负荷传感技术的应用与产品研制

　　0 前言

　　负荷传感器技术因其高效节能的特点， 被广泛应用于工程机械，矿山机械等领域。 工作中，负荷传感液压系统能自动地将负载的压力信号反馈给负荷传感变量泵，变量泵进行实时的调节自身的流量与压力，使之与负载需求相适应，满足负载的需要，这极大的减少了功率损失。 同时，当多执行机构同时工作时，负荷传感多路阀采用了压力补偿技术， 通过控制多路阀的开度来控制各执行器的速度， 而与各执行器的负载没有关系，大大提高了工程车辆的可操作性[1]。

　　1 负荷传感控制系统

　　负荷传感控制系统[2]一般由变量泵，中闭式负荷传感多路阀，卸荷阀，压差传感器及电气控制部分组成，其中控制阀无论在中位开式还是在中位闭式方式，都附有压力补偿阀。 负荷传感(LS)控制系统，其控制阀无论是中心开式方式还是中心闭式方法， 都附带着有压力补偿阀，并逐步采用电子控制。

　　1.1负荷传感控制阀的基本原理

　　负荷传感控制阀的基本原理为伯努利流量方程：

　　式中K———流量常数;

　　A———阀开口面积;

　　Δp———阀口前后压差。

　　因此通过控制Δp 的值为常数，则流量Q 只与阀的开口面积有关，而与负荷压力无关。 而 Δp 的值是通过压力补偿阀来实现的(见图1)，其中压力补偿阀的弹簧决定了节流口处压力降Δp 的值。

　　1.2负荷传感器控制泵的基本工作原理

　　变量泵的变量机构根据来自LS 口的负荷压力可自动地对泵的斜盘摆角进行调节， 从而控制泵的流量始终等于执行元件所需流量。 当负荷压力升高时，泵的摆自动调小，从而减小泵的流量，反之，则泵的摆角增大，增大泵的流量。

　　1.3负荷传感系统优缺点

　　与传统的液压系统比较，采用负荷传感的液压系统的主要优点如下：

　　(1)节能效果显著，普通三位六通换向阀 ，无论采用定量泵还是变量泵， 总要有一部分液压油经溢流阀溢掉，浪费了能量，而使用负荷传感变量系统，泵的流量几乎全部用于负载上， 泵的出口压力仅比负荷压力大出一个很小的压差Δp(一般Δp=1~2MPa)。

　　(2)流量控制精度高，不受负荷压力变化的影响。

　　(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，液压泵输出的压力油首先到达受力小的执行元件去，很难达到同步。但是为了保证液压系统的正常工作， 泵输送的压力只能与最高负荷压力相适应， 即负荷传感控制只在最高负荷回路起作用， 对其他负荷压力较低的回路采用压力补偿，以使阀口压差保持定值。