当我还是一名水力学学徒时,我发现压力补偿的概念很难理解。我的部分困难也是由于我难以理解压降,这与压力补偿密切相关。
对于一般的压力补偿,它描述了一种改变孔板以保持流量而不考虑压差的组件。具有这种功能的最常见组件是压力补偿流量控制。
在压力补偿式流量控制中,流体静压器集成在阀门中,这是一个通过流量控制的计量部分测量压降的组件。这可能是一个针形阀或其他可变孔。水压静压器测量孔口前后的压力,并维持一个设定的压差。
通过了解压降,你就知道了上游和下游压力之间的关系。例如,如果有10gpm进入两个相同的平行固定孔中的一个,下游压力较低的孔将流动得更多。压降是推动流体通过限制所使用(或浪费)的能量,压降越高,流量越高。如果上游压力为3000psi,下游压力为500psi,这个例子将比下游压力为2900psi的第二个孔的流量更大。
在我的两个例子中,一个孔有2500psi的压降来创造流动,而另一个孔只有100psi的压降来创造流动,这几乎不允许涓涓细流。在这两个孔中增加一个水压调节器(压力补偿器),可以根据孔的设置或尺寸提供恒定的流量,而不是流量控制的入口压力。
图中的补偿器显示了如何在孔口之前测量压力(在这种情况下,压力调节器内部),然后在孔口之后测量压力。测量的两个点之间的差值就是压降,补偿器将试图根据保持补偿器打开的弹簧的强度来维持特定的压降。
随着压降的增加,液压器左侧的水压开始推动液压器关闭,减少了可用于可变孔板的流量,从而降低了压降和孔板处的流量。
如果孔板下游的压力增加(比如负载),那么压降就会减小,流量也会减小。但是,在节流孔后,水压会进一步打开节流孔,从而增加流向节流孔的流量。这再次增加了压降,从而增加了流量。
液压静压器将平衡连续的高压降和低压降,以帮助孔板保持精确的压降,而不受负载压力的影响。流量仍然是由液压器的弹簧压力产生的压降的函数,而不会因上游和下游压力不一致而变化。
这是一个简单的压力补偿的例子,但它揭示了理解压降的重要性。对压降的理解可能是掌握水力学所需的最重要的基础知识,所以如果你是水力学新手,你应该花大部分时间在这方面。
了下:移动式液压头
