带DA阀的A4V液压泵的控制原理分析与应用

　　1 引言

　　带 DA 控制阀的 A4V 液压泵是我国引进德国力士乐公司专利技术生产的产品，它可以无级调节其排量，从而自动控制工程机械达到最理想工作状态，同时还可以减轻操作者的疲劳和负 担，因此在建筑机械、工程机械、农业机械、矿山机械等行业得到越来越广泛的应用。它适用于以上机械的静压传动机构和闭式回路系统。

　　2 控制原理

　　2.1 A4V 液压泵结构简介

　　带DA控制阀的A4V液压泵结构，如图1 所示。主要由主泵、配流阀块、DA 控制阀、辅助泵组成。主泵为斜盘式轴向柱塞变量泵。辅助泵一般为齿轮式定量泵，它与主泵通轴联接，DA 控制阀一端与主泵变量缸相通，另一端与辅助泵出口相连，配流块用于主泵输入和输出油液，其上插装了一对跨管式高压溢流阀和一个三位四通电磁换向阀以及一个 低压溢流阀（图中未示出）。

　　2.2 DA 控制阀工作原理

　　DA 液压阀又称转速感应控制阀，其结构原理，如图 2 所示。它主要由调节螺杆、阀体、阀芯、弹簧、调节套筒、阻尼板等组成。

　　当辅助泵向阀输入压力为 P₁，流量为 Q₁的油液时，在阻尼板两侧产生压差△P，该压差克服弹簧力推动阀芯左移，使控制窗口打开，输出控制压力为P₃的油液，此时 P₃又作用在面积差△A= A₁-A₂上，产生一个使阀芯右移关闭控制窗口的反馈力，使阀芯处于一个平衡位置。若忽略阀芯上稳态轴向液动力的影响，则阀芯工作的稳态平衡条件为：

　　式中：P₁—DA 阀的进口压力；

　　P₂—阻尼板后油液压力（可由一溢流阀调定）；

　　P₃—DA阀输出的控制压力；

　　F一弹簧力；

　　△P—节流阀前后的压力差；

　　△A—A₁和A₂的面积差；

　　（2）式表明，当DA阀结构尺寸确定后，控制压力只与压力油在阻尼板处产生的压差△P 及弹簧力相关。由于阻尼板节流小孔为薄壁小孔，液流的收缩作用不受管壁的影响，故节流孔处的前后压差与介质粘度无关，则流经小孔的流量为：

　　式中：C_q—流量系数；

　　A_T—节流小孔面积，A_T=πd²0/4，；

　　ρ—油液密度；

　　d₀—阻尼孔直径。

　　将（3）式代入（2）式，并整理得：

　　上式即为 DA 阀输出压力 P₃与输入流量 Q₁关系式，称为P₃—Q₁控制曲线，可以描绘为一条抛物线。