流量适应动力源

出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册上册》第122页（1730字）

凡是能使泵供给系统的流量自动地和需要量相适应、没有流量过剩的液压动力源，称为流量适应动力源。它能将流量损失减到最小的程度。故可以提高系统的效率，达到节能的目的。

实现流量适应控制必须采用变量泵。按实现变量的控制方式划分，有以下三种基本型式。

(1)压力反馈式变量泵

常见的压力反馈式变量泵是一种结构简单的变量叶片泵，其职能符号和特性曲线见图4．5－6。它利用输出压力与弹簧力直接作比较，从而推动定子调整偏心量，使之总是处于与反馈压力相适应的平衡位置上。为了调节流量并使输出流量稳定，需串接调速阀与它配合。因而在调速工况下，其工作点往往处在特性的斜线段，斜率是由弹簧的刚度决定的，转折点压力pc可通过改变弹簧的预压力，按需要进行调节。最大输出流量则可调节偏心限程块予以控制。

图4．5－6 压力反馈式变量泵及其特性

(a)流量力特性；(b)功率特性

根据其负载—流量特性曲线可知，这类泵所得到的流量适应性质，是以压力的额外提高为代价的，超过驱动负载所需压力的增加部分，全都耗损在调速阀的压力补偿环节上。

确定转折压力p_c对系统节能效果有决定性影响，转折压力与最大压力之比，实质上由被选用的弹簧所规定，对于用户而言，调速工作段的斜率是不能改变的，可调环节除了最大流量以外，只有弹簧预压量x₀。虽然调节x₀可以移动转折点压力p_c值，但是只能使斜线段平移，在调节p_c的同时，最大压力p_max也会随之增大或减小，所以用户在使用限压式变量泵时，应该充分了解此性质，合理利用上述两个可调环节，根据实际工况要求，认真地进行匹配调节，才能达到有效节能的目的。

(2)流量感控型变量泵

流量感控型变量泵的工作原理见图4．5－7，其特点是利用一个固定液阻，检测经溢流阀溢出的过剩流量，并转换成压力信号。这个二次压力信号与弹簧力进行比较，控制变量机构作流量适应调节。调节溢流阀的预压力能方便地改变转折压力。与压力反馈式变量泵控制方案相比，可以避免弹簧力直接与较高的一次压力相比较所带来的弊病，对弹簧的性能要求可以降低。由于一次压力必须在打开溢流阀之后才能起调节作用，故泵的出口压力总是恒定的，其特性曲线与恒压变量泵比较接近。

图4．5－7 流量感控型变量泵

(3)恒压变量泵

所谓恒压变量泵就是指特性很硬，当输出流量在调节范围内调节时，其出口压力能做到几乎不变。由于弹簧的作用力与压缩量成正比，所以直接采用强弹簧与泵输出压力比较，是难以获得压力变动很小的恒压变量性质的。目前较成熟的一种恒压变量泵采用双作用变量缸，利用两端压力自身相比较的原理。一旦失去平衡，将会自行推动变量机构朝恢复平衡的方向运动，控制腔的压力则由一个小型先导阀予以控制，其工作原理和理论特性曲线见图4．5－8，控制腔中设置的是一根弱弹簧，其功能主要是克服摩擦力，使零位保持在最大排量状态。

图4．5－8 恒压变量泵及特性曲线

调节先导阀的弹簧预压缩量，就可方便地决定特性曲线转折点的位置，实现泵输出压力的调节。最大流量的控制可用限程的方法实现。这种变量泵能获得压力变动限制在0．1MPa以内的良好恒压特性。

这种泵出口压力能始终保持调定的压力值，响应较快，几个执行元件可以同时动作，但处于低压工况时能量耗损大，故适用于需要同时操纵几个流量各不相同、而具有类似负载压力的多执行元件场合。