闭式循环液压系统工作原理

gdliangdemin

请教各位大虾：
    附件是本人目前正在使用的美国进口的大型养路机械的走行液压系统原理图（部分），它使用的是REXROTH的驱动泵，PAKER马达，DLC（digiter loop controller）数字循环调速系统。我对其中的一些不甚了解，特来请教大家，望不吝赐教。
3 q5 i1 r* Y5 o2 {. }0 O5 F* n& z5 |    1、图中液压马达是如何实现制动的？
& y; w; V+ b; X2 ^" @    2、蓄能器除了给马达启动瞬间提供液压变量缸压力（以实现最大扭矩)，还有什么作用？
0 X4 P- {( L* l    3、补油泵一路给微米滤清器过滤后进入马达，滤清器又有旁通，为什么在滤清器前还有一个旁通？
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  P6 Y9 D+ u1 o. y/ N5 [    第一次发帖，先感谢大家的热情帮助！

[ 本帖最后由 9619 于 2008-5-25 00:33 编辑 ]

gdliangdemin

本车的磨头砂轮是通过双压力控制的，即磨头下压油缸的下腔和上腔各有两个不同的压力系统进行控制，以实现保持一定的切削量，而又不会压力过大。而控制它们的是一个叫wandflush阀，现在请问它的伺服阀的控制过程。我很想知道放大图中60psi跟5psi的确切关系，到底是大于60psi时伺服阀完全卸荷（即磨头提升），还是部分卸荷让其压力稍微降低，或者还有别的结果？

[ 本帖最后由 gdliangdemin 于 2007-10-29 21:27 编辑 ]

gdliangdemin

版主，有回复时是不是有短消息提示啊？我好想早点知道啊

wuwanfu

首先：
5 T" Z/ `' Q9 X6 B# O8 S  X2 E* {    1，马达是有制动阀的就是那个调整为330.9bar的那对带补油功能的制动阀。（图上应该还带高压溢流阀和低压溢流阀）
( }3 N! {" d) `4 m* V) E) b    2，在图中蓄能器的作用是可以在马达制动时抑制液压冲击。
    3，这个是防止滤芯堵塞是哟拿的旁路！图上的东西有点看不清楚（一般那个单项阀选值开启的压力是5bar）
其次：
    这个的5 和60的变化主要取决于负载的变化！应该是部分卸荷压力稍微降低！（因为伺服阀有一边是通过自身的液动力控制的，这有点像比例控制泵）
     但是我有个疑问，一般的图在单项阀上标数据应该指的是单项阀的背压压力（即他的开启压力），如果图上的的压力是他的开启压力的话！那么就是到60伺服阀完全卸荷了！不过这种可能性我感觉小一些！
( R8 s' n) s, `8 z5 T8 R这只是我个人的观点！楼主的图实在看不清！

gdliangdemin

首先感谢，但是有一点我忘记跟大家说了，我在铁路沿线出差，用的是CDMA上网，网速跟电话线差不多，所以想上传再大的附件估计很困难，经常是掉线。因此只好给大家传了一个不是分辨率比较低的图了

gdliangdemin

感谢楼上的兄弟
    1，马达是有制动阀的就是那个调整为330.9bar的那对带补油功能的制动阀。（图上应该还带高压溢流阀和低压溢流阀）————你把马达和泵弄反了，因此下面这个解释就不通了。这是一个双向变量泵，330.9bar那两个阀是泵的工作压力限压阀，他是一个溢流阀。它的安全阀在这两个阀的下面413.7bar那个。
    2，在图中蓄能器的作用是可以在马达制动时抑制液压冲击。————上面说了，反了，马达的压力无法进入蓄能器的。我在帖子上说了，它的第一作用是给马达启动时提供扭矩用的，即推动变量液压缸，让其斜盘倾角最大，扭矩也最大。
0 T0 \+ R$ ^+ q3 f/ s, x% c- k    3，这个是防止滤芯堵塞是哟拿的旁路！图上的东西有点看不清楚（一般那个单项阀选值开启的压力是5bar）————滤芯已经有旁通了啊，为什么还要这路呢？园路也看不清，画得像两根平行线在管路两边，我觉得像节流阀。
其次：
    这个的5 和60的变化主要取决于负载的变化！应该是部分卸荷压力稍微降低！（因为伺服阀有一边是通过自身的液动力控制的，这有点像比例控制泵）————这个阀就叫做电子比例阀。他是由一个单片机控制它的比例电流的。

gdliangdemin

这回重新认真弄了一下图，应该清楚些了，希望大家谅解，我是从pdf上面考了其中一张下来，整个文档七十多兆，没法全部上传。

gdliangdemin

试了几次，终于发现怎么把分辨率调高一点了，不好意思啊，版主。现在这个觉得清晰了，再不清晰，我也没办法了，估计各位很少用电话线上网（或者cdma、gprs等），体会不了那种对文件大小非常敏感的心情吧。

gdliangdemin

但是我有个疑问，一般的图在单项阀上标数据应该指的是单项阀的背压压力（即他的开启压力），如果图上的的压力是他的开启压力的话！那么就是到60伺服阀完全卸荷了！不过这种可能性我感觉小一些！
3 J) \: t, M: B7 ^7 D4 @9 i这只是我个人的观点！楼主的图实在看不清！
——————
——————当打磨砂轮向下压时，为防止压力过大，切削量过大，或者遇到别的凸起部分钢轨时，它的下油腔会将这一压力信号传递给上油腔，而上油腔连接着ENBALE阀，然后到达60psi单向阀边，如果压力差大于60psi，将推动比例阀的阀芯，促使它减小排量，降低打磨压力。至于减小压力的时间或时机，由该阀所在的单片机和计算机联合控制，在计算机上设置一个叫PID的参数来调节比例阀压力反应的速度……
" u7 Y) v; v# _% ?( {1 B% M9 |4 q: b我现在不是很明白的是，什么时候比例阀会截止，磨头将提升？

wuwanfu

这个比例阀是带反馈的！就是我们所说的带放大板的比例阀！你说什么时候截止！这应该是会中位的时候就是截至的！PDI调节器的只是调整他的60压差值！就是说在PDI调节器作用于比例阀的时候，此阀不会关闭的！因为PDI调节器是在有输入量的时候才有作用！P的作用是输出量于输入量成比例！I是输出量为输入量对时间的积分。D只有对变化的输入量才有积分反应！
过滤器没有旁路了只有一个单项阀的旁路！
330.9的那个阀楼主说的变量泵溢流用的!那么这个马达就不能一下子直接停下来了！不过我个人认为还是有给马达制动的效果！从图中可以看出24.1的那个阀对制动也起作用！楼主可以看看现场！看有没有制动的效果！

gdliangdemin

这个比例阀是带反馈的！就是我们所说的带放大板的比例阀！————你说对到了，确实是这样
; \) D1 t5 K% i& K" \- ]你说什么时候截止！这应该是会中位的时候就是截至的！————我是想了解什么环境或者说什么条件让它截止，你说中位截止那是结果不是过程啊兄弟。
PDI调节器的只是调整他的60压差值！就是说在PDI调节器作用于比例阀的时候，此阀不会关闭的！因为PDI调节器是在有输入量的时候才有作用！P的作用是输出量于输入量成比例！I是输出量为输入量对时间的积分。D只有对变化的输入量才有积分反应！————关于PID（我们车上的资料，计算机里显示都是PID而不是PDI）你的表述都基本正确，不过我们的领导说不是调整60psi的压差值，而是阀动作的响应时间。这点我不敢说你对还是我的领导对。
# _% K2 l( z$ W( Y/ a$ r. g. ~过滤器没有旁路了只有一个单项阀的旁路！——————麻烦您看一下我局部拷屏的图，“BAR”旁边那个黑色的小方框，这一路不是跟滤芯那一路并联吗？麻烦你解释一下这个通路好吗？还有上面那个带><符号的管路，是节流阀吗？起什么作用？
: L& g2 R! K  E8 }" R 330.9的那个阀楼主说的变量泵溢流用的!那么这个马达就不能一下子直接停下来了！——马达当然不能一下停下来啊，关于马达制动方面的原理，建议楼上的兄弟再上网看看资料，我这里有，可以参考一下，但我不知道这图上面是怎么制动的。
————参考资料：马达液压制动原理：
一般回路液压制动原理
（1）用溢流阀制动的回路
本回路可对液压马达实现双向制动，并能起到缓冲作用。当换向阀回复到中位时，液压马达在惯性作用下成为液压泵，经高压侧（对泵而言）的单向阀供油给溢流阀，溢流阀限制了冲击压力并使马达制动，液压泵又可经其低压侧的单向阀从油箱自吸补油。
（2）用蓄能器制动的回路
在靠近液压马达的进出油口处装设蓄能器，可对液压马达实现双向制动。当换向阀回复到中位时，原马达的出油口因马达变为泵而成为高压，该侧的蓄能器容纳泵所排出的油，另一侧的蓄能器则可提供补油。
（3）用常闭式制动器制动的回路之一
: W: S3 u- V; J本回路通过二位液动换向阀控制制动器。手动换向阀在左位或右位时，压力油经液动换向阀进入刹车液压缸，克服弹簧力打开刹车，使液压马达工作。当手动换向阀置于中位时，刹车缸中的液压油经液动阀和手动换向阀排回油箱，对马达实施制动。
（4）用常闭式制动器制动的回路之二
本回路在液压泵的出油口和刹车液压缸之间加有单向节流阀。当手动换向阀由中位切换到左位或右位时，压力油需经节换阀进入刹车缸，因而刹车装置缓慢打开，以使液压马达平稳起动。当需要刹车时，手动换向阀置于中位，刹车缸中的油经单向阀排回油箱，故可实现快速制动。
（5）用常闭式制动器制动的回路之三
本回路通往刹车液压缸的控制油取自溢流阀的遥控口。图示位置，液压泵排出的油经溢流阀卸荷。当电磁阀带电时，因压力油要经过溢流阀主阀芯或阀体上的阻尼孔才能进入刹车缸，故可缓慢打开刹车。当电磁阀断电时，刹车缸中的油经换向阀直接通油箱，因而可迅速对马达制动。

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' o" Q  F0 S1 ~. ~, X: p0 `' T不过我个人认为还是有给马达制动的效果！————我也有同感，不过最好能证明或分析一下。
3 Y1 F2 {5 U+ X+ k0 j0 f8 t从图中可以看出24.1的那个阀对制动也起作用！————这个阀是补油泵的溢流阀，楼上兄弟可要看清楚啊，它很大关键是比冲洗阀（在马达下面，每个马达都有一个，即15.1bar那个）溢流压力大，保证冲洗液压油时可以源源不断的进行补油。
& N6 n3 L- {% L/ p: c楼主可以看看现场！看有没有制动的效果！——看来我得再贴张图给你看看，现场是看不到的，马达连着变速箱……

gdliangdemin

节流阀（我这样认为的）在下面这张图放大给大家看，希望能有高手分析下。
图上方那个><符号。
( ?  V1 T8 W3 o% e# d5 r. @
2 S+ j. ~5 w" r; f# Z另外再贴张现场图：
马达的安装位置图

gdliangdemin

马达的位置图补充，这个稍微直观一些。

wuwanfu

首先12楼！那个不是节流符号！我以前看过这个符号的作用！现在想不起来了（可能是防跳加固定用的真的想不起来了）！不好意思是PID调节器！随工人师傅说说习惯了！其实他是综合了P,D,I的三种特性的！我们能看到的就是一个调节的电位器了！
现在关键就是在马达的制动上！我上面说的制动方式就是你上面提到马达制动形式的一和二！这个就不好说了！一般的闭式回路都是这样制动的！那个AXLE2最顶上那个阀也可以制动的！如果选这种制动方式应该来讲不好！就像你上面说的用换向阀制动了！
, K5 Z' N1 ^' D2 D; y1 y9 Y还有就是你超过PID调节器的范围（是调节器不具有饱和的微分特性！），就是我们常说的不就可控了！在你这个机器上应该是截止的！

# E# o( Q: z6 v[ 本帖最后由 wuwanfu 于 2007-11-1 14:44 编辑 ]

wuwanfu

楼主用电话线把这么多图片传上来辛苦了！致敬！！！！！

gdliangdemin

那个AXLE2最顶上那个阀也可以制动的！如果选这种制动方式应该来讲不好！就像你上面说的用换向阀制动了！——————那个阀是enable阀，即是使能阀，他的作用是让补油泵的压力油直接回油箱卸掉，这样就没有压力油进入ep阀，当然就没有压力油进入泵的变量液压缸，而泵的斜盘在弹簧的作用下回到0°，泵没有排量输出，这个我并不认为叫制动，就是使能啊。我要问的是马达的自动行为，比如下坡时他的自动制动行为，油路如何走。蓄能器那边是不可能的，你没看到蓄能器只能进入马达的管路，而马达的油压无法进入蓄能器啊。所以问题仍然没有回答，还是只有那两个330.9bar的溢流阀来制动。图上已经清楚表述，所以就别考虑换向阀了的制动了。

还有就是你超过PID调节器的范围（是调节器不具有饱和的微分特性！），就是我们常说的不就可控了！在你这个机器上应该是截止的！————我赞同你的观点，但是表现在液压上是什么时候截止呢？还是不需要管液压方面，就是说只要超过pid设置的范围就会由电路直接截止呢？这点我没有完全理解，就是到底是液压行为还是电路行为。

, S! u- [7 [8 s感谢你的解答，辩论中我慢慢理解了更多……
还有我说的那个><符号，还希望你能什么时候记起就告诉我哦^_^

cnyang98

原帖由 gdliangdemin 于 2007-10-29 21:07 发表 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
* Y( ~8 G  f, c+ F  ~" G   1、图中液压马达是如何实现制动的？
    2、蓄能器除了给马达启动瞬间提供液压变量缸压力（以实现最大扭矩)，还有什么作用？
    3、补油泵一路给微米滤清器过滤后进入马达，滤清器又有旁通，为什么在滤清器前还有一个旁通？

3 b; Y9 V! c0 v" Y
真累，终于看完你的第一个问题了
    1.这个泵我推测是力士乐的A4VG125EP,楼主看样本就能理解此原理图了，样本上有详细的说明
     2.马达在制动时
           a、泵的变量机构自动归0的哪个阀，叫做刹车阀就是让补油泵的压力泄掉，控制斜盘
% \# H( @; X. ~5 q& N/ ]                 的压力为0自动归0。
# z& T  k* a) ?$ G8 ?            b、泵的斜盘归0后，依靠两个溢流补油刹车的
   3.楼主说的蓄能器的作用我认为是不对的，因为他的最高压力只有24bar，应该是为闭式回路提供稳定的压力源
( J: ?7 y$ b3 `2 d' \) B0 r  4.我看原理图没找到，我们也在用这种回路，那应该是在滤油器堵了之后，直接回油箱是系统没有动作，保护系统之用

wuwanfu

我同意楼上的意见在马达的制动和滤芯上面！
1 x' C  P$ b$ ^5 W$ l  y9 ]& a我看了这张图第一反应就是直接给马达制动的是溢流加补油的那对阀！后来第二次看觉的AXLE2阀也有制动的效果！楼主说是使能也可以。不做始终有为马达制动的效果！在滤芯上就是堵塞旁路堵塞用的！
不过在蓄能器上我同意楼主的意见！应该是为马达气动提供大扭矩的！给泵的最大排量！

gdliangdemin

非常感谢！！！看了cnyang98和wuwanfu 两位大哥的贴脑袋进一步明了！有些问题还得继续争论一下，呵呵
+ y1 e% `$ |3 I4 m* S) X1 I
1 I9 P* u' e7 Y) A- y# e% n5 X1.这个泵我推测是力士乐的A4VG125EP,楼主看样本就能理解此原理图了，样本上有详细的说明————你说对了，泵的型号是AA4VG125EP2DM1/32L-PSF52F071D，这个泵的资料全是英文（兄弟你那有中文的吗，可否送一份？），又多，我都不想去看，现在看来不看是不行了。
; {: ?* w! {  t0 S6 S9 V     2.马达在制动时
           a、泵的变量机构自动归0的哪个阀，叫做刹车阀就是让补油泵的压力泄掉，控制斜盘
, Z" f9 y8 m3 ?' s' K, c- O                 的压力为0自动归0。————这是关于泵在制动时的动作，姑且不去讨论它是人为的（比如假如只是下坡，人为并没有控制ep阀的电流，那么泵应该是保持排量的），我想知道马达，或者说整个闭式循环通路里的制动情况
            b、泵的斜盘归0后，依靠两个溢流补油刹车的————这两个阀的调节压力是4800psi，那么马达的制动力也只是限制到此了吗?
. [; B( j+ @5 \0 [   3.楼主说的蓄能器的作用我认为是不对的，因为他的最高压力只有24bar，应该是为闭式回路提供稳定的压力源————我觉得你应该再看看图，蓄能器只是跟低压油路，即补油回路相连，它怎么稳定高压呢？充其量也只是稳定补油压力而已。另外我再重申我的观点，给马达在启动前就能有压力油进入变量液压缸，使马达有最大的排量，从而有最大的启动扭矩，当然还要靠电路使能激活。其它的我就还得问大家了。
  4.我看原理图没找到，我们也在用这种回路，那应该是在滤油器堵了之后，直接回油箱是系统没有动作，保护系统之用——————请问你们用在哪种场合呢？还有你说的直接回油箱，我看不出来，你能否再解释清楚一点呢？

gdliangdemin

我同意楼上的意见在马达的制动和滤芯上面！——————我上面说了，我还是不是特别 明白。
* u" v  i3 k1 w- S3 z
我看了这张图第一反应就是直接给马达制动的是溢流加补油的那对阀！后来第二次看觉的AXLE2阀也有制动的效果！楼主说是使能也可以。不做始终有为马达制动的效果！在滤芯上就是堵塞旁路堵塞用的！——————使能阀是这样工作的，它也叫“driver stop”开关，只要我们在运行时，就会让使能阀得电，就是说，只要我们动车，它是一直得电，可以说是不参与制动的。这就是“使能”的含义。
* W; M/ r+ u  e
6 Y1 O6 N0 ?3 {# R( V0 Y8 n不过在蓄能器上我同意楼主的意见！应该是为马达气动提供大扭矩的！给泵的最大排量！——————谢谢，不过希望多些分析，呵呵！

gdliangdemin

还有就是你超过PID调节器的范围（是调节器不具有饱和的微分特性！），就是我们常说的不就可控了！在你这个机器上应该是截止的！————我赞同你的观点，但是表现在液压上是什么时候截止呢？还是不需要管液压方面，就是说只要超过pid设置的范围就会由电路直接截止呢？这点我没有完全理解，就是到底是液压行为还是电路行为。

6 E4 E9 t1 l4 r6 z8 d) G/ X3 f) n8 ]1 {感谢你的解答，辩论中我慢慢理解了更多……
; G2 g6 k% R  |* s% N" V还有我说的那个><符号，还希望你能什么时候记起就告诉我哦^_^

wuwanfu

不好意思！本来写好的！后来吃完饭编辑一下就忘了！PID不可控的时候，应该首先电气将不会给点给比例电磁阀线圈得电！这是比例阀就会回到中位！阀就截止了！我们的比例阀只有给（+，-）24V的模拟量才能动作！至于那个符号我不好说的！我自己也不清楚想不起来了！我在找找资料！你的帖子使我也学到了很多东西！老实说我不是做工程液压的！我是从事工业液压的。全是开式回路！

gdliangdemin

大家一起学习！我想，没有谁都是学同一个专业或同一个工作的，否则我们都跟同事讨论去了，没必要在此发言了。正因为大家不同的专业不同的背景，思路才不容易重复，更容易让我们触类旁通……
————另，关于pid的解释，我觉得楼上说的是对的。

2 ^5 m8 I! R* a9 q2 J- v[ 本帖最后由 gdliangdemin 于 2007-11-3 00:53 编辑 ]

cnyang98

1.今天才算上是好好的看了一边，谢谢wuwanfu和楼主的帖子，让我也学到了PID我还没用过呢
$ |4 Q+ l( Z3 `; V' o, t) P0 A2 G# i2.蓄能器的作用同意楼主的看法。我在做这个系统时不用蓄能器的，这个问题可以继续讨论，
! L3 E- z+ C! N; N# D3 n" ?  是不是老外从安全方面考虑的？
3.楼主说的滤油器前面的旁通我又找了一边没找到，楼主能否把这点的原理图摘录出来更便于
  分析问题
/ L/ S" U: h* {; j9 S楼主这个系统其实挺典型的，能否把资料传上来共通学习一下呢？

wuwanfu

是的！从中我学到了好多！希望楼主把资料传上！这种回路值得珍藏的！