變量泵的原理與應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-23 06:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用自適應(yīng)控制等)來(lái)達(dá)到應(yīng)用的目的。這些算法可通過(guò)將其軟件程序固化在電子控制器內(nèi)或者與上位計(jì)算機(jī)相互通信，使液壓泵具有恒壓力、恒流量及恒功率等全部功能。目前這種液壓泵的性能可以達(dá)到滯環(huán)177。1％、重復(fù)精度177。％及線性度177。2％EDC（電控變量）。其不僅為系統(tǒng)控制，無(wú)論是電控、遙控、光控帶來(lái)了硬件基礎(chǔ)，也對(duì)液壓系統(tǒng)的控制增加了信息處理的手段。網(wǎng)絡(luò)裝置也可以建立在此系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)系統(tǒng)中的液壓泵進(jìn)行下列控制或通信：1） 對(duì)設(shè)備具有遠(yuǎn)程通信功能。2） 通過(guò)遠(yuǎn)程設(shè)備用戶可以啟用軟件調(diào)整泵的有關(guān)參數(shù)。3） 通過(guò)遠(yuǎn)程設(shè)備對(duì)液壓泵進(jìn)行調(diào)試以及故障診斷。4） 對(duì)泵的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行采集及數(shù)據(jù)下載。 容積泵（馬達(dá)）變量調(diào)節(jié)的基本原理與特點(diǎn) 變量調(diào)節(jié)的主要目的是控制系統(tǒng)的流量。在工程實(shí)踐中，與流量有關(guān)的問(wèn)題，可以從兩個(gè)不同的角度來(lái)考察與分析。第一，從系統(tǒng)的角度，考察與分析系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)調(diào)速的。這里，常將流量控制系統(tǒng)區(qū)分為以下幾種。(1)閥控(節(jié)流調(diào)速)系統(tǒng) 定量泵與各種控制閥配合進(jìn)行調(diào)速控制。其特點(diǎn)是響應(yīng)快，可進(jìn)行微小流量調(diào)節(jié)，但能量損失大，效率低，多用于小功率場(chǎng)合。 (2)泵控(容積調(diào)速)系統(tǒng) 由各種變量泵與相關(guān)變量控制閥配合進(jìn)行調(diào)速控制，其特點(diǎn)是能量損失小，效率高，并能實(shí)現(xiàn)多種功能的復(fù)合控制，如恒壓、恒流、p+q+P（P—功率）等；盡管響應(yīng)速度較慢，但已能滿足大部分工業(yè)應(yīng)用的要求。 (3)變轉(zhuǎn)速控制 以往常指由電發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)定量泵的情況，轉(zhuǎn)速的變化往往處于被動(dòng)狀態(tài)。近10年來(lái)采用交流電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速控制，即通過(guò)改變變頻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，來(lái)改變定量泵的輸出流量，與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化相比，具有主動(dòng)變速的特點(diǎn)。與常規(guī)的閥控、泵控系統(tǒng)相比，其基本特點(diǎn)是，既有泵控系統(tǒng)節(jié)能的特色，又接近閥控系統(tǒng)的快速性。目前，主要是受到定量泵可能的最低轉(zhuǎn)速(小流量區(qū))和最高可能轉(zhuǎn)速(大流量區(qū))的限制，以及大功率變頻器可靠性與經(jīng)濟(jì)性的制約。 第二，考察與分析液壓泵本身的變量控制，對(duì)應(yīng)于第一的（2），這屬于本書(shū)討論的范疇。 容積調(diào)節(jié)變量泵的基本類型是排量調(diào)節(jié)泵，它能在任一給定的工作壓力下，實(shí)現(xiàn)排量與輸入信號(hào)成比例的控制功能。由于泵的容積效率隨工作壓力升高而降低，故這種泵的輸出流量得不到精確的控制。請(qǐng)注意的是，排量調(diào)節(jié)泵也可以稱為變排量泵，甚至直接稱為變量泵。在20世紀(jì)60～70年代，一般工程技術(shù)人員概念中的變量泵，就是指的變排量泵。造成這種認(rèn)識(shí)主要有兩方面的原因，一方面，像恒壓泵、恒流泵等這類“泵的基本參數(shù)能按一定規(guī)律自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變化的變量泵”問(wèn)世不久，人們不甚了解；另一方面，有的研究人員認(rèn)為，這類泵功能的實(shí)現(xiàn)，最后還是依靠排量的變化來(lái)達(dá)到。到20世紀(jì)末，一般都已接受了從不同的角度，將變量泵進(jìn)行必要的分類，特別是從功能上進(jìn)行分類，以便正確了解其原理與特性，組成在特性、節(jié)能等方面與實(shí)際工程系統(tǒng)的要求相適應(yīng)的液壓控制回路?，F(xiàn)今，變量控制機(jī)構(gòu)多種多樣，可以從不同角度進(jìn)行分類，表12所示是常見(jiàn)的分類方法。表12 容積調(diào)節(jié)變量泵的分類按外部操縱方式手動(dòng)，機(jī)動(dòng)，電動(dòng)，液動(dòng)，電液控制屬于外加信號(hào)控制變量按調(diào)節(jié)方式排量，壓力（恒壓），流量（恒流），恒功率，各種復(fù)合控制泵的基本參數(shù)按一定規(guī)律自動(dòng)實(shí)現(xiàn)變化按適應(yīng)性控制功率匹配，負(fù)載敏感，負(fù)載適應(yīng)包括與負(fù)載的適應(yīng)，與原動(dòng)機(jī)的適應(yīng)排量調(diào)節(jié)是只利用變量機(jī)構(gòu)的位置控制作用，使泵的排量與輸入信號(hào)成比例。在表12中，還有壓力調(diào)節(jié)、流量調(diào)節(jié)和功率調(diào)節(jié)，其是分別針對(duì)泵的輸出參數(shù)壓力、流量或功率進(jìn)行控制，為此要利用泵的出口壓力或反映流量的壓差與輸入信號(hào)進(jìn)行比較，然后通過(guò)變量機(jī)構(gòu)的位置作用來(lái)確定泵的排量。這三種控制功能實(shí)際上都是在排量控制的基礎(chǔ)上，提出特定調(diào)節(jié)要求而運(yùn)行的。實(shí)際上，各種所謂的適應(yīng)控制，說(shuō)到底，也是通過(guò)各種反饋?zhàn)饔?，依靠自?dòng)改變泵的排量來(lái)達(dá)到。所以，可以說(shuō)泵的變量控制是一個(gè)位置控制系統(tǒng)。 典型的液壓變量泵（馬達(dá)）的變量調(diào)節(jié)方式與分類方法變量泵（馬達(dá)）可以通過(guò)排量調(diào)節(jié)來(lái)適應(yīng)復(fù)雜工況要求，這個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)使其得到廣泛使用。變量泵（馬達(dá)）只有排量一個(gè)被控對(duì)象，在采用不同的控制方式時(shí)，可以使變量泵（馬達(dá)）具有不同的輸出特性。應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合，選用相適應(yīng)的變量控制形式，以便獲得合適的輸出特性。目前變量泵的生產(chǎn)廠家眾多，控制方式多樣?？偨Y(jié)現(xiàn)有各種變量泵（馬達(dá)）的控制方式及其實(shí)現(xiàn)形式，并對(duì)它們的特性和應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行研究是十分必要的，這對(duì)于液壓系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新具有指導(dǎo)意義，也可以指導(dǎo)新型變量泵的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。液壓變量泵（馬達(dá)）的變量控制方式多種多樣，按照操縱方式不同，有手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)、比例、伺服、氣動(dòng)及其它們之間的復(fù)合操縱方式等，按變量控制方式分有壓力控制、流量控制、功率控制、負(fù)載敏感控制、功率限制控制、轉(zhuǎn)矩限制控制以及由它們組合形成的多種復(fù)合控制方式等。按照是否有反饋可以分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制，閉環(huán)控制又有恒壓、恒流、恒功率和負(fù)載敏感的適應(yīng)性控制等。液壓變量泵（馬達(dá)）控制方式的優(yōu)劣已經(jīng)成為了衡量其品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。同時(shí)變量泵（馬達(dá)）的變量控制方式已經(jīng)開(kāi)始向
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