行走机械液压恒流量系统（二）控制特性分析
一、高精度控制范围(转换位)的功率损失
如果调节方向控制阀的阀口, 来进行高精度的节流流量控制, 则不可避免地会产生功率损失。对于正遮盖的情况, 多
余流量经溢流阀卸荷。由于溢流阀的设定值p1高于负载压力p2, 还会有多出的压力。这就意味着多余的功率一部分在节流口, 一部分在溢流阀; 这些多余功率转化成热能。
图一上图表示未运行时驱动设备的特性(中位循环)
图一中图, 驱动设备的功耗占 25%
图一下图, 三个驱动设备同时运行，PN 有用功率 PV 功率损失
图一 OC 系统的功率损失
二、功率界限内的特性
（如图二）驱动设备的速度, 决定于负载压力(更准确地, 决定于输入/输出的压力差)。如负载压力上升, 则速度下降。如负载压力达到最高供油压力pmax, 则驱动设备会停止。这种停止的出现, 与阀芯的位置无关。通过P 路管道上安装单向阀, 可以防止驱动设备可能的下降。
如果多个驱动设备同时运行, 则负载压力最低的那个设备, 最先得到供油(决定与负载压力)。
当这些驱动设备的负载压力较低、阀芯开口较大时, 有可能是驱动设备的理论流量大于液压泵现有输出流量。这时,
溢流阀的调节无效, 结果泵的压力略高于最高负载压力。
图二 OC 系统在功率界限内的特性
三、阀芯的遮盖
通过阀芯在高精度范围内适当的遮盖量,可以减小功率损失。
正遮盖（图三）
阀芯离开中心位置时, 液压泵的输出流量还未到达驱动设备, 中位循环油液就已被断开。在中部位置, 液压泵的输出
流量经溢流阀p1 口卸荷。频繁地在该阀位运行, 造成的功率损失是十分可观的。
负遮盖（图四）
在中位循环油液断开之前, 液压泵的输出流量就先行到达驱动设备。这时, 中位压力仅提高到负载压力p2或略微高于
负载压力。 由于这样, 功率损耗大为降低。在图中, 即p1压力线的下降。而且,阀位的转换过程更为平滑, 驱动设备也
更为灵敏。通过P 路管道上安装单向阀,可在中位预防驱动设备所不希望的下降。溢流阀只会在超载时才起作用, 也
即只起安全阀作用。
在这种情况下, 功率细分如图五所示。
图三 正遮盖
图四 负遮盖
图五 负遮盖的功率损失
四、控制特性
阀芯的节流口几何形状, 使得流量qv随阀芯行程s 而逐步增加, 保证平滑起动。流量受简易节流阀的影响, 也即决定与压差Δp。这就意味着, 随着负载的增加, 驱动设备的速度减小。随着负载的变化, 只有对阀芯行程作适当的校正,才可能获得大致不变的速度。在负遮盖时, 由于中位循环油液需经较大的节流处理, 因此在较高负载压力下,只有较长的阀芯行程 s 才会开始有流量流向驱动设备。阀芯行程 s 中建立的压力p, 决定于高精度控制的正遮盖量。（如图六）
图六 OC 系统的控制特性曲线
五、阀芯的操纵力
在常规系统中, 液动力也即阀芯的作用力, 会随液压传输功率的增加而增大。
图七 OC 系统的操纵力
六、系统的优缺点
优点: 系统简单、功耗低 、元件简单、压力总是高至所需的值(不在高精度控制范围)。
缺点:
需要较大的阀开口, 因为需要持续的大流量、中位循环油液依次通过全部阀门→压力损失、多个驱动设备并联有问题、负载压力与流量相关、可能需要多个泵。
