这些特殊的泵阀组合,会有什么性能表现?

 在常规的液压系统中,泵和阀有着一些常规的组合,比如负载敏感泵配负载敏感阀,恒压变量泵配闭中心多路阀等。但有些时候,出于现场排故、应急,或者是选型错误,出现了一些非常规的泵阀组合情况,本文一起来探讨这些组合情况下会出现什么样的现象。

在正式讨论之前,为了便于理解,先介绍多路阀进油联的两种主要类型:

第一种是配合变量泵使用的进油联,也叫作闭芯头联CC,LS压力信号直接反馈到泵上,其阀体上的限压阀仅作为安全阀来使用,设定的压力值高于泵上的切断压力值。

第二种是配合定量泵使用的进油联,也叫开芯头联OC,其阀体上的限压阀作为溢流阀来使用,行业内也把它叫做三通流量阀,负载的压力被引入到三通阀芯的弹簧腔,泵的出口压力只需要比最大负载压力高一些(由三通阀芯内的弹簧压力决定),这样可以尽可能降低系统压力,节省能量。

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负载敏感变量泵+开芯头联负载敏感多路阀

负载敏感泵属于变量泵,一般流量和压力调节都放在泵上,通过泵的控制阀来实现排量及最大压力控制,所以配合的阀应是闭芯头联的负载敏感多路阀。但如果把负载敏感变量泵与开心头联多路阀组合使用,会出现什么样的情况呢?

上图为负载敏感泵与开芯头联多路阀组合使用的液压原理图,因为多路阀的开芯头联三通阀弹簧压力为9~15bar,比负载敏感泵的压差设定值低,在这种情况下,泵的出口压力只能比负载压力高9~15bar,泵出口流量通过三通阀芯卸荷,从而维持不了与最大负载20~30bar的压差(通常负载敏感泵的压差设定值),泵就会继续全流量输出,类似于定量泵一样。表现形式即为泵失去了变量功能,全流量通过多路阀头联卸荷。

因为始终处于大流量卸荷状态,失去了变量泵的功能,这是一种错误的使用方法,发现后应及时纠正。

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恒压变量泵+闭芯头联负载敏感多路阀

单纯的恒压变量泵没有Ls口,或者在负载敏感带恒压的泵上,将泵出口压力引入ls口也可以实现纯恒压模式,与闭芯头联的多路阀组合使用时,待机时所有的油口都处于封闭状态,泵将处于高压小排量的工况,泵的输出流量只需补偿系统泄漏即可。当驱动多路阀动作后,因P回路中始终充满高压油液,可以快速响应。

这种使用模式下,负载敏感多路阀不起到负载敏感作用,系统的压力不会随着负载来调节,始终保持着高压状态。这也就类似恒压变量系统的使用方法。

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电比例排量泵+闭芯头联负载敏感多路阀

电比例泵是通过电信号主动控制泵排量的一种变量泵,与闭芯头联多路阀组合使用时,待机工况下,泵输出的流量将全部通过头联的高压溢流阀溢流,将造成十分严重的发热情况。因此需要主动控制好泵的排量。而为了出现供油不足的情况,电比例泵始终会输出比负载需求的流量多一些,不可避免地会出现高压溢流的情况,因此不推荐这么组合来使用。

当确定要使用电比例泵时,可以配合开芯头联负载敏感多路阀,即使有流量卸荷,因为三通阀芯的调节,系统压力会匹配负载压力,可以较好地实现能效控制。

不同的泵控制方式能效对比可以参考文章:液压泵-几种常见泵控方式的能效对比

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定量泵+负载敏感多路阀

定量泵是可以和负载敏感多路阀组合使用的,也是比较常见的配置,因为泵的排量固定,需要解决好流量卸荷的问题。使用定量泵时,可以选用开芯头联的多路阀,这样能够做到比较好的节能效果。否则如果选了闭芯头联,则会高压大流量卸荷,液压能都转化为热能,很快你的系统就将热到能够“煎鸡蛋”了。

本期就聊这么多,如果有其他感兴趣的组合,欢迎一起探讨。

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