流體機械調節(jié)與控制技術4課件

02八月2023流體機械調節(jié)與控制技術430七月2023流體機械調節(jié)與控制技術41A10DFR型復合變量泵A10DFR型復合變量泵2A10DFR型復合變量泵外形圖A10DFR型復合變量泵外形圖3A10DFR型控制閥組A10DFR型控制閥組4DFR柱塞DFR柱塞5配流盤配流盤6滑靴滑靴7缸體缸體8缸體缸體9

3.6.1MA型手動變排量控制這種變量控制方式是通過手輪對泵進行無級排量調節(jié)，其結構最為簡單。這種類型的變量泵一般在控制機構內部必須具有行程限位、行程角的限位、零位對中等功能。MA手動控制原理和調節(jié)位移與排量之間的無量綱曲線見圖3-74，這種控制方式在過零點之后泵可以換向輸出流量。下面以BoschRexroth公司生產的A4VG系列斜盤式軸向柱塞變量泵為例，對其各種控制方式及其實現(xiàn)進行研究與分析，以期對于靜液壓系統(tǒng)閉式回路的開發(fā)與創(chuàng)新提供借鑒，并可為設計師在泵的選型方面提供參考。3.6.1MA型手動變排量控制這種103.6.1MA型手動變排量控制3.6.1MA型手動變排量控制113.6.1MA型手動變排量控制

圖3-74MA手動控制職能原理圖和其特性曲線a）控制原理圖b）輸出特性的無量綱曲線A、B—壓力油口MA、MB—測量油口E—輔助油口K2、K3—泵殼體沖洗油口R（L）—注油孔和排放孔U—泵殼體沖洗油口3.6.1MA型手動變排量控制圖3-74MA手動控制12A4CSG500EP型A4CSG500EP型13A4CSG500EPG型A4CSG500EPG型14A4CSG500EPD型A4CSG500EPD型15A4CSG500EPD型A4CSG500EPD型16

3.4.12LRN型功率控制+液壓行程控制

3.4.12LRN型功率控制+液壓行程控制17FEATURES

FEATURES183.6.3HD型與先導控制壓力相關的液壓控制

圖3-76HD液壓控制職能原理圖A、B—壓力油口MA、MB—測量油口G—供油壓力口X1、X2—控制壓力口Y1，Y2—遙控口T1—漏油灌油口T2—漏油泄油口R—排氣口S—吸油口Fe—補油泵測壓口PS—輔助油口1—主泵2—控制閥3—反饋杠桿4—安全閥5—輔助泵6—溢流閥7—變量活塞3.6.3HD型與先導控制壓力相關的液壓控制圖3-7619

3.6.3HD型與先導控制壓力相關的液壓控制圖3-77HD液壓控制特性曲線3.6.3HD型與先導控制壓力相關的液壓控制圖203.6.3HD型與先導控制壓力相關的液壓控制

HD液壓控制方式泵的排量大小取決于先導控制壓力pst，即油口Y1和Y2的壓差，油口Y1和Y2各對應一個液流方向。當先導控制壓力作用在控制閥2閥芯上時，會推動閥芯向左或向右移動，打開閥口，先導控制壓力與控制閥2的彈簧力實現(xiàn)平衡時，閥口開度的大小被確定。來自輔助泵5的壓力油進入變量活塞推動變量機構向左或右運動。由于變量活塞7上連接有反饋杠桿3直接與控制閥2的閥套連接，形成了直接位置負反饋，隨著變量活塞的移動又使打開的閥口趨于關閉，此時排量被確定為某一個定值。排量的大小正比于先導壓力。3.6.3HD型與先導控制壓力相關的液壓控制H213.6.4HW液壓控制、手動伺服

圖3-78HW控制職能原理和特性曲線a）控制原理圖b）輸出特性的無量綱曲線3.6.4HW液壓控制、手動伺服圖3-78HW控制職223.6.4HW液壓控制、手動伺服該控制方式取決于控制桿的操作方向，屬于三通閥控制差動缸的原理，機械凸輪負反饋控制反饋彈簧的變形實現(xiàn)變量缸的定位，因而斜盤和排量可無級變量。每個控制手柄的操作方向對應一個相應的液流方向。HW控制手柄的偏轉角度限制須由外裝的位移信號元件設定。當HW控制閥上的控制手柄處于零位時，零位開關的開關觸點閉合，當控制手柄偏轉離開中位時，觸點斷開。此零位開關在傳動中可起到安全保護作用，在某一工作狀況下（例如起動柴油機時）確保泵在零位。3.6.4HW液壓控制、手動伺服該控制方式取決于控制桿的操233.6.5HM1/2/3型液壓排量控制圖3-79HM1/2/3液壓排量控制3.6.5HM1/2/3型液壓排量控制圖3-79HM1243.6.5HM1/2/3型液壓排量控制這種控制方式對泵的排量可以進行無級調節(jié)，取決于油口X1和X2中的控制體積。主要的應用有：①2點控制，實現(xiàn)正負最大排量和零排量控制；②用于伺服控制或比例控制的基本控制設備。3.6.5HM1/2/3型液壓排量控制這種控制方式對泵的排253.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）

有些沒備的原動機不僅驅動多臺泵，同時也帶動某些機械傳動裝置。例如大型輪式裝載機，車輪的最大負載功率加上液壓驅動功率，很容易超過原動機的最大輸出功率。這種情況下使用轉矩相加是不合適的，因為沒有一種能從傳動裝置中檢測出轉矩信號的合適辦法。但原動機有這樣一種性能，當它接近最大功率時，轉速就開始下降，這種情況為使用速度敏感控制創(chuàng)造了條件。當原動機轉速下降時，速度敏感控制器使液壓泵減小排量直至卸載，原動機的大部甚至全部功率用于驅動車輪行走。當爬坡時，驅動車輪的阻力增大，(定量)液壓馬達的轉矩上升，使液壓泵壓力跟隨升高。由此造成發(fā)動機載荷增大，而迫使發(fā)動機轉速下降。此時，速度敏感控制器可使泵減小排量，相應降低車輪轉速。3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）263.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）DA控制是一種與發(fā)動機轉速或自動行駛速度有關的控制系統(tǒng)。該控制方式內置的DA控制閥芯產生一個與泵（發(fā)動機）驅動轉速成比例的先導壓力。該先導壓力通過一個三位四通電磁換向閥傳至泵的排量控制缸上。泵的排量在兩個方向均可無級調節(jié)，并同時受泵驅動轉速的排油壓力的影響。液流方向（即機器向前或向后）由電磁鐵a或b控制。泵的驅動轉速升高，DA閥產生的先導壓力也會增加，從而使泵的流量和壓力增加。根據(jù)所選擇泵的工作特性，系統(tǒng)壓力（即機器負載）升高使泵回擺至較小的排量。3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）DA控制是一種273.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）

DA控制的目的就是針對使用內燃機的行走機械液壓系統(tǒng)。它既考慮到內燃機轉矩隨轉速增大而增大這一因素，又考慮到當載荷接近最大轉矩限值時可能發(fā)生失速的問題。因此，可或多或少地將內燃機的功率換算成當前的轉速。通過液壓部分的相關調節(jié)，達到了最優(yōu)的車輛控制功能。主泵的同軸上還安裝著一臺輔泵，其作用是：1)向閉式油路低壓側補油。2)供給主泵變量調節(jié)用液壓油。3)測量變量泵(柴油機)轉速。輔泵輸出流量與發(fā)動機轉速成正比，根據(jù)輔泵流量就可算出發(fā)動機相應的轉速。3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）283.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）圖3-80DA控制職能原理圖3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）圖3-80D293.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）圖3-81DA閥結構原理圖3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）圖3-81303.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）內置的DA閥，又稱速度敏感控制器，其結構原理如圖3-81所示。實質上它是以Δp=p1－p2為控制輸入信號的一個比較特殊的三通減壓閥，進油壓力為孔板3后的壓力p2，輸出信號為p3。D與d之間的環(huán)形面積，就是輸出壓力p3的反饋作用面積。DA閥能將原動機的轉速變化轉換成變量泵的變量控制油壓的變化，從而改變變量泵的排量，實現(xiàn)恒動率(恒轉矩)控制。速度敏感控制器的速度信號，可以很方便地用測量原動機直接驅動的另一臺定量泵（輔助泵）的流量獲得。3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）內置的DA閥，313.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）定量泵（輔助泵）輸出與原動機(例如柴油機)轉速成正比的流量，在控制器孔板(液阻)3上形成壓差Δp=p1－p2，此壓差影響孔板閥芯組件1l的平衡位置，以使控制閥口4打開，控制油經變量泵先導閥流向變量控制缸?？刂朴凸苈分械膲毫3作用在的孔板閥芯組件的環(huán)形面積上(輸出的反饋力)，方向從左向右，與孔板3前后壓差所產生的從右向左的輸入力平衡，從而決定孔板閥芯組件1l的平衡位置。當原動機轉速穩(wěn)定時，重新關閉閥口4。當原動機的轉速下降時，孔板3上的壓差變小，控制閥口8打開，變量缸中的油壓降低，直至作用在孔板閥芯組件11上的力重新平衡，閥口8重新關閉。通過速度敏感控制器的作用，原動機轉速和變量控制油壓p與泵的變量傾角形成了比例關系。即原動機轉速下降，使變量控制油壓按比例下降，進而泵的排量也按比例下降；反之亦然。改變彈簧5的預壓縮量，就可改變限轉矩特性曲線。3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）定量泵（輔助泵323.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）在行駛過程中，如果行駛驅動阻力增加（如上坡或障礙)，則泵輸出壓力增加，液壓馬達轉矩增大，泵變量液壓缸回位力增大，泵擺角變小，主機速度下降。如果泵輸出功率大于柴油機提供的功率，那么柴油機轉速下降，泵控制壓力減小，泵擺角減小，主機降速直到此液壓馬達轉矩與柴油機轉矩一致。反之，如果行駛驅動力降低(如下坡)，液壓馬達轉矩降低，泵輸出壓力降低，泵開始相反過程，使得車輛加速。由于采用了全調節(jié)裝置，使主機行走液壓系統(tǒng)具有制動性能。通過使操縱開關回中位或踩下微動閥調節(jié)踏板，均使行走液壓系統(tǒng)進行靜壓制動。雖然這種方法代替不了必需的車輛制動器，但和制動器配合使用，可減小制動器的磨損，延長使用壽命。3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）在行駛過程中，333.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）上面的介紹表明，速度敏感控制器可用于原動機直接驅動、輸出功率超過原動機最大功率的大容量液壓傳動裝置。在這種類型的裝置中，速度敏感控制器的功能與恒轉矩或總功率控制器件的功能相同，它可將泵在某一工作壓力下的輸出流量限制在原動機的最大功率范圍內。3.6.6與轉速有關的DA控制（速度敏感控制）上343.6.7DG型液壓直接控制

該控制方式為液壓直接控制，其標準結構形式如圖3-82所示。通過在油口X1或X2直接在行程缸上施加液壓控制壓力來調節(jié)泵的排量，液壓控制壓力產生的作用力與變量控制缸的定位彈簧相平衡使控制缸輸出一定的位移，此位移確定了對應泵排量值。這樣，斜盤亦即泵的排量可在0至最大排量之間調節(jié)。變量泵每個液流方向分配一個控制油口（X1或X2）。在排量最大時所需的先導壓力取決于工作壓力和轉速。另外，在使用DG液壓直接控制方式時，只有從油口PS供油，才能使用壓力切斷閥和DA控制閥。3.6.7DG型液壓直接控制該控制方式為353.6.7DG型液壓直接控制圖3-82DG直控式標準結構形式3.6.7DG型液壓直接控制圖3-82DG直控式標準結363.6.8EP型帶比例電磁鐵的電氣控制該控制方式的泵見圖3-83，它帶有比例電磁鐵，其控制過程取決于兩個比例電磁鐵（ａ和ｂ）上的預選電流Ｉ，泵變量缸通過EP控制裝置獲得控制壓力驅動變量缸運動。這樣，斜盤亦即排量可無級可調。每個比例電磁鐵對應一個液流方向。如果泵同時裝有一個DA控制閥，則可對行走驅動裝置進行自動控制。3.6.8EP型帶比例電磁鐵的電氣控制該控373.6.8EP型帶比例電磁鐵的電氣控制圖3-83EP電氣控制標準結構形式3.6.8EP型帶比例電磁鐵的電氣控制圖3-83EP電383.4泵控液壓馬達的數(shù)學模型pm3.4泵控液壓馬達的數(shù)學模型pm39一、基本方程變量泵的流量方程為：V0

——一個腔室的總容積變量泵的排量為：其增量方程的拉氏變換為：液壓馬達高壓腔的流量連續(xù)性方程為：其增量方程的拉氏變換為：液壓馬達和負載的力矩平衡方程為：其增量方程的拉氏變換為：一、基本方程變量泵的流量方程為：V0——一個腔室的總容積變40流體機械調節(jié)與控制技術4課件411）液壓固有頻率較低只有一個控制管道，1/√2液壓泵的工作腔容積大2）阻尼比較小，但較恒定。Ct<Kce，總是欠阻尼，但基本恒定。設置旁路泄漏通道或內部壓力反饋以獲得滿意的阻尼比3）增益Kqp/Dm和靜態(tài)速度剛度Dm2/Ct比較恒定。4）動態(tài)剛度不好，但靜態(tài)剛度很好（Ct較?。┤?、泵控液壓馬達與閥控液壓馬達的比較1）液壓固有頻率較低三、泵控液壓馬達與閥控液壓馬達的比較423.6.9EZ型帶開關電磁鐵的電氣兩點控制

圖3-84EZ兩點電氣控制標準結構形式3.6.9EZ型帶開關電磁鐵的電氣兩點控制圖3-84433.6.9EZ型帶開關電磁鐵的電氣兩點控制EZ型電氣控制方式帶有開關電磁鐵，通過使開關電磁鐵ａ或ｂ通電或斷電，可由EZ控制裝置為泵的變量缸供油。這樣，斜盤亦即排量可在０與最大值兩點調節(jié)。每個電磁鐵對應一個液流方向。3.6.9EZ型帶開關電磁鐵的電氣兩點控制443.6.10EO1/2型比例液壓控制

EO型比例液壓控制也屬于液壓排量控制，其使用比例閥有助于與斜盤傾角的電反饋一起進行無級變量控制，其控制原理見圖3-85a。EO1/2控制是依靠一個嵌入式直接驅動的比例方向閥，泵的排量正比于輸入電信號指令值，實際泵的斜盤擺角的反饋信號（排量）由位移傳感器檢測并被反饋到輸入端，組成閉環(huán)位置控制系統(tǒng)用于控制泵的排量。其輸出特性曲線見3-85b。最大的斜盤擺角可以在中心的兩邊，在最大排量Vgmax和50%最大排量之間用止位螺釘調節(jié)?？刂聘椎膶χ袕椈墒菢藴实模挥糜谠O定和調整在無壓狀態(tài)下的零位位置。電放大器采用的型號是VT5035-1X。3.6.10EO1/2型比例液壓控制EO型453.6.10EO1/2型比例液壓控制圖3-85液壓排量控制控制職能原理圖和其特性曲線a）控制原理圖b）輸出特性的無量綱曲線3.6.10EO1/2型比例液壓控制圖3-85液壓排量463.6.11HS型液壓排量控制使用伺服閥有助于實現(xiàn)斜盤傾角的電反饋進行無級變量控制。HS控制用電液伺服閥調節(jié)變量缸使泵的排量正比于給定電信號值，實際泵的斜盤擺角的反饋（泵的排量）由一臺嵌入式的位移傳感器來完成。變量缸中的對中彈簧是標準的，它被用于設定和調節(jié)無壓力下的零位位置。為了保護伺服閥，泵上提供了一個疊加式沖洗板，在沖洗完之后沖洗板必須移走，而伺服閥應當直接用螺釘安裝在底板上。HS3P控制配備有附帶的壓力傳感器，可進行附加的可電動調節(jié)的壓力控制和功率控制。3.6.11HS型液壓排量控制使用伺服閥有助473.6.11HS型液壓排量控制

a）b）圖3-86液壓伺服閥排量控制控制職能原理圖和其特性曲線a）控制原理圖b）輸出特性的無量綱曲線3.6.11HS型液壓排量控制a）483.6.12DS1型速度控制（二級受控）速度控制DS1用來控制二次元件（液壓馬達），以便此液壓馬達可以提供足夠的轉矩來維持所需的速度。連接到具有恒定壓力的系統(tǒng)，此轉矩與排量成比例，從而也與擺動角成比例。二次調節(jié)系統(tǒng)是以調節(jié)一個接在定壓網絡中的變量液壓馬達的排量，來調節(jié)液壓馬達軸上的轉矩，從而控制整個系統(tǒng)的功率流，達到調速和調節(jié)轉矩的目的，也就是說，液壓馬達軸的轉向以及軸上能量的流動方向及大?。▊鲃酉到y(tǒng)向負載提供能量為主動工況，從負載吸收能量為制動工況），在容積傳動系統(tǒng)中主要是通過改變泵的流量來實現(xiàn)，而二次調節(jié)系統(tǒng)中是通過改變液壓馬達的轉矩來實現(xiàn)。3.6.12DS1型速度控制（二級受控）速493.6.12DS1型速度控制（二級受控）圖3-88二次調節(jié)系統(tǒng)原理3.6.12DS1型速度控制（二級受控）圖3-88二次503.6.12DS1型速度控制（二級受控）二次調節(jié)靜液傳動技術是對將液壓能與機械能互相轉換的液壓元件所進行的調節(jié)。如果把靜液傳動系統(tǒng)中機械能轉化成液壓能的元件(液壓泵)稱為一次元件或初級元件(PrimaryElement),則可把液壓能和機械能可以互相轉換的元件(液壓馬達/泵)稱為二次元件或次級元件(SecondaryElement)。在靜液傳動系統(tǒng)中可以把液壓能轉換成機械能的液壓元件是液壓缸和液壓馬達,液壓缸的工作面積是不可調節(jié)的,所以二次元件主要是指液壓馬達。同時,為了使二次調節(jié)靜液傳動技術能夠實現(xiàn)能量回收,所需要的二次元件是可逆的靜液傳動元件。因此,對這類靜液傳動元件可稱為液壓馬達/泵。3.6.12DS1型速度控制（二級受控）二513.6.12DS1型速度控制（二級受控）但是,為了使許多不具備雙向無級變量能力的液壓馬達和往復運動的液壓缸也能在二次調節(jié)系統(tǒng)的恒壓網絡中運行,目前出現(xiàn)了一種“液壓變壓器(hy2draulictransformer)”,它類似于電力變壓器用來匹配用戶對系統(tǒng)壓力和流量的不同需求,從而實現(xiàn)液壓系統(tǒng)的功率匹配。一般來說,大多數(shù)二次調節(jié)靜液傳動技術的實現(xiàn)是以壓力耦聯(lián)系統(tǒng)為基礎的。目前對二次調節(jié)靜液傳動技術進行研究的出發(fā)點是對傳動過程進行能量的回收、能量的重新利用,并從宏觀的角度對靜液傳動總體結構進行合理的配置以及改善其靜液傳動系統(tǒng)的控制特性。3.6.12DS1型速度控制（二級受控）但523.6.12DS1型速度控制（二級受控）二次調節(jié)閉環(huán)控制是一種閉環(huán)控制靜液傳動方案。當一臺液壓馬達/泵由具有恒定工作壓力的網絡無節(jié)流地驅動時,所希望的是液壓馬達/泵轉速由閉環(huán)控制來實現(xiàn)。對此所需要的轉矩則在保持工作壓力不變的情況下,通過調節(jié)液壓馬達/泵的排量來實現(xiàn)?；谀芰炕厥张c重新利用而提出的二次調節(jié)概念,對改善靜液傳動系統(tǒng)的效率非常有效。這種調節(jié)技術不但能實現(xiàn)功率適應,而且還可以對工作機構的制動動能和重力勢能進行回收與重新利用。同時,在恒壓網絡開式回路上可以連接多個互不相關的負載,在驅動負載的二次元件上直接來控制其轉角、轉速、轉矩或功率。二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)在控制與功能上的特點為解決靜液傳動技術中目前尚未解決的某些傳動問題和替代有關傳動技術提供了有利的條件。3.6.12DS1型速度控制（二級受控）二次531二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的組成二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的組成如圖1所示,它主要由二次元件1、變量控制油缸2、電液伺服(比例)閥3等組成。恒壓油源部分由恒壓變量泵4和液壓蓄能器5組成。由于恒壓油源部分的動態(tài)特性較好,所以在對二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)進行分析與研究時,可以不考慮油源部分的動態(tài)性能對系統(tǒng)輸出的影響,并且可認為恒壓網絡中的壓力基本保持恒定不變。這樣不僅能簡化研究的復雜性,同時也能保證研究結果的準確性。1二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的組成二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的組成如541二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的組成1二次元件;2變量控制油缸;3電液伺服(比例)閥;4恒壓變量泵;5液壓蓄能器圖1二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的基本組成1二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的組成1二次元件;2變量控制油缸;552二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的工作原理輸出端的可逆式二次元件2的排量由變量油缸3進行控制,變量油缸的流量通過二次元件的測速泵4產生。隨著二次元件轉速的變化,測速泵產生一定容量的先導控制流量,并在節(jié)流閥5上造成一個與二次元件的轉速成比例的壓力差,在壓差的作用下,變量油缸向左或向右移動,改變二次元件的斜盤傾角,進而改變二次元件的排量,排量的變化將引起扭矩的變化,直至變量缸的兩端達到力平衡為止。這一平衡狀態(tài)可產生于二次元件的任何設定轉速,通過改變節(jié)流閥的閥口面積,可以使二次元件的轉速無級地變化。當外負載扭矩ML發(fā)生變化時,將引起二次元件轉速n2的變化,而轉速的變化自動地引起二次元件排量V2的變化,直到恢復節(jié)流閥所設定的二次元件轉速為止。2二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的工作原理輸出端562二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的工作原理如果將圖2中的節(jié)流閥控制變量液壓缸改為用電液伺服閥控制,通過改變電液伺服(比例)閥的控制信號,同樣可以使二次元件的轉速無級變化,并且更加方便。2二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的工作原理572二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的工作原理1油箱;2二次元件;3變量液壓缸;4測速泵;5節(jié)流閥圖2二次調節(jié)靜液傳動轉速調節(jié)原理圖2二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的工作原理1油箱;2二次元件;3變582二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的工作原理二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)中的二次元件(液壓馬達/泵)對負載轉矩或轉速變化的反應,最終是通過改變液壓馬達/泵的排量來實現(xiàn)的。這種調節(jié)是在輸出區(qū)的液壓馬達/泵上進行,調節(jié)功能通過液壓馬達/泵自身的閉環(huán)反饋控制來實現(xiàn),而不改變系統(tǒng)的工作壓力。為了實現(xiàn)能量回收的目的,二次元件能工作在四個象限內,既有“泵”工況,也有“馬達”工況。當二次元件工作于泵工況時,向系統(tǒng)回饋能量。這里可以改變能量的形式或不改變能量的形式來存儲能量,這部分能量既可由蓄能器儲存,也可以立即提供給其它用戶。2二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的工作原理二次調節(jié)593二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的特點與傳統(tǒng)靜液傳動系統(tǒng)相比:(1)具有較高的控制質量;(2)能在四個象限中工作,可以回收能量;(3)可不轉變能量形式來進行能量的存儲;(4)一次元件和二次元件可以分開相當大的距離安裝,可以用一個泵站給數(shù)個液壓動力元件提供油源;(5)可用液壓蓄能器加速,其加速功率可以是裝機功率的幾倍,且系統(tǒng)中無壓力峰值;(6)可減少冷卻費用;(7)由于系統(tǒng)設計功率的減小,可以大大地降低設備的制造成本;(8)大大地提高了系統(tǒng)效率。3二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的特點與傳統(tǒng)靜液傳動系統(tǒng)相比:603二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的特點與電傳動相比:閉環(huán)控制動態(tài)響應快;(2)高功率密度、重量輕、安裝空間小;(3)安裝功率小。3二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的特點與電傳動相比:614二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的應用二次調節(jié)靜液傳動液壓抽油機液壓回路4二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的應用二次調節(jié)靜液傳動液壓抽油機624二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的應用在液壓缸4下降的過程中,靠鉆桿和抽油泵的重力勢能來驅動作為二次元件液壓馬達8,電動機7和二次元件8驅動作為液壓泵的二次元件1,二次元件1再將壓力油壓入液壓蓄能器3中,以備在液壓缸4的上升過程中使用;在液壓缸4下降到終點時,由行程開關6控制二次元件8的擺角過零點,而轉成液壓泵工作,利用換向閥2將二次元件1擺過零點轉成液壓馬達。由作為二次元件液壓馬達1和電動機7共同驅動作為液壓泵工作的二次元件8輸出液壓油來驅動液壓缸4帶動石油泵抽油,因此,系統(tǒng)的裝機功率可以減小,從而達到節(jié)能目的。采用了二次調節(jié)靜液傳動技術的液壓抽油機可具有較高的充填率、較高的循環(huán)頻率并使鉆桿和抽油泵的壽命很長。4二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的應用在液壓缸4下634二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的應用12發(fā)動機;22一次元件;32液壓蓄能器;42二次元件;52汽車后橋圖5二次調節(jié)靜液傳動在公共汽車驅動中的應用4二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的應用12發(fā)動機;22一次元件;3644二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的應用位能回收如液壓驅動的卷揚起重機械。由于卷揚機械中有位能變化,采用二次調節(jié)靜液傳動技術可以回收其位能。它可用于液壓抽油機、起重機械和礦井提升機械、纜索機械的索道傳動,船用甲板機械等;(2)慣性能回收如液壓驅動擺動機械和實驗裝置。應用二次調節(jié)靜液傳動技術可對擺動機械在頻繁的啟動、制動過程中產生的慣性能,進行回收和再利用;(3)群控節(jié)能如群控作業(yè)機械。對多臺周期性工作設備共用一個動力源,這樣既節(jié)省費用又節(jié)約了能源。二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)可實現(xiàn)能量的回收和重新利用,其主要應用在以下幾個方面:4二次調節(jié)靜液傳動系統(tǒng)的應用位能回收如液壓驅動的卷揚起653.5.4壓力流量功率復合控制變量泵的壓力切斷和正負流量控制圖3-73帶壓力切斷、液控變量的恒功率控制泵a）負流量控制b）正流量控制3.5.4壓力流量功率復合控制變量泵的壓力切斷和正負流量663.5.4壓力流量功率復合控制變量泵的壓力切斷和正負流量控制1）恒功率功能參見圖3-73，恒功率控制部分與前面的講述相似，閥①為恒功率閥，其恒功率關系式為pAa=Fb（p為泵的出口壓力；A為通壓力油的反饋桿底部面積；a是變量缸位移；F是功率輸入信號；b是拐臂長度）。3.5.4壓力流量功率復合控制變量泵的壓力切斷和正負流量673.5.4壓力流量功率復合控制變量泵的壓力切斷和正負流量控制2）壓力切斷功能圖3-73a中閥②為壓力切斷閥，主要功能是對系統(tǒng)進行過壓保護，并消除過載時的溢流損失。與系統(tǒng)安全閥類似，它的調定值一般比系統(tǒng)正常運行壓力高l0％左右。由于故障或其他原因，當系統(tǒng)壓力達到或超過切斷閥的調定值時，閥開啟，泵排油口的壓力油經過P—A流道進入變量缸敏感腔(大腔)，即大小腔都接入泵出口壓力油，但由于變量缸大小腔面積比大致為2：l，泵立即將排量降到零位附近，只輸出補償內部泄漏維持壓力所需的小流量。需要注意的是，壓力切斷功能不能等同于恒壓調節(jié)泵功能。而壓力切斷功能，是一種保護性功能，只要泵的壓力達到切斷壓力，泵很快就將流量降到零位附近，