负载传感变量泵的应用与优势

负载传感变量泵的压力-流量特性曲线如图6-12所示。由曲线可以看出，根据负载传感原理，泵可以输出比负载压力高出一个Δp恒值的压力，泵输出负载所需要的流量。

1.负载传感变量泵的效率

图6-13所示为负载传感变量泵的功率损失

图。其中L为负载工作点，为负载所需的

功率，p_L为负载压力，p_S为泵的输出压力，p_S-

p_L为泵输出流量经过阀的压力损失，故

为负载传感泵的功率损失，其效率为

图6-12 负载传感变量泵的压力-流量特性曲线

把η做成一典型的等效率曲线族如图6-14所示。在同样的负载条件下，负载传感泵系统的效率不仅比定量泵系统的效率高，而且也比恒压泵系统的效率要高。因此可以认为，负载传感泵系统是目前很好的液压节能系统。

图6-13 负载传感变量泵的功率损失图

图6-14 负载传感变量泵系统的效率曲线

2.负载传感变量泵的结构和原理(www.xing528.com)

最早的负载传感变量泵是日本大金公司在20世纪70年代末开发的V系列柱塞泵，其结构原理如图6-15所示。图6-15中1为负载缸，其所需的负载压力为p_L、负载流量为q_L。负载流量q_L根据液压设备的工艺要求由比例阀2控制，可无级调整得出图6-12中的q₁、q₂、…、q_n特性。

该系统通过比例阀2反馈负载压力p_L至负载传感阀3.2的弹簧腔内。当比例阀阀芯向右运动时，P→A相通，C→T断开，负载压力p_L通过D口进入负载传感阀3.2的弹簧腔。如果泵输出流量超过负载所需流量，则Δp=p_S-p_L增加，负载传感阀3.2的阀芯向右运动，p_S经过通道G→E进入变量缸F，推动斜盘3.1倾角减小，使泵的输出流量减少至负载所需的流量为止。反之，如果泵输出流量小于负载所要求的流量，则Δp=p_S-p_L减小，负载传感阀3.2的阀芯在弹簧的作用下向左运动，变量缸F中的油经过通道E→G至排油口T₁回油箱，泵的斜盘倾角加大，输入负载的流量增加至其所需求的流量为止。

在负载处于保压时，p_S=p_L。负载传感阀不能开启，p_S推动恒压阀3.3（也相当于系统的安全阀）向右运动，p_S进入E至变量缸F，使泵的输出流量等于该系统的漏损量，以维持系统的压力，此时泵斜盘倾角接近于零，泵的功率消耗最小。当负载停止工作，泵处于空运行时，比例阀处于中位，负载传感阀3.2右端弹簧腔通过D→C→T回油箱，使该阀开启。p_S通过G→E→F进入变量缸，在斜盘倾角接近于零的条件下泵空运行，使泵空载功率消耗最小（此时泵的输出压力为负载传感阀3.2的弹簧调整压力。它应能保证推动变量缸和斜盘空载复位，通常为1.5MPa左右）。

图6-15 负载传感泵的结构原理图

1—负载缸 2—比例阀 3—负载传感器

通过以上分析，图6-15所示的负载传感系统有如下特点：

1）用比例阀2控制泵输出的流量，实现流量调节。

2）用负载传感阀3.2控制负载所需的压力。

3）用恒压阀3.3控制系统的最高压力。

4）在空载下系统能保证泵斜盘处于零倾角附近工作，使空载功率消耗最小。这样就保证了负载传感泵按图6-12所示的特性曲线工作，在任何参数下都具有很高的效率。

把图6-15转换为液压原理图，如图6-16所示。由于该系统中的三位五通比例阀2要通过泵的全流量，因而尺寸大、结构复杂、价格贵，只适用于小流量泵。

图6-16 负载传感泵的液压系统原理图

1—负载缸 2—比例阀 3—负载传感器