液压控制系统是以电机提供动力基础,使用液压泵将机械能转化为压力,推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向,从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作,完成各种设备不同的动作需要。
1)先导型控制系统 换向控制阀的控制形式有直动型(用手柄直接操纵换向阀主阀芯,目前少用)和先导型两种。后者是用先导阀控制先导油液,再用先导油液控制换向阀的主阀芯,它又分为机液先导型和电液先导型两类。
2)负荷传感控制系统 阀控系统实质上是节流式系统。在液压挖掘机上,目前常用的是一般的三位六通多路阀,其滑阀的微调性能和复合操作性能差。20世纪90年代以来,在液压挖掘机上开始采用负荷传感控制系统,其控制闪不论是中位开式方式还是中位闭式方式,都附带有压力补偿阀。
采用电子控制压力补偿的液压挖掘机液压系统与传统的液压系统比较,负荷传感控制系统的主要优点是:
(1)节省能源消耗。普通三位六通换向阀无论采用定量泵还是变量泵,总要有一部分油液经溢流阀溢掉,浪费了能量。而使用负荷传感变量系统,泵的流量全部用于负载上,泵的压力仅比负荷压力大1-3MPa。
(2)流量控制精度高,不受负荷压力变化的影响。
2016-2021年液压控制系统行业深度分析及“十三五”发展规划指导报告显示,我国液压测试装置行业与国外同类企业的差距在硬件方面即产品方面差距并不大,只是国内主机行业在思维上的惯性:中国液压元件质量不如国外元件质量的思维左右决策。
这是因为目前国产的液压测试装置从液压元件、传感器、控制主机与器件,数据采集系统与显示软件等手全部可以采用进口件,因此国产液压测试装置与进口液压测试装置的差别实际不大。但是国内主机商往往更青睐进口的液压测试装置,重要原因除去上述的思维惯性外,我们国产装置与进口装置的差别更明显在“软实力”方面:
1、进口装置的外形造型高国产装置一筹,试验装置往往是企业的“面子”,因此对企业高层而言决策上除去价格因素外,这一点的影响很大。
2、国外液压装置的显示的“界面”更受到主机用户的欢迎。国外在这一方面的进步较快,更新更符合操作人员的方便和喜爱。
3、国外液压元件测试装置供应商的售后服务与改进更负责任,更靠近客户,有版本的升级。而国内供应商这方面的意识较差,验收后即万事大吉很难想到升级改进。这一点公平地说,并不是我国供应商做不到,除去意识之外,对国产装置的价格“歧视”迫使国内供应商缺后续支承的资金来源。
(3)几个执行元件可以同步运动或以某种速比运动,且互不干扰。普通三位六通阀系统用的是并联油路,当几个执行元件同时动作时,泵输出的油液首先流向压力低的执行元件,不能同步。
负荷传感控制系统包括负荷传感控制阀和负荷传感控制泵(或定量泵)。
3)完全负荷传感控制系统 完全负荷传感控制系统由负荷传感控制阀和负荷传感控制变量泵组成。
上述的负荷传感控制阀只解决了滑阀的微调性能和复合操作性能,而没有解决节省能源问题。定量泵和负荷传感控制阀的系统也没有节省能源消耗,因为泵所输出的流量超过执行元件(液压缸和液压马达)所需要的流量时,多余的油液经压力补偿阀流回油箱(为保持压差恒定)变为热能。只有完全负荷传感控制系统才能解决节省能源问题。
4)带次级压力补偿阀的负荷传感系统德国力士乐公司等(包括Atlas公司、Eder公司)在其生产的液压挖掘机上设置了负荷传感分流器 LUOV系统,其主要作用是:当多个执行元件同时工作、所需的流量大于液压泵的流量时,产生供油不足的现象,这不能使正在工作台的执行元件与负载压力无关的控制得到保证。LUDV系统能保证在供油不足时所有执行元件的工作速度按正比例下降,以获得与负载压力无关的控制。
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