負(fù)載敏感泵基本簡介

早在二十世紀(jì)六十年代后期，一些年輕的工程師對液壓傳動技術(shù)的優(yōu)缺點進(jìn)行了仔細(xì)的分析。中位開放式液壓系統(tǒng),采用了一個定排量的齒輪泵，提供恒定的流量，系統(tǒng)壓力是由作用于工作介質(zhì)上的載荷決定的。為限制系統(tǒng)的最高工作壓力，必須設(shè)置一個高壓溢流閥。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力達(dá)到設(shè)定值，液壓泵近乎全部流量將通過溢流閥流回油箱，因而導(dǎo)致極高的功率損失，并在系統(tǒng)中產(chǎn)生大量的熱損耗致使系統(tǒng)效率極低。

相比之下中位封閉的液壓系統(tǒng)具有排量可調(diào)的優(yōu)點，排量調(diào)節(jié)的范圍可從最小排量至最大排量，甚至正向最大排量至反向最大排量;并且無需在系統(tǒng)中設(shè)置溢流閥。其最大工作壓力的控制是通過液壓泵內(nèi)部的補償器實現(xiàn)的。此類補償器可在系統(tǒng)因負(fù)載超出額定范圍導(dǎo)致系統(tǒng)受到阻滯的狀態(tài)下通過限壓變量活塞使泵卸荷即液壓泵處于高壓運轉(zhuǎn)狀態(tài)、但排量近乎為零。此時液壓泵將進(jìn)入等待狀態(tài)，并保持較高的工作壓力，直至負(fù)載被克服或恢復(fù)操作閥的控制狀態(tài)。中位閉式系統(tǒng)的缺點是液壓泵試圖在所有的工況下均實現(xiàn)所限定的最高工作壓力附近的排量調(diào)節(jié)。 但是液壓系統(tǒng)還有這樣一類工況，即期望獲得較大的流量而所要求的工作壓力卻很低。中位閉式的系統(tǒng)在此種工況下導(dǎo)致了較高的壓力降并在能量損失過程中產(chǎn)生大量的熱。工程師們于是設(shè)想，若能將兩種系統(tǒng)的優(yōu)點進(jìn)行合并將得到最佳的性能。理想的系統(tǒng)應(yīng)具有這樣一種特性:在載荷需要的工作壓力下僅提供維持系統(tǒng)工作的必要流量。期望流量與工作壓力二者都是可變的，但是無論開式還是閉式系統(tǒng)均未提供這樣的工作性能。為實現(xiàn)這一特性，必須設(shè)計一種新型液壓泵，該泵可以根據(jù)系統(tǒng)需求提供必要的的流量及壓力，并在工況變化時，具有相應(yīng)的壓力-流量調(diào)節(jié)功能。顯然，一種柱塞式變量泵是實現(xiàn)此種功能的基礎(chǔ)元件，但是如何令其同時響應(yīng)壓力和流量兩個參數(shù)的變化呢?一位從事本項目研究的工程師開發(fā)了一種新的液壓補償器以同時感應(yīng)系統(tǒng)壓力和流量的需求，并使柱塞泵能對流量壓力需求的變化做出正確響應(yīng)。負(fù)載敏感液壓泵從此誕生了!從技術(shù)角度講，這是一種壓力-流量補償式的變排量柱塞式液壓泵。

負(fù)載敏感控制系統(tǒng)的功率損耗較低，效率遠(yuǎn)高于常規(guī)液壓系統(tǒng)。高效率、功率損失小意味著燃料的節(jié)省以及液壓系統(tǒng)較低的發(fā)熱量。

單一的液壓泵可滿足多個回路的壓力-流量需求。 傳統(tǒng)的中位開方式定量泵液壓系統(tǒng)為滿足同一系統(tǒng)中不同支路的工作要求，必須采用多聯(lián)泵或流量分配器。當(dāng)然，也可采用流量控制閥或壓力控制閥聯(lián)合控制。僅在多液動機無同時或同步工作要求時才能采用單泵與多路閥的組合實現(xiàn)控制。

負(fù)載敏感系統(tǒng)提供了良好的操作控制方式，簡單可靠。并能以單泵供油，同時滿足所需流量、壓力不同的多個回路、多個執(zhí)行元件的工作要求。

負(fù)載敏感控制技術(shù)本應(yīng)用于構(gòu)造一種未來的傳動及控制系統(tǒng)，但是今天它已經(jīng)展現(xiàn)在我們的面前。（Load sensing is the system of the future, and it is here today!） 高效的特點使負(fù)載敏感控制成為所有傳動及控制系統(tǒng)的理想設(shè)計方案。對于復(fù)雜的系統(tǒng)，它能夠與電子操縱系統(tǒng)聯(lián)合工作，精確地控制和提供作需要的液壓動力。

我們可以預(yù)見在不久的將來，負(fù)載敏感系統(tǒng)可用于協(xié)同電子操縱系統(tǒng)進(jìn)行相當(dāng)復(fù)雜液壓系統(tǒng)精確的、可調(diào)的能量控制。各種類型的傳感器可為微處理器提供反饋信息，微處理器進(jìn)行偏差比較及處理后輸出控制電流給比例電磁控制閥，其控制作用使得負(fù)載敏感變量泵根據(jù)作動器的需求按比例提供準(zhǔn)確的壓力和流量。 負(fù)載敏感技術(shù)–構(gòu)造終極液壓系統(tǒng)?。↙oad Sensing – The Ultimate Hydraulic System!）

簡而言之，負(fù)載敏感系統(tǒng)是一種感受系統(tǒng)壓力-流量需

求，且僅提供所需求的流量和壓力的液壓回路。

實現(xiàn)負(fù)載敏感控制的完整裝置由如下元件組成：首先需要一個變量柱塞泵，該泵具有一個壓力補償器，系統(tǒng)不工作時，補償器使其能夠在較低的壓（200PSI）下保持待機狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)時，補償器感受系統(tǒng)的流量需求并在系統(tǒng)工況變化時根據(jù)流量需求提供可調(diào)的流量。同時，液壓泵也要感受并響應(yīng)液壓系統(tǒng)的壓力需求。多數(shù)液壓系統(tǒng)并非在恒定的壓力下工作，當(dāng)外部載荷變化時，液壓系統(tǒng)的工作壓力是不同的。然后需要一個具有特殊感應(yīng)油路和閥口的控制閥，以實現(xiàn)負(fù)載敏感系統(tǒng)的完整控制特性。 當(dāng)液壓系統(tǒng)未工作，處于待機狀態(tài)時，控制閥必須切斷作動油缸（或馬達(dá)）與液壓泵之間的壓力信號。這將在系統(tǒng)未工作時導(dǎo)致液壓泵自動轉(zhuǎn)入低壓等待狀態(tài)。當(dāng)控制閥工作時，先從作動油缸（或馬達(dá)）得到壓力需求，并將壓力信號傳遞給液壓泵，使泵開始對系統(tǒng)壓力做出響應(yīng)。系統(tǒng)所需的流量是由滑閥的開度控制的。系統(tǒng)的流量需求通過信號道、控制閥反饋給液壓泵。這種負(fù)載感應(yīng)式柱塞泵與負(fù)載敏感控制閥的組合使整個液壓系統(tǒng)具有根據(jù)載荷情況提供作需壓力-流量的特性， 此即負(fù)載敏感系統(tǒng)的基本功能。