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挖掘机液压系统自动控制压力补偿

各操纵阀阀杆进出口压差都相等为式中：为各阀的进口压力，为各阀的出口压力（即负载压力）。由于各阀相等，因此通过各阀杆的流量只与阀杆行程有关，具有抗饱和的功能。把压力补偿阀放在回油路上的优点是可以利用压力补偿阀的节流补偿作用，防止因重力作用，过快下降或产生真空，容易利用重力组成再生回路。为实现再生供油，在油路上设再生单向阀。根据作者的文献查阅，感到负载敏感和压力补偿尚未有明确严格的定义，人们有广义的理解和狭义的理解，还有待于液压界明确，这里仅谈一些作者的看法。负载敏感是一个系统概念，因此应称为负载敏感系统，由于概念上的模糊性，作者认为宜从广义性来理解，可把它看作是一个意义广泛的。负载敏感通过感应检测出负载压力。

流量和功率变化信号，向液压系统进行反馈，实现节能控制、流量和调速控制、恒力矩控制、力矩限制、恒功率控制、功率限制、转速限制、同时动作和与原动机动力匹配等控制的总称。负载敏感系统所采用的控制方式包括液压控制和电子控制。负载敏感阀：将压力、流量和功率变化信号，向阀进行反馈，实现控制功能的阀。负载敏感泵：将压力、流量和功率变化信号，向泵进行反馈，实现控制功能的泵和马达。负载敏感系统可降低液压系统能耗，提高机械生产率，改善系统可控性，降低系统油温，延长液压系统寿命。将压差设定为规定值进行的自动控制都叫压力补偿。压力补偿流量控制：不受负荷压力变化和液压泵流量变化的影响，由设定节流压差值对流量进行自动控制。

称为压力补偿流量控制。在多路阀节流调速中，根据流量基本计算式，在多路阀阀杆进出口设置定差压力阀，使阀杆进出口压差保持不变（常数），通过改变阀的开度，就能不受负载和液压泵流量影响，改变和控制流量，即利用流量控制阀的原理来进行调速。在变量泵排量控制系统，设置泵排量定差调节阀（压力补偿器），使泵的出口油压和大负荷执行器油压之间保持一定，对泵的排量（流量）进行调节。以上介绍了中位开式多路阀液压系统，目前我国（非外资企业）大多采用这种系统，而国外先进挖掘机厂大多改用中位闭式负载敏感压力补偿多路阀系统。下面就这两种液压系统的工作原理及其优缺点进行分析。开中心液压系统采用六通多路阀，各操纵阀的结构简图和液压符号如图1所示。

操纵阀在中位时泵压力油P通过直通油道D，经过各阀，后回油箱T，执行器动作时P→D的阀口逐渐关小，P→A和B→T的阀口逐渐开大。其调速是采用旁路回油节流和进油节流的组合，其调速作用是通过阀杆节流，控制去油缸和回油箱的开口量来实现的，如图1（c）所示。由于是靠回油节流建立的压力来克服负载压力，因此调速特性受负载压力和油泵流量的影响，多路阀的操纵调速特性如图2（a）所示。从图2（a）开中心阀的调速特性可知：开中心油路油缸起动的阀杆行程与负荷压力、泵流量有关。负荷压力愈高，泵流量愈小，阀杆死行程愈大（死区大）。负荷压力愈高，泵流量愈小，调速区域愈小。轻负荷时，流量调整行程大，操纵性能好。重负荷时，流量调整行程小。

操纵性能差。速度调整操纵不稳定，阀杆操纵行程不变，但随负荷变化和泵流量变化，则油缸速度会产生变化。挖掘机工作过程负载压力是不稳定的，随时变化着的，液压泵的流量也在不断变化，因此使其调速性能很不稳定，操纵困难。开中心油路操纵性能的另一缺点是：当一泵供多个执行器同时动作时，因液压油是向负载轻的执行器流动，需要对负载轻的执行器控制阀杆进行节流，特别是像挖掘机这类机械，各执行器的负荷时刻在变化，但又要合理地分配流量，以便相互配合实现所要求的复合动作，是很难控制的。开中心油路第三个缺点是：要满足液压挖掘机各种作业工况要求，同时实现理想的复合动作，是很困难的。例如，双泵合流问题：挖掘机实际工作中，动臂、斗杆、铲斗都要求能合流。

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