比例复合控制泵原理与故障分析

　　1概述

　　变量泵的控制功能可根据其输出量按一定规律变化分为:恒压控制、恒流控制和恒功率控制。三类泵的输出压力、流量、功率分别与输入信号成正比。复合控制变量泵是对压力、流量、功率三参数综合调节形成的变量泵，具有功率控制优先的特性。功率恒压泵是复合控制变量泵的一种，其变量机构根据外部负载的变化而调节流量输出，使泵的输出功率接近负载所需要的功率。

　　木文研究的A 1OV028DFLR变量泵为Rexroth公司产品。它的基泵为斜盘式轴向柱塞泵，可通过调节其斜盘的倾角来改变输出流量，其变量控制无需电气控制仅仅采用机械液压机构，因而具有控制简单、可靠性高的优点。

　　2 AlOV028DFLR控制特性

　　图1为AlOV028DFLR变量泵压力一流量特性曲线。从特性曲线可以看出，根据输出压力的不同，A 1OV028DFLR的工作区间可分为恒流段AB、恒功率段BCD、恒压段DE，这三段控制特性通过内部各阀的协作而实现。特性曲线上两条虚线分别表示最大和最小功率曲线。在恒流段，油泵以最大流量输出，AB段不是水平线的原因在于随着工作压力升高液压泵漏损增加，容积效率卜降，而且泵出口压力影响到比例阀的开度;在恒功率段，泵的流量随输出压力的升高而减小，随输出压力的降低而增大，其负载和流量之间近似呈双曲线关系变化，泵的输出功率基木保持恒定;在恒压段，以近似恒压力输出，由于比例阀7弹簧I}:的作用，使得泵出口压力影响到比例阀的开度，故存在最大约4 bar调压偏差。

　　3 AlOV028DFLR变量机构调节原理

　　出于批量生产和互换性的考虑，同一种类、同一规格不同变量方式的变量泵，都采用相同的基泵，基泵中的变量液压缸、斜盘、缸体、传动轴、泵壳体都是相同的。不同的变量方式靠不同的控制方式来实现。AlOVO系列泵同样可以通过不同的油管连接方式加上一些控制元件来实现不同的变量方式。图2为AlOVO系列泵作为恒压恒功率应用时的原理图，该控制系统主要由基泵、恒功率阀、恒压控制阀、变量液压缸等部分组成。变量泵控制系统中的变量液压缸是该系统的执行元件，斜盘是系统的控制对象，变量泵输出的压力、流量、功率是这个系统的受控参数，变量机构上的控制阀是这个系统的控制元件。该系统中的恒功率阀4实际上是一个普通的直动式溢流阀，只是其控制弹簧与变量液压缸3.2的变量活塞有机械联动，当变量活塞伸出时压紧控制弹簧，大恒功率阀设定压力，反之则调小设定压力，控制弹簧由一大一小两条组成。比例阀7和8的控制弹簧也分别由一大一小两条组成，其中大弹簧较长刚度较小，小弹簧较短刚度较大，也是出于标准化要求以适应不同的控制要求。系统调节原理如下所示。