流體機(jī)械調(diào)節(jié)與控制技術(shù)4-全文預(yù)覽
【正文】 U / Ug m a x+ U / Ug m a x壓 力 ， 電 壓排量+ pH D ， pH D ， a） b） 圖 386 液壓伺服閥排量控制控制職能原理圖和其特性曲線 a）控制原理圖 b）輸出特性的無量綱曲線 DS1型速度控制（二級受控） 速度控制 DS1用來控制二次元件（液壓馬達(dá)），以便此液壓馬達(dá)可以提供足夠的轉(zhuǎn)矩來維持所需的速度。HS控制用電液伺服閥調(diào)節(jié)變量缸使泵的排量正比于給定電信號值，實際泵的斜盤擺角的反饋（泵的排量）由一臺嵌入式的位移傳感器來完成。 最大的斜盤擺角可以在中心的兩邊 ， 在最大排量 Vgmax和 50%最大排量之間用止位螺釘調(diào)節(jié) 。每個電磁鐵對應(yīng)一個液流方向。 ? CtKce，總是欠阻尼，但基本恒定。 這樣 ， 斜盤亦即排量可無級可調(diào) 。 變量泵每個液流方向分配一個控制油口 （ X1或 X2） 。 在這種類型的裝置中 ， 速度敏感控制器的功能與恒轉(zhuǎn)矩或總功率控制器件的功能相同 ， 它可將泵在某一工作壓力下的輸出流量限制在原動機(jī)的最大功率范圍內(nèi) 。 由于采用了全調(diào)節(jié)裝置 ， 使主機(jī)行走液壓系統(tǒng)具有制動性能 。 改變彈簧 5的預(yù)壓縮量 ， 就可改變限轉(zhuǎn)矩特性曲線 。 當(dāng)原動機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時 ，重新關(guān)閉閥口 4。DA閥能將原動機(jī)的轉(zhuǎn)速變化轉(zhuǎn)換成變量泵的變量控制油壓的變化 ， 從而改變變量泵的排量 ， 實現(xiàn)恒動率 (恒轉(zhuǎn)矩 )控制 。 輔泵輸出流量與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速成正比 ，根據(jù)輔泵流量就可算出發(fā)動機(jī)相應(yīng)的轉(zhuǎn)速 。 通過液壓部分的相關(guān)調(diào)節(jié) ， 達(dá)到了最優(yōu)的車輛控制功能 。 根據(jù)所選擇泵的工作特性 ， 系統(tǒng)壓力 （ 即機(jī)器負(fù)載 ）升高使泵回擺至較小的排量 。 該先導(dǎo)壓力通過一個三位四通電磁換向閥傳至泵的排量控制缸上 。 由此造成發(fā)動機(jī)載荷增大 ，而迫使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下降 。這種情況下使用轉(zhuǎn)矩相加是不合適的 ， 因為沒有一種能從傳動裝置中檢測出轉(zhuǎn)矩信號的合適辦法 。 HM1/2/3型液壓排量控制 圖 379 HM1/2/3液壓排量控制 HM1/2/3型液壓排量控制 這種控制方式對泵的排量可以進(jìn)行無級調(diào)節(jié)，取決于油口X1和 X2中的控制體積。 每個控制手柄的操作方向?qū)?yīng)一個相應(yīng)的液流方向 。 來自輔助泵 5的壓力油進(jìn)入變量活塞推動變量機(jī)構(gòu)向左或右運(yùn)動 。 MA手動控制原理和調(diào)節(jié)位移與排量之間的無量綱曲線見圖 374， 這種控制方式在過零點之后泵可以換向輸出流量 。 這種類型的變量泵一般在控制機(jī)構(gòu)內(nèi)部必須具有行程限位 、 行程角的限位 、 零位對中等功能 。 當(dāng)先導(dǎo)控制壓力作用在控制閥 2閥芯上時 ， 會推動閥芯向左或向右移動 ， 打開閥口 ， 先導(dǎo)控制壓力與控制閥 2的彈簧力實現(xiàn)平衡時 ， 閥口開度的大小被確定 。 HW液壓控制、手動伺服 圖 378 HW控制職能原理和特性曲線 a）控制原理圖 b）輸出特性的無量綱曲線 HW液壓控制、手動伺服 該控制方式取決于控制桿的操作方向 ， 屬于三通閥控制差動缸的原理 ， 機(jī)械凸輪負(fù)反饋控制反饋彈簧的變形實現(xiàn)變量缸的定位 ， 因而斜盤和排量可無級變量 。 此零位開關(guān)在傳動中可起到安全保護(hù)作用 ， 在某一工作狀況下（ 例如起動柴油機(jī)時 ） 確保泵在零位 。 例如大型輪式裝載機(jī) ， 車輪的最大負(fù)載功率加上液壓驅(qū)動功率 ， 很容易超過原動機(jī)的最大輸出功率 。當(dāng)爬坡時 ， 驅(qū)動車輪的阻力增大 ， (定量 )液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩上升 ， 使液壓泵壓力跟隨升高 。該控制方式內(nèi)置的 DA控制閥芯產(chǎn)生一個與泵 （ 發(fā)動機(jī) ） 驅(qū)動轉(zhuǎn)速成比例的先導(dǎo)壓力 。 泵的驅(qū)動轉(zhuǎn)速升高 ， DA閥產(chǎn)生的先導(dǎo)壓力也會增加 ， 從而使泵的流量和壓力增加 。 因此 ， 可或多或少地將內(nèi)燃機(jī)的功率換算成當(dāng)前的轉(zhuǎn)速 。 3)測量變量泵 (柴油機(jī) )轉(zhuǎn)速 。 D與 d之間的環(huán)形面積 ， 就是輸出壓力 p3的反饋作用面積 。 控制油管路中的壓力 p3作用在的孔板閥芯組件的環(huán)形面積上 (輸出的反饋力 )， 方向從左向右 ， 與孔板 3前后壓差所產(chǎn)生的從右向左的輸入力平衡 ，從而決定孔板閥芯組件 1l的平衡位置 。 即原動機(jī)轉(zhuǎn)速下降 ， 使變量控制油壓按比例下降 ， 進(jìn)而泵的排量也按比例下降；反之亦然 。 反之 ， 如果行駛驅(qū)動力降低 (如下坡 )， 液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)矩降低 ，泵輸出壓力降低 ， 泵開始相反過程 ， 使得車輛加速 。 DA控制（速度敏感控制） 上面的介紹表明 ， 速度敏感控制器可用于原動機(jī)直接驅(qū)動 、輸出功率超過原動機(jī)最大功率的大容量液壓傳動裝置 。 這樣 ， 斜盤亦即泵的排量可在 0至最大排量之間調(diào)節(jié) 。 DG型液壓直接控制 圖 382 DG直控式標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式 EP型帶比例電磁鐵的電氣控制 該控制方式的泵見圖 383， 它帶有比例電磁鐵 ， 其控制過程取決于兩個比例電磁鐵 （ ａ和ｂ ） 上的預(yù)選電流 Ｉ ， 泵變量缸通過 EP控制裝置獲得控制壓力驅(qū)動變量缸運(yùn)動 。 EP型帶比例電磁鐵的電氣控制 圖 383 EP電氣控制標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式 泵控液壓馬達(dá)的數(shù)學(xué)模型 ?p ?m 一、基本方程 ? ? 11 pCppCDQ epripppp ???? ?變量泵的 流量方程為： V0 —— 一個腔室的總?cè)莘e 變量泵的排量為： ?pp KD ?其 增量方程的拉氏變換 為： 1pCK tpqpp ?? ?液壓馬達(dá)高壓腔 的流量連續(xù)性方程為 ： ? ? dtdpVdtdDpCppCQemmemrimp1011 ?? ?????其 增量方程的拉氏變換 為 ： 101 spVsDpCemmtmp ?? ???液壓 馬達(dá)和負(fù)載 的力矩平衡方程為： ? ? Lmmmm
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