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?。▓?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）的壓力檢測都是來源于負(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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