科技论坛
负载敏感技术的特点及其应用
刘会永
（三一重型装备有限公司，辽宁沈阳110027）
摘
要：液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，节能更是现代液压传动的发展方向，其目的就是提高能量的利用率，负载敏感
（LS ）控制系统是一种较为有效的方法。针对负载敏感技术的特点及其应用进行了论述。
关键词：负载敏感技术；特点；应用液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，在国民经济中发挥着越来越重要的作用，而节能更是现代液压传动的发展方向，
）其目的就是提高能量的利用率，负载敏感（LS
控制系统是一种较为有效的方法。
1负载敏感系统是一种感受系统压力-流量需求，且仅提供所需求的流量和压力的液压回路，一般分为泵控和阀控两种。
1.1首先来看一下恒压系统(节流调速系
该系统使用一个定量泵，用节流阀调统) 见图1，
节系统所需流量(QL ) ，多余流量(QP -Q L ) 经溢流阀
（Pmax ）下工后回油箱。液压泵总是在溢流压力
作。
系统有用功率为N 0＝P L ×Q L
损失的功率(见图2) 为N 1＋N 2＝（P P －P L ）×Q L ＋P P ×（Q P －Q L ）
1.2图3为阀控负敏感液压系统工作原理图。阀控负载敏感系统是由液压泵（常采用定量泵）供油，通往执行元件的流量由三通流量调节阀决定。此处三通流量阀相当于一个定差溢流
由此阀的阀，方向阀节流孔的压差ΔP=PP －P L ，
弹簧力决定，多余的流量直接通过三通流量调节阀返回油箱。这样通过三通流量调节阀补偿作用保持换向阀口两端压差ΔP 不变，并使系统压力仅高于负载压力一个压差，流过换向阀的流量只与换向阀开度大小有关而与负载大小无关。保证了执行机构运动速度良好的调节性，
图7
图1
图3
图5
减少了系统溢流压力损失。
系统有用功率为N 0＝P L ×Q L
损失的功率(见图4) 为N 1＋N 2＝ΔP ×Q L ＋（P L ＋ΔP ）×（Q P －Q L ）
1.3图5为泵控负载敏感系统原理图，该系统使用一台变量泵，可调节流孔产生的压差ΔP 影响着组合式压力－流量补偿器（该装置包含于泵内），当节流孔一度（比例阀开口度）一定时，通过换向阀的流量与其压差有唯一的对应关系，利用这一原理，根据换向阀两端压差变
实化，通过压力－流量补偿器控制变量泵排量，
现变量泵输出流量与换向阀开口相匹配，即泵
调整到它只提供所需要流量（执行元件所需流量＋泄漏量）。泵的输出压力与负载相匹配（此时泵的压力＝负载压力＋调节压差）。
系统的有用功率为N 0=P L ×Q L
图2
损失的功率(见图6) 为N 1＋N 2＝ΔP ×Q L ＋（P L ＋ΔP ）×Q 泄漏
2综合以上分析，与恒压系统相比较，阀控负载敏感系统个有较少的内部损失，通往执行元件的流量越接近供油流量，损失也就越小，如果采用恒压系统，所有多余的流量图4
将通过系统的溢流阀返回油箱，因而泵总是在总是在全负
与以上两种系统相荷下运转。
比，泵控负载敏感系统的效率更高，该系统的效率主要了决于泵的效率。
负载敏感系统具有高效，节能的特点，另外负载敏感系
图6统还可以使多个执行元件同
图8
时并相互独立地以不同速度和压工作，因而在
各个行业得到了广泛的应用，尤其是在工程机械行业，应用极为普遍。
图7，8为HAWE 公司的负载敏感比例多路阀应用的原理图，图7为PSL 型多路阀与定量泵一起应用，为阀控系统。图8为PSV 型多路阀与变量泵起应用，为泵控系统。每一联多路阀中都有一个梭阀，这个梭阀位于各个LS 通路和主LS 通路之间的连接处，使三通流量调节阀或泵的流量调节器只接最高的LS 信号，并保
另个每一联多路证独立地操纵几个执行元件。
阀中都有一个二通流量调节阀(其功能相当于
在阀换向时，始终保证阀口一个定差减压阀) ，
压差为定值，约为6bar, 从而使每一路执行元件
如果没有阀动作，所有的速度不受负载的影响。
阀处于中位，那么所有LS 通路通过回油路卸压，于是整个系统卸荷。
负载敏感控制技术高效的特点使负载敏感控制成为所有传动及控制系统的理想设计方
对于复杂的系统，它能够与电子操纵系统联案。
合工作，精确地控制和提供作需要的液压动力。
可以预见在不久的将来，负载敏感系统可用于协同电子操纵系统进行相当复杂液压系统精确的、可调的能量控制。各种类型的传感器可为微处理器提供反馈信息，微处理器进行偏差比较及处理后输出控制电流给比例电磁控制阀，其控制作用使得负载敏感变量泵根据作动器的需求按比例提供准确的压力和流量。
参考文献
[1]Rexroth 公司产品样本及培训教材. [2]HAWE 公司产品样本及培训教材.
作者简介：刘会永（1978~），现在三一重型装备有限公司, 从事液压系统设计工作。
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负载敏感技术的特点及其应用
刘会永
（三一重型装备有限公司，辽宁沈阳110027）
摘
要：液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，节能更是现代液压传动的发展方向，其目的就是提高能量的利用率，负载敏感
（LS ）控制系统是一种较为有效的方法。针对负载敏感技术的特点及其应用进行了论述。
关键词：负载敏感技术；特点；应用液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，在国民经济中发挥着越来越重要的作用，而节能更是现代液压传动的发展方向，
）其目的就是提高能量的利用率，负载敏感（LS
控制系统是一种较为有效的方法。
1负载敏感系统是一种感受系统压力-流量需求，且仅提供所需求的流量和压力的液压回路，一般分为泵控和阀控两种。
1.1首先来看一下恒压系统(节流调速系
该系统使用一个定量泵，用节流阀调统) 见图1，
节系统所需流量(QL ) ，多余流量(QP -Q L ) 经溢流阀
（Pmax ）下工后回油箱。液压泵总是在溢流压力
作。
系统有用功率为N 0＝P L ×Q L
损失的功率(见图2) 为N 1＋N 2＝（P P －P L ）×Q L ＋P P ×（Q P －Q L ）
1.2图3为阀控负敏感液压系统工作原理图。阀控负载敏感系统是由液压泵（常采用定量泵）供油，通往执行元件的流量由三通流量调节阀决定。此处三通流量阀相当于一个定差溢流
由此阀的阀，方向阀节流孔的压差ΔP=PP －P L ，
弹簧力决定，多余的流量直接通过三通流量调节阀返回油箱。这样通过三通流量调节阀补偿作用保持换向阀口两端压差ΔP 不变，并使系统压力仅高于负载压力一个压差，流过换向阀的流量只与换向阀开度大小有关而与负载大小无关。保证了执行机构运动速度良好的调节性，
图7
图1
图3
图5
减少了系统溢流压力损失。
系统有用功率为N 0＝P L ×Q L
损失的功率(见图4) 为N 1＋N 2＝ΔP ×Q L ＋（P L ＋ΔP ）×（Q P －Q L ）
1.3图5为泵控负载敏感系统原理图，该系统使用一台变量泵，可调节流孔产生的压差ΔP 影响着组合式压力－流量补偿器（该装置包含于泵内），当节流孔一度（比例阀开口度）一定时，通过换向阀的流量与其压差有唯一的对应关系，利用这一原理，根据换向阀两端压差变
实化，通过压力－流量补偿器控制变量泵排量，
现变量泵输出流量与换向阀开口相匹配，即泵
调整到它只提供所需要流量（执行元件所需流量＋泄漏量）。泵的输出压力与负载相匹配（此时泵的压力＝负载压力＋调节压差）。
系统的有用功率为N 0=P L ×Q L
图2
损失的功率(见图6) 为N 1＋N 2＝ΔP ×Q L ＋（P L ＋ΔP ）×Q 泄漏
2综合以上分析，与恒压系统相比较，阀控负载敏感系统个有较少的内部损失，通往执行元件的流量越接近供油流量，损失也就越小，如果采用恒压系统，所有多余的流量图4
将通过系统的溢流阀返回油箱，因而泵总是在总是在全负
与以上两种系统相荷下运转。
比，泵控负载敏感系统的效率更高，该系统的效率主要了决于泵的效率。
负载敏感系统具有高效，节能的特点，另外负载敏感系
图6统还可以使多个执行元件同
图8
时并相互独立地以不同速度和压工作，因而在
各个行业得到了广泛的应用，尤其是在工程机械行业，应用极为普遍。
图7，8为HAWE 公司的负载敏感比例多路阀应用的原理图，图7为PSL 型多路阀与定量泵一起应用，为阀控系统。图8为PSV 型多路阀与变量泵起应用，为泵控系统。每一联多路阀中都有一个梭阀，这个梭阀位于各个LS 通路和主LS 通路之间的连接处，使三通流量调节阀或泵的流量调节器只接最高的LS 信号，并保
另个每一联多路证独立地操纵几个执行元件。
阀中都有一个二通流量调节阀(其功能相当于
在阀换向时，始终保证阀口一个定差减压阀) ，
压差为定值，约为6bar, 从而使每一路执行元件
如果没有阀动作，所有的速度不受负载的影响。
阀处于中位，那么所有LS 通路通过回油路卸压，于是整个系统卸荷。
负载敏感控制技术高效的特点使负载敏感控制成为所有传动及控制系统的理想设计方
对于复杂的系统，它能够与电子操纵系统联案。
合工作，精确地控制和提供作需要的液压动力。
可以预见在不久的将来，负载敏感系统可用于协同电子操纵系统进行相当复杂液压系统精确的、可调的能量控制。各种类型的传感器可为微处理器提供反馈信息，微处理器进行偏差比较及处理后输出控制电流给比例电磁控制阀，其控制作用使得负载敏感变量泵根据作动器的需求按比例提供准确的压力和流量。
参考文献
[1]Rexroth 公司产品样本及培训教材. [2]HAWE 公司产品样本及培训教材.
作者简介：刘会永（1978~），现在三一重型装备有限公司, 从事液压系统设计工作。