變量泵的原理和應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-23 13:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的放大器。智能控制完全可以融合在其中，從而提高控制的精確性、穩(wěn)定性，達到節(jié)能與系統(tǒng)控制的雙重效果。電子排量泵實質(zhì)上是對泵的變量機構(gòu)作位置閉環(huán)控制，根據(jù)系統(tǒng)控制要求，利用所設(shè)置的智能控制算法(如采用自適應(yīng)控制等)來達到應(yīng)用的目的。這些算法可通過將其軟件程序固化在電子控制器內(nèi)或者與上位計算機相互通信，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，無論是電控、遙控、光控帶來了硬件基礎(chǔ)，也對液壓系統(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，通過網(wǎng)絡(luò)可以對系統(tǒng)中的液壓泵進行下列控制或通信：1） 對設(shè)備具有遠程通信功能。2） 通過遠程設(shè)備用戶可以啟用軟件調(diào)整泵的有關(guān)參數(shù)。3） 通過遠程設(shè)備對液壓泵進行調(diào)試以及故障診斷。4） 對泵的運行參數(shù)進行采集及數(shù)據(jù)下載。 容積泵（馬達）變量調(diào)節(jié)的基本原理與特點 變量調(diào)節(jié)的主要目的是控制系統(tǒng)的流量。在工程實踐中，與流量有關(guān)的問題，可以從兩個不同的角度來考察與分析。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行調(diào)速控制。其特點是響應(yīng)快，可進行微小流量調(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)變量控制閥配合進行調(diào)速控制，其特點是能量損失小，效率高，并能實現(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)動機驅(qū)動定量泵的情況，轉(zhuǎn)速的變化往往處于被動狀態(tài)。近10年來采用交流電動機的變頻調(diào)速控制，即通過改變變頻電動機的轉(zhuǎn)速，來改變定量泵的輸出流量，與發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化相比，具有主動變速的特點。與常規(guī)的閥控、泵控系統(tǒng)相比，其基本特點是，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)濟性的制約。 第二，考察與分析液壓泵本身的變量控制，對應(yīng)于第一的（2），這屬于本書討論的范疇。 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，實現(xiàn)排量與輸入信號成比例的控制功能。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。造成這種認識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)律自動實現(xiàn)變化的變量泵”問世不久，人們不甚了解；另一方面，有的研究人員認為，這類泵功能的實現(xiàn)，最后還是依靠排量的變化來達到。到20世紀末，一般都已接受了從不同的角度，將變量泵進行必要的分類，特別是從功能上進行分類，以便正確了解其原理與特性，組成在特性、節(jié)能等方面與實際工程系統(tǒng)的要求相適應(yīng)的液壓控制回路。現(xiàn)今，變量控制機構(gòu)多種多樣，可以從不同角度進行分類，表12所示是常見的分類方法。表12 容積調(diào)節(jié)變量泵的分類按外部操縱方式手動，機動，電動，液動，電液控制屬于外加信號控制變量按調(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)律自動實現(xiàn)變化按適應(yīng)性控制功率匹配，負載敏感，負載適應(yīng)包括與負載的適應(yīng)，與原動機的適應(yīng)排量調(diào)節(jié)是只利用變量機構(gòu)的位置控制作用，使泵的排量與輸入信號成比例。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)，其是分別針對泵的輸出參數(shù)壓力、流量或功率進行控制，為此要利用泵的出口壓力或反映流量的壓差與輸入信號進行比較，然后通過變量機構(gòu)的位置作用來確定泵的排量。這三種控制功能實際上都是在排量控制的基礎(chǔ)上，提出特定調(diào)節(jié)要求而運行的。實際上，各種所謂的適應(yīng)控制，說到底，也是通過各種反饋作用，依靠自動改變泵的排量來達到。所以，可以說泵的變量控制是一個位置控制系統(tǒng)。 典型的液壓變量泵（馬達）的變量調(diào)節(jié)方式與分類方法變量泵（馬達）可以通過排量調(diào)節(jié)來適應(yīng)復(fù)雜工況要求，這個突出的優(yōu)點使其得到廣泛使用。變量泵（馬達）只有排量一個被控對象，在采用不同的控制方式時，可以使變量泵（馬達）具有不同的輸出特性。應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場合，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）的控制方式及其實現(xiàn)形式，并對它們的特性和應(yīng)用場合進行研究是十分必要的，這對于液壓系統(tǒng)的開發(fā)與創(chuàng)新具有指導(dǎo)意義，也可以指導(dǎo)新型變量泵的開發(fā)設(shè)計。液壓變量泵（馬達）的變量控制方式多種多樣，按照操縱方式不同，有手動、機動、電動、液動、比例、伺服、氣動及其它們之間的復(fù)合操縱方式等，按變量控制方式分有壓
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