工程機械新型電液比例閥放大器設計黎職富肖昌炎彭楚武?（湖南大學電氣與信息工程學院，長沙41０082）伴隨著微電子、計算機和液壓傳動技術的發展和成熟,數字化、網絡化、分布式控制已成為現代工程機械控制領域的研究熱點。電液比例閥作為電-液－機械轉換的核心部件，具有推力大、結構簡單、對油質要求不高、價格低廉等優點[1]，在工程機械中得到廣泛應用。由于控制器產生的低功率信號無法直接驅動閥心線圈,放大器成為電液比例控制系統中必不可少且非常重要的組成部分。傳統的比例閥放大器一般以模擬電路為主，參數設置、控制算法調節和現場調試比較困難,無法滿足當前工程機械在線調試、網絡集成和分布控制的要求。為適應這一需求，本文在分析影響比例閥控制特性因素的基礎上,對現有的PWM比例放大技術進行改進。以微處理器為核心,研究數字化的功率控制方法。同時擴展CANopen總線接口，實現遠程參數設置、程序下載和網絡互聯。1.比例放大器原理及相關因素應用于工程機械的電液比例閥，按功能劃分有流量閥、方向閥和壓力閥等類型。其內部大都采用一種具有固定行程的線性馬達,稱為螺旋管。在穩定條件下，流過線圈的電流與閥芯位移直接相關。比例放大器正是通過改變線圈平均電流來間接調節閥芯位移。然而，作為一個實際系統，比例閥放大器設計不僅要實現控制信號放大，還要考慮諸多復雜因素。1.1高頻PWM與顫振工程機械電液比例閥一般采用直流電源供電。假設線圈內阻恒定,通過PWM信號控制開關功率管的通斷時間,能實現線圈平均電流調節。電流大小與PWM波占空比成正比。ＰWM波頻率取值范圍為1０0Ｈz～5kHｚ以上,一般將100~4０0Hz稱為低頻，５kHｚ以上稱為高頻。與PWM波頻率緊密相關的是顫振現象。它表現為閥芯相對理想位置的快速、小幅往復移動。顫振能有效消除摩擦阻力和回程誤差，是實際系統中必須考慮的一種有利因素。顫振設計要求幅值足夠大、頻率足夠低,使閥芯能正確響應。通常,顫振幅值和頻率應該針對不同類型、不同工作環境的比例閥進行調節。從電氣角度分析,顫振本質上是線圈電流的紋波。顫振信號的發生方式受ＰWM波頻率的制約。對低頻PWM波(典型值２0０～3０0Hz）而言，由于線圈的電感特性，線圈電流在臨近周期過渡區域表現為一定幅值的下降和上升。這實際上是一種寄生的紋波,其幅值和頻率受ＰWM信號和線圈電感的共同影響。由于紋波與PWM信號耦合，該方法不能實現平均電流和顫振的獨立調節。目前，微電子技術的發展使得5kHz以上高頻PＷM在電液比例控制中的應用成為可能。高頻PWM作用于閥芯線圈時,其低通特性占主導地位，在單個控制周期中線圈電流相對平穩，基本上消除了寄生紋波。此時需要外接紋波發生電路,與控制信號疊加共同完成平均電流和紋波調節。實現了平均電流與紋波的解耦，兩者單獨可調。1.2電流檢測和反饋在電源電壓和線圈內阻恒定的條件下,線圈電流與PWM占空比成比例關系。但是，在工程機械運行過程中，電源電壓波動和線圈發熱引起內阻變化是常見問題。此時,需要測量線圈電流,作為反饋、構成閉環系統(內環）將平均電流調節到設定值[３］。線圈電流閉環控制可以用硬件或軟件實現。傳統放大器大都采用硬件構成PＩ調節器,但調試、參數設置和靈活性方面存在缺陷。軟件方法以MCU為基礎，通過嵌入式算法完成PID整定和在線測量參數反饋。比較適合網絡環境下的電液比例控制系統開發和調試。電流檢測的另一個重要用途是用于間接測量閥芯位移。直接測量比例閥的下游液壓參數往往比較困難、或者成本很高，比例閥外環控制的反饋常以閥芯位移代替。雖然內置LVDT(線性可變差分變壓器）位移傳感器的比例閥產品已經面市，但由于價格和體積等原因在工程機械領域難以普及。通過線圈電流間接測量閥芯位移是一種現實可行的選擇。因為機械負載施加在螺旋管上的力與磁場強度成比例關系，而磁場強度與線圈電流成比例。然而，實際系統中比例閥的構造、外部負載的變化、甚至不同工況都會影響螺旋管運動與線圈電流間的對應關系。此時必須依靠特性曲線進行校正。1.3斜坡控制、死區、增益及其它斜坡控制模塊主要用于延緩輸入命令信號的變化速度。不同控制周期間的輸入瞬變會造成比例閥輸出振蕩，長期作用會損害比例閥性能、降低使用壽命。斜坡控制分上升沿調節和下降沿調節,一般要求單獨可調。閥芯類比例閥通常在起始或中心位置設置一定的死區（或交疊）。此時，線圈電流必須超過一定閾值，系統才能動作。死區能消除零位置的閥芯泄漏,同時也為電源故障或緊急剎車等異常情況提供了更大的安全保障。放大器增益定義為輸出電流與輸入命令信號的比值。如果定義Ｉ-max為滿量程命令信號輸入時所對應的最大輸出電流，那么調節I-max就等效于調節增益。另外，工程機械用比例放大器通常要求提供“使能”控制引腳。它通過一定電平信號打開或關閉放大器，主要用于緊急剎車和安全互鎖。1.4現場總線與網絡接口以現場總線為基礎的分布式控制系統是現代工程機械電子控制技術發展的方向。作為汽車內部ECU串行通信的標準,CAN總線在工程機械領域得到廣泛應用。但是傳統的CAN總線只包含數據鏈路層和物理層的部分內容。要解決不同廠商設備間信息互換和檢測、組態、操作節點等問題,尚需一種開放、標準化的高層（應用層)協議。目前,由CiA（CANinAutomation）組織提出的CＡNopｅｎ協議，在汽車和工程機械領域處于主導地位，已成為事實上的應用層標準[2]。比例閥放大器是工程機械現場總線網絡和分布式控制系統的典型節點。支持ISO11898標準的ＣAN收發器和控制器芯片已相當普及，因此放大器節點實現的難點主要集中在ＣAＮopen協議的實現。工程上主要有三種方法:●根據CiＡ的CANopｅｎ協議和設備行規，自行開發應用層軟件。●購買源碼(如：SｙｓTｅｃ、Peak、Ｐort等），針對特定的ＭＣU進行移植。●選擇帶協議固件(Ｆirmwａｒe)的ＣＡNｏｐen模塊，利用開發套件進行參數配置和網絡組態。其中,自行開發的方法一般周期較長,而且存在協議不兼容的風險。模塊方法成本較高、且靈活性較差、難于擴展。源碼移植方法難度介于兩者之間、批量成本低、且靈活性強，比較適合于OEＭ設備的開發。放大器CANｏpｅn接口產生的價值不僅限于分布式控制所帶有的可靠性增強、硬件成本降低和連線簡化。CAＮoｐｅｎ協議所提供的ＳDO（服務數據對象)可用于遠程參數設置和程序下載(前提是微控制器具有在系統和在應用編程功能),PＤＯ（過程數據對象)能將過程參數實時傳送到組態、顯示終端。這使得比例放大器的在線和在現場調試成為可能,為產品開發、安裝、調試和維護帶來了方便。2.系統設計與實現比例放大器的系統結構如圖1所示。圖中,螺線管驅動采用ＢB公司的ＰWM高端（Higｈ－Sｉde)驅動芯片ＤRV１04。高端驅動的優點是允許負載接地,符合工程機械電氣設計的規范。DRＶ104芯片內置PWM波發生器：振蕩頻率通過外接電阻設計，在500Ｈz～100kＨＺ間可調,占空比可由控制引腳的外加電壓調節，輸入范圍為1.3V～3.9V，對應占空比為５%~９0%。PWM信號直接驅動片內的ＤＭOS開關管，最大負載能力為1.2A。DＲV104還具有滿量程啟動、內部過電流保護和過熱關斷功能。本設計中微處理器的DＡC輸出經斜坡調制、紋波疊加后與DRＶ１04相連，實現線圈電流的數字調節。圖1比例閥放大器系統結構框圖紋波發生器是比例閥顫振的實現方式。采用專用信號發生器芯片ICL８038構成三角波發生器,信號頻率通過外接電阻調節,信號幅值通過增益電阻調節。顫振頻率和幅值需要針對特定的比例閥和負載設定，為方便調試,本設計中用數字電位器代替傳統電位器,由微處理器完成參數設置。斜坡控制模塊本質上是一階慣性環節,利用二極管的單項選擇功能,可實現上升、下降斜坡單獨可調。調試過程中,斜坡坡度設置也是通過數字電位器由微處理器完成。死區和增益調節相對簡單，在微處理器軟件中對ＤＡＣ輸出做相應限制即可。與傳統比例放大器比較，分布式環境下的緊急剎車和安全互鎖實現方式差異較大。本設計利用DRV１０４的使能引腳實現。但控制量包括微處理器的看門狗復位、外接急停開關、網絡緊急報文和安全互鎖PDO綁定等，各控制量通過邏輯運算、經IＯ口與DRV１０４使能引腳相連。螺線管線圈電流檢測是比例放大器設計中的重要環節。從精度、成本、安裝尺寸等方面考慮,我們采用采樣電阻分壓的測量方法。電阻采樣的一個主要問題是電阻發熱引起的溫漂誤差。根據經驗,如果電阻分壓值不超過100ｍV，在散熱良好的環境下溫漂誤差可限制在１％以下。另外，為檢測螺線管漏電電流，汽車行業相關標準強制要求采用高端采樣(High－ＳideSense）。此時,采樣電阻安裝在螺線管之上、靠近電源端。為抑制高達2４V的共模電壓，我們采用ＡD公司AD８202高共模電壓差分放大器進行調理放大。考慮到感興趣的是線圈平均電流，低通濾波是必需的，濾波器截止頻率要求足夠低以抑制紋波和線圈產生的噪聲,本設計中采用模擬濾波與數字濾波相結合的方法，模擬濾波截止頻率２０0Hz,數字濾波器根據具體應用進行調整。３．微處理器選型和ＣANoｐen移植作為現場總線網絡的節點，比例放大器不光要完成傳統的控制和檢測功能，還要求支持程序和組態參數的網絡下載。ATＭＥL公司的增強８位MＣU芯片AＴ89C51CＣ03，內置標準ＣＡＮ控制器、６4KFlash存儲器,更重要的是，它支持基于CAN總線的在系統和在應用編程,這使得系統開發、調試和維護可以采用統一的總線接口。選用ＡT89C5１CC０3作為放大器微處理器,再加上TJＡ10５０高速收發器，系統就具備了ＣＡNopen接口的硬件基礎。典型CAＮopeｎ設備(節點）要求符合DＳ-30１或DS－４01標準,其設備模型如圖2所示，由“通信接口和協議軟件”、“對象字典”、“過程接口和應用程序”三部分組成。考慮成本、周期和存儲容量等因素，我們選用Ｅsaｃaｄｅmy公司的MicroCAＮopen源碼進行移植。MicroCAＮopen是一種簡化版的ＣＡNopen協議實現，它支持基于SＤO的對象字典訪問、心跳、最多4個發送和接受ＰDO、層設置服務（LSS）以及用戶回調函數等功能。對放大器而言,這些功能已經可以滿足網絡互聯和分布式控制的要求。將MicroＣＡNopeｎ移植到AＴ8９C５１ＣC03后所占的存儲容量為8kbs左右，包括對象字典、對象映射和回調函數接口等。圖2CANｏｐｅn設備模型系統調試平臺由安裝ＮI公司LaｂＶieｗ軟件的ＰＣ機和SyｓＴec公司的ＵSB－CＡＮｍｏdul接口模塊組成，通過雙絞線與放大器遠程連接。調試時無需修改目標板軟件，過程參數經ＣAＮopｅn網絡傳送到PC機，利用Laｂvieｗ軟件的優秀波形顯示能力對數據進行實時分析。調試完畢后,參數和代碼仍由CＡＮ總線下載到在板存儲器中。4.結束語本文對比例放大器設計過程中應注意的問題進行了詳細闡述，提出一種基于微處理器和CANｏpen現場總線技術的解決方案，具有結構簡單、成本低、調試和維護方便,便于網絡集成等優點，適應當前工程機械行業電液控制技術的發展方向。論文創新點:1.該放大器采用高頻ＰWM驅動方式，使線圈平均電流和顫振信號獨立可調。2.該放大器擴展ＣＡNoｐen接口,便于網絡集成，實現遠程參數設置、程序下載和信息反饋。參考文獻:[1］羅安,韓波.PＷＭ電液比例放大器的研制[Ｊ]，機床與液壓,19９6,3:13-16?[2］何光宇,胡正.針對工業控制的CＡNoｐeｎ系統[J],微計算機信息,20０３.12:5-6

[3]Ｊ.C.Reｎｎ,Ｃ.Tsai,Deｖeｌｏｐmentｏfａｎuncoｎｖentionalelectro-hｙdraｕliｃpropｏrｔioｎalvａlvewｉtｈfuzzy-ｌoｇiccontrolleｒｆorhydrauｌiｃpresses[J],ＩｎtJ.AdvManuｆTeｃhnol,20０５,2６:1０-1６．

［4］B.Sｃｏtt，W.Chuck.Curｒentmeａsurｅmenｔｉnsoleｎoidsｆoｒａｕtoｍｏtivecontrｏｌsystem[J],ＡnａloｇDiaｌogue,2004，3８（4):1-3．作者簡介:黎職富（１９81-）,男，漢族,湖南華容人,湖南大學電氣與信息工程學院,碩士研究生，主要從事嵌入式系統及計算機測控網絡研究。聯系人:肖昌炎,男，漢族，湖南大學電氣與信息工程學院副教授，主要從事嵌入式系統與計算機測控網絡研究。Ｂｉｏgｒaphｙ：LＩZhi-fu(1９８1-）,malｅ（Ｈanethnic）,Ｈuｎaｎ，HUNANUniｖersity,ｇraduate，ＲeseａrcｈAｒea:emｂｅdｄeｄsyｓteｍXIAOCｈang-yan(1９72-）,ｍａle,(Hａｎeｔhｎic），Ｈunan，HUNＡNＵｎivｅrsity，profｅssor,ResｅarｃhＡｒeａ:embeddedsｙsteｍanｄcoｍpuｔｅrmｏniｔｏrnetwｏrk該項目尚處在產品開發，調試階段，預期產生實際經濟效益3０0萬以上,數據來源長沙華德科技有限公司。附1:第一作者聯系方式：通信地址：湖南長沙湖南大學電氣與信息工程學院407室郵編:410082

什么是插裝閥?插裝閥應是自身不能夠完成全部功能，而必須將其放入一個閥腔內,與其它各種閥共同或獨自完成所要求的功能。許多螺紋形式和非螺紋形式的元件可滿足這個定義。1．設計因素

插裝閥和其閥孔的設計通用性的重要性在于大批量生產。就某一種規格的插裝閥為例，為了批量生產，其閥口的尺寸是統一的。此外，不同功能的閥可采用同一規格閥腔,例如:單向閥、錐閥、流量調節閥、節流閥、兩位電磁閥等等。如果同一規格、不同功能的閥無法采用不同閥體,那么閥塊的加工成本勢必增加，插裝閥的優勢就不復存在。

插裝閥在流體控制功能的領域的使用種類比較廣泛,已應用的元件有是電磁換向閥，單向閥，溢流閥，減壓閥,流量控制閥和順序閥。通用性在流體動力回路設計和機械實用性的延伸,充分展示了插裝閥對系統設計者和應用者的重要性。由于其裝配過程的通用性、閥孔規格的通用性、互換性的特點,使用插裝閥完全可以實現完善的設計配置，也使插裝閥廣泛地應用于各種液壓機械。2．體積小、成本低

批量生產的對用戶益處在閥塊還未裝配線終點時就已顯現。采用插裝閥設計的整套控制系統可為用戶大大減少制造工時;該控制系統的每個元件在組裝成集成閥塊前就可進行獨立測試;集成塊在發給用戶之前就可進行整體測試。

由于必須安裝的元件和連接的管路大大減少，為用戶節省大量的制造工時。由于系統污染物的減少,泄漏點的減少和裝配錯誤的降低,使可靠性顯著提高。插裝閥的應用實現了系統的高效、方便。

以輪式裝載機為例,采用插裝閥集成塊來代替故障不斷、難以診斷和維修的動力傳動控制裝置。原有控制系統有60多個連接管件和19個獨立元件。用來替代的整體特制集成塊上只有11個管件和1７個元件。體積為１２x4ｘ5立方英寸,是原系統所占空間的２0%。采用插裝閥的特點如下：減少安裝時間減少泄漏點減少易污染源減少維修時間(因為插裝閥無需取下管接頭配件即可更換）3.功能全、應用廣泛

裝閥已經廣泛應用于多種工程機械、物料搬運機械和農業機械。在常被忽視的工業領域中,插裝閥的應用在不斷的擴大。特別是在許多重量和空間的限制的場合中,傳統工業液壓閥束手無策，而插裝閥卻大顯身手。在某些應用場合,插裝閥是提高生產力和競爭力的唯一選擇。

新型插裝閥的功能正不斷被開發出來。這些新開發成果將保證將來可持續的生產效益。過去的經驗證明:想象力的貧乏是采用插裝閥實現生產既期效益的唯一限制。?

譯自AＵGUＳＴ１991/ＨYＤＡULICS&PNEUＭAＴICＳ

目前，國內的液壓工程機械的操作方式多是手動拉桿或液控比例減壓閥方式。前者勞動強度大,作業效率低;后者安裝維修困難，整機自動化程度低。

DEＬTAＰＯWER公司為各種手動／機械換向閥的生產廠家提供了新型"電液一體化升級包",適應于傳統手動機械控制／液控的移動液壓機械的電液一體化升級改造，如：50-8０噸汽車起重機、大型裝載機、挖掘機、液壓叉車、多功能作業車等。"電液一體化升級包＂集成化程度高,性能可靠，安裝便捷,可以提高整機的操作性能,提高作業率。＂電液比例控制升級包"包括系列電子搖桿、ＭPC編程控制器和電液比例減壓閥。特點如下:電控比例流量調速,微控性能顯著具備與機械現存電子控制管理系統連接的接口－重量限制、力矩限制、三圈保護、中位怠速節能結構簡單,安裝方便主要部件如下:1，電子搖桿（單軸雙向，雙軸雙向）?2,ＭPＣ編程控制器(2/4/8比例通道）?3，電液比例減壓閥(２/4／６片裝)

"負載感應＂通常是描述開式回路變量泵時常用的術語。之所以稱之＂負載感應＂,是變量泵可以感應節流環的出口負載感應壓力，泵可以維持節流環兩端的壓差恒定,并實現流量的比例調節。該節流環通常是比例換向閥，但是根據不同的應用,也可以是錐閥或固定節流環。在液壓工程機械中，流量、壓力波動較大，采用負載感應回路可以實現節能,較少功耗。詳見圖１.系統中流量轉為有用功，輸入功率的發熱損耗與容積效率的損耗相當。在安裝溢流閥的定量泵回路中，泵流量100%做功的工況十分有限,多數情況系統都是在部分工況或微動工況工作，大部分流量都通過溢流閥發熱損耗了。如果負載壓力低于溢流閥設定壓力，溢流發熱加上換向閥進出口壓降的發熱損耗,能量損耗則更加嚴重。。同樣,裝有壓力補償器的變量泵系統在部分工況或微動工況時，流量小且負載壓力大大低于溢流閥設定壓力時，由于這種泵是在最大壓力下調節,泵流量為最大，換向閥進出口的壓降導致發熱損耗同樣嚴重。負載感應控制的變量泵基本消除了無效功的發熱損耗。系統的發熱損耗僅限于換向閥進出口實際流量的壓降發熱損耗,而且隨實際系統工作壓力的變化保持恒定。見圖1的最下圖示。負載感應回路通常包括軸向柱塞變量泵，負載感應驅動機構和配置有負載感應梭閥網絡的比例多路換向閥(見圖２）。負載感應網絡的ＬS口與變量泵負載感應控制閥的X口相連。多路換向閥中負載感應網路(紅色圖示)通過一系列梭閥與每個工作控制閥片的A口和B口相通,從而保證所感應到最高負載壓力可以通過梭閥傳至變量泵的控制閥。?圖2．典型負載感應油路為了說明負載感應泵和多路換向閥的配合作用。我們用一個手動換向閥和液壓絞車的例子來做對比。操作員推動手動閥，滑閥行程為20%，絞車滾筒以5RPM速度旋轉。為了說明原理,我們把換向閥比做固定節流環。當節流環進出口兩端的壓降不斷降低,流經節流環的流量則相應減少。當絞車的負載增加時，節流環（換向閥)出口的負載感應壓力亦相應增加。此時，流經節流環（換向閥)的壓降降低，節流環的流量減少,絞車速度開始減慢。在負載感應回路中,節流環（換向閥）出口的負載感應壓力通過換向閥的負載感應梭閥網絡傳至變量泵的控制閥。變量泵的負載感應控制閥即刻響應增加的感應壓力,推動斜盤使泵排量緩緩增加，節流環(換向閥)進口的壓力開始上升。這種作用可以維持節流環（換向閥）進出口的壓力恒定，流量恒定，從而達到絞車速度的恒定。節流環(換向閥）進出口的壓降deltaP維持在10-3０公斤。當所有換向閥回到中位,負載感應壓力釋放至油箱，泵負載感應控制閥維持在相當于或略高于設定壓降值，變量泵處于起始待命狀態。由于變量泵只根據負載感應驅動器的指令大小來輸出流量,負載感應控制方式無節流發熱損耗,節能效應明顯。正如上述例子所示,驅動控制效果明顯改善。負載感應控制可以保證流量控制的恒定，而不受泵驅動軸速度變化的影響。如果泵的速度減低，負載感應控制閥推動斜盤增加排量，維持節流環（換向閥）的壓差,直到排量達到最大量。

在多支路驅動器同時動作的應用設計中，等速同步驅動出現問題較為突出。為簡化問題，用兩個油缸的舉升平臺為例,下列公式和計算方法適應與多數驅動器，馬達或油缸。如果載荷時對兩個油缸不對稱,油缸速度V1和Ｖ２不同，Q１和Q２流量不同,則油缸（1)和油缸(2）舉升油缸受載荷壓力變化出現偏載，油缸速度快慢不一。看看下面的例子中油缸伸出速度不同對平臺的水平位置的影響。

圖1:兩個油缸的舉升平臺

圖2：平臺的水平傾斜

根據公式計算,速度變化時,平臺傾斜角度隨之變化，請見上表。可以根據工況來選擇不同的設計方案。方案1:壓力補償分流閥壓力補償分流集流閥將一路供油分為兩路等量供油，即可分流也可集流,適應雙向控制不受輸入輸出壓力的影響。當平臺負載變化時,滑閥(4)在分流閥(3）中自動滑移，以補償P1與P２壓力的壓差。壓力通過滑閥內部的鉆孔作用于相反一側滑閥的端面，若Ｐ1壓力較高,則相反一端的開口減少,其Q２開口流量相應減少，反之皆然。進口壓力＝高壓出口的壓力+開口的壓降。集流閥的同步精度約為3-10％。注意:ＤＥLTＡＰＯＷER用于行走機構馬達的分流集流閥不同于多個油缸的分流集流閥，兩者共同特點是等量分流，但行走馬達分流閥注重車輪馬達打滑時控制,而油缸分流閥注重于平衡不同負載的流量。方案2:壓力補償流量閥壓力補償流量閥可以不受壓力波動的影響，通過獨立對個閥流量進行調整，滿足同步速度的要求。該方案適用等量或不等量同步控制，對兩路閥手動微動調整可以滿足不同速度的要求。同步精度約為5%。方案3：同型號液壓泵采用兩個同樣型號的液壓泵也可實現同步控制。但是負載壓力波動會影響液壓泵的內泄。兩泵方案實現調速較困難。控制的精度約為5％。方案4:雙桿等速油缸串聯回路采用雙桿等速油缸串聯回路的主要優點是容積效率較高。由于油缸1排出的流量與進入油缸２的流量相等，所以兩油缸的速度相等。該方案等速同步控制精度約為1%。缺點是油缸1的壓力為負載的2倍,另外雙桿油缸的安裝空間較大。方案5:同步液壓齒輪分流器旋轉式齒輪馬達分流器是將一路供油分為兩路或多路等量或不等量供油,供油不受輸入、輸出壓力的影響。雙片分流器是由兩個相同排量的馬達組成，采用公共軸連接，因此兩個馬達的速度相同，流量也相同。工作原理同于馬達，由于驅動軸幾乎不損失動力，所以各馬達片間壓降極小。在結構可以根據流量速度采用不同數量和不同流量的馬達組合,選配靈活,適應范圍較廣。由于馬達內泄較低，同步控制精度約為1-3%。注意：同步齒輪馬達，可分流不可集流。用于油缸同步控制時，分流時油缸加載施壓，油缸反向空載回縮時直接經換向閥回油箱。該方案在同步控制中精度高，成本低,應用廣泛。綜上所述，方案1和方案5在應用設計中使用廣泛。

DｅｌtaPower公司齒輪分流器能將來自油泵的油液等量分流為兩路、四路或多路，或不等量比例精確分流。其完善的檢測手段,堅固的閥體材料,精密的加工設備確保了公司的產品能低噪音、可靠的長期運轉，在眾多領域得到廣泛應用。應用建議：１、為了保證分流器的高效、精確運轉,分流器最好在額定輸入流量點附近工作,對于多個閥片組成的分流器，最好兩個輸入口在外面并接，以使分流器能達到最高的性能。?2、分流器的內部齒輪最低轉速為500轉/分,最高轉速為350０轉/分，分流器的入口壓力值、各出口間的最大壓力差值必須在規定范圍內。

3、在進出口都應安裝溢流閥,以保證壓力不超過額定值。?4、分流器在油液流動時使用,若油液不流動,則分流器無法工作。?5、建議使用石油基液壓油，過濾精度２5微米。?６、安裝時不要使用塑料膠帶做密封用。齒輪分流器應用范圍：分流器固定排量:DeltaPowｅr齒輪分流器有兩種，固定排量的等量分流器以及不等量比例分流器。它將主油路的油等量或不定量比例分流，變成兩路或多路,每一路壓力互不干擾,高低取決于外界負載的大小。該元件是由一系列相互耦合的齒輪泵和齒輪馬達組成。每一片具有泵或馬達的功能。整個元件有一個共同的進油口和各自獨立的出油口。高壓油由油泵提供給分流器,分流器只對進油口的液壓油起分配作用，不能向油液提供能量,如果分配器每組閥片的尺寸相同,則進油口的高壓油將被每個閥片等量分流，如果分配器每組閥片的尺寸不同，則根據每組閥片的幾何排量的不同,輸出流量也會不同，排量越大的閥片,輸出的流量也越大，即幾何排量與其輸出流量成正比。由于分流器是一個排量固定的設備,故外界負載壓力及油液粘度的變化對其性能影響很小,當然，由于存在容積效率及機械效率的問題,對其精確分流會有輕微的影響。在性能參數列表中給出每片閥的允許平均流量誤差。常用關系式：如果不考慮任何損失,則有下面流量關系式：?Qi=Q1+Q2+….＋Qｎ;

上式的Qi是流入分流器的總流量,Ｑ1Q2….Qn為每組閥片輸出流量。如果不考慮任何損失，則有下面功率關系式：

ＰｉＱｉ=P1Q1+P２Ｑ2+….+ＰｎQn;

上式的Pi是分流器的入口壓力，P１P2….Pn為每組閥片出口壓力。?在包含不同數目或不同排量的閥片的分流器中,有關系式：

Pi＝(P１Q1+P2Q2+…．＋PnQｎ）/Qi；

在實際應用時,還必須考慮分流器的壓降及內泄漏影響。壓降主要受油液流量和粘度影響,分流器壓降△Pｐ可近似由下式表示:（n為閥片數量)

ΔPp≈(６Qi/n）＋２5?分流器的實際進口壓力Pia由下式表示:?Pia=(P1Q1＋P2Q2+…．＋PｎQn)/QI＋ΔPｐ?內泄漏量主要受油液粘度、油壓及油液清潔程度等因素影響，內泄漏量可由下表粗略估計:每組閥片輸出流量主要受內泄漏大小的影響,而內泄漏大小主要取決于負載壓力的大小。綜上所述，系統性能由以下因素決定:1、根據所需流量和壓力大小選擇分流器。，輸入油流量將根據每組閥片的排量被成比例的分配,分別從各自閥片的油口輸出。?2、分流器壓降：ΔPp≈（6Qi/n）+２５?3、分流器輸入壓力:Ｐｉa=（P１Ｑ1+P2Ｑ2+….+PnQn)/QI+ΔPp

4、每組閥片的壓降ΔP1ΔＰ2…．ΔPｎ由公式ΔＰｎ=Ｐiａ-Pn計算。由每組閥片的壓降可算出每組閥片的內泄漏量。?５、實際輸入每組閥片的流量等于閥片的輸出流量加內泄漏量,即Qna=Qn+Sn。上面公式和描述可用來計算分流器所能達到的效果。須強調的是，如果沒有獨立的研究、評估和試驗，請不要在一些特殊場合應用,以免造成儀器失靈，物品損壞及人身傷亡事故。

負載敏感多路閥在拖拉機化肥撒布系統的應用采用ＣP2定差減壓閥和ＣP3定差溢流閥實現多路閥多支路同時動作,可以改善液壓系統調速性能,提高效率,減少發熱,減少能量消耗。通常是在多路閥中用２通定差減壓閥CＰ2與流量閥(工作閥片)串聯組合成調速閥,在多路閥的進口閥片用3通式旁通式定差溢流閥CP3通過CＨ梭閥網絡回路與工作閥片并聯組合成旁通式溢流調速閥。以下圖為例，該閥的進口閥塊內置CP3三通定差旁通溢流閥(邏輯元件）,每個比例流量閥進口前置CP２二通壓力補償定差減壓閥,ＣＨ負載感應梭閥。各閥功能如下:CP3三通旁通定差溢流閥：當多路閥停止操作,且各閥均在中位時，CP3則以補償彈簧壓力(10-13公斤)旁通泵供油流量。當某一比例流量閥（工作閥片）工作時，CP3旁通溢流閥在該執行元件負載壓力作用下減少閥口開度，減少旁通流量,根據負載壓力提供所需的流量,此時供油壓力隨負載壓力變化,效率高，發熱量小。CＨ負載感應梭閥（工作閥片）：CＨ負載感應梭閥將各工作閥片中的最高負載壓力傳至進口閥塊的CP3彈簧側。CP２二通定差減壓閥:當一個或多個比例流量閥同時工作時，負載壓力傳至ＣP2閥的彈簧側。此時,通過閥心的負反饋作用,來自動調節流量閥（工作閥片)閥口兩端的壓力差，使其基本保持不變。在CP2的壓力補償作用下各閥的流量均保持恒定，使各流量閥的流量與其輸入信號成比例，流量大小與閥的開度成正比,獨立控制且不受其它負載變化的干擾，從而保證多機構同步動作。定量泵接入進口閥塊P口，油泵壓力經P1口作用于壓力補償旁通閥的底部,CP3的彈簧腔與工作片閥的ＬＳ負載反饋系統的梭閥連通。比例多路閥中位時,CP3功能等同于旁通流量控制閥,或循環閥。此時,壓力補償閥彈簧側的壓力僅為１2-1６BarＰ=彈簧壓力+回油背壓）,CP3滑閥在底部Ｐ口壓力作用下,旁通口打開,泵供油貫通流回油箱。當多個比例閥移至工作位時,最高工作口的負載壓力通過CH梭閥關閉低負載壓力的反饋回路,將最高負載壓力傳至CP3彈簧側。各工作閥口進口壓力均為負載傳感壓力和CP3下腔彈簧壓力之和,泵供油以最高負載壓力與CＰ3壓力補償彈簧之和旁通溢流至油箱。此時，主油路的油泵供油壓力等于工作口的最高負載壓力,同時，各執行元件負載壓力傳至各工作閥片中的CP2壓力補償閥的左側彈簧側。各工作閥口出口壓力為負荷傳感壓力與左腔彈簧壓力之和；各節油口壓差基本為一定值，因而通過各節流口流向執行元件的流量只與各節流口大小（亦即各主閥芯開度）有關，而與每一執行元件的工作壓力無關。在CP2的作用下各閥的流量均保持恒定。其流量與輸入信號成比例,獨立控制且不受其它負載變化的干擾。

整機工況與發動機節能控制由于柴油機輸出功率與轉速呈線性關系，可通過對油門開度的控制來實現轉速的調節。由于比例伺服技術在電子油門驅動器的應用,可以通過電信號實現發動機轉速的精確控制，從而實現發動機與整機工況的自動匹配。SEＲVＯ－ＡCＴR電液比例伺服驅動器技術參數:電源：８-３0VDC輸入信號：0V-5Ｖ/0－１0V推/拉力：６０公斤閉環控制的位置傳感器LVDT機械行程:0-38mｍ可調，精度:0.01mm"安全自保＂功能,斷電或故障狀態時自動復位輸入信號與行程呈線性關系，最大行程可設定防塵、防水等級：ＩP65具備超載、過流、反向保護特點:自動怠速控制:工作機構及行走機構電子手柄處于中位時，發動機轉速自動降為怠速工作機構與發動機自動控制:發動機轉速隨工作負載自動增加，滿足工作機構功率要求行走變速機構與發動機分工況節能控制：?（1）重載工況:重負荷情況,發動機設置在最大轉速

（２）正常工況：一般作業情況，轉速80-9０%

(3）輕載工況:行走或精度作業，轉速50%～7０%?(4）低怠速工況：此為低怠速工況，用于暫停待命SERVＯ-ACＴＲ電液比例伺服驅動器適用于工程機械的發動機整機節能控制，可以最大程度發揮功率，節省耗油,減少排放。

冰雪控制的融雪材料可分為兩大類：化學融雪劑和耐磨料。可用于冰雪控制的化學融雪劑如下：氯化鈉(巖鹽)，氯化鈣，氯化鎂,氯化鉀，乙酸鉀,尿素，cａlciｕmmａgnｅsiumaceｔａｔe乙酸鎂鈣和利用生物提煉過程中副產品生產的多種專利產品。其中氯化鈉(巖鹽)是冰雪控制中運用最廣泛、最經濟的化學融雪劑。撒布作業若操作控制不當，撒鹽過量，會損害植物,污染地下水，腐蝕車輛和地面。隨著經濟緊縮，資源短缺，巖鹽的成本逐漸上升。傳統的融雪撒布車多采用單級或多級速度調節、干式撒布方式。美國愛荷華IOWＡ州過去四年平均用于融雪的鹽約20萬噸,每噸合計人民幣約3000元。干式融雪劑撒布作業時,路面較滑，彈出路面、濺入路肩和排水道造成的浪費極大,加上風的影響,浪費比例高達3０%,約6０00噸,合計人民幣壹千八百萬。通俗的講,等于每年有500多節鐵路車廂的鹽傾倒于地面。因此,精確控制撒布作業,節約用鹽越來越來受到世界各國交通部門的重視。近年來,節能