 移 p0 ？ Q ？ △p1=0.7 △p2=0.6 减小 右 减小 增大

思考25：若阀口A大减小，Q、p和X将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考25：若阀口A大减小，Q、p和X将咋变？ △p1=p0-p1 △p2=p1-p2 △p3=p0-p3 △p4=p3-p4 10 15 10.6 15.6 p3 p1 p4 p2 △p1=0.7 △p2=0.6 △p3=5.7 △p4=0.6 p0 16.3 A大 减小 △p2 ? 阀芯 ? 移 p0 ？ Q ？ △p1=0.7 △p2=0.6 增大 左 增大 减小

思考26：若小负载P4增大，Q、p和X将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考26：若小负载P4增大，Q、p和X将咋变？ △p1=p0-p1 △p2=p1-p2 △p3=p0-p3 △p4=p3-p4 10 15 10.6 15.6 p3 p1 p4 p2 △p1=0.7 △p2=0.6 △p3=5.7 △p4=0.6 p0 16.3 P4 增大 阀芯 ? 移 p3 ？ △p3＜5.7 △p4=0.6 右 增大

思考27：若小负载P4减小，Q、p和X将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考27：若小负载P4减小，Q、p和X将咋变？ △p1=p0-p1 △p2=p1-p2 △p3=p0-p3 △p4=p3-p4 10 15 10.6 15.6 p3 p1 p4 p2 △p1=0.7 △p2=0.6 △p3=5.7 △p4=0.6 p0 16.3 P4 减小 阀芯 ? 移 p3 ？ △p3＞5.7 △p4=0.6 左 减小

思考28：若大负载P2增大，Q、p和X将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考28：若大负载P2增大，Q、p和X将咋变？ △p1=p0-p1 △p2=p1-p2 △p3=p0-p3 △p4=p3-p4 10 15 10.6 15.6 p3 p1 p4 p2 △p1=0.7 △p2=0.6 △p3=5.7 △p4=0.6 p0 16.3 p0 ? 变 增大 △p1=0.7 △p2=0.6 p3=10.6 P2 增大 阀芯 ? 移 右 两阀芯 向 ? 移 p1 ? 变 增大 流量 ? 变 增大 左 p3 ? 变 增大

思考29：若大负载P2减小，Q、p和X将咋变？ 三、负荷传感控制阀 思考29：若大负载P2减小，Q、p和X将咋变？ △p1=p0-p1 △p2=p1-p2 △p3=p0-p3 △p4=p3-p4 10 15 10.6 15.6 p3 p1 p4 p2 △p1=0.7 △p2=0.6 △p3=5.7 △p4=0.6 p0 16.3 p0 ? 变 减小 △p1=0.7 △p2=0.6 p3=10.6 P2 减小 阀芯 ? 移 左 两阀芯 向 ? 移 p1 ? 变 减小 流量 ? 变 减小 右 p3 ? 变 减小