
力士樂(lè)壓力補(bǔ)償器是液壓系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)流量精確控制的核心元件,其核心功能是維持節(jié)流閥前后壓差恒定,從而確保負(fù)載變化時(shí)執(zhí)行元件(如油缸、馬達(dá))的流量穩(wěn)定。以下是其工作原理的詳細(xì)解析:
一、核心工作原理
壓差恒定機(jī)制
壓力補(bǔ)償器通過(guò)調(diào)節(jié)閥口開(kāi)度,使節(jié)流閥入口壓力 P1 與出口負(fù)載壓力 PL 的差值 ΔP=P1PL 保持恒定(通常為 5-15 bar)。根據(jù)流量公式 Q=CdAΔP(CdCd 為流量系數(shù),AA為閥口面積),當(dāng) ΔP恒定時(shí),流量?jī)H取決于閥口開(kāi)度,與負(fù)載壓力波動(dòng)無(wú)關(guān)。
動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程
負(fù)載增加時(shí):PL升高,彈簧力推動(dòng)補(bǔ)償閥芯開(kāi)大閥口,增大 P1以維持ΔP 不變。
負(fù)載減小時(shí):PL降低,閥芯在液壓力作用下關(guān)小閥口,降低 P1以穩(wěn)定ΔP。
關(guān)鍵結(jié)構(gòu):閥芯一端受彈簧預(yù)緊力控制,另一端感應(yīng)負(fù)載壓力,形成力平衡系統(tǒng)。
二、兩種主要類(lèi)型及其工作特點(diǎn)
1. 二通壓力補(bǔ)償器(定差減壓型)
結(jié)構(gòu):串聯(lián)在節(jié)流閥上游,由減壓閥芯與彈簧組成。
工作流程:
入口壓力 PP作用于閥芯左側(cè),負(fù)載壓力PL作用于右側(cè)。
當(dāng) PPPL>F彈簧時(shí),閥芯右移關(guān)小減壓口,降低 P1;反之則開(kāi)大減壓口。
應(yīng)用場(chǎng)景:需定量泵供油的系統(tǒng),但存在節(jié)流損失。
2. 三通壓力補(bǔ)償器(定差溢流型)
結(jié)構(gòu):并聯(lián)于節(jié)流閥出口,通過(guò)溢流閥維持壓差。
工作流程:負(fù)載壓力 PL經(jīng)梭閥反饋至溢流閥彈簧腔。
若 PL升高,溢流閥關(guān)小,減少溢流量以提升 P1;反之則增大溢流。
優(yōu)勢(shì):僅需提供略高于負(fù)載的壓力,能耗低于二通型。
類(lèi)型 能耗特點(diǎn) 適用系統(tǒng) 典型結(jié)構(gòu)
二通(串聯(lián)減壓) 需泵提供恒定高壓 定量泵系統(tǒng) 減壓閥+節(jié)流閥
三通(并聯(lián)溢流) 功率損失低 變量泵系統(tǒng) 溢流閥+梭閥反饋
三、在液壓系統(tǒng)中的關(guān)鍵作用
復(fù)合動(dòng)作協(xié)調(diào)
多執(zhí)行器并聯(lián)時(shí)(如挖掘機(jī)動(dòng)臂與鏟斗),補(bǔ)償器比較各支路負(fù)載壓力,限制低壓支路流量,確保高壓支路優(yōu)先動(dòng)作,避免流量被“搶走”。
示例:大臂負(fù)載壓力高時(shí),小臂補(bǔ)償閥關(guān)小,迫使流量流向大臂。
與負(fù)載敏感泵協(xié)同
補(bǔ)償器輸出的負(fù)載壓力信號(hào)(LS)反饋至泵變量機(jī)構(gòu),使泵僅提供執(zhí)行器所需流量+補(bǔ)償壓差對(duì)應(yīng)的流量,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能。
故障防護(hù)
補(bǔ)償閥卡死關(guān)閉:對(duì)應(yīng)執(zhí)行器無(wú)動(dòng)作或速度極慢。
彈簧失效/泄漏:系統(tǒng)壓力波動(dòng),執(zhí)行器抖動(dòng)。
四、典型應(yīng)用與選型要點(diǎn)
工程機(jī)械案例
力士樂(lè)M7多路閥:采用閥后補(bǔ)償(補(bǔ)償器位于換向閥與執(zhí)行器之間),通過(guò)LS信號(hào)實(shí)現(xiàn)泵閥聯(lián)動(dòng)。
挖掘機(jī)SX12閥組:補(bǔ)償閥集成于換向閥聯(lián),確保復(fù)合動(dòng)作時(shí)流量按比例分配。
選型參數(shù)
參數(shù) 說(shuō)明 示例型號(hào)
工作壓力 通常 ≤350 bar ZDC32P-2X/M
流量范圍 依規(guī)格(10-32通徑)覆蓋16~650 L/min ZDC25P-2X/M
壓差設(shè)定 彈簧預(yù)緊力決定(默認(rèn)約10 bar) ZDC16P-2X/M
五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
先導(dǎo)油路匹配
補(bǔ)償閥需配合梭閥采集負(fù)載壓力:
外先導(dǎo)供油:阻塞P口,單獨(dú)提供先導(dǎo)油源。
內(nèi)先導(dǎo)供油:從主油路節(jié)流閥上游取油。
抗污染設(shè)計(jì)
閥芯精密配合間隙(通常 ≤5 μm)需定期過(guò)濾油液(ISO 4406 ≤18/16/13),防止卡滯。