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闭环控制轴向柱塞泵
点击次数：1221 发布时间：2018-1-24
在液压系统中，常常要求系统压力、速度在工作过程中能进行无级调节，以适应生产工艺的需求。对于比例压力调节，传统方法一般是使用比例调压阀(见图32中的2Y1)来实现；对于比例速度调节，一般使用比例方向阀、比例流量阀或比例泵来实现(见图32中的2Y2)。图32中的比例泵为电气控制变量泵，该泵的排量允许无级和可编程设定，排量大小与2Y2比例流量控制阀的比例电磁铁中的电流大小成正比。当电动机功率选定后，为了防止电动机过载，在泵出口增加了压力传感器，通过设定值和传感器实测比较，由电气控制保证系统功率小于电动机功率。如果一个液压系统既要比例调速叉要比例调压，则需要将多个元件进行叠加，这一方面增加了液压系统的复杂性，另一方面也增加了电气控制的复杂性。
1．系统特点
电子闭环控制轴向柱塞泵可对压力、流量、功率进行连续闭环控制，控制精度小于0.2%（传统比例阀控制精度为2%），并具有很好的动态特性。对于复杂的液压系统，如果采用新型电子闭环控制柱塞泵，只要一个泵就可替代原有的多个元件，不仅实现比例调速、比例调压还能实现比例功率调节。对于小流量、小功率的工艺，应用常规的元件，需要通过溢流阀溢掉多余的油液，这不仅造成能源浪费，还会带来系统发热，降低泵的容积效率，增加泄漏，对系统是非常不利。若改用这种新型的电子闭环控制轴向柱塞泵后，可实现恒功率控制。
电子闭环控制轴向柱塞泵是由多种元件叠加复合在轴向柱塞泵上形成的组合体。根据使用环境、使用方法不同，有多种控制系统，但一般由轴向柱塞泵、压力传感器、放大器、预加载阀等元件组成。压力传感器测量值为压力实测值，与放大器的设定值比较后，对泵输出控制信号，位置控制与压力控制相同。预加载阀为可选项，主要功用是在泵口建立2MPa以上控制压力，控制泵的斜盘倾角改变，达到变量的目的。如果没有选择预加载阀，则需要有大于2MPa的外部控制油压，或在泵出口增加一个2MPa以上的外控顺序阀，既没有预加载阀，也没在泵口建立2MPa以上压力，泵将没法正常运行，这是设计中需要注意的问题。
2．闭环控制在液压系统中的应用
某50T液压机（简称50T压机）。该液压机有上下两个滑块，上滑块由一个缸径Ф160活塞缸驱动，下滑块由两个缸径Ф125活塞缸驱动。
当两滑块同时空载运行时，速度快，需要的流量大(见图33)，而此时不带负载，系统压力较低；当两滑块同时加压慢速运行时，流量较大、压力高；当一个滑块加压慢速运行时，流量小、压力高；当一个滑块慢速退回时，则为小流量，低压力。因为压机需要多级流量、压力和功率控制，为此选用了电子，并且没有选择预加载阀，而是在泵口增加了外控顺序阀，建立大于2MPa的系统控制压力，如图34所示。虽然系统要求有多级变化，但只要改变输入的电信号量，就可轻易实现，现在液压设备多数都为PLC控制，这就使输入信号大小的改变非常容易。另外还在程序中设定了功率控制，让泵的功率随着工艺要求的改变而改变。
对于小流量、低压力的工况，功率要求低，采用这种电子闭环控制轴向柱塞泵既节省了电能，也无需将多余的油液进行溢流，油箱尺寸减小了，节省了能量，减少发热量，也改善了系统性能。
电子泵也可运用在其他液压系统中，要求越复杂的系统，越能体现它的*性，并且精度高、动态特性好、节能降耗，在高精尖系统中的运用必将越来越多。