力士乐LUDV系统--全新液压挖掘机解决方案(续)

液压挖掘机有两种油路: 开中心直通回油六通阀系统和闭中心负载敏感压力补偿系统, 我国国产液压挖掘机大多采用”开中心”系统, 而国外著名的挖掘机厂家基本上都采用”闭中心”系统。

闭中心具有明显的优点, 但价格较贵。

国内厂家对开中心系统比较熟悉, 而对闭中心系统不太了解,因此有必要来介绍一下闭中心系统, 本文重点分析力士乐闭中心负载敏感压力补偿(LUDV> 挖掘机油路。

LUDV 意为与负载无关的分配阀。

LUDV系统力士乐挖掘机液压系统可以看作由以下4 部分组成:①多路阀液压系统(主油路> 。

②液压泵控制液压系统(包括与发动机综合控制> 。

③各液压作用元件液压子系统, 包括动臂、斗杆、铲斗、回转和行走液压系统, 还包括附属装置液压系统。

④多路阀操纵和控制液压系统。

LUDV系统是力士乐等公司在改进负荷传感技术的基础上发展起来的，它是不受负载影响的流量分配系统，它将常开式压力补偿改为常闭式，泵所提供的流量与负载所需相匹配，避免了不必要的空流和节流损失。

即使泵的流量小于系统复合动作所需的流量，各动作的相对速度也不会发生变化，从而保证动作的协调性，避免动作冲击。

1 多路阀液压系统多路阀液压系统是液压挖掘机的主油路, 它确定了液压泵如何向各液压作用元件的供油方式, 决定了液压挖掘机的工作特性。

力士乐采用的闭中位负载敏感压力补偿多路阀液压系统的工作原理见图1 (因换向阀不影响原理分析, 故未画出> 。

图1 挖掘机力士乐主油路简图挖掘机力士乐主油路由工装油路和回转油路二个负载敏感压力补偿系统组成。

1.1 工装油路工作装置和行走油路(除回转外> 简称工装油路,用阀后补偿分流比负载敏感压力补偿(LUDV>系统, 具有抗饱和功能。

在每个操纵阀阀杆节流口后, 设压力补偿阀, 然后通过方向阀向各液压作用元件供油。

LUDV 多路阀原理符号见图2 。

图2 力士乐多路阀原理符号图LUDV 每个阀块主要由操纵阀和压力补偿阀组成, 其原理符号如图2a 所示。

液压挖掘机液压控制系统分析李培1，杜永良1，韩雪2，吴文海1，柯坚1（1.西南交通大学机械工程学院，四川成都610031；2.成都南车隧道装备有限公司，四川成都610100）［摘要］ 针对普通挖掘机液压系统效率较低的情况，分析了目前两种主流节能控制系统（LS系统和LUDV系统）的基本原理和性能。

利用AMEsim建立了两种液压控制系统的仿真模型，分析了在流量饱和状态、非饱和状态以及流量控制阀开口变化情况下两种系统的控制性能。

为挖掘机液压系统的设计提供了必要的参考和依据。

［关键词］ 液压挖掘机；控制系统；负载敏感；LUDV；流量分配［中图分类号］TH137.5 ［文献标识码］A ［文章编号］1001-554X（2011）05-0118-04The analysis of hydraulic excavator control systemLI Pei，DU Yong-liang，HAN Xue，WU Wen-hai，KE Jian液压挖掘机的动作复杂，负载变化较大，正常工作时要求液压系统既能保证各工作单元的单独动作，又要使它们相互配合实现复合动作，以提高工作效率。

传统的液压系统无论是采用定量泵还是变量泵，总有一部分液压油经溢流阀溢流，不仅造成了较大的溢流损失，还会引起系统和元件的发热。

负载敏感系统(LS)是一个能够按照负载需求来控制泵输出功率的调节系统，在负载敏感系统中，通过压力补偿阀以及负载传感泵的作用，能使泵的输出压力和流量自动适应负载需求，大大减少溢流损失，提高液压系统效率。

但是当各工作装置所受的负载压力不相同，且泵的供油流量不充足时，负载敏感系统经常出现轻载荷工作装置“抢占”重载荷工作装置的液压油流量的现象，致使复合动作难于实现。

负载独立流量分配系统(LUDV)解决了负荷传感系统中所存在的问题，在LUDV系统中，当泵提供流量不足时，各执行机构的工作速度会降低，由于所有阀口上的压差一致，因此各执行机构工作速度之间比例关系保持不变。

力士乐LUDV 系统——全新解决方案 （续）博世力士乐（中国）有限公司 江国耀/JIANG Guoyao液压挖掘机2.1.2 换向联(图10）换向联是多路阀的主体部分，对除了回转回路之外的所有执行元件提供方向和速度控制。

换向联由一个5联（如履带挖掘机的动臂斗杆铲斗和左右行走）或3联(如步履式挖掘机的作业部分）整体式LUDV 阀为主体，并且可以按需要安装一个至数个片式换向阀。

图10 M7多路阀的换向联LUDV 换向联的主要特点:(1）采用阀后压力补偿器，具有抗饱和功能。

(2）采用并联回路,具有良好的多执行元件扩展性,包括集成不同通径的阀，如M7-22多路阀可以安装较小通径的M720（最大流量220升）或SX14（最大流量140升）阀片。

(3）每联阀可以通过油泵最大流量，即单个执行元件可以支配最大液压功率。

在LUDV 系统中没有传统系统的“合流“概念。

需“合流”的执行元件在系统设计时就可支配最大流量，无需额外元件和管路。

(4）行程限制，通过改变阀芯的进口节流（meter-in）面积和对阀芯行程限位，可以设定任意执行元件所需最大流量，控制性能好，作业装置回路无须单向节流阀限速。

(5）再生：通过更换斗杆腔的多路阀芯，可以实现斗杆回路“再生”；动臂腔则为标准阀芯，动臂下降时，带背压的T 通道回油通过多路阀次级溢流补油阀再进入动臂油缸的低压腔，自动实现“再生”。

(6）中位冲洗：阀中位时，T 通道部分油通过阀芯的冲洗槽经阀盖和先导手柄回到油箱，使先导回路保持一定的油温，有利于系统的快速响应。

(7）LS 信号的传递直接在压力补偿器之间进行，不用梭阀，可靠性高。

2.1.3 回转联如前所述，LUDV 系统在系统饱和时，各执行元件将按比例降低流量，这意味着回转速度会受作业装置的影响而降低，对于司机来说，是不可接受的。

图11 回转系统的布置LUDV System for Hydraulic Excavators (Ⅱ)为确保回转优先，如图11所示，博世力士乐LUDV 系统的回转联采用标准的LS 阀，即采用阀前压力补偿器，其ΔP 值（一般为14bar）比LUDV 的ΔP 值（20bar）低很多。

LUDV系统在中油海 7 钻井平台吊机的应用摘要：LUDV系统是力士乐公司开发的一种负载独立流量分配系统，由于其流量分配不依赖负载以及良好的抗饱和流量性能在工程领域得到了广泛应用，本文着重介绍其在海洋钻井平台吊机上的应用。

关键词：LUDV，力士乐，流量分配，吊机一、LUDV系统介绍LUDV系统是德语.Last UnabhaJlgige Durchnuss Vereilung的缩写，中文意思是负载独立流量分配系统，是以执行器最高负载压力控制泵和压力补偿的负载独立分配系统。

是在负载传感系统（Load sensing）的基础上发展起来的。

LUDV系统克服了LS系统当多个执行器所需的流量大于泵所提供的流量时压力补偿阀压差调节失效，流量流向具有最低负载压力的执行器，高负载压力的执行器速度降低直至停止运行这一弊病；系统会按比例将流量分配给各执行器，从而使操控更加准确。

二、LUDV系统的基本原理负荷传感控制阀的基本原理为伯努利流量方程：其中K——流量常数：A——阀开口面积：δP—阀口前后压差：图1由伯努利流量方程可以得出，只要保证节流阀A1,A2,进出口的压力差即δP1=δP2相等，那么通向两个负载的流量就能一样。

如图1所示即为LUDV系统的示意图，其改变的核心是将定差减压阀的位置与节流阀的位置进行了调换，即由原来的节流阀前压力补偿变为节流阀后压力补偿。

定差减压阀的控制油口，一端与最高负载相连，一端与定差减压阀的进口相连。

当两个定差减压阀调定压力相等时，高低负载对应的定差减压阀的进口压力是恒定的。

而节流阀的进口与油源压力相连，出口与定差减压阀的进口相连。

这样就能保证每个负载对应节流阀前后压差即为泵出口压力与定差减压阀进口压力，这种特性从根本上保证了流量的再分配特性，当处于流量饱和状态的临界时，无论哪个负载需要的流量增加，都会严格按照Q=KA√δP进行重新分配，执行机构的速度会下降，但是由于所有阀口的压降是一致的，因此各执行机构的工作速度还会按照阀的开口面价保持比例关系，从而保证设备动作的准确性。

博世力士乐：领衔液压能效时代作者：来源：《中国机械》2014年第01期主流的工程机械产品在使用过程中，评判其使用的能效与经济性，首先看其动力系统的设计与制造水平，还有一个关键便在于它的液压系统效率、减振、降噪上。

研究表明，通过对减少液压系统功率损耗，使动力系统与负载所需功率进行更好地匹配，可以降低发动机使用强度，既能达到节能目的又能提高设备的使用寿命。

国际工程机械液压件巨擘博世力士乐为此提出了“4EE高能效理念”并主张用技术叩开能效时代的取胜之门，本期我们将通过解读能效时代下博世力士乐的发展思路，走近这家著名的工业技术企业。

根植中国30年拥有127年历史的德国博世集团是一家老牌工业技术领域的跨国企业，其全资控股的博世力士乐公司在液压以及动力控制系统制造技术上在世界享有盛名。

1978年中国实行改革开放，1978年博世力士乐来到了中国香港，这是难忘的30多年，追溯博世力士乐的中国情愫甚至可以到1909年，博世集团在中国开设的第一家贸易办事处。

在最近的这30余年中，博世力士乐液压产品被中国工程机械企业广泛认可，在各类型的行走机械上不难找到博世力士乐的身影。

在工业应用和可再生能源市场，博世力士乐也保持着持续的投资以及在中国本地研发及相关业务能力的拓展。

植根中国市场，目前博世力士乐已在武进、北京和西安分别设立工厂，向中国市场输出液压元件及系统、风力发电齿轮箱和变频器产品。

博世力士乐的液压产品被广泛应用到我国各大工程机械企业的产品上，有混凝土机械长臂泵车上的臂架泵与四联泵，有履带式起重机上液压各大分系统上装配的马达与减速机还有全地面起重机与汽车起重机所配备的各种减速机与油泵，多年来博世力士乐深度渗透于中国的工程机械产业中。

另外，作为工业技术企业的博世力士乐在各类型的机械产品上的变频器也是其主力的产品。

变频器是一种应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

它被广泛应用于石油，化工，建筑，木工，供暖，发电，空压机，食品包装，印刷，纺织印染，玻璃机械，行走机械，机床等众多行业。

LUDV 系统全地面起重机LUDV控制系统所谓LUDV控制系统,即是指负载独立流量分配系统,该系统以执行元件的最高负载压力来控制液压泵的斜盘并具有压力补偿功能,...LUDV表示“与负载压力无关的流量分配”,各LUDV压力补偿器均与最高压力有关。

LUDV表示“与负载压力无关的流量分配”，各LUDV压力补偿器均与最高压力有关。

LUDV系统可以检测出负载的压力，使泵的供油压力始终高出负载压力一个较小压差。

当执行器所需流量大于泵的流量时，系统会按比例将流量分配给各执行器。

操作换向阀改变阀口开度，泵能自动调节并输出与负载速度要求相适应的流量，而与负载大小无关，实现泵输出功率与负载需要的匹配，极大提高了系统效率，达到了节能目的。

如果LUDV系统内发生流量不足，既油泵不能提供足够的流量，以所要求速度去操纵各执行元件．则各执行元件将按比例减少速度。

LUDV 系统的一大优点是，如果发生供油不足．不会有任何执行元件停止工作，这大大提高了操纵性能，尤其是在复合动作时，这一优点表现的更为明显。

全地面起重机LUDV控制系统的简介作者：单增海刘邦才张海燕摘要：介绍了ＬＵＤＶ控制的流体力学理论和工作原理关键词：独立流量分配压力补偿阀伺服活塞一、前言目前起重机的液压系统通常采用的是负载传感控制系统（ＬｏａｄＳｅｎｓｉｎｇ），该系统的功能是通过设在主阀芯前的阻尼孔来实现的，当系统通过多个阻尼孔操纵多个执行元件工作，所需的流量大于液压泵所能提供的流量时，阻尼孔的压差调节将会失效，结果是流量优先流向较低负载压力的执行元件，而较高负载压力的执行元件降低其速度直至停止运行。

为了改善起重机产品的性能，有效地发挥其性能，我厂在中大吨位全地面起重机上采用了ＬＵＤＶ控制系统。

所谓ＬＵＤＶ控制系统，即是指负载独立流量分配系统，该系统以执行元件的最高负载压力来控制液压泵的斜盘并具有压力补偿功能，这种功能是通过设在主阀芯后的压力补偿阀来实现的。

当执行元件所需的流量大于液压泵所能提供的流量时，系统将按比例把液压泵所提供的流量分配给各执行元件，而不是流向较低负载压力的执行元件。

2010年9月第38卷第18期机床与液压MACH I N E T OOL &HY DRAUL I CSSep.2010Vol 138No 118DO I:10.3969/j 1issn 11001-3881120101181017收稿日期:2009-08-11作者简介:李中复(1945—),男,教授,研究方向为液压系统仿真、工程机械液压传动与控制。

电话:150********,E -mail:lizhf@linon 1com 1cn,lzf4508@1261com 。

博世力士乐M7多路阀中定流量阀与差压式顺序阀分析李中复,唐剑锋,吴友义(杭州力龙液压有限公司,浙江杭州311215)摘要:分析博世力士乐M7阀中的两个阀的结构、功能和职能符号及其在M7多路阀中的作用。

按照我国的液压元件命名习惯分别命名两个阀为定流量阀和差压式顺序阀或差压式溢流阀。

为便于理解,按照D I N 2I S O 1219标准拟定这两个阀的参考职能符号。

关键词:博世力士乐多路阀;LUDV 流量分配;LS 负载敏感;定流量阀;差压式顺序阀中图分类号:TP137 文献标识码:B 文章编号:1001-3881(2010)18-046-2 博世力士乐M7多路阀具有LS 负载敏感回路、LUDV 与负载无关的流量分配功能,因此广泛应用于工程机械。

但其中的两个阀(图1中的阀1和阀2)的名称、结构与功能,业界有不少说法。

作者在文中介绍自己的理解供参考。

图1　力士乐M7阀油路图(部分)1　定流量阀(Constant Fl ow Valve )111　名称的确定图2　阀1原理图力士乐M7阀油路图1中阀1应该叫定流量阀。

从原理图上看除了阀芯符号居中外,与调速阀(国外叫Pressure Compensated Fl ow ControlValve,压力补偿流量控制阀)还有一点区别:节流阀部分是不可调的固定节流阀。

差压式减压阀控制固定节流阀入口与出口压力差使其流量大体恒定。