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液压泵变量调节的原理及分类

发布时间:2016年03月22日 09:37   阅读:6852   返回   来源:泽德
  一些液压泵能做成变排量形式,如单作用叶片泵和轴向柱塞泵能容易地实现排量调节,因而可在泵转速不变的情况下实现流量调节,以适应液压系统对流量的要求。采用变量泵调节液压系统的流量具有节能的效果,使用也越来越广泛,同时变量形式的发展也越来越迅速。
  对单作用叶片泵,调节参数是定子环对转子的偏心距;对轴向柱塞泵,调节参数是斜盘式轴向柱塞泵的斜盘倾角或斜轴式轴向柱塞泵的传动轴对缸体中心线的倾角。当调节参数变化时,泵的排量可以从最大正值变到零(单向变量泵)或从最大正值变到最大负值(双向变量泵)。排量为负值的意义对泵来说,是在转向不变时吸、排油口互换。
  1.变量机构的分类
  实现液压泵调节参数变化的机构称为变量机构。当泵在一定输出压力下工作时,要有足够的力来推动变量机构动作。这个力可由外部能源供给,也可以由泵本身的液压力产生。前者称为外控式,后者称为内控式。外控式变量泵通常由一套独立的控制油源提供推动变量机构的液压力。控制油源不受泵本身负载和压力波动的影响,故比较稳定,且可实现双向变量。内控式变量泵不需要任何附加泵源,但不能实现双向变量。
  根据变量机构操纵力的形式不同,外控式可分为手动、机动、电动、液控和电液控制等形式。手动变量机构最简单,但必须由人力克服变量机构运动的种种阻力,手的操纵力比较大,通常只能在停机或工作压力较低的情况下才能实现变量。为了在泵的运行中进行排量调节,可采用手动伺服控制,用手操纵伺服阀,通过液压放大,由变量活塞带动变量机构动作。控制手柄的一定位置对应泵的一定排量。变量机构也可由其他机构带动(机动控制)或由控制电动机控制(电控)。
  2.伺服变量机构
  斜盘式轴向柱塞泵的伺服变量机构,以此机构代替轴向柱塞泵中的手动变量机构,就成为手动伺服变量泵。其工作原理为:泵输出的压力油经通道进入变量机构壳体的下腔,液压力作用在变量活塞的下端。当与伺服阀阀芯相连接的拉杆不动时(图示状态),变量活塞的上腔处于封闭状态,变量活塞不动,斜盘在某一相应的位置上。当拉杆向下移动时,推动阀芯一起向下移动,下腔的压力油经通道进入上腔,腔压力升高。由于变量活塞上端的有效面积大于下端的有效面积,向下的液压力大于向上的液压力,故变量活塞向下移动,直到将通道的油口封闭为止,变量活塞的移动量等于拉杆的位移量。当变量活塞向下移动时,通过球铰带动斜盘转动,斜盘倾角增加,泵的排量和输出流量随之增加;当拉杆带动伺服阀阀芯向上运动时,阀芯将通道打开,上腔通过卸压通道接通油箱而降压,变量活塞向上移动,直到阀芯将卸压通道关闭为止。它的移动量也等于拉杆的移动量。这时斜盘也被带动作相应的转动,使倾角减小,泵的排量和流量也随之减小。由上述可知,伺服变量机构是通过操作液压伺服阀动作,利用泵输出的压力油推动变量活塞来实现变量的。故操作拉杆的力很小,控制灵敏。拉杆可用手动方式或机械方式操作。
  为了适应各种液压系统对变量泵的要求,变量泵可以做成使其输出量(如压力、流量、功率等)按一定规律变化的形式,如恒压控制变量泵、恒流控制变量泵、恒功率控制变量泵等。
 

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