正流量系统与负流量系统

bhlz2004 · 发表于 2010-1-22 18:14:18

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在挖掘机的液压系统中，有很多人把其系统分为正流量系统，负流量系统，负载敏感系统，小生对挖掘机的液压系统不太了解，还希望有高人帮忙解释一下什么是正流量系统？什么是负流量系统？负载敏感系统就不用说啦，主要是前面的两种，以及两种之间的差别。

onceagain · 发表于 2010-1-23 12:04:50

挖机油泵排量控制一般都是液控的，控制压力与排量成正比就是正流量，反之为负流量。

pengyanlong · 发表于 2010-1-23 21:28:58

在我们常见的挖掘机中，除了小松使用LS控制外，大部分都使用负流量控制。近年来有部分的公司推出正流量控制，并且如此这般地说正流量有诸多好处，那么正流量真的有那么神吗？让我们在下边以川崎K3V系列为例来分析一下挖掘机上液压泵地控制原理：
挖掘机上为了更有效地利用发动机的功率通常都采用恒功率变量泵，所谓的恒功率变量泵通俗一点说就是泵的压力与泵的流量的乘积是一个常数，如果这个数值大于发动机的功率时就会出现我们常说的憋车。所以每个设计者就其设计思想来说，都必须是使整个液压系统的功率无限接近发动机的功率而又绝对不能大于发动机的功率。

挖掘机的恒功率控制

在挖掘机的恒功率控制上分为两个部分:一是泵内部的功率控制:他是根据本泵的输出压力和他泵(另一个泵)的输出压力对泵的排量进行的控制,当压力升高时,泵的排量随之减小;当压力降低时,泵的排量随之增大;如果系统的压力低于先导压力时则引入先导压力对其排量进行控制.无论是对于正流量还是负流量,就此一部分而言,不管是从理论上还是从结构上都没有什么不同,也就是说在此部分没有什么正流量和负流量之分.这是液压泵恒功率控制的主体,在此不作讨论.二是外部信号对泵的功率的控制:这里说的外部信号是指先导操作系统,主压力系统,发动机系统等等等等一切与泵的功率控制有关的信息的综合.在负流量中是负压信号和其它信号的综合,在正流量中是正压信号和其它信号的综合.这两个其它信号也没有什么不同,关键就在于负压信号和正压信号的区别.

我们知道,在挖掘机上,各执行元件的速度会随操作手柄的行程的变化而变化,液压系统会根据这种变化对其排量进行控制,负流量和正流量的区别就在于这种变化的信号采集位置的不同.

负流量:
手柄行程越大,对应的二次先导压力也会越大,由二次先导压力控制的主阀芯的开启度也会越大, 与之对应, 主阀芯的开启度越大,主油路分向执行元件的油越多,执行元件的速度就会越快,通过中位流经负压信号发生装置的油越少,负压信号的压力值就会越小;反之如果手柄行程越小,对应的二次先导压力也会越小,由二次先导压力控制的主阀芯的开启度也会越小, 与之对应, 主阀芯的开启度越小,主油路分向执行元件的油越少,执行元件的速度就会越慢, 通过中位流经负压信号发生装置的油就越多,负压信号的压力值就会越大.液压泵根据负压信号的压力值的大小来对其排量进行控制.这就是负流量控制.他的信号采集点是主油路中主控制阀的出口处.

正流量:
在正流量的主控制阀上没有负压信号发生装置,他的信号采集于二次先导.其它部分与负流量没有什么区别.

与负流量相比正流量为什么操作敏感性好:

由于负压控制的信号采集点在主挖掘阀的出口处,只有主控制阀有动作时此负压信号才会发生变化,从而使泵的排量发生变化,这就使得液压泵的控制永远滞后于主控制阀的控制.
而在正流量中,由于泵的控制信号采集于二次先导压力,此压力信号同时发送液压泵和主控制阀,这就是使的两者的动作可以同步进行.这就是 “与负流量相比正流量操作敏感性好”的主要原因.

与负流量相比正流量为什么节油:

在负流量控制的液压系统中,负压信号的压力大约是5MPa到6MPa,此压力只用于产生负压信号;而正流量控制的液压系统中,由于没有此装置,他的回油压力仅仅是背压(一般在0.5MPa左右),这就减少了一个不必要的功率损失,从而使的正流量的挖掘机在完成同样工作量的情况下一定比负流量控制的挖掘机省油.

llq90 · 发表于 2010-2-1 14:02:50

楼上水平高！佩服！

log9906 · 发表于 2010-2-4 11:20:46

请问3楼，是否可以结合部分示例原理图来解释一下，文字表达不直观。理解不是很透彻。
比如，负压信号发生装置，这个装置在阀内通常以什么代号表示。

bhlz2004 · 发表于 2010-2-5 20:58:32

3楼水平高，对，最好还是像5楼说的解释一下负压信号发生装置是个什么装置？

tyuka · 发表于 2010-2-5 22:24:12

本帖最后由 tyuka 于 2010-2-5 22:26 编辑

3楼水平高，对，最好还是像5楼说的解释一下负压信号发生装置是个什么装置？
* u: m% X; t$ z/ m' s0 Qbhlz2004 发表于 2010-2-5 20:58

如图所示：
负压信号发生装置就是主泵回油箱通路里的节流孔，然后旁通一个溢流阀（负流量控制阀）。
当不动作的时候，主阀芯在中位，主泵回油油箱的油流量（QR）最大，此时负流量控制压力Pi最大，约3Mpa左右，使得泵处于最小排量状态，中位流量约30L/min。

当主阀芯开始渐渐打开时，主泵的油（QP）开始流向执行机构（QA），这样流向邮箱的油（QR）开始减少，导致控制压力Pi下降，这将使得主泵排量加大。
反之阀芯渐渐关闭的时候则QR增大，Pi升高，主泵排量减小。
如此这般形成负流量控制系统。

其实负流量控制信号的压力并非一直处于高压状态（阀芯全开时基本没有压力），而且流量比较小（执行机构的回油并不经过负流量控制部分），其实能量的额外损耗并不大。

hkjdtz · 发表于 2010-2-6 02:28:28

原理是介绍了，但是两系统各自的特点却一点也没有写出来！

hxz620611 · 发表于 2010-2-7 16:49:00

虚心请教七楼的老师，正流量又是怎样的控制原理呢?能否也用图示说明一下？谢谢。

bhlz2004 · 发表于 2010-2-7 19:55:00

七楼多路阀好像有点不对，油缸和马达没有回油，它们执行机构复合动作时串联的吗？

dirina · 发表于 2010-2-7 20:09:56

Positive control
1. This is also a Open Centre system, based on the NC systems.
2. There is a tendency of Japanese companies moving towards
this system.
3. The pilot pressure which moves the main spool is also used
to swivel out the pump
4. The advantage is an independent management of valve and
pump.

Negative Control
1. It is a Open Centre system mainly used from Japanese and
Korean companies.
2. In neutral the pump always saturates the NC orifices.
3. When a main spool gets moves out of centre, the neutral closes
and the pressure at the NC orifice drops. This swivels out the
pump.

tyuka · 发表于 2010-2-8 12:50:02

七楼多路阀好像有点不对，油缸和马达没有回油，它们执行机构复合动作时串联的吗？
5 _- E* m" {& q: r: ^8 C( M* {bhlz2004 发表于 2010-2-7 19:55 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

这只是介绍负流量控制的简图而已，没有画出执行机构的回油以及复合动作时的旁通回路。

tyuka · 发表于 2010-2-8 14:30:34

虚心请教七楼的老师，正流量又是怎样的控制原理呢?能否也用图示说明一下？谢谢。
% j+ F9 z+ U" g4 Z/ Z; K8 P& x' ohxz620611 发表于 2010-2-7 16:49

正流量控制就是把主泵回油的节流孔及负流量控制阀去掉，而控制主泵排量的Pi压力由先导压力来进行，其他原则上差不多的。
图示我手头没有

tudou198423 · 发表于 2010-2-8 15:14:13

学习了，确实很棒

hxz620611 · 发表于 2010-2-8 22:32:41

正流量控制就是把主泵回油的节流孔及负流量控制阀去掉，而控制主泵排量的Pi压力由先导压力来进行，其他原则上差不多的。" g( n0 K$ H* S5 D0 B: w6 V: i
图示我手头没有
5 I- I4 {5 o, j2 H% mtyuka 发表于 2010-2-8 14:30 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

老师好，是不是这样来理解正流量控制：在正流量控制系统中，方向多路阀只是一个简单的中位开式阀；控制油泵输出流量是由控制方向多路阀的先导系统同时控制主泵，先导压力越高，主泵的供油量越大，同时方向阀的阀芯开口也就越大。

tyuka · 发表于 2010-2-9 13:01:25

老师好，是不是这样来理解正流量控制：在正流量控制系统中，方向多路阀只是一个简单的中位开式阀；控制油泵输出流量是由控制方向多路阀的先导系统同时控制主泵，先导压力越高，主泵的供油量越大，同时方向阀的阀芯 ..., U+ i Z% Q2 R4 t- ~8 k2 o' P
hxz620611 发表于 2010-2-8 22:32 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

是这么理解的。

另外，所谓的电控正流量，就是将先导压力信号通过传感器输入到控制器里，再由控制器通过设定的程序控制主泵的排量及功率等。

另外，不要叫我老师，我也是半路出家、一知半解，大家一起探讨吧。

baijackie · 发表于 2010-2-9 15:09:02

看来自己要提高的还很多，跟大家好好学习下！
常说的“正控制”“负控制”是不是指的就是“正流量控制”“负流量控制”啊?

bhlz2004 · 发表于 2010-2-9 22:52:47

看来自己要提高的还很多，跟大家好好学习下！
5 W4 W) b2 c8 P$ r6 }* B, j常说的“正控制”“负控制”是不是指的就是“正流量控制”“负流量控制”啊?0 a2 _ d4 [ t% C1 p J/ v, V
baijackie 发表于 2010-2-9 15:09 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

不完全对，虽然说“正流量控制”与“负流量控制”的泵相对来说是一个是正比例控制一个是反比例控制，但完全等同是不正确的

baijackie · 发表于 2010-2-10 09:01:05

不完全对，虽然说“正流量控制”与“负流量控制”的泵相对来说是一个是正比例控制一个是反比例控制，但完全等同是不正确的$ w+ h! [& K0 M: }
bhlz2004 发表于 2010-2-9 22:52 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

那您能说一下其中的具体区别吗？

dirina · 发表于 2010-2-11 18:18:10

区别我不是都说了吗？楼上的

hkjdtz · 发表于 2010-2-21 09:21:56

大家这么有兴趣，我来抛块砖！
早期的挖机系统用的是恒压泵加开中心的阀（不知道什么叫中心阀的朋友，你可以当是Rexroth的MO阀）
MO阀跟M9阀非常相近，其跟负流量的差别也就是把流量传感节流孔去掉！
   MO阀是已经不用的技术？为什么正流量跟它这么相近？正流量相比负流量在什么环节节能？

   正控的泵在70年代已经是非常普遍了，为什么当时没有正流量？现在正流量不只是泵阀的问题，大家想想还需要什么？  如果让正流量的效率高于负流量？

   在最后我想告诉大家，负流量正是在MO阀系统节能不好的基础上改进得来的！如果只是简单以为去了节流孔就是正流量阀，哪这种正流量阀不是跟MO阀系统一样？节能性很差？所以我建议大家看看挖机系统进化史！然后你才能真正的知道这几种系统之间的差别有多大！

   负流量的操作性能不好，正流量只是比其少了一个节流孔，可以想像正流量的操作性能必然也不会好多少！是吧！

hkjdtz · 发表于 2010-3-4 19:17:54

贴子要沉了！高手怎么还不出手？顶一顶啊！

bhlz2004 · 发表于 2010-3-5 19:51:29

高手呢？高手都躲哪里去啦？不要

bhlz2004 · 发表于 2010-3-10 21:13:30

高手应该路见不平，拔刀相助啊，难道现在大家都流行保守，保守是不会进步的！要想进步，就得有讨论，就得有争论！

李星云 · 发表于 2010-7-14 20:55:52

3楼和7楼很专业啊，不知道是哪个公司的专家。
正控制比负控制效率快5%，节能也有5%吧。

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