1、小挖液压系统培训小挖液压系统培训孙艳宁2022-11-4一、目前小挖系统类型一、目前小挖系统类型1、节流恒功率控制三泵三回路系统、节流恒功率控制三泵三回路系统 对于主阀为对于主阀为中位开心的节流控制中位开心的节流控制 对于主对于主 泵为泵为三泵恒功率控制三泵恒功率控制2、LUDV单泵单回路系统单泵单回路系统 对于主阀为对于主阀为中位闭心、负载传感控制中位闭心、负载传感控制 对于主泵为对于主泵为负载传感负载传感+恒功率控制恒功率控制 二、小挖产品线及其所属系统类型二、小挖产品线及其所属系统类型1、FR3R02(FR60-7K)-类型类型1(KYB系统系统)2、FR3R03(FR60-7D)-类型
2、类型1(韩国系统韩国系统)3、FR3R04(FR39-7)-类型类型2(力士乐系统力士乐系统)4、FR3R05(FR60-7B)-类型类型2(力士乐系统力士乐系统)5、FR3R07(FR35-7)-类型类型2(力士乐系统力士乐系统)6、FR3R09(FR60-7B)-类型类型1(纳博克主阀替换韩国系统第日油压主阀纳博克主阀替换韩国系统第日油压主阀)三、三、节流恒功率控制三泵三回路系统介绍节流恒功率控制三泵三回路系统介绍 (以以FR60-7K系统为例介绍系统为例介绍)1、系统特点、系统特点:1.1 液压泵具有恒功率调节排量的功能液压泵具有恒功率调节排量的功能1.2 可实现行走高低速的转换可实现行
3、走高低速的转换(电磁阀控制电磁阀控制)1.3 可实现行走高低速自动切换可实现行走高低速自动切换1.4 具有直线行走的功能具有直线行走的功能1.5 可实现多路阀内的双泵合流可实现多路阀内的双泵合流 动臂大腔合流动臂大腔合流 斗杆大小腔合流斗杆大小腔合流1.6 具有动臂保持功能具有动臂保持功能1.7 可实现动臂和铲斗复合动作时动臂优先功能可实现动臂和铲斗复合动作时动臂优先功能2、主泵元件、主泵元件:PSVD2-27E-13 2.1 其中其中P1泵和泵和P2泵为变量轴向柱塞泵泵为变量轴向柱塞泵;P3泵为定量齿轮泵为定量齿轮 泵泵;P4泵为定量齿轮泵泵为定量齿轮泵.2.2 三泵三回路系统三泵三回路系统
4、 P1泵回路供给执行机构泵回路供给执行机构:铲斗、动臂、左行走铲斗、动臂、左行走 P2泵回路供给执行机构泵回路供给执行机构:斗杆、动臂大腔合流、右行走斗杆、动臂大腔合流、右行走 P3泵回路供给执行机构泵回路供给执行机构:回转、推土铲、斗杆合流及液回转、推土铲、斗杆合流及液压锤压锤三泵恒功率控制三泵恒功率控制 2.3 泵的功率曲线泵的功率曲线 泵的功率曲线说明泵的功率曲线说明:a.P1和和P2泵的最大流量为泵的最大流量为59.2L/minb.P3泵的压力影响泵的压力影响P1泵和泵和P2泵的功率曲线泵的功率曲线(3泵恒功率控泵恒功率控制制).P3泵的压力输出控制泵的压力输出控制P1泵和泵和P2泵的
5、起调压力泵的起调压力,从而影从而影响响P1泵和泵和P2泵的功率曲线泵的功率曲线c.P3泵回路无负载时泵回路无负载时(P3泵压力输出为泵压力输出为0.98MPa,接近回接近回油背压油背压),P1泵和泵和P2泵的功率达到最大泵的功率达到最大d.P3泵压力达到安全阀设置压力泵压力达到安全阀设置压力20.6MPa时时,P1泵和泵和P2泵的功率降至最低泵的功率降至最低3、主阀元件、主阀元件:KVSE-72-103.1 中位开心节流控制中位开心节流控制8联阀联阀3.2 特殊回路介绍特殊回路介绍3.2.1直线行走功能直线行走功能 直线行走功能直线行走功能:在动臂、铲斗、斗杆、液压锤任何一个执在动臂、铲斗、斗
6、杆、液压锤任何一个执行机构和行走同时动作时行机构和行走同时动作时,可实现可实现P1、P2泵分别供给左行泵分别供给左行走、右行走走、右行走,P3泵供给其他执行机构泵供给其他执行机构.以行走前进的同时斗杆挖掘为例以行走前进的同时斗杆挖掘为例,原理图如下原理图如下:3.2.2多路阀内双泵合流多路阀内双泵合流动臂上升时大腔合流动臂上升时大腔合流(P1泵和泵和P2泵合流泵合流)油路图如下油路图如下:斗杆合流斗杆合流(P2泵和泵和P3泵合流泵合流)3.2.3动臂保持动臂保持 动臂保持阀可防止动臂因自重下降动臂保持阀可防止动臂因自重下降,起安全锁死作用起安全锁死作用.当无动臂下降信号时当无动臂下降信号时动臂
7、下降控制油路动臂下降控制油路当有动臂下降信号时当有动臂下降信号时.动臂下降控制油路动臂下降控制油路 3.2.4动臂和铲斗复合动作时动臂和铲斗复合动作时,动臂优先动臂优先 以动臂上升和铲斗卸料时为例以动臂上升和铲斗卸料时为例,因铲斗卸料时相对于因铲斗卸料时相对于动臂上升负载较小动臂上升负载较小,为了保证动臂上升速度对铲斗供油进为了保证动臂上升速度对铲斗供油进行节流行节流.在铲斗联阀前增加单向节流液阻在铲斗联阀前增加单向节流液阻4、行走机构、行走机构:MAG-33VP-550F 可实现行走高低速自动切换可实现行走高低速自动切换行走高低速切换油源行走高低速切换油源四、LUDV单泵单回路系统单泵单回路
8、系统 (以以FR60-7B系统为例介绍系统为例介绍)LUDV LUDV 代表与负载压力无关的流量分配器，系统是一个特殊形式代表与负载压力无关的流量分配器，系统是一个特殊形式的的负荷传感控制系统负荷传感控制系统.就负荷传感系统而言就负荷传感系统而言,执行机构的速度也执行机构的速度也是由控制块内主阀芯的位置决定的。打开的通量截面较大也就是由控制块内主阀芯的位置决定的。打开的通量截面较大也就意味着速度较高。其最基本的差异是用负载传感意味着速度较高。其最基本的差异是用负载传感,流量是可控的。流量是可控的。1、相对于单纯的节流系统相对于单纯的节流系统,负荷传感控制系统负荷传感控制系统特点特点:1.11.
9、1对于主阀为中位闭心、负载传感的节流控制对于主阀为中位闭心、负载传感的节流控制 对于主泵为负载传感对于主泵为负载传感+恒功率控制恒功率控制1.21.2通过阀控技术增加压力补偿阀通过阀控技术增加压力补偿阀,使执行机构复合动作时使执行机构复合动作时,不不受受 负载相互影响负载相互影响,从而提高复合作业时的控制精度从而提高复合作业时的控制精度.1.31.3通过泵控技术改变流量通过泵控技术改变流量,减少了液压节流损失减少了液压节流损失,从而提高作从而提高作业效率业效率.2、负荷传感控制负荷传感控制和和LUDVLUDV阀控技术的比较阀控技术的比较:2.1负荷传感控制系统负荷传感控制系统 负荷传感系统负荷
10、传感系统是在主阀芯前增加定差减压阀是在主阀芯前增加定差减压阀:(:(见下图见下图)Main spoolPressure compensator定差减压阀定差减压阀在欠流量时该压差在欠流量时该压差无法建立无法建立主控阀芯主控阀芯通过在主控阀前增加定差减压阀通过在主控阀前增加定差减压阀,使各执行机构主控阀进出油口的压差使各执行机构主控阀进出油口的压差维持在预先设置好的维持在预先设置好的P,从而控制各执行机构的速度只与主控阀芯的从而控制各执行机构的速度只与主控阀芯的位置相关位置相关,即只与二次压力相关即只与二次压力相关.2.2 LUDVLUDV系统系统 为了消除供给不足这一缺点为了消除供给不足这一缺
11、点,LUDVLUDV系统是在主阀芯后增加增压阀系统是在主阀芯后增加增压阀 (见原理图见原理图),使无论在流量是饱和还是非饱和状态使无论在流量是饱和还是非饱和状态,都能维持各都能维持各 执行机构的主控阀芯进出油口的压差相等执行机构的主控阀芯进出油口的压差相等.即即P=P主泵主泵-PmaxLS(见下图见下图)DruckwaageP=P主泵主泵-PmaxLS2.2.1 饱和状态1)阀芯中位结构图及原理图阀芯中位结构图及原理图PSt aP PT TT TL LS SA AB B(1)(2)(3)(14)(4)(13)TPSt b(6)(11)(10)(8)(12)(9)(5)(7)2.22)独立操纵或
12、最高负载执行机构独立操纵或最高负载执行机构 PSt aP PT TT TL LS SA AB BPSt b打开与LS信号的连接压力补偿阀完全打开负载控制信号进行节流负载控制信号进行节流结构图结构图原理图原理图3)带有更高负载压力执行机构的同步动作带有更高负载压力执行机构的同步动作 结构图结构图PSt aP PT TT TL LS SA AB BPSt bLS信号关闭压力补偿阀起作用原理图原理图以动臂上升和铲斗以动臂上升和铲斗卸料为例卸料为例,动臂上升动臂上升负载压力相对铲斗负载压力相对铲斗卸料负载压力较大时卸料负载压力较大时 在饱和系统的操作中，经由测流节流口需求的流量小于或等于泵的在饱和系统
13、的操作中，经由测流节流口需求的流量小于或等于泵的流量流量 Q 执行机构执行机构 Maximum Q 泵泵(功率控制范围内功率控制范围内)p节流口节流口 基本上与泵的流量控制器上设定的基本上与泵的流量控制器上设定的 pLS控制器控制器 相一致相一致 pLS控制控制器器2.2.2 非饱和状态 当系统是非饱和状态时，由打开着的测流节流孔通流面积总和决定的油量将超过泵的最大流量，压力控制器不再能通过进一步转动泵的变量调节器来提供先前的系统压力，当泵已经提供根据泵特性曲线设定的最大流量时，泵的压力就减小。在非饱和状态下，泵的排量由泵的最大流量或功率控制决定 此时 Q执行机构 Maximum Q泵 当系统
14、是非饱和状态时，负载压力最高的执行机构的压力 补偿阀完全打开，并且LS压力=p，因此系统/泵的压力、p测流节流口和流量也随着非饱和状态程度的 增加而下降。在在LUDV系统中，所有执行机构部分的系统中，所有执行机构部分的 p测流节流口测流节流口总总相同相同.但不是一个恒定值。根据非饱和状态的程度，它可但不是一个恒定值。根据非饱和状态的程度，它可能在设定值能在设定值 pLS控制器控制器 和大约和大约2 bar的压力之间变化的压力之间变化在这个范围内，在这个范围内，LUDV系统按比例相应地分配流量。系统按比例相应地分配流量。由于由于这个原因，即使在非饱和状态下，这个原因，即使在非饱和状态下，LUDV
15、系统内负载压力系统内负载压力最高的执行机构也将不会陷入停顿状态，所有使用中的执最高的执行机构也将不会陷入停顿状态，所有使用中的执行机构的速度根据开启的通流面积按比例减小。行机构的速度根据开启的通流面积按比例减小。3、LUDVLUDV系统主泵控制系统主泵控制3.1 3.1 饱和状态饱和状态:p控制控制 (FR60-7设置为设置为17bar)P=P主泵主泵-PmaxLS 对于主阀为对于主阀为正向控制正向控制(Q=KA P1/2),即在相同开口面积下即在相同开口面积下,主控阀芯的通主控阀芯的通 流流量和量和P1/2成正比成正比;对于主泵为负向控制对于主泵为负向控制,即即P相对于相对于流量控制器上设定的流量控制器上设定的 pLS控制器控制器 增大增大,主泵摆角主泵摆角调小调小;P相对于相对于流量控制器上设定的流量控制器上设定的 pLS控制器控制器 减小减小,主泵摆角主泵摆角调大调大.3.2 3.2 非非饱和状态饱和状态:恒功率控制恒功率控制流量控制流量控制功率控制功率控制单向节流阀单向节流阀调节动态响应速度调节动态响应速度压力控制压力控制谢谢谢谢！
