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東莞市廣聯(lián)自動(dòng)化科技有限公司
主營產(chǎn)品： HYDAC壓力開關(guān),BURKERT電磁閥,WAUKEE流量計(jì),ATOS油泵,德國REXROTH電磁換向閥，BERNSTEIN傳感器 |
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2021-5-6 閱讀(2002)
德國REXROTH力士樂油泵的機(jī)械原理及其排量控制分析，詳情如下：
力士樂油泵的機(jī)械原理
力士樂油泵的吸油和壓油，由柱塞在柱塞套內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)來完成。當(dāng)柱塞位于下部位置時(shí)，柱塞套上的兩個(gè)油孔被打開，柱塞套內(nèi)腔與泵體內(nèi)的油道相通，燃油迅速注滿油室。當(dāng)凸輪頂?shù)綕L輪體的滾輪上時(shí)，柱塞便升起。從柱塞開始間向上運(yùn)動(dòng)到油孔被柱塞上端面擋住前為止。在這一段時(shí)間內(nèi)，由于柱塞的運(yùn)動(dòng)，燃油從油室被擠出，流向油道。所以這段升程稱為預(yù)行程。當(dāng)柱塞將油孔擋住時(shí)，便開始?jí)河瓦^程。柱塞上行，油室內(nèi)油壓急劇升高。當(dāng)壓力超過出油閥的彈簧彈力和上部油壓時(shí)，就頂開出油閥，燃油壓入油管送至噴油器。
柱塞套上的進(jìn)油孔被柱塞上端面*擋住的時(shí)刻稱為理論供油始點(diǎn)。柱塞繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，供油也一直繼續(xù)著，壓油過程持續(xù)到柱塞上的螺旋斜邊讓開柱塞套回油孔時(shí)為止，當(dāng)油孔一被打開，高壓油從油室經(jīng)柱塞上的縱向槽和柱塞套上的回油孔流回泵體內(nèi)的油道。此時(shí)柱塞套油室的油壓迅速降低，出油閥在彈簧和高壓油管中油壓的作用下落回閥座，噴油器立即停止噴油。這時(shí)雖然柱塞仍繼續(xù)上行，但供油已終止。 柱塞套上回油孔被柱塞斜邊打開的時(shí)刻稱為理論供油終點(diǎn)。在柱塞向上運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，只是中間一段行程才是壓油過程，這一行程稱為柱塞的有效行程。
為了適應(yīng)柴油機(jī)負(fù)載的要求，力士樂油泵的供油量必須能夠在最大供油量(全負(fù)荷)到零供油量(停車)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)。 供油量的調(diào)節(jié)是通過齒桿、轉(zhuǎn)動(dòng)套使力士樂油泵的全部柱塞同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。 當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，供油開始時(shí)間不變，而供油終了時(shí)間，則由于柱塞斜邊對(duì)柱塞套回油孔位置的改變而變更了。隨著柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)的角度不同，柱塞的有效行程也就不同，因而供油量也隨之改變。
柱塞對(duì)于不供油位1轉(zhuǎn)動(dòng)的角度越大，則柱塞上端面到打開拄塞套回油孔的斜邊距離也越大，供油量也就越大，若柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)的角度較小，則斷油開始較早，供油量也較小。當(dāng)柴油機(jī)停車時(shí)必須斷油，為此，可將柱塞上的縱向槽轉(zhuǎn)到正對(duì)著柱塞套上回油孔。此時(shí)，在整個(gè)柱塞行程中，柱塞套內(nèi)的燃油一直通過縱向槽、回油孔流回油道，沒有壓油過程，故供油量等于零。當(dāng)柱塞轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，利用改變供油量終點(diǎn)的時(shí)刻來調(diào)節(jié)供油量，這種方法稱為供油終點(diǎn)調(diào)節(jié)法。
力士樂油泵的供油量應(yīng)滿足柴油機(jī)在各種工況下的需要， 根據(jù)柴油機(jī)的要求，力士樂油泵要保證各缸的供油開始時(shí)刻相同，即各缸供油提前角一致，還應(yīng)保證供油延續(xù)時(shí)間相同，而且供油應(yīng)急速開始，停油要迅速利落，避免滴油現(xiàn)象。 根據(jù)燃燒室形式和混合氣形成的方法不同，力士樂油泵必須向噴油器提供壓力足夠的燃油，以保證良好的霧化質(zhì)量。
力士樂油泵的排量控制
力士樂油泵排量的控制分液控和電控兩種狀態(tài)
一、電控狀態(tài)
電控狀態(tài)：與排量變化相關(guān)的控制液壓信號(hào)是前泵油流，后泵油流和先導(dǎo)油及負(fù)流量，其中前后泵的油流直接控制力士樂油泵，先導(dǎo)油經(jīng)過電比例閥節(jié)流后控制力士樂油泵，我們可以稱之為先導(dǎo)二次壓力。下面我們以后泵的控制為例來分析排量的變化情況。
首先，我們必須明確幾個(gè)概念
1.排量控制的源信號(hào)是：前泵油流，后泵油流和先導(dǎo)二次油流和負(fù)流量，其中前泵油流控制一級(jí)活塞，后泵油流控制一級(jí)活塞和斜盤活塞（一端控制斜盤活塞的小端，處于常開狀態(tài)，一端控制大端處于常閉狀態(tài)，一端控制主壓活塞），負(fù)流量控制一級(jí)活塞，先導(dǎo)二次油流控制二級(jí)活塞
2.控制元件
①滑閥：是一個(gè)三位三通閥，它由閥芯和滑套組成，兩者之間能相對(duì)運(yùn)動(dòng)。閥芯的移動(dòng)由閥芯右端的一級(jí)活塞和二級(jí)活塞與閥芯左端的彈簧構(gòu)成平衡?；椎囊苿?dòng)由斜盤活塞控制，隨著斜盤活塞的移動(dòng)而移動(dòng)，其移動(dòng)距離和方向跟斜盤活塞一致。
②二級(jí)活塞：在電控狀態(tài)下，先導(dǎo)二次油流單獨(dú)控制二級(jí)活塞，負(fù)流量不參與直接控制，而是由負(fù)壓傳感器采集其壓力參數(shù)，提供給電腦，經(jīng)電腦計(jì)算作為控制電比例閥電流的一個(gè)參數(shù)來控制先導(dǎo)二次油流；在液控狀態(tài)下，先導(dǎo)二次油流被液改電控閥截?cái)?，不參與對(duì)二級(jí)活塞的控制，由負(fù)流量單獨(dú)對(duì)二級(jí)活塞進(jìn)行直接控制。二級(jí)活塞的工作方向?yàn)橥苿?dòng)滑閥閥芯向左運(yùn)動(dòng)，由自帶彈簧回位構(gòu)成平衡。
③一級(jí)活塞：由前泵油流，后泵油流及先導(dǎo)一次油流（僅在液控狀態(tài)下）進(jìn)行控制，其工作方向?yàn)橥苿?dòng)滑閥閥芯向左運(yùn)動(dòng)，由自帶彈簧回位，構(gòu)成平衡。
3.執(zhí)行元件是變量活塞：
變量活塞由固定的活塞套和一個(gè)兩端截面積大小不一樣的柱塞構(gòu)成，柱塞與斜盤和滑閥套連接，當(dāng)兩個(gè)端面受壓產(chǎn)生壓差時(shí)，柱塞帶動(dòng)其他兩個(gè)一起運(yùn)動(dòng)。
液壓系統(tǒng)中壓力和流量控制在力士樂油泵中間的具體的變化關(guān)系。
1.壓力取決于負(fù)載.2..力士樂油泵輸出的壓力與流量成反比。
在電控狀態(tài)下，當(dāng)外界的負(fù)載增加時(shí)，系統(tǒng)壓力增大，當(dāng)系統(tǒng)壓力增大時(shí)，進(jìn)入后泵的前泵油流和后泵油流的壓力增大，電腦檢測相關(guān)信號(hào)控制電比例閥出口的先導(dǎo)二次壓力也越大，前者作用在一級(jí)活塞上，后者作用在二級(jí)活塞上，二者推動(dòng)活塞克服彈簧力向左運(yùn)動(dòng)，活塞向左推動(dòng)滑閥閥芯克服滑閥閥芯彈簧力向左運(yùn)動(dòng)，使滑閥閥芯處于左位，這時(shí)候后AY力士樂油泵油流即可通過滑閥閥芯左位作用到變量活塞的大端，此處油道由常閉變常開，因活塞兩端的截面積不等，作用在斜盤變量活塞大端的壓力大于變量活塞柱塞小端壓力，柱塞向左移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)斜盤和滑閥套位置變動(dòng)：使斜盤擺角逐漸變小，降低了力士樂油泵的排量，同時(shí)滑閥滑套向左移動(dòng)，逐漸截?cái)嘧兞炕钊笄慌c后泵油流之間連通的油道，當(dāng)油口*截?cái)嗪?，斜盤活塞靜止，此時(shí)斜盤不再擺動(dòng)，力士樂油泵完成變量，流量輸出穩(wěn)定。當(dāng)外界負(fù)載變小時(shí)，系統(tǒng)壓力變小，作用在一二級(jí)活塞上的三個(gè)油流壓力變小，油流壓力與彈簧力之間的平衡被打破，彈簧逐漸回推，推動(dòng)滑閥閥芯向右運(yùn)動(dòng)，使斜盤活塞大腔油道與泄油口連通，開始降低變量活塞大腔壓力，當(dāng)變量活塞小腔壓力大于大腔壓力后，柱塞向右移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)斜盤和滑閥套變動(dòng)：使斜盤角度逐漸變大，增大了力士樂油泵的排量；同時(shí)滑閥滑套向右運(yùn)動(dòng)，逐步關(guān)閉斜盤活塞大腔與泄油口之間的油道，當(dāng)彈簧力與油流壓力形成新的平衡和活塞大腔與泄油口之間的油道*截?cái)嗪?，柱塞不再移?dòng)，此時(shí)斜盤不再擺動(dòng)，力士樂油泵完成變量，流量輸出穩(wěn)定。外界負(fù)載變化時(shí)油流壓力與彈簧力之間的平衡再次打破，排量也隨之變化，兩者總是隨著負(fù)載的變化而變化，處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡中。
二、液控狀態(tài)
在液控狀態(tài)下其工作原理同上，只不過作用在一級(jí)活塞上的有先導(dǎo)一次壓力，二級(jí)活塞上的動(dòng)作只由是負(fù)流量進(jìn)行控制。
