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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
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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！
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二、负荷传感变量泵 Swashplate Axial Piston Pump
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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
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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
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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
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二、负荷传感变量泵
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二、负荷传感变量泵 油箱 油箱 油箱
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二、负荷传感变量泵 LS口 油箱 油箱 油箱
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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？
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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
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二、负荷传感变量泵 思考2：启动前，斜盘处在什么状态？
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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！
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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？
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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！
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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！
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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！
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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？
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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！
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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
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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
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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
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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？
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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！
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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？
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三、负荷传感控制阀 A1 △p2 △p1 A2 梭阀 压力补偿阀
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三、负荷传感控制阀
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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！
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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！
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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