基于AMESim的负荷传感与LUDV液压系统的仿真研究

　　0前言

　　负荷传感技术因其高效节能的特点，被广泛应用于工程机械、矿山机械等领域。工作中，负荷传感液压系统能实时地将负载的压力信号反馈给负荷传感变量泵，变量泵根据压力信号实时地调节自身的流量和压力，使之与负载需求相适应，满足负载的需要，这极大地减少了功率损失。同时，当多执行机构同时工作时，负荷传感多路阀采用了压力补偿技术，通过控制多路阀的开度来控制各执行器的速度，而与各执行器的负载没有关系，大大提高了工程车辆的可操作性。

　　载没有关系，大大提高了工程车辆的可操作性。在负荷传感液压系统中，当多执行器同时工作时，如果各执行器的总流量需求大于泵的最大输出流量，会使系统失去复合动作的能力，而LUDV液压系统则很好地解决了这样的问题。

　　1负荷传感与LUDV液压系统

　　负荷传感(LS)与LUDV液压系统一般为单泵多执行机构工作，它们的构成一般有负荷传感变量泵、压力补偿阀、梭阀等。它们的原理图见图1和图2。它们最大的特点就是系统的输出流量与负载没有关系，而只与阀口开度成正比，下面对这两个系统的特点分别说明。

　　1.1负荷传感液压系统

　　图1为负荷传感液压系统的原理图。由图可知，负荷传感液压系统的压力补偿阀为一定差减压阀，它与多路阀组成了一个调速阀。

　　根据伯努力流量方程

　　式中Q———流量，单位为m3/s;

　　Cd———流量系数;

　　A———阀的开口面积，单位为m2;

　　Δp———多路阀口前后压差，单位为Pa;

　　ρ———液体密度，单位为kg/m3。

　　由公式可知，系统的ρ和Cd一般为定值，那么流量只与A和Δp有关。如果Δp为一定值，则系统流量Q与阀的开口面积A成正比，阀口开度增大，流量增大，阀口开度减小，流量减小，与负载没有关系。

　　由原理图可知，Δp其实就是压力补偿阀设定的压力，为一定值。这样系统的流量只与阀口的开度大小成正比，而与负载无关。

　　通过对系统原理图的分析还可以得知，如果工作系统需求的流量超过泵供油能力的极限时，最高负荷回路上的执行元件速度会迅速降低甚至停止，压力油大部分或全部流向低负载执行机构，从而使工作机构失去复合动作的协调能力。

　　1.2 LUDV液压系统

　　从上面系统的原理图可知，负荷传感液压系统是阀前压力补偿，LUDV液压系统是阀后压力补偿，负荷传感液压系统的压力补偿阀是基于定差减压阀，而LUDV液压系统的压力补偿是基于比例溢流阀。LUDV液压系统中，根据压力补偿阀的受力平衡可以得到如下的关系式：