基于AMESim的负荷传感液压同步系统仿真研究

　　0 引言

　　随着液压技术在工程领域中的应用日益扩大，大型设备负载能力增加或因布局的关系需要多个执行元件同时驱动一个工作部件时， 同步运动就显得尤为突出。同其它同步方式相比,液压同步驱动具有结构简单、组成方便、 易于实现自动控制和适宜大功率的场合等优点。 但是由于液压系统的泄漏、执行元件等存在的非线性摩擦阻力、控制元件间的性能差异、各执行元件间负载的差异、系统各组成部分的制造误差、油液的可压缩性等 因素的影响，将造成多执行机构的同步误差，如果不能有效地加以控制并克服这种同步误差， 系统将不能正常工作[1]。

　　而在用单泵(或一组泵)驱动多个动作的液压同步系统中，有两个问题需要解决：一是在单个动作系统工作时，当负载变化时相应动作系统的速度要保持 恒定;二是多个动作系统的同步问题， 即各动作系统的流量分配比例要保持恒定[2]。 负荷传感液压控制技术是一种比较理想的解决上述问题的方案。

　　1 负荷传感系统工作原理

　　负荷传感控制系统是将节流调速和容积调速相结合的容积节流调速液压控制系统， 具有节流调速和容积调速的所有优点。 负荷传感控制技术主要利用负载敏感和压力补偿技术，可用单泵(或一组泵)驱动多个工作系统，通过流量控制阀，使流量按照需求比例分配到各工作系统，且各动 作间相互独立，互不干扰。

　　由图1 的原理图可知， 负荷传感液压同步控制系统主要由负载敏感泵、压力补偿阀、电液比例流量控制阀、梭阀及液压缸组成。

　　1.1负载敏感泵工作原理

　　负载敏感泵工作原理如图2 所示。

　　pL为负载需要的压力， 通过流量控制阀 5 的流量QL为负载需要的流量。 敏感阀的阀芯位移会引起泵斜盘倾角的改变， 斜盘倾角的改变又引起流量和压力的变化，压力、流量、阀的位移的变化相互作用，构成一个负反馈过程。 当它们达到平衡时，泵就会在稳定状态下工作。 通过分别调节 LS 阀、压力补偿阀的弹簧预压缩量和流量控制阀，可以得到需要的流量和压力。 泵的工作状态可分为下面四个部分。

　　(1)待机状态。

　　负载停止工作时，阀 5 关闭，系统处于待机状态。泵出口的压力油经过 LS 阀和压力补偿阀进入变量缸敏感腔，推动变量活塞减小斜盘倾角，使得泵的流量减小到最小值，泵出口压力降至与 LS 阀调整弹簧弹力相等。 由于斜盘倾角不完全为零，变量泵将产生一定的小流量，用于补偿泵自身的内泄漏。 待机时系统处于低压小流量状态。