負(fù)載敏感泵原理圖如圖1所示，核心是負(fù)載敏感閥，也稱為壓力-流量控制閥（與多路閥中定差減壓閥類似），右側(cè)彈簧為軟彈簧，一般設(shè)定14-20bar（彈簧預(yù)緊力/閥芯面積）；下面的閥為壓力補(bǔ)償閥（切斷閥），彈簧為硬彈簧，一般設(shè)置25-35MPa，該閥的功能相當(dāng)于溢流閥，通常不開啟，控制系統(tǒng)的最大壓力。3個(gè)阻尼孔（0.3mm左右），會(huì)使時(shí)很小流量泄漏，損失能量，但提高閥芯穩(wěn)定性，降低壓力波動(dòng)，也可以及時(shí)卸掉多路閥、泵的困油；

圖1 負(fù)載敏感泵原理圖（點(diǎn)線框內(nèi)）

從泵中引出的控制油經(jīng)過負(fù)載敏感閥的閥口（可視為可變液阻）與阻尼3可組成C型液壓半橋，當(dāng)壓力補(bǔ)償閥的左位工作時(shí)，壓力補(bǔ)償閥閥口與阻尼2、3（阻尼2、3串聯(lián)為固定液阻）組成C型液壓半橋，這兩個(gè)C型液壓半橋控制進(jìn)入變量活塞缸的油液壓力，根據(jù)C型半橋的特性（降低壓力和流量增益），閥口的變化不會(huì)引起變量活塞缸內(nèi)油液壓力的劇烈變化，可以提高控制穩(wěn)定性，泵的排量控制穩(wěn)定，也有利于減少對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力沖擊；泵的變量通過變量活塞缸控制（怎么判斷原理圖中泵的排量是變大還是變小呢？看圖中斜盤的傾角，當(dāng)上變量缸向左移時(shí)，斜盤傾角減小，排量減?。?。該泵出油口串聯(lián)一個(gè)節(jié)流閥（該節(jié)流閥具有節(jié)流調(diào)速功能，可以是換向節(jié)流閥，多路閥，電液比例節(jié)流閥），然后與負(fù)載（系統(tǒng)）相連接，在負(fù)載引出控制壓力（圖中是PLS，即Load Sensing或LS口）至變量泵的X口，進(jìn)入負(fù)載敏感閥的左側(cè)，而閥右側(cè)引入的控制壓力為泵的出油口壓力P。

當(dāng)泵為啟動(dòng)時(shí)，可以查看圖1，由于彈簧力作用，兩個(gè)閥均右位工作，變量活塞缸（簡(jiǎn)稱變量缸）通過阻尼孔2、3連接油箱（壓力為0），斜盤在下活塞缸（彈簧力）作用下傾角最大，即泵將在最大排量狀態(tài)下啟動(dòng)。

如圖2所示，泵壓力逐步升高，壓力作用在閥芯左端，但泵壓力（泵P）<彈簧力，閥芯還是右位工作，泵最大排量運(yùn)行。

圖2 泵最大排量起動(dòng)

如下圖3所示，當(dāng)換向閥還在中位時(shí)，泵的壓力逐步增大，泵壓力（泵P）>彈簧力，但泵輸出流量不能達(dá)到負(fù)載，困在泵和管路中，相當(dāng)于在密閉容腔內(nèi)，泵壓力會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)升高，負(fù)載敏感閥將受到高壓油的作用，克服預(yù)先設(shè)定的彈簧力，閥芯右移，左位工作。同時(shí)高壓油被引入至兩個(gè)變量缸（上活塞缸面積大），斜盤擺角減小，泵的排量將會(huì)達(dá)到最小，流量降低最小，僅能滿足泵的泄漏，壓力為20bar（負(fù)載敏感閥設(shè)定的彈簧力，LS口壓力為0），泵處于低壓待機(jī)工況。

圖3  泵啟動(dòng)換節(jié)閥處于中位時(shí)泵處于低壓待機(jī)工況

 如下圖4所示，當(dāng)換向閥切換到工作位時(shí)，但不能推動(dòng)負(fù)載移動(dòng)，此時(shí)油缸負(fù)載流量為0。負(fù)載壓力接通Ls，即泵出口壓力=負(fù)載壓力=LS壓力，負(fù)載敏感閥在彈簧力作用下，右位工作，兩個(gè)變量缸壓力相等，在彈簧力作用下，泵擺角增大，泵處于最大排量工況，系統(tǒng)流量向增大趨勢(shì)運(yùn)行。

圖4  換向閥處于工作位，壓力尚不能推動(dòng)負(fù)載   

隨著流量增大（壓力也會(huì)增大），泵輸出壓力能推動(dòng)負(fù)載，此時(shí)，通過換向閥的流量不為0，即泵的流量會(huì)產(chǎn)生壓降，即泵的壓力>負(fù)載壓力=LS口壓力，維持泵P=PLS+F彈。假如等式左邊大，會(huì)推動(dòng)負(fù)載敏感閥向左移動(dòng)（開口減大），上活塞缸壓力流量增加，擺角減小，流量減小，從而泵的壓力減??；當(dāng)?shù)仁接疫叴髸r(shí)，會(huì)推動(dòng)負(fù)載敏感閥向右移動(dòng)（開口減?。?，上活塞缸壓力減小，擺角增大，增加系統(tǒng)流量，從而使泵的壓力增大。

結(jié)合以上，會(huì)根據(jù)負(fù)載壓力的增大或減少，調(diào)節(jié)泵的流量，負(fù)載敏感閥會(huì)始終維持泵P=PLS+F彈在一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)范圍。動(dòng)態(tài)條件范圍或負(fù)載敏感閥調(diào)節(jié)范圍（系統(tǒng)壓力不超過切斷閥設(shè)定壓力，0<擺角<1)。 隨著負(fù)載增大，泵的壓力就會(huì)增大，假如不考慮換向閥調(diào)節(jié)，泵全程最大排量運(yùn)行（壓力未達(dá)到切斷閥設(shè)定壓力前），如果考慮換向閥比例控制，則可以通過控制比例閥信號(hào)，來調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，從而控制泵的流量。即感應(yīng)系統(tǒng)的壓力和流量需求，提供所需的壓力和流量，此即負(fù)載敏感系統(tǒng)的含義。

 圖5  換向閥處于工作位負(fù)載運(yùn)動(dòng)時(shí)

 如圖6所示，換節(jié)閥仍處于右位工作，油缸升到最大（負(fù)載達(dá)到最大），油缸無(wú)桿腔壓力會(huì)憋高，直到達(dá)到壓差補(bǔ)償閥35MPa，由于泵出口到負(fù)載口無(wú)流量流動(dòng)，故負(fù)載敏感閥P口和LS口壓力一致，FP<FPLS+F彈，負(fù)載敏感閥右位工作（負(fù)載敏感閥失效）。泵出口流量會(huì)進(jìn)入上邊變量缸體，使泵的擺角減小，排量降低，泵的輸出流量?jī)H能滿足內(nèi)泄漏，此種工況下泵的輸出壓力為壓力補(bǔ)償閥的設(shè)定壓力，負(fù)載流量為0，稱為泵的高壓待機(jī)工況。

圖6  換節(jié)閥不動(dòng)但液壓缸運(yùn)動(dòng)至終點(diǎn)時(shí)，泵處于高壓待機(jī)工況

當(dāng)換向閥回到中位時(shí)，如下圖7所示(與序號(hào)3狀態(tài)一致）。LS口會(huì)把換向閥壓力卸掉，泵出口壓力通過閥作用在上活塞缸，使泵的排量減少，僅僅維持泵的泄漏（阻尼孔外泄漏，泵間隙內(nèi)泄漏），泵的壓力也會(huì)變小，壓力補(bǔ)償閥關(guān)閉，負(fù)載敏感閥打開，泵出口壓力等于LS設(shè)定壓力20bar，處于低壓待機(jī)狀態(tài)。

圖7 換節(jié)閥切換至中位，泵再次處于低壓待機(jī)工況。

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