力士乐LUDV液压系统培训

郭振会:RR/服务部2011/5/212目录液压系统概述:开式与闭式液压系统的特点和应用.节流控制系统：介绍负荷敏感控制系统：原理介绍与负载无关的流量分配系统（LUDV）：原理，典型动力源(A10VO、A11VO)、控制阀(SX…)小型挖掘机液压系统分析各种控制手柄，全液压制动系统，液压转向器郭振会:RR/服务部2011/5/213液压系统概述：任何一台独立的机器必然包括：原动机（动力源部分），工作机构（执行部分）原动机和执行机构的输出特性要求（力，速度，位移）理想匹配，传动装置，将原动机的输出量进行适当变换，使其满足工作机构的要求。传动装置：机械传动，电气传动，流体传动（单独或复合形式郭振会:RR/服务部2011/5/214液压系统分类：开式回路闭式回路闭式回路的基本组成：主泵变量柱塞主泵控制阀补油单向阀低压溢流阀高压溢流阀冲洗阀冲洗溢流阀液压马达补油泵滤油器补油单向阀泄漏油回路发动机执行机构郭振会:RR/服务部2011/5/215闭式回路系统的优点:油泵较小:因为闭式系统中使用的油泵可以比开式系统中使用的油泵的转速高很多（特别适合发动机驱动的系统）.没有控制阀，由油泵确定流量和流向.没有制动阀，负载通过油泵作用在发动机上（负功率）.油箱小，只须给主回路补油（约为最大流量的25%），特别适合于行走机械冷却器小，负载下降时的能量不全部转变为热.驱动可逆通过使用电子技术可使控制更灵敏,精确.闭式回路系统的缺点:只能同时实现与安装油泵数量一样多的动作。空行程速度只能通过使用较大排量的油泵或变量马达来提高.郭振会:RR/服务部2011/5/216传统的开式系统（1）：组成:执行元件流量控制元件方向控制阀压力控制元件动力源郭振会:RR/服务部2011/5/217工程机械中的开式液压系统（2）：执行元件安全保护元件方向控制+流量控制元件信号元件动力源郭振会:RR/服务部2011/5/218开式系统：(阀控系统）如果您的系统与闭式系统的特点相抵触,则应考虑选择开式液压系统。对于闭式系统基本上都采用斜盘式结构的变量泵（除非马达的运转不要求可逆），液压阀大部分为螺纹插装式，且内置、集成于泵或马达上。而对于开式系统，您需要选择的内容就广泛的多了：动力源：定量泵：内、外齿轮泵，双作用叶片泵，径向柱塞泵，螺杆泵等变量泵：恒压泵，恒流泵（负荷敏感泵），恒功率泵，电子泵，交流伺服电机或直流伺服电机组成的变量调速系统等。控制阀：压力调节：溢流阀（直控式、先导式、电比例控制），减压阀，顺序阀，恒压阀（压力切断），压力伺服阀等。流量调节：节流阀（手动、机控、电比例控制），调速阀（手动、机控、电比例控制）。方向控制阀：手动、机控、电控、电液比例、伺服控制多路阀：节流控制、负荷敏感，LUDV(与负载无关的流量分配)。郭振会:RR/服务部2011/5/219开式系统的特点:吸油管路管径大，较短。转速：由于吸油压力而受限制（可参考说明书上的吸油曲线）。方向阀通径的大小由系统流量决定。过滤器/冷却器的尺寸也由Q的大小来决定(有时采用单独旁路节流过滤/冷却形式,尤其是较大功率的系统)。油箱的容积较大：约为系统Q的3（中、低压）－5（高压）倍（另外还需考虑管路及蓄能器的容积）。泵的安装位置：上置，旁置或下置，需考虑它对吸油压力的影响！负载的平衡靠回油管路上的背压或平衡阀来实现。由于装载机/挖掘机系统中一般为开式阀控系统，因此，我们这里主要以介绍开式系统为主！郭振会:RR/服务部2011/5/2110开式系统的控制形式：节流控制系统、负荷敏感系统、LUDV-系统、泵控系统节流控制系统：（传统的控制形式3/6：旁路节流）中位精调阶段全开阶段源自定量泵系统郭振会:RR/服务部2011/5/2111结构简单、耐用，价格便宜常使用定量泵作为动力源对于油液的污染不特别敏感控制与负载的变化有关高压、小流量时控制范围较窄用户之间相互影响两个以上负载同时运动时，具有较高负载的机构可能会停止不动。效率低，需要较大的冷却器不宜用于安全性能较高的设备（起重机、安全消防车等）郭振会:RR/服务部2011/5/2112郭振会:RR/服务部2011/5/2113节流控制多用户系统的并联：pT郭振会:RR/服务部2011/5/2114节流控制ControlConceptsThrottleControl,OpenCenter饱和区域不饱和区域控制起始点/控制范围:-Startofcontrol/controlrange:-loaddependent与负载有关-flowdependent与流量有关-阀的行程有关，Interactionofconsumers:用户间的影响:-lowpressureconsumerlowershighpressureconsumer-低负载用户会降低高负载用户的速度郭振会:RR/服务部2011/5/2115串联回路：多路阀联之间的串联：郭振会:RR/服务部2011/5/2116节流控制系统多用户之间的串联：郭振会:RR/服务部2011/5/2117ControlConceptsThrottleControl,SerialCircuit；节流系统/串联21-2210-e/VAV10.99控制起始点/控制范围：Startofcontrol/controlrange:-loaddependent与负载有关-flowdependent与流量有关Interactionofconsumers:用户之间的影响:-pressuresummation-泵的压力为两个用户的压力之和-consumer2-flowandpressureefficiencydependentfromconsumer-用户1的效率影响用户2。-效率低-不在互相抢流量郭振会:RR/服务部2011/5/2118Q=f（A，p），流量（即速度）不仅仅与节流口（即阀的开口）面积有关，而且，与负载的变化有关。QApmpAKQ其中：m=1~1/2如果p=恒定，则：Q=f（A），流量（即速度）只与节流口（即阀的开口）面积有关，而与负载的变化无关（负荷敏感）。AQ郭振会:RR/服务部2011/5/2119正向控制与负向控制：郭振会:RR/服务部2011/5/2120典型的节流控制形式：用于挖掘机的M8多路阀块的原理图1.节流调速形式(六位三通)9.内部合流阀:将P1的流量用于斗杆2.负载保持单向阀10.外部合流:将P2的流量用于其它用户3.4.一次\二次溢流阀11.予压阀:分配去冷却器和直接回油箱5.6.P1\P2接口的流量7.行走补偿阀12:大臂;13：挖斗;14,15：行走;16：斗杆8.行走多路阀,内置刹车阀芯17:回转郭振会:RR/服务部2011/5/2121典型节流调速系统郭振会:RR/服务部2011/5/2122负荷敏感控制系统（LOADSENSING）：为了克服节流系统的缺点（Q与负载有关，效率低）。加上压力补偿阀（定差减压阀）。p=p1-p2=F弹簧/A恒定形式：开芯系统：定量泵+三通减压阀+DB闭芯系统：变量泵（DFR、DFLR）+带有LS功能的阀郭振会:RR/服务部2011/5/2123定差减压阀的工作原理：恒定弹簧AFppp21郭振会:RR/服务部2011/5/2124开芯系统：定量泵+三通减压阀+DB这时:-泵总是输出100%流量，-系统压力=负载压力p+压力补偿阀的p；(“负荷敏感”称谓的由来)系统效率提高较大。对于“节流系统+定量泵”：泵总是输出100%流量，而且系统压力也总是保持在100%。损失很大，效率较低.DB-损失节流损失节流损失DB-损失100%，p100%，pQ100%Q100%节流系统功率分配开芯系统功率分配郭振会:RR/服务部2011/5/2125ControlConcepts开芯负荷敏感系统的特性曲线:LoadSensing,OpenCenter控制起点/控制范围：Startofcontrol/controlrange:-loadindependent，-与负载无关-flowindependentstart-控制起始点与流量无关-flowdependentcontrolrange-控制范围与流量有关用户之间的影响：Interactionofconsumers:-lowpressureconsumerlowershighpressureconsumer-在不饱和状态:低负载用户会降低高负载用户的速度。饱和状态不饱和状态泵总处在最大排量郭振会:RR/服务部2011/5/2126典型系统：-开芯回路-SP08-M4-12/15-SB12负荷梭阀链双液控单向阀主阀进油节流阀进油单向阀二次压力阀补油单向阀系统高压阀三通减压阀低损失泄荷阀郭振会:RR/服务部2011/5/2127闭芯系统：变量泵（DFR、DFLR或DFE）+带有LS功能的阀单用户负荷敏感系统：多用户负荷敏感系统(负载压力相差不要太大)。DB-损失=0节流损失低负载用户的节流损失郭振会:RR/服务部2011/5/2128ControlConcepts：负荷敏感，闭芯系统控制起点/控制范围：Startofcontrol/controlrange:-loadindependent与负载无关-flowindependentstart-控制起点与流量大小无关flowdependentcontrolrange控制范围与流量有关用户之间的影响：Interactionofconsumers:-lowpressureconsumerlowershighpressureconsumer-低负载用户会降低高负载用户的速度（不饱和状态）。饱和状态不饱和状态泵的排量为系统所需郭振会:RR/服务部2011/5/2129典型LS-闭芯系统极限功率调节油门电位计郭振会:RR/服务部2011/5/2130M4-多路阀块的结构图：负荷敏感电比例控制行程机械限位负荷敏感信号压力阀（系统最高压力）二次高压补油溢流阀郭振会:RR/服务部2011/5/2131负荷敏感系统特点：闭芯：LS-系统=利用压力补偿阀+泵的控制阀使Q与负载变化无关开芯：利用三通压力补偿阀+定量泵使Q与负载变化无关,多余流量溢流回油箱。LS-系统可控制单个用户系统,也可控制多用户系统;泵的流量必须能满足QP≥ΣQV,(*p泵P负载+p)；或将其称之为饱和系统时,压力补偿阀才能起相应的作用，否则，与节流系统无异。但目前为了降低设备造价,装机功率不可能、也没有必要达到设备各个部分所耗最大功率的总和！因此，常利用尽可能小的装机功率完成同样所需要完成的工作,使设备更加小巧、精密,性能价格比更高，在市场上更具竞争力！那么，系统就非常可能为不饱和的形式,为使其仍能具备负荷敏感的优势,人们开发了下面我们要介绍的与负载无关的流量分配系统：简称LUDV系统，以弥补LS-系统在不饱和状态的缺陷！郭振会:RR/服务部2011/5/2132与负载无关的流量分配系统（LUDV）用于不饱和系统(因大部分时间系统不工作在满功率状态,以其行走的最高速度确定Nmin,再根据其它工作系统适当调整（常+20%作为功率预留）,所以,为了降低造价,使系统更紧凑,常将其做成不饱和系统,即:QP＜ΣQi）。因为P并不特别昂贵,而Q则特别昂贵（泵,阀，油箱,管路都要增大),但这时,如使用普通的LS-系统,则负载较大的阀的压力补偿阀会因泵压过低而不能满足其正常工作条件,则其△p不能被保证,压力补偿阀口全开，不再调节，执行元件的速度不再与负载无关,Qi不再与各阀的开口成比例,而是负载小的用户速度增大,负载大的用户流量减小,严重时甚至停止.郭振会:RR/服务部2011/5/2133LUDV系统的工作原理：与普通负载传感不同的是：1.压力天平设在节流环节之后2.负载压力信号取的是系统中的最高负载信号，而不是取自自身。因此：