閉環(huán)控制軸向柱塞泵

在液壓系統中，常常要求系統壓力、速度在工作過程中能進行無級調節(jié)，以適應生產工藝的需求。對于比例壓力調節(jié)，傳統方法一般是使用比例調壓閥(見圖32中的2Y1)來實現；對于比例速度調節(jié)，一般使用比例方向閥、比例流量閥或比例泵來實現(見圖32中的2Y2)。圖32中的比例泵為電氣控制變量泵，該泵的排量允許無級和可編程設定，排量大小與2Y2比例流量控制閥的比例電磁鐵中的電流大小成正比。當電動機功率選定后，為了防止電動機過載，在泵出口增加了壓力傳感器，通過設定值和傳感器實測比較，由電氣控制保證系統功率小于電動機功率。如果一個液壓系統既要比例調速叉要比例調壓，則需要將多個元件進行疊加，這一方面增加了液壓系統的復雜性，另一方面也增加了電氣控制的復雜性。

1．系統特點

電子閉環(huán)控制軸向柱塞泵可對壓力、流量、功率進行連續(xù)閉環(huán)控制，控制精度小于0.2%（傳統比例閥控制精度為2%），并具有很好的動態(tài)特性。對于復雜的液壓系統，如果采用新型電子閉環(huán)控制柱塞泵，只要一個泵就可替代原有的多個元件，不僅實現比例調速、比例調壓還能實現比例功率調節(jié)。對于小流量、小功率的工藝，應用常規(guī)的元件，需要通過溢流閥溢掉多余的油液，這不僅造成能源浪費，還會帶來系統發(fā)熱，降低泵的容積效率，增加泄漏，對系統是非常不利。若改用這種新型的電子閉環(huán)控制軸向柱塞泵后，可實現恒功率控制。

電子閉環(huán)控制軸向柱塞泵是由多種元件疊加復合在軸向柱塞泵上形成的組合體。根據使用環(huán)境、使用方法不同，有多種控制系統，但一般由軸向柱塞泵、壓力傳感器、放大器、預加載閥等元件組成。壓力傳感器測量值為壓力實測值，與放大器的設定值比較后，對泵輸出控制信號，位置控制與壓力控制相同。預加載閥為可選項，主要功用是在泵口建立2MPa以上控制壓力，控制泵的斜盤傾角改變，達到變量的目的。如果沒有選擇預加載閥，則需要有大于2MPa的外部控制油壓，或在泵出口增加一個2MPa以上的外控順序閥，既沒有預加載閥，也沒在泵口建立2MPa以上壓力，泵將沒法正常運行，這是設計中需要注意的問題。

2．閉環(huán)控制在液壓系統中的應用

某50T專用液壓機（簡稱50T壓機）。該液壓機有上下兩個滑塊，上滑塊由一個缸徑Ф160活塞缸驅動，下滑塊由兩個缸徑Ф125活塞缸驅動。

當兩滑塊同時空載運行時，速度快，需要的流量大(見圖33)，而此時不帶負載，系統壓力較低；當兩滑塊同時加壓慢速運行時，流量較大、壓力高；當一個滑塊加壓慢速運行時，流量小、壓力高；當一個滑塊慢速退回時，則為小流量，低壓力。因為壓機需要多級流量、壓力和功率控制，為此選用了電子閉環(huán)控制軸向柱塞泵，并且沒有選擇預加載閥，而是在泵口增加了外控順序閥，建立大于2MPa的系統控制壓力，如圖34所示。雖然系統要求有多級變化，但只要改變輸入的電信號量，就可輕易實現，現在液壓設備多數都為PLC控制，這就使輸入信號大小的改變非常容易。另外還在程序中設定了功率控制，讓泵的功率隨著工藝要求的改變而改變。

對于小流量、低壓力的工況，功率要求低，采用這種電子閉環(huán)控制軸向柱塞泵既節(jié)省了電能，也無需將多余的油液進行溢流，油箱尺寸減小了，節(jié)省了能量，減少發(fā)熱量，也改善了系統性能。

電子泵也可運用在其他液壓系統中，要求越復雜的系統，越能體現它的優(yōu)越性，并且精度高、動態(tài)特性好、節(jié)能降耗，在高精尖系統中的運用必將越來越多。