K3V液压泵变量原理

变量泵的控制压力采用操纵阀（换向阀）的先导油压。随着液压泵变量机构的先导压力上升，变量泵的摆角（排量）增加，故称为正流量控制。

液压先导压力不仅控制换向阀，还附带用来调节泵的排量。通过对先导压力的大小的调节，同时也调节了阀的开度和变量泵的摆角。

执行元件不工作时，泵的变量机构上没有先导压力，摆角最小，泵只输出极小的流量。如果操纵液压先导手柄使执行元件工作，则液压先导油路中将建立起一个与手柄偏转量成正比例的压力，该压力开启换向阀并调节泵的排量。泵流量及由此产生的执行元件的工作速度与操纵手柄的偏转量成正比

泵只是输出实际所需的流量，因此按需求控制流量减少了系统的能量损失和发热。 一个液压系统具有良好的调速性能，应当使其调速的稳定性与负荷和发动机的转速变化无关。（功率利用率不高，结构较复杂，流量虽取决于需求，但受负荷压力影响）

3， 负流量控制

泵输出的油液通过操纵阀（换和阀）阀杆的控制将油分成两部分：一部分去液压缸或液压马达，是有效流量，另一部分通过阀中位回油回油箱，为浪费的流量。为控制这部分浪费流量，使它保持在尽可能小的范围内，在操纵阀中位回油道上加一个节流孔，通过节流产生压差，将节流口前压力引至泵排量调节机构来控制泵的排量。通过节流孔的流量越大，则节流口前先导压力越大，泵排量越小。

泵变量机构的控制压力（先导压力）与泵排量呈反比关系，故称为负流量控制。 4， 负荷传感控制系统

负荷传感（LS）控制系统，其控制阀无论是中心开式方式还是中心闭式方法，都附带着有压力补偿阀，并逐步采用电子控制。与传统的液压系统比较，采用负荷传感的液压系统的主要优点如下：

（1），节能效果显著，普通三位六通换向阀，无论采用定量泵还是变量泵，总要有一部分液压油经溢流阀溢掉，浪费了能量，而使用负荷传感变量系统，泵的流量几乎全部用于负载上，泵的出口压力仅比负荷压力大出一个很小的压差△P（一般△P＝1～2MPa）.

(2),流量控制精度高，不受负荷压力变化的影响。

（3），几个执行元件可以同步运动或以某种速比运动，且互不干扰。普通三位六通阀系统用的是并联油路，当几个执行元件同时动作时，液压泵输出的压力油首先到达受力小的执行元件去，很难达到同步。

负荷传感系统可以有阀控制负荷传感和泵控制负荷传感两种基本方式，但发展趋势是以微处理器为核心的泵阀联合控制方式。

变量泵的变量机构根据来自LS口的负荷压力可自动地对泵的斜盘摆角进行调节，从而控制泵的流量始终等于执行元件所需流量。当负荷压力升高时，泵的摆角自动调小，从而减小泵的流量，反之，则泵的摆角增大，增大泵的流量。

缺点：为了保证液压系统的正常工作，泵输送的压力只能与最高负荷压力相适应，即负荷传感控制只在最高负荷回路起作用，对其他负荷压力较低的回路采用压力补偿，以使阀口压差保持定值，

（1），中心开式负荷传感系统OLSS

中心开式负荷传感系统由切断阀，负流量控制阀，控制泵，射流传感器和伺服缸等组成，其基本控制方式为负流量控制。

（2），中心闭式负荷传感系统CLSS

两个负荷敏感泵包括变量泵和LS阀及TVC阀。负荷传感多路换向阀带有各自的压力补偿阀。 ① 负荷传感阀LS

负荷传感阀有多种结构形式，但其原理是相同的，属于等差减压阀，此减压阀两端作一个压差△PLS（称为LS压差）而△PLS＝PP（泵输出压力）－PLS（负荷传感油路输出压力），如果LS压差△PLS变得低于LS阀调定压力（当执行元件负载压力高时），则泵旋转斜盘移向最大输出量位置，如果该压差变得高于LS阀调定压力（当执行元件负载低时），则泵旋转斜盘移向最低输出量位置。

力士乐《负载传感阀LRS》

负载传感阀是个流量控制阀，它根据负载压力来工作以调节泵的排量，使之适应，执行器的需要，泵的流量受装在泵与执行器之间的外部节流（多路阀，节流阀）的影响低于设定压力的整个范围内不受负载压力的影响，

比较节流上游和下游的压力并保持节流压降（压差△P ）恒定， 从而把泵的流量保持恒定，

l 如果压差加大，则泵朝V 回摆，如果压差减小，则泵V 朝摆出直到阀中恢复平衡。

② TVC阀

CLSS系统设有恒功率控制功能和恒压控制的切断功能，这是由TVC阀（变转矩控制阀）来实现的。当主泵输出压力1（自身压力）和1（另一台主泵压力）升高时，在TVC阀的控制下，即使控制阀行程变大，也不会输出大于恒功流量（依据输出压力而定）的压力油。恒功率控制，因而由泵吸收的功率不会超过发动机功率，当载荷增加而发动机转速下降到低于调定值时，则由

控制端根据发动机转速下降程序，向TVC阀电磁线圈发出增加电流X的指令以减小泵的旋转斜盘角度。

TVC阀恒压控制，在CLSS系统的结构设计上，TVC阀的动作优先于LS阀的动作，所以在TVC阀切断功能支配下，变量泵仍保持小斜盘角度。TVC阀的切断是这样完成的：在泵压1接近于卸荷压力时，由电路中的PVC（泵阀控制器）给TVC阀电磁线圈发出执行断流的指令，从而使泵输出流量降至最小。

5， 负荷传感分流器LUDV系统

当多个执行元件同时工作，所需的流量大于液压泵的流量时，将产生供油不足的现象，不能使正在工作的执行元件与负载无关的控制得到保证。LUDV系统能保证在供油不足时，所有执行元件的控制速度按正比下降，并由此来保持与负载压力无关的控制。

LUDV系统一般由一个负荷传感控制的变量液压泵，LS压力补偿阀，多路控制阀，先导供油装置，先导控制单元，液压工作装置和管路等组成。

为了克服普通负荷传感控制系统的缺点，力士乐公司在LUDV液压系统中设置了负荷传感分流器，其主要作用是保证在供油不足时所有执行元件的工作速度按比例下降，以获得与负荷压力无关的控制。

压力补偿阀是基于定差减压原理

流量分配型压力补偿阀是基于比例溢流原理，最高负荷压力作为比例控制信号传递给所有的压力补偿阀，同时负荷传感器也在最高负荷压力的作用下，对液压泵的排量进行控制，使泵的输出压力较最高负荷压力高出一个固定值，这样所有的多路阀阀口的压降都被控制在同一值，即使泵出现供油不足现象，虽然执行机构的速度会下降，但由于所有阀口的压降是一致的，因此各工作机构的工作速度还会按阀的开口面积保持比例关系，从而保证动作的准确性。

当执行元件所需流量超过泵输出流量极限时，LUDV系统中各节流孔压差△P始终保持相等，流量总是与节流孔面积成正比，所有执行元件将以同一比例减速，并能独立平稳地工作，保持操作人员预定的工作运动轨迹，而与负荷和泵流量大小无关。

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