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液壓泵變量控制兩則

2012-5-26  閱讀(404)

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液壓泵變量控制兩則  
論文摘要:液壓泵的變量是通過改變泵腔工作容積來實現(xiàn)的,以CY型柱塞泵為例,改變斜盤法線對缸體回轉軸心的夾角γ,即改變各柱塞腔的工作容積,當γ角zui大時,柱塞腔的工作容積zui大,實現(xiàn)全排量供油,當γ角為0時,柱塞腔的工作容積為0,這時液壓泵不供油。如果γ角為負值,則液壓泵反向供油。改變γ角的方式有多種,每種方式都有各自的控制特點,本文詳述2則控制γ角的方式。
    1 順序閥和換向閥操縱柱塞缸對復位彈簧的控制方式(結構簡圖見圖1)
    工作原理:圖中2為缸體回轉軸心,3為液壓泵斜盤。斜盤操縱臂4和變量柱塞8在復位彈簧5的作用下停留在原位,這時斜盤傾角γzui大,液壓泵全排量供油。當系統(tǒng)壓力略高于順序閥1的設定壓力時,打開順序閥1,同時使換向閥7換向,系統(tǒng)壓力油進入柱塞缸6,變量柱塞8克服復位彈簧5的作用力,改變斜盤傾角γ,液壓泵實現(xiàn)變量供油。如果系統(tǒng)壓力再度增高,變量柱塞缸6內的壓力也再增高,使γ角接近0(有一部分泄漏,γ角不能為0),液壓泵即保持一定壓力,但不對系統(tǒng)供油,這就是液壓泵在壓力狀態(tài)下的卸載(因為N=p×Q,當Q→0時,N→0)。在系統(tǒng)壓力降低后,變量柱塞8立即恢復原始狀態(tài)。圖中換向閥7主要是為系統(tǒng)大量用油時,提高變量柱塞8復位的響應速度而設計的。這種控制為恒壓變量控制,其特性如圖2。
  圖中3為缸體回轉軸心,4為液壓泵斜盤。結構原理與*種方式大致相同,主要是去掉順序閥和換向閥,使系統(tǒng)壓力直接引入變量柱塞缸1。此外,將彈簧改成多級彈簧組5。如果多級彈簧組5為一個普通圓柱彈簧,則該普通圓柱彈簧的變形與系統(tǒng)壓力成線性反比,即斜盤傾角γ(液壓泵排量)與系統(tǒng)壓力成線性反比。為使液壓泵排量與壓力較近似成Q=1/p×N的函數(shù)關系,將普通圓柱彈換成2個或多個彈簧并串聯(lián)在一起,各彈簧的剛度要有一定差距,且一級比一級大,一級彈簧的剛度zui小。除zui后一級外,各級彈簧均設計1個限位塊。圖中10、8、6分別為一、二、三級彈簧,9、7為一、二級彈簧的限位塊。在系統(tǒng)壓力作用于變量柱塞11時,3個彈簧同時變形,但一級彈簧10因剛度zui小,其變形zui明顯,這時斜盤傾角γ與系統(tǒng)壓力呈現(xiàn)近似于一級彈簧剛度的線性變化,斜率較陡,當系統(tǒng)壓力較高,一級彈簧10壓至限位塊9的限制高度時,一級彈簧10不再變形,而二、三級彈簧繼續(xù)被壓縮。同樣,二級彈簧8的剛度小于三級彈簧6,因此斜盤傾角γ與系統(tǒng)壓力按近似于二級彈簧8的剛度變化。系統(tǒng)壓力再度增高,則可得到基本上遵循三級彈簧6剛度的排量壓力特性,見圖4A-B,B-C,C-D。
      如果各級彈簧的剛度和限位塊限位高度設計得當,A、B、C、D連起來可以成為一條相當近似于Q、p互為倒數(shù)的曲線。這種曲線稱為恒功率特性曲線,也稱作壓力補償特性曲線,即排量減少(增加)時以增加(減?。毫硌a償,它同恒壓變量一樣,液壓泵可以在壓力狀態(tài)下卸載,適用于打包機類液壓系統(tǒng),液壓機的功率可以得到較為合理的利用,減少原動機的裝機功率。

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