节流调速回路能耗分析

节流调速的基本原理是调节液压回路中节流元件的液阻大小和配置分流支路，以控制进入执行元件的流量和工作速度。图6-18所示为由定量泵、节流阀和溢流阀组成的液压调速回路，节流阀和溢流阀在调速过程中要产生能量损失。

忽略定量泵吸油口负压力，有

P_p=p_pq_p （6-14）

式中 P_p——泵输出功率；

p_p——泵出口压力；

q_p——泵输出流量。

当溢流阀工作时，

图6-18 由定量泵、节流阀和溢流阀组成的液压调速回路

q_S=q_p-qL （6-15）

式中 q_S——溢流阀通过流量；

q_L——负载流量（节流阀通过流量）。

油液通过溢流阀产生的功率损失为

ΔP_S=p_pq_S （6-16）

油液通过节流阀产生的压力损失为(www.xing528.com)

式中 K——节流阀流量系数；

A——节流阀开口面积；

m——与节流口形式有关的系数。

节流阀处的功率损失为

ΔP_c=（p_p-p_L）q_L （6-18）

负载消耗的功率为

P_L=p_Lq_L （6-19）

此时定量泵的输出功率P_p分成三部分：负载消耗的功率P_L、节流损失功率ΔP_c和溢流损失功率ΔP_S，即

P_p=P_L+ΔP_c+ΔP_S （6-20）

其中负载的输入功率P_L为系统输出的有用功；节流损失功率ΔP_c为负载流量流过节流阀时因压降产生的功率损失，或者说是定量泵的输出压力相对于负载压力过剩而造成的能量损失；溢流损失功率ΔP_S是泵的输出流量相对负载有流量过剩而造成的能量损失。液压系统的效率为

由式（6-21）可知，要提高液压回路的效率，应从降低节流损失功率（压力过剩）和溢流损失功率（流量过剩）两个主要因素着手，如果能够使泵的输出压力和流量都能随负载压力和速度的变化自动调节而不产生过剩，就可以使泵提供的功率得到充分利用，达到节能的目的，这就是负载敏感变量泵节能的理论基础。