负载敏感(LS)控制系统工作原理与操作

告诉你负载敏感、负流量、正流量三种系统真正的区别1. 节能旁通流量控制系统节能性较好。

在主控阀全部中位时，旁通溢流阀开启，存在空流压力损失约3.5MPa，此时有最大的旁通流量损失。

操作手柄扳倒一半行程时，主泵流量仍有一部分通过六通滑阀的中立回路流回油箱。

先导传感控制系统节能性好。

由于主控阀为六通滑阀，仍然存在中位回油流量损失，但其比旁通流量控制系统小。

在主控阀中位时，回油背压小，仅0.5MPa左右。

当操作手柄行程加大，主泵流量和执行元件进油量随先导控制压力增加而增加。

在流量控制压力从最小到最大的调速范围内，主泵流量和执行元件进油量近似为等距曲线，流量损失变化不大。

负荷传感系统的节能性较好。

主控阀无串联的中立油路回油箱，因此没有主控阀的中位空流损失。

当操作手柄中位时，因为主泵没有备用流量，主泵的空载流量损失在理论上为零。

但是，在负荷传感主控阀的节流口存在固定的压力损失ΔP(2～2.9MPa)，约为系统最高压力的6～8.5%。

当作业中流量增大时，功率损失(执行元件所需流量与压差ΔP的乘积)也不小。

复合作业各执行元件负荷压力相差很大时，由于泵流量只受最高负荷压力控制，主泵供油流量会多于执行元件需求流量之和，也会造成功率损失。

不同流量控制系统的扭矩特性比较如图1所示。

负荷传感控制系统中，主泵吸收的扭矩是变动的。

在额定功率点上，主泵按负荷压力的变化实时调整泵的排量(参看图1-a)，因此主泵能够完全吸收发动机输出的扭矩。

旁通流量控制和先导传感控制则因负荷压力变化时，主泵流量调整有一个滞后过程，主泵吸收的扭矩不变，而且为防止发动机超负荷失速，主泵在匹配工作点吸收的扭矩，设计时低于发动机额定转速下输出的扭矩，将损失大约5～8%的功率。

(a)负荷传感系统 (b)其他流量控制系统图1 发动机与主泵的功率匹配需要说明的是，上述有关节能性的对比分析，仅针对流量控制而言。

某一机型是否节能，还要考虑是否采用混合动力技术、发动机本身的燃油消耗特性、发动机的调速特性及其动力适应控制(发动机-主泵功率的动态匹配)、液压主泵的负载适应控制、以及主控阀的负载适应控制等。

负载敏感多路阀工作原理负载敏感多路阀（Load Sensitive Multiple Valve）是一种常见的液压传动元件，它可以根据系统的负载情况自动调节液压流量和压力。

它主要应用于液压系统中，可以有效地控制和调节工作装置的运动速度，提高系统的工作效率。

负载敏感多路阀的工作原理是基于流量和压力的反馈控制。

它由多个节点和一个控制器组成。

每个节点都有一个单向或双向阀门，用于控制液压流量和压力。

控制器通过感知系统的负载情况，通过调节阀门的开关状态，以达到控制液压流量和压力的目的。

当负载敏感多路阀工作时，首先需要测量系统的负载情况。

这可以通过安装传感器来实现，传感器可以测量液体的流速、压力和温度等参数。

这些数据将传输给控制器，控制器将分析这些数据并根据负载情况做出相应的调节。

根据系统的负载情况，控制器会判断是否需要增加或减少液压流量。

当系统负载较小时，控制器会适当地增加阀门的开度，以增加液压流量。

当系统负载较大时，控制器会相应地减少阀门的开度，以减少液压流量。

这样，就可以在不同的负载情况下保持适当的液压流量，以达到最佳工作状态。

另外，负载敏感多路阀还可以自动调节液压压力。

在系统负载较小的情况下，控制器会增加阀门的压力限制，以增加液压压力。

而在系统负载较大的情况下，控制器会减小阀门的压力限制，以减少液压压力。

这样，就可以在不同的负载情况下保持适当的液压压力，以确保系统的安全和稳定运行。

负载敏感多路阀还可以通过组合和联动控制多个阀门，以实现更复杂的液压系统控制。

通过调节不同阀门的开关状态和流量限制，可以精确控制工作装置的运动速度和位置。

总之，负载敏感多路阀通过感知系统的负载情况，自动调节液压流量和压力，从而提高液压系统的工作效率。

它是现代液压系统中不可或缺的重要元件，广泛应用于工程机械、农业机械、船舶等领域。

随着科技的不断进步，负载敏感多路阀将进一步发展和应用，为更多行业带来更高效、更安全的液压系统。

在现代工程领域，负载敏感多路阀扮演着举足轻重的角色。

负载敏感液压系统典型工况原理分析作者：李现友来源：《价值工程》2013年第26期摘要：重点讲述了负载敏感系统的基本结构，包括负载敏感泵及匹配元件。

详细分析了系统待机状态，压力自适应变化，流量按需分配及过载安全保护的四个典型工作工况及负载敏感系统中存在的流量欠饱和现象及处理方案。

Abstract： The structure of load sensing hydraulic system was described，including the load sensing pump and matched element. Four typical working conditions were analyzed， that including standby model， adaptive changes in pressure， flow distribution according to need and overload protection. The solution of under saturated flow in load sensing hydraulic system was presented.关键词：负载敏感技术；变量泵；流量分配；压力最适应Key words： loading sensing technology；variable pump；flow distribution；adaptive changes in pressure中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）26-0051-020 引言液压控制技术所具有的优势使其在各个领域得到了广泛应用，但其在应用过程中为了满足控制需求必然存在节流、溢流、减压等工况，这种工况会使工作过程的效率降低、能耗变大。

如果系统在运行中存在执行机构需要多少流量、压力液压泵就能提供多大的流量、压力，而不存在溢流、节流、减压的损失，真正达到“按需供给”，那么将大大改善液压控制技术的效率问题。

负载敏感多路阀工作原理负载敏感多路阀（Load Sensitive Multiport Valve）是一种可以根据负载变化自动调节流量的阀门。

它在液压系统中具有重要作用，可以有效地平衡流体的压力，降低系统的能量消耗，提高系统的响应速度和稳定性。

负载敏感多路阀由阀体、阀芯、弹簧、调节阀、负载敏感元件等组成。

当液压系统中有负载变化时，负载敏感元件会感知负载的变化，并通过调节阀控制阀芯的移动，进而改变液压系统的流量。

具体工作原理如下：当液压系统中没有负载作用时，阀芯处于初始位置，流体通过阀体的中心通道直接流过，不受阀芯控制，流量较大。

同时，弹簧的压力将阀芯保持在初始位置。

当液压系统中有负载作用时，负载敏感元件会感知到负载的变化。

如果负载增加，负载敏感元件会发出信号，通过调节阀补充液压系统中的压力。

增加液压系统中的压力可以推动阀芯的运动。

阀芯的运动会改变阀体中通道的截面积，从而改变液体的流量。

负载敏感多路阀会根据负载的变化，自动调整阀芯的位置，控制液体的流量。

当液压系统中的负载减少时，负载敏感元件会感知到负载的变化，并通过调节阀降低液压系统中的压力。

降低压力可以使阀芯回到初始位置，恢复到较大的流量状态。

通过以上工作原理，负载敏感多路阀可以根据负载的变化自动调节流量，从而使液压系统能够更好地适应实际的工作状态。

它可以实时监测负载的变化，并迅速响应，及时调整流量，平衡系统的压力，提高系统的工作效率和稳定性。

负载敏感多路阀在液压系统中的应用非常广泛。

例如，在挖掘机、起重机、农机等大型设备中，负载敏感多路阀可以根据负载变化，精确控制液压系统的流量，从而实现平稳的工作，减少能量消耗，延长设备的使用寿命。

负载敏感多路阀的工作原理简单而可靠，它通过监测负载的变化，自动调节流量，提高了液压系统的工作效率和稳定性。

同时，它还可以降低系统的能源消耗，节约成本。

因此，负载敏感多路阀在液压系统中具有重要作用，为现代工程机械的发展提供了有力的支撑。

Eaton®中等负载柱塞泵（斜盘-轴向）负载敏感（LS）控制系统工作原理与操作——Load Sensing Sytem-Principle and Operation王清岩[译]CCE（JLU,CHINA）15-09-2005Load Sensing Principle of OperationPage序言 (3)何谓负载敏感? (4)负载敏感系统是如何工作的 (5)采用负载敏感控制的优点 (14)开发与调试 (25)系统比较 (26)应用 (27)负载敏感控制技术的前景 (27)Load Sensing Principle of Operation序言早在二十世纪六十年代后期，一些年轻的工程师对液压传动技术的优缺点进行了仔细的分析。

中位开放式液压系统,采用了一个定排量的齿轮泵，提供恒定的流量，系统压力是由作用于工作介质上的载荷决定的。

为限制系统的最高工作压力，必须设置一个高压溢流阀。

当系统工作压力达到设定值，液压泵近乎全部流量将通过溢流阀流回油箱，因而导致极高的功率损失，并在系统中产生大量的热损耗致使系统效率极低。

相比之下中位封闭的液压系统具有排量可调的优点，排量调节的范围可从最小排量至最大排量，甚至正向最大排量至反向最大排量；并且无需在系统中设置溢流阀。

其最大工作压力的控制是通过液压泵内部的补偿器实现的。

此类补偿器可在系统因负载超出额定范围导致系统受到阻滞的状态下通过限压变量活塞使泵卸荷即液压泵处于高压运转状态、但排量近乎为零。

此时液压泵将进入等待状态，并保持较高的工作压力，直至负载被克服或恢复操作阀的控制状态。

中位闭式系统的缺点是液压泵试图在所有的工况下均实现所限定的最高工作压力附近的排量调节。

但是液压系统还有这样一类工况，即期望获得较大的流量而所要求的工作压力却很低。

中位闭式的系统在此种工况下导致了较高的压力降并在能量损失过程中产生大量的热。

工程师们于是设想，若能将两种系统的优点进行合并将得到最佳的性能。

负载敏感技术原理1）关于负载敏感控制，从基本类型来讲可以区分为两大类：阀控系统与泵控系统。

楼主的示例是泵控系统。

2）在阀控系统中，如果只考虑用途比较广泛的传统方式，区分为比例方向阀前串联定差减压阀的负载补偿型，和比例方向阀并联定差溢流阀的负载敏感型。

在一般工业系统中，或者使用前者，或者使用后者，两者不可兼得。

3）第二点中，串联定差减压阀的负载敏感系统，其基本优点是所控制负载速度只与输入信号有关，不受负载压力变化的影响。

其缺点在于这是个定压系统，还存在较大的能量损失。

4）第二点中，并联定差溢流阀的负载敏感系统，除了所控制负载速度只与输入信号有关，不受负载压力变化的影响之外，其基本优点是节能，即不是定压系统，泵的出口压力仅仅比负载高一个固定的数值，例如5－10bar。

同时，阀内可配置先导压力阀，当系统压力达到其调定值时，就与主阀构成系统安全阀，限于系统的最高压力，省去另设系统安全阀。

在第3、第4中，有些产品还通过设置附加液压半桥，获得比例方向阀阀口压差的小范围可调，以适应用户的要求。

5）如前所述，上述第3、第4所讲的定差减压型，与定差溢流型在一般的比例方向阀系统中，两者只能选一。

这种负载补偿情况，在多路阀控制的多负载系统中，得到了新的发展（在多路阀中能够构成负载敏感系统的只有4通型多路阀，一般的6通型多路阀是无法实现的）。

这就是：多路阀中每一联配置定差减压阀，同时通过梭阀网络将同时动作各联的最高负载压力（LS信号）引到泵出口的定差溢流阀，总体上构成负载敏感适应系统。

也就是说，这种配置的负载敏感系统中各联之间互不干扰，速度只与各联输入信号相关；而且泵的出口压力不是一个定值，它随时随刻都只是比当时的最高负载压力高出一个固定的数值。

6）就以多路阀为例，介绍泵控负载敏感系统。

实际上就是上面第5点的LS信号不是引到定差溢流阀，而是引到负载敏感泵就成了（即以负载敏感泵代替第5点的定量泵和定差溢流阀）。

7）对于多路阀系统，第5点的系统一般称为开中心负载敏感系统，它还是有一定的能量损失。

负载敏感液压系统压力振荡问题的解决办法◎ 应金玲 吴碧青 中国科学院南海海洋研究所摘 要：本文主要根据负载敏感液压系统的基本原理，结合实际应用过程中遇到的故障及解决经验，介绍负载敏感液压系统压力振荡问题的一种简单有效的解决办法，供相关液压设计人员及用户参考，希望液压设计人员在设计负载敏感液压系统时能够充分考虑各种复杂工况，设计更加合理，在实际应用中能够不断发展和完善。

关键词：负载敏感液压系统；压力振荡；蓄能器；节流孔1.负荷敏感液压系统基本原理负载敏感液压系统L S（lo a d senser）是一种液压系统中感受压力、流量变化和控制的需求，提供液压系统设备所需要的压力和流量的液压回路。

系统将控制阀后负载压力传递给负载敏感的变量泵，变量泵根据负载压力变化改变泵的排量，使泵提供系统所需求的流量。

下面结合某科考船6000米地质绞车液压控制系统部分截图来简单介绍一下负载敏感液压系统基本原理。

负载敏感液压系统主要的部件有负载敏感变量柱塞泵（见图1）、电液比例换向阀、压力补偿阀等功能阀件（见图2）。

负载敏感系统的工作原理核心为系统将负载的压力反馈到负载敏感泵上，压力油通过泵上的LS口，传入到泵内，泵内的负载敏感阀的弹簧感受压力油压力大小，改变泵的斜盘角度，从而改变泵的输出流量。

进一步讲是负载敏感阀上的弹簧，感受压力油而获得的弹簧变形的程度来改变泵的输出排量。

电液比例换向阀与压力补偿阀配合使用，由于压力补偿阀能保证换向阀前后压差（即泵出口压力和负载压力之差）恒定，去执行元件的流量仅由比例换向阀的开口大小决定，与负载压力无关。

电液比例换向阀前后压差（即泵出口压力和负载压力之差），即为压力补偿阀的调定弹簧值△P。

由于△P为常量，从而各执行元件的流量取决于电液比例换向阀阀口面积A的大小，即与压力无关的流量分配，可以很精准地控制执行元件的速度。

采用负载敏感技术的优点是：系统的输出压力及流量直接取决于负载，能确保液压泵的压力与负载所需自动匹配，可以大大提高系统的功率利用率；而且也能精确地控制负载的速度，使绞车速度变化平滑，根据负载调节泵输出流量，减少系统发热和能量损耗。

负载敏感液压泵原理负载敏感液压泵是一种能够根据负载情况自动调整输出压力和流量的液压泵。

它利用负载敏感元件和控制系统实现对液压泵输出的精确调节，从而实现对液压系统的动态控制。

在工业生产和机械设备中，负载敏感液压泵被广泛应用，为系统提供高效、稳定的液压能源。

负载敏感液压泵的工作原理可以简单地描述为：根据负载情况自动调节输出压力和流量。

具体来说，当液压系统的负载增加时，负载敏感元件感应到负载的变化，并通过控制系统调整液压泵的输出压力和流量，使其能够满足系统的要求。

而当负载减少时，液压泵也能够相应地减小输出压力和流量，以节约能源和降低系统的运行成本。

负载敏感液压泵的关键在于负载敏感元件和控制系统。

负载敏感元件通常采用压力控制阀或流量控制阀，用于感应和反馈负载的变化。

当负载增加时，压力或流量控制阀会感应到负载的增加，并通过控制系统发送信号给液压泵，要求增加输出压力和流量。

控制系统根据负载的变化信号，调节液压泵的工作状态，使其能够满足系统对压力和流量的需求。

负载敏感液压泵的优点在于其高效、节能的特性。

由于能够根据负载情况自动调节输出压力和流量，负载敏感液压泵能够实现能源的有效利用。

当负载较轻时，液压泵会自动减小输出压力和流量，以减少能源的消耗。

而当负载较重时，液压泵会自动增加输出压力和流量，以满足系统对液压能源的需求。

这种自动调节的能力能够保证系统在不同负载下的稳定运行，提高系统的效率和可靠性。

负载敏感液压泵在工业生产和机械设备中的应用非常广泛。

例如，在机床行业中，负载敏感液压泵能够根据切削负载的变化，自动调整切削液的压力和流量，使机床能够在不同工况下保持稳定的切削质量和加工效率。

在冶金、矿山等行业中，负载敏感液压泵能够根据负载的变化，自动调整工作液的压力和流量，以满足不同工艺的要求。

在工程机械和汽车行业中，负载敏感液压泵能够根据负载的变化，自动调整液压系统的工作状态，以提高机械设备的工作效率和安全性。

负载敏感液压泵是一种能够根据负载情况自动调节输出压力和流量的液压泵。

负载敏感变量泵的工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
附图图是负载敏感变量泵的工作原理图，此原理图是最基本的LS型变量控制方式：泵出口压力是P，执行元件的负载压力是Pls。

泵输出的流量Q通过主阀节流口被引入到执行元件（马达或油缸），主阀节流口两端的压差ΔP=P-Pls;P作用在变量阀芯的左端，负载压力Pls和弹簧预设压力Pk共同作用在变量阀芯的右端。

当变量阀受力平衡时，即Pk= P –Pls=ΔP。

此时泵维持在一个稳定的排量。

(通常Pk设置2Mpa)当节流口变化时，动态的ΔP将会大于或小于弹簧预设压力Pk，此时变量滑阀受力处于不平衡状态，为了恢复到受力平衡状态，变量滑阀会向左或向右移动，变量阀的左右移动就会改变泵的排量，从而使输出流量Q变大或变小，重新使ΔP= Pk =定值。

（压差ΔP变大，说明主阀节流口开度变小，此时变量阀芯向右移动，压力油被引到变量活塞的大腔，压力油的作用下，变量柱塞左移，泵的斜盘倾角变小，流量变小，压差变小，直到压差ΔP=P k时，滑阀受力平衡，泵的斜盘倾角不再变化，此时泵输出与节流口相匹配的流量；压差ΔP变小，说明主阀节流口开度变大，此时变量阀芯左移，变量活塞的大腔油被接回油箱，泵的斜盘倾角变大，输出流量变大，直到直到压差ΔP=P k时，滑阀受力平衡，泵的斜盘倾角不在变化，此时泵输出与节流口相匹配的流量。

负载敏感泵是外部节流且压差ΔP为定常，通过外部节流口的开度进行泵的斜盘倾角控制，节流口变小，泵的输出流量变小；节流口变大，泵的输出流量变大。

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