液压泵的变量控制

变量泵与定量泵在的区别

变量泵与定量泵的区别

注塑及液压设备中我们最常用到有变量泵和定量泵，这两种油泵的使用效果各显千秋，除了压力稳定性及响应速度上的区别，其构造形式上也有所不同。

液压系统的设计中，不但要实现其拖动与调节功能，还要尽可能地利用能量，达到高效、可靠运行的目的。液压系统的功率损失会使系统的总效率下降、油温升高、油液变质，导致液压设备发生故障。因此，设计液压系统时必须多途径地考虑降低系统的功率损失。几种控制回路的功率损失

1 选用传动效率较高的液压回路和适当的调速方式目前普遍使用着的定量泵节流调速系统，其效率较低(<0.385)，这是因为定量泵与油缸的效率分别为85%与95%左右，方向阀及管路等损失约为5%左右。所以，即使不进行流量控制，也有25%的功率损失。加上节流调速，至少有一半以上的浪费。此外，还有泄漏及其它的压力损失和容积损失，这些损失均会转化为热能导致液压油温升。所以，定量泵加节流调速系统只能用于小流量系统。为了提高效率减少温升，应采用高效节能回路，上表为几种回路功率损失比较。另外，液压系统的效率还取决于负载。同一种回路，当负载流量QL与泵的最大流量Qm 比值大时回路的效率高。例如可采用手动伺服变量、压力控制变量、压力补偿变量、流量补偿变量、速度传感功率限制变量、力矩限制器功率限制变量等多种形式，力求达到负载流量Q L与泵的流量的匹配。

2 对于常用的定量泵节流调速回路，应力求减少溢流损失

2.1采用卸荷回路机械的工作部件短时停止工作时，一般都让液压系统中的液压泵空载运转(即让泵输出的油液全部在零压或很低压力下流回油箱)，而不是频繁地启闭电机。这样做可以节省功率消耗，减少液压系统的发热，延长泵和电机的使用寿命，一般功率大于3kw的液压系统都设有卸荷回路。下面介绍几种典型的卸荷回路。

2.1.1采用三位阀的卸荷回路采用具有中位卸荷机能的三位换向阀，可以使液压泵卸荷。这种方法简单、可靠。中位卸荷机能是M、H、

K3V112DT主泵单向阀的作用及流量控制

主泵单向阀的作用

主液压泵的变量用油的通断.

1、日本K3V泵的变量方式是外控变量加内控变量.

例:当发动机在低速转动时,主泵的压力是小于30KG时,这时的泵是靠齿轮泵的压力油作用到变量活塞的小端,使泵的斜盘向最小角度变化,使发动机达到最小负载.这就是所说的外控变量.这时的齿轮泵所输出的压力高于主泵P口压力,齿轮泵的输出压力油来关闭K3V112中间体的单向阀.

2、当发动机的转速提高后,主泵的压力上升,超出(或高于)齿轮泵所输出的压力时,主泵的压力开启泵中间体上的单向阀,便主泵P口的压力油作用到变量活塞的小端面上,同时也作用到变量调节器上的伺服阀三台阶阀的大台阶端面上.这时的泵是靠主泵P口所输出的压力油变量的,这就是所说的内控变量.(泵自身的压力油驱动变量系统).同时又关闭另外两个单向阀,关闭另外的两个单向阀的作用是保证主泵P口的压力油不能到达齿轮泵的P口.

K3V112泵的中间体单向阀的损坏是单向阀安装反了.

主泵单向阀的作用

1、单向阀的作用

K3V112泵中间体的单向伐一般有两处，每处2个共4个。靠近电磁阀的那两个比较短，安装时有螺孔的阀座朝外，先导油通过这两个单向阀进入中间体并到达泵调节器和伺服活塞（通常只到达小头）；与泵轴平行安装的那两个比较长，安装时长阀座朝外，主泵压力经过该单向阀进入自泵伺服系统，这两个单向阀可以阻止先导油泄入主液压回路。

假设没有这4个单向阀，当主液压系统负载压力很低，比如下坡行走或工作机构自重下落时，泵控系统压力可能会下降到低于调节系统的敏感度，虽然操纵杆行程和油门都到了最大位置，泵伺服活塞可能仍处在最小排量位置，造成运动停滞和冲击。

引入先导压力后，在负载压力很低时，先导压力油取代主压力油进入伺服活塞小头，保持伺服活塞在较大排量位置。

2、单向阀的故障

（1）短单向阀装反或漏装、关闭不严。

会造成先导压力过高（工作机构溢流时的先导压力明显高于无动作时的先导压力），爆先导油管；泵调节性能不稳定，经常需要调节。

派克液压中文样本

中载轴向柱塞式变量液压泵

P1/PD系列

样本号HY28-2665-01/P1/CP

2012-03 航空航天环境控制机电一体化过滤流体与气体处理液压气动过程控制密封与屏蔽

ContentOrdering

注意 – 用户方责任

错误或不当地选择或使用本样本或有关资料阐述的产品，可能会导致人生伤亡及财产损失！本样本以及其它由派克汉尼汾公司及其子公司、销售公司与授权分销商所提供的资料，仅供用户专业技术人员在对产品和系统的选型进行深入调查考证时参考。

用户应全面分析自身设备的运行工况、适用的工业标准，并仔细查阅现行的样本，以详细地了解产品及系统的相关信息，通过自己的分析和试验，对产品及系统的独立的最终选择负责，确保能满足自身设备的所有性能、耐用性、维修型、安全性以及预警功能等要求。

对于派克或其子公司或授权分销商而言，应负责按用户提供的技术资料和规范，选择和提供适当的元件或系统，而用户则应负责确定这些技术资料和规范对其设备的所有运行工况和能合理预见的使用工况是否充分和准确。

ContentOrderingHY28-2665-01/P1/CP P1/PD系列中载轴向柱塞式变量液压泵

i 派克汉尼汾

液压系统 (上海) 有限公司目录页次

概述 1

订货代号 2

技术参数 4

变量控制器 5

控制选项 “C”, 压力限定(恒压)变量控制器 5

控制选项 “L”, 负载传感及压力限定变量控制器 6

控制选项 “AM”, 带遥控口的标准型先导式压力限定变量控制器 7

控制选项 “AN”, 带ISO 4401 NG06先导阀安装界面的先导式压力限定变量控制器 8

控制选项 “AE”及“AF”, 带电磁比例调节的先导式压力限定变量控制器 9

控制选项 “AMT”, “ALT”及“LOT”, 带最高压力限定的扭矩限定(恒功率)变量控制器 10 P1性能特性 11

典型流量特性 11

K3V系列液压泵的调整

现在的挖掘机多为斜盘式变量双液压泵，所谓变量泵就是泵的排量可以改变，它是通过改变斜盘的摆角来改变柱塞的行程从而实现泵排出油液容积的变化。变量泵的优点是在调节范围之内，可以充分利用发动机的功率，达到高效节能的效果，但其结构和制造工艺复杂，成本高，安装调试比较负责。按照变量方式可分为手动变量、电子油流变量、负压油流变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。现在的挖掘机多采用川崎交叉恒功率调节系统，多为反向流控制，功率控制，工作模式控制（电磁比例减压阀控制）这三种控制方式复合控制。

调节器代码对应的调节方式

调节器内部结构

各种控制都是通过调节伺服活塞来控制斜盘角度，达到调节液压泵流量的效果。大家知道在压强相等的情况下，受力面积的受到的作用力就大。

调节器就是运用这一原理，通过控制伺服活塞的大小头与液压泵出油口的联通关闭来控制伺服活塞的行程。在伺服活塞大小头腔都有限位螺丝，所以通过调节限位螺丝可以调节伺服活塞最大或最小行程，达到调节液压泵的最大流量或者最小流量的效果。

向内调整限制伺服活塞最大和最小行程及限制最大流量和最小流量

要谈谈反向流控制，就必须要弄明白反向流是如何产生的。在主控阀中有一条中心油道，当主控阀各阀芯处于中位时（及手柄无操作时）或者阀芯微动时（及手柄微操作时）液压泵的液压油通过中心油道到达主控阀底部溢流阀，经过底部溢流阀的增压产生方向流（注当发动机启动后无动作时液压回路是直通油箱，液压系统无压力）。

所以方向流控制的功能是减少操作控制阀在中位时，泵的流量，使泵流量随司机操作所属流量变化，改善调速性能，避免了无用能耗。

大家注意方向流控制并非交叉控制，一个泵对应一个主控阀块（一般主控阀都为双阀块）。如果单边手柄动作速度很慢特别是回转和铲斗奇慢，复合动作正常一般就是反向流油管安装反了。

反向流的调整方法：就上图而言，松开801的螺帽，调整924，松则流量减小，对应下图的蓝色曲线，挖掘机速度减慢。紧则流量增大，对应下图的红色曲线，挖掘机速度增快。

限压式变量叶片泵工作原理

限压式变量叶片泵是一种常用于液压系统中的液压泵，它采用转子与壳体之间的摩擦密封来实现液体的输送。以下是限压式变量叶片泵的工作原理：

1. 结构介绍：限压式变量叶片泵主要由壳体、转子、叶片、前后盖、滑住垫圈等部分组成。转子放置在壳体内，上面装有不同数量的叶片。

2. 泵的进气和出气过程：当泵的转子旋转时，叶片与壳体内的外部凸轴连接并产生离心力。叶片在旋转过程中维持与壳体内形成密封腔的接触，叶片与壳体之间的摩擦力使腔内体积减小，从而产生真空效应，吸引液体进入腔内。

3. 变量叶片的作用：连接在转子上的叶片可以根据压力的变化而移动。当泵的出口压力达到设定值时，压力传感器将信号发送给控制系统，控制系统通过调整供电电流或控制阀来改变液压泵的转速，从而改变液压泵的排量。

4. 出口压力的调节：通过改变液压泵的转速，使泵的排量适应系统需要的液压能力。较高的排量会产生较大的流量，较低的排量则会产生较小的流量。

5. 压力限制：由于内部的压力限制，当达到一定压力时，流体将被压回泵的进口，从而防止超过系统的最大工作压力。

总体来说，限压式变量叶片泵的工作原理是通过转子的旋转和叶片的移动来产生泵的排量，并通过控制泵的转速来调节出口压力和流量。这种泵结构简单、体积小、可靠性高，因此在液压系统中得到广泛应用。

正负流量控制

所谓正负流量控制,说的是泵的控制方式。

负流量控制是通过负载返作用于泵，控制泵的排量，从而实现有动作时流量大，无动作时流量小。正流量控制是人为控制泵的排量，需要大流量时就控制着输出一个大流量，需要小流量就控制着输出一个小流量。液压系统中所有的控制都是由阀执行的。

简单的来说

正负流量控制是指变量泵通过压力控制得到所需流量，

负流量控制就是随着液控压力提高，泵摆向较小的排量。

正流量控制就是随着液控压力提高，泵摆向较大的排量。

挖掘机上为了更有效地利用发动机的功率通常都采用恒功率变量泵，所谓的恒功率变量泵通俗一点说就是泵的压力与泵的流量的乘积是一个常数，如果这个数值大于发动机的功率时就会出现我们常说的憋车。所以每个设计者就其设计思想来说，都必须是使整个液压系统的功率无限接近发动机的功率而又绝对不能大于发动机的功率。

挖掘机的恒功率控制

在挖掘机的恒功率控制上分为两个部分:一是泵内部的功率控制:他是根据本泵的输出压力和他泵(另一个泵)的输出压力对泵的排量进行的控制,当压力升高时,泵的排量随之减小;当压力降低时,泵的排量随之增大;如果系统的压力低于先导压力时则引入先导压力对其排量进行控制.无论是对于正流量还是负流量, 就此一部分而言,不管是从理论上还是从结构上都没有什么不同,也就是说在此部分没有什么正流量和负流量之分.这是液压泵恒功率控制的主体,在此不作讨论. 二是外部信号对泵的功率的控制:这里说的外部信号是指先导操作系统,主压力系统,发动机系统等等等等一切与泵的功率控制有关的信息的综合.在负流量中是负压信号和其它信号的综合,在正流量中是正压信号和其它信号的综合.这两个其它信号也没有什么不同,关键就在于负压信号和正压信号的区别.

我们知道,在挖掘机上,各执行元件的速度会随操作手柄的行程的变化而变化,液压系统会根据这种变化对其排量进行控制,负流量和正流量的区别就在于这种变化的信号采集位置的不同.

什么是负流量控制系统？

(完整版)恒压与恒功率变量泵

PCY14-1B：斜盘式恒压变量柱塞泵-----结构剖视

PCY14-1B：斜盘式恒压变量柱塞泵-----工作原理

主体部分（参见结构剖）由传动轴带动缸体旋转，使均匀分布在缸体上的七个柱塞绕传动轴中心线转动，通过中心弹簧将柱滑组件中的滑靴压在变量头（或斜盘）上。这样，柱塞随着缸体的旋转而作往复运动，完成吸油和压油动作。

这种变量型式的泵，输出压力小于调定恒压力时，全排量输出压力油，即定量输出，在输出油液的压力达到调定压力时，就自动地调节泵流量，以保证恒压力，满足系统的要求。泵的输出恒压值，根据需要，在调压范围内可以无级调定，泵的结构见图6，该结构将输出的压力油同时通至变量活塞下腔和和恒压阀的控制油入口，当输出压力小于调定恒压力时，作用在恒压阀芯上的油压推力小于调定弹簧力，恒压阀处于开启状态，压力油进入变量活塞上腔，变量活塞压在最低位置，泵全排量输出压力油；当泵在调定恒压力工作时，作用在恒压阀芯上的油压推力等于调定弹簧力，恒压阀的进排油口同时处于开启状态，使变量活塞上下腔的油压推力相等，变量活塞平衡在某一位置工作，若液压阻尼（负载）加大，油压瞬时升高，恒压阀排油口开大、进油口关小，变量活塞上腔比较下腔压力降低、变量活塞向上移动，泵的流量减小，直至压力下降到调定恒压力，这时变量活塞在新的平衡位置工作。反之，若液压阻尼（负载）减小，油压瞬时下降，恒压阀进油口开大，排油口关小，变量活塞上腔比较下腔油压升高，变量活塞向下移动，泵的流量增大，直至压力上升至调定恒压力。

YCY14-1B：斜盘式压力补偿变量（恒功率）柱塞泵/马达-----结构剖视

YCY14-1B：斜盘式压力补偿变量柱塞泵/马达-----工作原理

主体部分（参见结构剖）由传动轴带动缸体旋转，使均匀分布在缸体上的七个柱塞绕传动轴中心线转动，通过中心弹簧将柱滑组件中的滑靴压在变量头（或斜盘）上。这样，柱塞随着缸体的旋转而作往复运动，完成吸油和压油动作。

变量泵参数

变量泵是一种排量可调节的泵，其参数主要包括流量、压力和转速等。具体如下：

1. 流量：变量泵的流量可以通过改变斜盘角度来调整，从而满足不同工况的需求。

2. 压力：变量泵的压力通常由液压系统的工作条件决定，通过压力传感器反馈给控制系统，以实现对泵输出压力的调节。

3. 转速：泵的转速也是影响流量的一个重要因素，可以通过改变泵的转速来调节流量。

4. 控制方式：变量泵的控制方式包括手动、机动、电动、液控和电液比例控制等，这些控制方式属于外加信号控制变量。

5. 变量机构：变量泵的变量机构有多种类型，可以根据实际需要进行选择，如自动控制泵的基本参数（包括压力、流量、功率等）按一定规律调节。

此外，变量泵广泛应用于冶金、矿山、工程机械、船舶、民航地面设备等液压传动领域。它们可以根据系统的实时需求调整流量和压力，以提高系统的效率和性能。在选择变量泵时，需要考虑具体的应用需求和工作条件，以确保泵的性能与系统的其他部分相匹配。

简述液压系统的几种容积调速方法

液压系统的容积调速方法主要有以下几种：

1. 变量泵-定量马达（或液压缸）调速：通过改变变量泵的排量来调节执行元件（如马达或液压缸）的速度。这种调速方式适用于大功率系统，具有较高的效率和较低的发热。

2. 定量泵-变量马达（或液压缸）调速：通过改变马达或液压缸的排量来调节执行元件的速度。这种调速方式也适用于大功率系统，但需要使用溢流阀进行压力控制。

3. 变量泵-变量马达（或液压缸）调速：通过同时改变泵和马达的排量来调节执行元件的速度。这种调速方式适用于对速度和负载敏感的场合，可以通过压力反馈和流量反馈实现精确的速度控制。

这些方法可以根据具体需求进行选择和组合，以达到更好的调速效果和满足特定的应用需求。

恒压变量泵的液压原理

恒压变量泵的基本液压原理是流量定量和压力自调节。恒压变量泵由齿轮泵和调压阀组成。齿轮泵通过齿轮的旋转，产生流体流动，将液体从低压区域吸入并推送到高压区域。齿轮泵的流量输出通过调节齿轮泵的转速控制。而调压阀则用于控制泵输出的液压压力。

恒压变量泵通过调节调压阀的工作状态来实现流量控制和压力控制。恒压变量泵的调压阀一般采用油液压力控制阀。该阀由控制阀芯和控制阀座组成。当系统压力低于设定压力时，控制阀芯向上移动，泵的出口压力上升；当系统压力高于设定压力时，控制阀芯向下移动，泵的出口压力下降。通过这种方式，调压阀能够根据系统需求自动调节泵的输出压力。

恒压变量泵的液压原理使得它能够根据系统需求自动调节输出流量和压力，从而实现恒定的液压工作状态。当系统负载增加时，恒压变量泵可以自动增加输出流量来满足系统所需的液压能量；当系统负载减少时，恒压变量泵可以自动减小输出流量，以避免能量的浪费。

总之，恒压变量泵的液压原理基于流量定量和压力自调节。通过控制泵输出的流量和压力，它能够在系统工作中保持恒定的液压工作状态，满足系统对液压能量的需求。这种液压原理使得恒压变量泵在工业自动化控制系统等领域具有广泛的应用。