力士樂壓力補(bǔ)償器

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1：壓力補(bǔ)償閥定義與回路原理

眾所周知：通過滑閥閥口的流量均有下式得出：

公式1中C:流量系數(shù)A:閥口通流面積△Ρ:閥口前后差（p1-p2）;ρ:液體密度

在閥口開度一定的情況下，通過閥口的流量只與閥口前后壓差的平方根成正比。

在開環(huán)控制中，PLC給定閥的信號(hào)固定時(shí)，閥的開口（相對(duì)于閥芯位移量）也將固定，此時(shí)閥前后壓差△Ρ將跟隨負(fù)載的變化而變化。也就是說此時(shí)比例閥實(shí)際流體通過量Q是隨著負(fù)載變化的，當(dāng)負(fù)載大時(shí)，實(shí)際流體通過量Q較小（執(zhí)行元件速度變慢）；反之，實(shí)際流體通過量Q較大（執(zhí)行元件速度變快）。換言之，此時(shí)的執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度與輸入信號(hào)不存在什么必然的聯(lián)系。而僅當(dāng)閥芯的位移（實(shí)際通流量）與給定的電信號(hào)成比例關(guān)系，才便于PLC的控制。在較高控制精度要求的場(chǎng)合，保證負(fù)載運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性，就成為每一個(gè)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)者需要重點(diǎn)考量的問題。

壓力補(bǔ)償器的概念正是為實(shí)現(xiàn)負(fù)載流量恒定而提出的。在無(wú)法預(yù)知或掌握負(fù)載變化規(guī)律的情況下，保持節(jié)流閥前后的壓差恒定，以實(shí)現(xiàn)通流量的恒定，該元件或功能組合就稱為壓力補(bǔ)償器。

說壓力補(bǔ)償器，就得先說一下定差減壓閥，它是使閥的進(jìn)口壓力與出口壓力之間的差值近于恒定的一種減壓閥，它不管進(jìn)口壓力如何變化，總保持以恒定的壓力差值向外出油。關(guān)于該閥的工作原理在文獻(xiàn)1中有較為詳細(xì)的描述。在實(shí)際使用中我們很少見到單獨(dú)使用的定差減壓閥，它一般與節(jié)流閥或單向閥并聯(lián)組合成慣用的調(diào)速閥或單向減壓閥，從文獻(xiàn)1調(diào)速閥與節(jié)流閥的比較中可以看出，使用了定差減壓閥的回路，流量控制穩(wěn)定性較好。由此可以看出歐美液壓領(lǐng)域額將定差減壓閥譯為壓力補(bǔ)償器主要是更關(guān)注它的壓力補(bǔ)償功能（定壓差功能確保閥所感受的兩端壓力差不會(huì)隨負(fù)載壓力的變化而變化）而言，實(shí)踐證明，該閥在流量控制時(shí)效果顯著，以使閥的流量不受負(fù)載壓力/閥的進(jìn)口壓力影響。這里所謂的“壓力補(bǔ)償”是通過自我調(diào)節(jié)以維持兩個(gè)感受端的壓差恒定，而不是該閥可以補(bǔ)償壓力，實(shí)際上所有的介質(zhì)流經(jīng)閥體均會(huì)產(chǎn)生能量消耗（消耗壓力），從這個(gè)概念上講“壓力補(bǔ)償閥”是“壓力差補(bǔ)償閥”的簡(jiǎn)稱。

 “壓力補(bǔ)償”的概念，其實(shí)早在調(diào)速閥發(fā)明的年代就已產(chǎn)生，由于它多與調(diào)速閥本身依存，所以沒有引起應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)注。隨著比例伺服技術(shù)的大力推廣與普及，壓力補(bǔ)償器作為一個(gè)單獨(dú)元器件配合其應(yīng)用的靈活性將得以充分發(fā)揮。同時(shí)這種應(yīng)用也將優(yōu)化系統(tǒng)，使負(fù)載敏感技術(shù)的研究與應(yīng)用得以更廣泛、深刻的實(shí)現(xiàn)。

壓力補(bǔ)償器類型

 壓力補(bǔ)償器，即定壓差閥，通過消耗多余的壓力或者旁路多余的流量來(lái)保證控制液阻的壓差恒定。有二通定壓差閥，三通定壓差閥，兩者對(duì)液壓源的要求不同，前者恒壓源，后者恒流源。

壓力補(bǔ)償器能耗

        關(guān)于能耗問題，壓力補(bǔ)償器實(shí)現(xiàn)了流量按控制液阻比例分配，但也帶來(lái)了能耗問題，特別是各負(fù)載差別大且需要同時(shí)動(dòng)作的場(chǎng)合。所以負(fù)載敏感系統(tǒng)，并不是一個(gè)節(jié)能的系統(tǒng)，雖然實(shí)現(xiàn)了各負(fù)載流量以及MAX負(fù)載壓力的適應(yīng)，但對(duì)其它負(fù)載壓力并不適應(yīng)，通過壓力補(bǔ)償器把多余的壓力消耗掉了。

工業(yè)化大生產(chǎn)使得液壓系統(tǒng)走向越來(lái)越多的領(lǐng)域，主機(jī)設(shè)備和操作者不斷地要求我們降低設(shè)備成本、提高液壓抗污染能力、控制精度及響應(yīng)特性，使得比例控制技術(shù)快速發(fā)展。從根本上講，比例控制就是使輸出與輸入之間保持線性關(guān)系，使執(zhí)行元件（機(jī)構(gòu)）的動(dòng)作能隨著給定信號(hào)變化而準(zhǔn)確、敏捷的反應(yīng)，如果閥芯的位移（開口量）與給定的信號(hào)成比例關(guān)系，就能便于PLC的控制。目前多數(shù)比例閥能滿足這樣的要求，但不少設(shè)備在使用中其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載是不斷變化的（步進(jìn)梁系統(tǒng)、挖掘機(jī)系統(tǒng)，如果僅靠比例閥實(shí)現(xiàn)的流量控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變負(fù)載的速度控制，在開環(huán)回路中是很難實(shí)現(xiàn)的，閉環(huán)回路從理論上是可行的，但必須要求高速PLC和配套的高頻相伺服比例閥或伺服閥,這不但大大增加的設(shè)備投入資金，也對(duì)后期維護(hù)保養(yǎng)提出了更高的要求。下面是壓力補(bǔ)償技術(shù)的一些典型用法。

“壓力補(bǔ)償”是“壓力差補(bǔ)償”的簡(jiǎn)稱，所有的壓力補(bǔ)償器都是通過穩(wěn)定節(jié)流閥前后的壓差來(lái)達(dá)到穩(wěn)定負(fù)載流量的目的；所有壓力補(bǔ)償元件（回路）的壓力檢測(cè)都是來(lái)源于負(fù)載的壓力，所以它能是保證系統(tǒng)流量輸出的穩(wěn)定并具有較強(qiáng)的抗負(fù)載變化能力；壓力補(bǔ)償器能與節(jié)流閥組合成調(diào)速閥，與比例節(jié)流閥（含比例換向閥）組合使用能組成調(diào)節(jié)范圍更靈活的高精度調(diào)速閥。作為節(jié)能降耗的典型液壓元器件，壓力補(bǔ)償器及其相關(guān)的敏感控制技術(shù)將得到更廣闊的發(fā)展空間。設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的能耗要求、響應(yīng)特性、構(gòu)成特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)合的區(qū)別選擇合理的液壓回路，為提高系統(tǒng)效率提供優(yōu)良的先決條件。

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