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變量液壓泵該如何控制
點(diǎn)擊次數(shù)：2111 發(fā)布時(shí)間：2016-11-22
壓力
①工作壓力p液壓馬達(dá)實(shí)際工作時(shí)的輸入壓力稱為液壓馬達(dá)的工作壓力。液壓馬達(dá)的工作壓力取決于負(fù)載轉(zhuǎn)矩及排油壓力（背壓力）的大小。
②額定壓力pn在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的zui高壓力，稱為液壓馬達(dá)的額定壓力，額定壓力又稱為公稱壓力。液壓馬達(dá)的額定壓力受馬達(dá)本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、泄漏等因素的制約，超過(guò)此值就是過(guò)載。
③zui高允許壓力pmax按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，超過(guò)額定壓力允許短暫運(yùn)行的zui高壓力，稱為液壓馬達(dá)的zui高允許壓力（簡(jiǎn)稱zui高壓力）。
④壓力差△p馬達(dá)的進(jìn)油口壓力與出油口壓力之差稱為液壓馬達(dá)的壓力差。當(dāng)馬達(dá)的排油壓力近似為零時(shí)，可用馬達(dá)的進(jìn)口工作壓力p來(lái)代替△p。
⑤zui低回油背壓為避免出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，液壓馬達(dá)排油腔必須保持的zui低壓力。
液壓馬達(dá)壓力的計(jì)量單位、壓力系列及壓力分級(jí)與液壓泵相同。
(2)轉(zhuǎn)速
①額定轉(zhuǎn)速nn 在額定壓力下，能夠長(zhǎng)時(shí)間正常運(yùn)轉(zhuǎn)的zui高轉(zhuǎn)速，稱為液壓馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速。
②zui高轉(zhuǎn)速nmax 在額定壓力下，超過(guò)額定轉(zhuǎn)速允許短暫運(yùn)行的轉(zhuǎn)速，稱為液壓馬達(dá)的zui高轉(zhuǎn)速。
③zui低轉(zhuǎn)速nmin 正常運(yùn)轉(zhuǎn)所允許的zui低轉(zhuǎn)速，稱為液壓馬達(dá)的zui低轉(zhuǎn)速。
(3)排量與流量
①排量V 液壓馬達(dá)軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（或一弧度），由其密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得到的流人液體的體積，稱為液壓馬達(dá)的理論排量（簡(jiǎn)稱排量），亦即在無(wú)泄漏的情況下，馬達(dá)軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能進(jìn)入的液體體積。
②理論流量qt 液壓馬達(dá)在單位時(shí)間內(nèi)由其密封容腔幾何尺寸變化計(jì)算而得到的輸入的液體體積，亦即在無(wú)泄漏的情況下單位時(shí)間內(nèi)所能輸入的液體體積，稱為液壓馬達(dá)的理論流量，一般是指不計(jì)液壓馬達(dá)輸入的液體的脈動(dòng)性的平均理論流量。
馬達(dá)流量的計(jì)量單位與液壓泵相同。
液壓馬達(dá)理論流量qt與排量V之間的關(guān)系式如下：
qt=(vn/60) ×10-6(m3/s) (1-20)
式中 V——液壓馬達(dá)的排量，mL/r；
n——液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，r/min。
③瞬時(shí)流量qinst 馬達(dá)在每一瞬時(shí)的流量稱為液壓馬達(dá)的瞬時(shí)流量，一般指瞬時(shí)理論（幾何）流量，該流量具有一定的脈動(dòng)性。
④平均流量qav 按平均時(shí)間計(jì)算出的流量稱為液壓馬達(dá)的平均流量。
⑤額定流量qn 在額定壓力和額定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，液壓馬達(dá)必須保證的輸人流量。
⑥實(shí)際流量q 液壓馬達(dá)工作時(shí)實(shí)際輸入的流量，稱為液壓馬達(dá)的實(shí)際流量。
液壓馬達(dá)工作時(shí)由于泄漏等要損失部分流量，故液壓馬達(dá)實(shí)際流量q大于馬達(dá)的理淪流量qt。實(shí)際流量可表示為
q=qt+q1 (1-21)
式中 q1——液壓馬達(dá)向外部或低壓腔的泄漏等原因而損失的流量。
(4)功率與效率
液壓馬達(dá)用于驅(qū)動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輸入的是液壓能，表現(xiàn)為液體的壓力p和流量q；輸出的是機(jī)械能，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速n（或角速度w）。液壓馬達(dá)運(yùn)行中的能量轉(zhuǎn)換流程可用圖W所示的方塊圖表示。
①理論功率（理論輸入功率與理論輸出功率） 不考慮液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失，液壓馬達(dá)理論上輸入的液壓功率稱為理論輸入功率；理論上所產(chǎn)生的機(jī)械功率稱為理論輸出功率。
理論輸入功率與理論輸出功率相等，故可用同一符號(hào)Pt表示，其表達(dá)式為
(1-22)
·
式中 △p——液壓馬達(dá)的進(jìn)出口壓力差，Pa；
qt——液壓馬達(dá)的理論流量，m3/s；
n——液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)速，r/min；
V——液壓馬達(dá)的排量，mL/r；
Tt——液壓馬達(dá)的理論輸出轉(zhuǎn)矩，N·m；
ω——液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，rad/s。
②實(shí)際功率（實(shí)際輸入功率Pi和實(shí)際輸出功率P0） 液壓馬達(dá)實(shí)際輸入的液壓功率稱為液壓馬達(dá)的實(shí)際輸入功率，其表達(dá)式為
Pi=△pq (W) (1-23)
式中 △p——液壓馬達(dá)的壓力差，Pa；
q——液壓馬達(dá)的實(shí)際輸入流量，m3/s。
液壓馬達(dá)軸的實(shí)際輸出的機(jī)械功率稱為液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出功率，其表達(dá)式為
P0=Tω=T（2πn/60）(W) (1-24)
③理論轉(zhuǎn)矩Tt、實(shí)際轉(zhuǎn)矩T不計(jì)液壓馬達(dá)在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量損失時(shí)，液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)矩（理論輸出轉(zhuǎn)矩）稱為液壓馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)矩，根據(jù)反映能量守恒關(guān)系的式(1-22)，有
△pqt=△pVn/60×10-6=Ttω=Tt2πn/60 (1-25)
所以 Tt=△pV/2π×l0-6 (N·m) (1-26)
式中符號(hào)意義及單位與式(1-22)相同。
在工作過(guò)程中，液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩稱為實(shí)際轉(zhuǎn)矩。由于液壓泵工作時(shí)會(huì)因摩擦造成轉(zhuǎn)矩?fù)p失T1，使實(shí)際轉(zhuǎn)矩T小于其理論輸出轉(zhuǎn)矩Tt，即液壓馬達(dá)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩為
T=Tt-Tl (1-27)
①效率由于液壓馬達(dá)在實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的工作過(guò)程中有流量損失（容積損失）和機(jī)械摩擦損失，故馬達(dá)的輸出功率小于輸入功率，兩者之間的差值即為功率損失。功率損失表現(xiàn)為流量損失和轉(zhuǎn)矩?fù)p失兩部分，功率損失的大小也用效率來(lái)表示。
a．容積效率ηv 液壓馬達(dá)的理論流量q。與實(shí)際流量q之比稱為馬達(dá)的容積效率，即
ηv=qt/q (1-28)
將式(1-21)代入式(1-28)有
ηv=qt/q=qt/(qt+q1) (1-29)
式中q1——因存在容積損失，為了保證液壓馬達(dá)的輸出轉(zhuǎn)速符合要求而多輸入的流量。
容積效率表示液壓馬達(dá)抵抗泄漏的能力。
b．機(jī)械效率ηm 實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩T與理論轉(zhuǎn)矩Tt之比稱為液壓馬達(dá)的機(jī)械效率，即
ηm=T/Tt (1-30)
將式(1-27)代入式(1-30)有
ηm=T/Tt=(Tt-T1)/Tt (1-31)
將式(1-26)代入式(1-31)有
ηm=(2πT/△pV) ×106 (1-32)
c——總效率η液壓馬達(dá)輸出的機(jī)械功率與輸入的液壓功率之比，稱為液壓馬達(dá)的總效率，即
(1-33)
·
即液壓馬達(dá)的總效率等于容積效率與機(jī)械效率的乘積。
按照GB/T 7935-1987《液壓元件通用技術(shù)條件》的規(guī)定，在液壓馬達(dá)的產(chǎn)品銘牌（裝于產(chǎn)品明顯部位）上，除了應(yīng)標(biāo)出馬達(dá)的名稱、型號(hào)及圖形符號(hào)外，通常還應(yīng)標(biāo)出液壓馬達(dá)的排量、額定壓力、zui高壓力、額定流量、額定轉(zhuǎn)速、容積效率、總效率、輸出轉(zhuǎn)矩等主要技術(shù)參數(shù)。
以下內(nèi)容將詳細(xì)介紹變量液壓泵的控制方式，國(guó)越貿(mào)易將竭盡全力，真心實(shí)意為大家提供zui有效快速的服務(wù)，歡迎大家前來(lái)咨詢。
變量方法及變量控制方式
(1)變量基本原理及常用方法 由液壓泵的理論流量計(jì)算公式[見(jiàn)式(1-1)]可知，液壓泵的流量可以通過(guò)改變泵的轉(zhuǎn)速，2或排量V（幾何參數(shù)）的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。
①通過(guò)改變液壓泵的轉(zhuǎn)速n調(diào)節(jié)流量。此種調(diào)節(jié)方法因液壓泵的驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)不同而有油門調(diào)節(jié)和變頻調(diào)節(jié)兩種方案。
a．油門調(diào)節(jié)方案主要用于以內(nèi)燃機(jī)為原動(dòng)機(jī)的液壓泵，通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的油門大小，改變發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（即液壓泵的轉(zhuǎn)速），從而達(dá)到改變液壓泵輸出流量的要求。但此種方案的調(diào)節(jié)范圍受到發(fā)動(dòng)機(jī)zui低轉(zhuǎn)速的限制。
b．變頻調(diào)節(jié)方案用于以變頻器控制的交流異步電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)的液壓泵，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)亦即泵的轉(zhuǎn)速?gòu)亩淖儽玫妮敵隽髁俊４朔N調(diào)節(jié)方案，液壓泵的動(dòng)、靜特性良好，對(duì)于排量不能改變的定量泵實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)具有顯著的實(shí)用意義。隨著變頻調(diào)速器價(jià)格的降低，此種調(diào)節(jié)方案日益受到重視和廣泛應(yīng)用。
②通過(guò)改變液壓泵的排量V（幾何參數(shù)）調(diào)節(jié)流量。依據(jù)這一原理，葉片泵和柱塞泵均能做成變量泵：?jiǎn)巫饔萌~片泵采用改變偏心量，軸向柱塞泵采用改變斜盤傾角以調(diào)節(jié)流量的方法等均屬于改變排量的范疇。此種調(diào)節(jié)方法具有損失小、效率高的顯著特點(diǎn)，應(yīng)用zui多。
(2)變量控制方式及其特性 通過(guò)改變液壓泵的排量V（幾何參數(shù)）調(diào)節(jié)流量時(shí)，在泵的轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，泵的排出流量發(fā)生變化，可形成流量控制泵。由于泵的出口總有阻力負(fù)載存在，故泵出口流量的變化將影響泵的出口壓力。有時(shí)控制泵的排量還能控制泵的工作壓力，形成壓力控制變量泵?？梢?jiàn)變量控制方式種類繁多。工程實(shí)際中，軸向柱塞泵在結(jié)構(gòu)上zui適宜安裝各種變量控制機(jī)構(gòu)，故變量控制方式zui多。葉片泵也可安裝若干變量控制機(jī)構(gòu)。一些典型的變量控制方式見(jiàn)下表。
