力士樂壓力補償器

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1：壓力補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給定閥的信號固定時，閥的開口（相對于閥芯位移量）也將固定，此時閥前后壓差△Ρ將跟隨負載的變化而變化。也就是說此時比例閥實際流體通過量Q是隨著負載變化的，當負載大時，實際流體通過量Q較小（執(zhí)行元件速度變慢）；反之，實際流體通過量Q較大（執(zhí)行元件速度變快）。換言之，此時的執(zhí)行元件運動速度與輸入信號不存在什么必然的聯(lián)系。而僅當閥芯的位移（實際通流量）與給定的電信號成比例關(guān)系，才便于PLC的控制。在較高控制精度要求的場合，保證負載運動速度的穩(wěn)定性，就成為每一個液壓系統(tǒng)設(shè)計者需要重點考量的問題。

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

說壓力補償器，就得先說一下定差減壓閥，它是使閥的進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1中有較為詳細的描述。在實際使用中我們很少見到單獨使用的定差減壓閥，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償器主要是更關(guān)注它的壓力補償功能（定壓差功能確保閥所感受的兩端壓力差不會隨負載壓力的變化而變化）而言，實踐證明，該閥在流量控制時效果顯著，以使閥的流量不受負載壓力/閥的進口壓力影響。這里所謂的“壓力補償”是通過自我調(diào)節(jié)以維持兩個感受端的壓差恒定，而不是該閥可以補償壓力，實際上所有的介質(zhì)流經(jīng)閥體均會產(chǎn)生能量消耗（消耗壓力），從這個概念上講“壓力補償閥”是“壓力差補償閥”的簡稱。

 “壓力補償”的概念，其實早在調(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，壓力補償器作為一個單獨元器件配合其應(yīng)用的靈活性將得以充分發(fā)揮。同時這種應(yīng)用也將優(yōu)化系統(tǒng)，使負載敏感技術(shù)的研究與應(yīng)用得以更廣泛、深刻的實現(xiàn)。

壓力補償器類型

 壓力補償器，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，兩者對液壓源的要求不同，前者恒壓源，后者恒流源。

壓力補償器能耗

        關(guān)于能耗問題，壓力補償器實現(xiàn)了流量按控制液阻比例分配，但也帶來了能耗問題，特別是各負載差別大且需要同時動作的場合。所以負載敏感系統(tǒng)，并不是一個節(jié)能的系統(tǒng)，雖然實現(xiàn)了各負載流量以及MAX負載壓力的適應(yīng)，但對其它負載壓力并不適應(yīng)，通過壓力補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（機構(gòu)）的動作能隨著給定信號變化而準確、敏捷的反應(yīng)，如果閥芯的位移（開口量）與給定的信號成比例關(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)行機構(gòu)的負載是不斷變化的（步進梁系統(tǒng)、挖掘機系統(tǒng)，如果僅靠比例閥實現(xiàn)的流量控制來實現(xiàn)對變負載的速度控制，在開環(huán)回路中是很難實現(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，也對后期維護保養(yǎng)提出了更高的要求。下面是壓力補償技術(shù)的一些典型用法。

“壓力補償”是“壓力差補償”的簡稱，所有的壓力補償器都是通過穩(wěn)定節(jié)流閥前后的壓差來達到穩(wěn)定負載流量的目的；所有壓力補償元件（回路）的壓力檢測都是來源于負載的壓力，所以它能是保證系統(tǒng)流量輸出的穩(wěn)定并具有較強的抗負載變化能力；壓力補償器能與節(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)計者應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的能耗要求、響應(yīng)特性、構(gòu)成特點、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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