第四章 电液比例容积控制.ppt

液压比例控制系统 液压比例控制系统 第四章 电液比例容积控制 4.1 容积泵的基本控制方法 4.2 比例排量变量泵和变量马达 4.3 电液比例压力调节型变量泵 4.4 电液比例流量调节型变量泵 4.5 电液比例压力和流量调节型变量泵 4.6 二次静压调节技术 4.1 容积泵的基本控制方法 图4.8 功率适应变量泵 （a）原理图 （b）流量—压力特性曲线 4.2 比例排量变量泵和变量马达 4.3 电液比例压力调节型变量泵 4.4 电液比例流量调节型变量泵 4.5 电液比例压力和流量调节型变量泵 4.6 二次静压调节技术 4.5.1 压力补偿型比例压力和流量调节 从上节所示的特性曲线图中可知，带流量适应的比例流量调节型变量泵是一种比例流量调节加手动压力调节的变量泵。因此把其中的手调溢流阀2换成比例溢流阀，便构成了一种比例压力和流量复合调节型变量泵。其原理图和特性曲线如图4.26所示。当比例溢流阀2不溢流时它是比例流量调节，节流阀5的前后压差被特殊的定差溢流阀3固定。这时泵的输出流量决定于弹簧ks2的预紧力(决定压差)与节流阀5的输入电流 (决定开口面积)。当比例溢流阀溢流时，定差溢流阀3失去定压差的性质，其阀芯被泵的出口压力推向左，并使泵的流量变少。这时是比例压力调节。当负载压力继续升高时，变量机构回到零行程位置，最终导致截流。 图4.26 共用一个压力补偿阀的p-q调节的原理及特性曲线图 这种泵具有较大的流量调节偏差和压力调节偏差。造成这种偏差的原因主要是压力和流量调节共用一个控制阀3所致。为了克服上述缺点，可以采用两个压力补偿阀，分别进行压力和流量的调节。 这种泵实际上就是前面介绍过的比例压力调节和流量调节的组合，其职能符号因及半结构图如图4.27所示。其中各控制阀可以以叠加阀的形式，叠加在泵体上。图4.28为p-q调节变量泵的调节特性曲线。该泵具有明显改善了的调节特性。它的流量与压力在额定值范围内可随意设定来满足不同的工况。但作压力调节时存在滞环，在低压段也存在一个最小控制压力利流量不稳定阶段。 图4.27 比例压力和流量调节型变量泵职能符号及半结构图 图4.28 p-q调节变量泵的静态特性 4.5.2 电反馈型比例压力和流量调节 流量和压力—电反馈型比例调节是把流量信息和压力信息通过传感器转换成相应的电信号，并反馈到输入端。它代表实际输出值与给定值进行比较。任何偏差都由电控器进行处理，得出控制排量改变的信号，通过改变排量来控制输出的流量与压力符合要求。与压力补偿型调节相比，它可以取消比例节流阀，因而消除了节流损失，是完全的比例容积控制。压力的检测通常利用压力传感器直接检测。而流量的直接检测较为困难，可以利用流量传感器来直接检测，也可以对变量机构的位移或倾角作间接检测。 图4.29 直接检测式电反馈p-q调节变量泵原理图 图4.30 电反馈型 p-q调节变量泵原理图 1.双向变量轴向柱塞泵; 2.位移传感器; 3,梭阀; 4.压力传感器; 5.电控器; 6.输入信号电位器; 7.直流稳压电源; 8.双向变量机构; 9.节流口; 10.三位四通比例换向阀; 11.先导压力油源 电反馈型比例压力和流量调节的特点包括： 1）能同时输出流量反馈(间接检测)和输出压力反馈，因而可以依靠电控器进行p-q函数的运算处理，实现复杂的多种控制功能。 2）由于是双向变量机构，所以必须由辅助先导油源向比例阀供油，以保证泵在排量为零的情况下不使控制及反馈失效。 图4.31 位移及压力电反馈比例p—q调解变量泵的特性曲线 1.比例排量调节特性曲线;2.横功率调节曲线 ； 3.横压力调节曲线;4.Q-N-P型调节曲线 其中曲线 1 为比例排量调节时控制电压与缸体倾角的关系曲线。由于先导阀芯的力平衡、阀口遮盖量、摩擦力等的影呐，曲线上可见有约±10％-15％的死区，因而需要起始控制电压uo来克服死区的影响。图中滞环Δamax约为最大倾角的3％。重复精度约为 2％。曲线 2 是通过对反馈的倾角位移信号及压力信号实行运算后实现的恒功率控制的情况，曲线 3 是实现恒压控制时的压力与倾角之间的关系曲线。由曲线可见，在作恒压力调节时压力的变化值为Δp＝2MPa／26.5°。曲线 4 是 Q—N—P 型调节特性。 由以上可见，电反馈型比例压力和流量调节变量泵比普通的压力和流量反馈控制更具灵活性。一泵多能，能够适应不同的工况，在大流量的条件下具有很好的节能效果。 在前面