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简析杠杆式恒功率泵的工作稳定性与可靠性

液压功率为液压泵输出压力与输出流量的乘积,恒功率控制就是当输出压力达到恒功率压力调节点后,根据负载压力的变化情况时刻调整液压变量泵的输出流量,使其输出功率基本维持为恒定值,并且基本接近负载所需要的功率从而实现两者之间的功率匹配,使原动机始终工作在最佳工况下,从而减少原动机的能耗,达到节能的目的。


如图1所示为杠杆式恒功率泵的基本结构图,主要由通轴斜盘式变量柱塞泵加上变量机构组成,由于内部的变量机构没有采用复杂的电气结构,因而具有良好的工作稳定性与较高的可靠性。

图1:恒功率泵的基本结构图

恒功率泵的基本结构图

二位三通伺服滑阀,初始时在弹黃力的作用下上位工作,变量缸的压力油与油箱相通,在弹簧力作用下液压泵斜盘的摆角最大,此时ca88会员登录的流量最大。当液压泵的压力达到恒功率弹簧设定的调定值,恒功率阀的下位开始工作,通过回位活塞缸与变量活塞缸相互作用产生的转矩差驱动斜盘向着角度减小的方向转动,回位活塞的移动同时会带动功率阀先导阀芯左右摆动,使杠杆绕支点摆动,根据杠杆定理调整作用在功率阀芯非弹簧侧的力大小,进而调整功率阀芯的开口大小以调整作用在回位活塞无杆腔侧压力大小,直到液压泵出口压力与流量的乘积再次回到预先设定的恒定值,调整机构才停止动作并进行保持,采用这种结构可以得到理想双曲线。


所以当恒功率变量泵的变量结构尺寸确定后,恒功率控制阀弹簧预紧力调定后,此后变量泵的输出功率就是一个恒定的确定值。液压泵的主体采用液压库里面自带的元件,杠杆调整机构采用可变力臂元件模块和扭矩力的转换模块,恒功率控制阀、变量活塞缸和回位活塞缸采用HCD库的元件搭建,变量活塞缸与回位活塞缸输出对斜盘的力矩之差驱动斜盘的倾角变化,从而改变液压泵的输出流量变化。


ca88手机版厂在仿真模型中采用比例溢流阀进行模拟外负载的变化,压力控制阀的调定压力为200bar,设置0-350bar的变化范围对泵进行加载。恒功率泵的输出功率曲线,刚开始液压泵处于最大流量的工作状态,液压泵的输出功率随着负载压力的增大而增大;当压力达到恒功率阀的调定压力85bar时,液压泵进入到恒功率调整状态,输出功率维持为恒定值75KW。


通过比对样本曲线可以发现,当液压泵刚进入恒功率调节工况时,由于恒功率阀芯动作会使弹簧的进一步压缩,造成在原先弹簧设定值的基础上增加微量的压缩,这也就是进入恒功率调节段时流量轻微减少的原因;而当负载的压力太高时,由于高压引起的泄漏也是不可避免的,导致液压泵的功率出现下降,不再是严格的恒功率控制。对于本文采用的带有压力控制阀的恒功率泵来说,在200bar时输出功率下降不大,仿真的曲线与样本的曲线也很接近,验证了仿真模型的准确性,这样即使在实际应用当中也可以看成是恒功率控制,仿真与实际的应用比较吻合。


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点击次数:  更新时间:2018-02-07 09:19:50  【打印此页】  【关闭