基于S90泵的闭式系统远程压力限制

对于丹佛斯公司的S90闭式泵，远程压力限制（RVPL）回路可以通过溢流阀实现，该溢流阀连接于与泵的外部，并可以远程调节。在低于主溢流阀设定压力的情况下，通过RVPL阀可以远程调节系统的最高压力；远程压力限制主要应用于压力需要调节的场合，比如：钻机的加压和恒张力的卷扬。下面将对此回路做详细介绍。

图1所示S90泵的单边RVPL原理图（左旋泵），高压管路必须从规定的系统测压口引出（或是高压侧的其它油口引出），然后连接到远程溢流阀（RVPL阀），因此RVPL阀的出口必须连接到规定伺服腔测压口。图2所示S90泵的伺服测压口位置。

RVPL阀作为压力限制阀，它和S90泵自带的压力限制阀的功能一样，因此对于RVPL阀和泵的内部压力限制阀来说，总是压力设定低的起作用；因此我们可以把泵内部自带的压力限制阀设定为最大的系统压力；在最大系统压力以下，我们可以通过使用可调节的RVPL阀来限制。因此在实际应用过程中，RVPL阀的压力总是低于泵本身内部的压力限制阀。

RVPL阀的连接方式和泵的旋向有关，表格1所示RVPL阀的油口连接方式表。

特别说明：

1、若伺服压力口接错，RVPL阀将不会起作用；

2、如果使用多个压力固定的RVPL阀，需要增加切换阀，保证同一时间只有一个RVPL阀起作用；

3、系统AB口压差接近零，若使用RVPL回路控制，请联系Danfoss办事处；

       表格1  RVPL阀的油口连接方式表

理想状态下，我们应使外部压力限制器(RVPL)的特性尽可能地接近泵本身内部的压力限制器的特性。萨澳丹佛斯规定: 溢流阀在压力设定值下的流量为3.8L/min，若通过溢流阀的流量每增加1L，溢流阀的入口压力值应该升高4.6bar。压力流量曲线见图4。如果压力上升率大，斜盘响应速度会比较慢；如果压力上升率小, 斜盘响应速度会比较快，但是响应过快有可能产生压力冲击或者是系统不稳定的现象，因此在样机调试时，需要对RVPL回路进行实际测试。

大多数情况下, 客户都面临一个上升率过小的问题, 也就是说, 通过溢流阀的流量增大了很多, 而溢流阀入口处的压力上升的很少，并没有按照规定的比例上升；这种情况下，我们可以在溢流阀的入口处串连一个1.8mm直径(多功能阀选项为1)或1.2mm直径(多功能阀选项为5)的节流口来改善此情况,萨澳丹佛斯推荐从溢流阀到伺服缸油口这一段油管外径为10mm。为了防止对伺服缸的压力冲击, 可以在溢流阀出口和M3口之间串接一个背压阀来保护伺服缸, 因为伺服缸本身是不可以承受很高的压力。

当RVPL阀的压力上升率为4.6bar/Lpm的时候，RVPL阀引起的泵斜盘响应时间和泵本身内部的压力限制器引起的斜盘响应时间将会一样。需要注意，当达到RVPL阀的压力设定值的时候，与泵本身内部的压力限制器系统相比，RVPL系统可能会更容易出现压力超调，这是因为系统的高压溢流阀是和泵本身内部的压力限制器配合使用；而RVPL系统则没有与其相匹配的高压溢流阀。

当泵斜盘的响应时间比较慢，不能把系统压力稳定在泵本身内部的压力限制器的设定值+15~30bar的时候，泵的高压溢流阀将会打开，从而限制了系统压力的超调量；当使用RVPL阀来限制系统压力的时候，因为没有与其相匹配的高压溢流阀，泵斜盘的回中速度将会受到系统的压力超调影响。表格2给出了在RVPL阀的压力上升率为4.6bar/Lpm的情况下，针对不同的压力超调量，斜盘从最大排量到零排量的回中时间。

本文所介绍的RVPL回路，通过RVPL阀起作用，把斜盘推回中位，甚至推离中位，从而达到维持系统压力的目的。

应用

   如上所述，RVPL回路对于实现可调的恒压控制，是有很大帮助的，例如，钻机的钻进和恒张力绞车，此回路通常通过排量控制，（手控，液控，或电控）。当RVPL回路压力设定高于负载所需时，排量控制反映为速度控制，当系统不工作在恒压模式时，此回路可以实现负载的精确定位，当在恒压模式时，可以通过调节RVPL阀, 维持一个理想的压力水平。

RVPL回路的性能类似于内部的压力限定器，当压力达到RVPL设定值时，将减小泵的排量。

在钻机应用中，RVPL通过限定压力，从而限定马达输出扭矩。通过设定一个更高的RVPL阀压力，可以增大钻机扭矩。

在恒张力绞车的典型应用中，借助RVPL回路来维持缆绳的张力恒定，同时，排量控制使泵以全排量全速驱动缆绳卷起。在卷扬下放工况中，RVPL阀可以驱动泵的斜盘反向，此一点尤其适合系泊绞车应用，在此应用中，设定泵的排量，以达到以一定的速度卷起缆绳，若缆绳张力增加到RVPL的设定点，泵的排量将减小，直到维持设定压力；如张力足够大，RVPL阀将驱动斜盘反向，从而使缆绳下放。卷扬下放时，马达将会驱动泵，并通过泵驱动原动机做功来吸收负载所产生的能量，所以必须考虑原动机吸收负载的能力，若超出其吸收能力，则必须考虑其他制动方式。

高惯性车辆，如铁路检修车，制动时，需要控制制动力来防止原动机超速；因为制动时，泵的斜盘向中位运动，若不采取措施，内部压力限定器将驱动泵向最大排量运动，此时，泵工作于马达工况，由于高压和高排量，泵将向原动机输入大量扭矩，很有可能超过原动机在制动模式中的扭矩承受能力，此时，可通过RVPL回路限制减速时系统的压力，RVPL阀的压力值低于内部压力限制器的压力设定值，从而实现扭矩安全地被原动机吸收。因此可通过内部压力限制器控制启动扭矩，通过使用RVPL阀来控制制动扭矩。

在收割机的应用中，收割机可以包含两个液压系统：一个驱动机器，另一个输入谷物到机器，在此应用中，通过RVPL回路感知谷物到机器的所产生系统压力，然后此信号与驱动系统连接。因谷物変重引起收集谷物系统压力升高时，RVPL回路将降低机器的驱动速度，从而防止发动机过载。

结论

（1）      在RVPL阀应用过程中，需要注意泵组旋向对管路连接方式的影响；

（2）      使用RVPL回路时候，需要增加适当的阻尼孔，来防止系统压力升高对伺服腔的压力冲击；

（3）      RVPL回路可以轻松实现可调的恒压控制，目前已广泛的应用于钻机、恒张力绞车、铁路检修车、农业机械等设备。