電液比例控制組合變量泵的節(jié)能殛故障診斷

提高液壓傳動系統(tǒng)的效率，克服其效率低、能耗大的缺點是人們所關注的問題。

1．電液比例控制組合變量泵的結構特點和工作原理

某組合泵包括：①軸向柱塞變量泵；它決定與其配套使用的馬達速度和方向；②輔泵：提供伺服壓力（控制變量泵排量）和補油壓力；③伺服壓力溢流閥；④補油壓力溢流閥和A、B油路上的補油單向閥、排量控制閥及表示實際排量的外部指示器等。

軸向柱塞單元、傳動軸與缸體通過花鍵連接。缸體內有軸向柱塞，每個柱塞頂端都用球形副與滑靴連接，滑靴支撐在斜盤平面上，斜盤傾角決定排量和流向。雙向都具備零至全排量。缸體的另一端面支撐在配流盤上，它的兩個油口連接著系統(tǒng)進口和出口。

組合變量泵的結構如圖61所示，工作原理如圖62所示。

柱塞滑靴被壓盤緊貼在斜盤上，壓盤可隨軸旋轉并隨斜盤一起改變擺角。缸體和柱塞滑靴可自由調節(jié)軸向間距以補償由于溫度和壓力引起的油膜厚度、磨損及尺寸的改變。變量泵的斜盤和柱塞滑靴內腔，形成靜壓油墊反力正好與柱塞液壓推力平衡。

搖桿推力由兩個葉片執(zhí)行器定位，每邊一個，一個排量指示器從殼體上突出來，以指示推力角度。

搖桿斜盤軸線、轉軸中心線及柱塞球頭中心均與部件中心線一致，以保證受力完全平衡，使受力和磨損達到最小。

缸體上的大滾柱軸承是重要部件，它也與部件中心線一致，消除了柱塞滑靴上的徑向力，避免缸體端面與配流盤脫離，并使缸體的受力情況良好。這種設計優(yōu)點在于它減少了由液壓負載、配合間隙的改變和壓力、溫度引起軸長度變化帶來的軸彎曲應力。

這種支撐系統(tǒng)使泵有更寬的黏度范圍和更高的軸轉速。

通過斜盤可改變主泵排量，降低了噪聲，提高了效率。輔助補油口(油口K)在油口A和B之間，用堵頭堵住，油口K可使來自蓄能器或其他油源的額外補油流量進入補油路，以便補充系統(tǒng)在大流量時經(jīng)常需要的額外流量。

兩個雙作用葉片執(zhí)行器接受油液信號來調節(jié)和保持設定的排量。

靜壓平衡靴由旋轉伺服輸入定位，在位置反饋系統(tǒng)中，它們作為一個精密的滑閥來接通進出旋轉執(zhí)行器的油液。伺服響應由節(jié)流孔限定，從零到全排量需約1s時間。系統(tǒng)能輕易地保存所有錯誤信號，平衡靴可平衡掉閥系統(tǒng)上的橫向力。

調定的伺服壓力由輔泵供油，在系統(tǒng)壓力低時，伺服壓力為約2.3MPa以減少功耗和發(fā)熱，當系統(tǒng)壓力升至34.5MPa時，伺服壓力自動升至3.7MPa。

壓力補償器過載是泵的標準特性，系統(tǒng)油路A和B上的壓力油由串聯(lián)的全排量順序閥和雙控溢流閥來控制其最大值。即使由于機械故障阻礙泵排量減小，該全流量溢流通路也能避免出現(xiàn)破壞性高壓，無需額外溢流油路。來自順序閥的油液進入葉片執(zhí)行器，產(chǎn)生伺服信號。

在過載時，關閉側的執(zhí)行器承受2倍伺服壓力，而開啟側則維持在伺服壓力，從而改變泵排量以防止超過最大調定壓力，必要時可跨越中位。典型的壓力補償器過載響應為0.05s。

在過載時，有最小的壓力過量和油液發(fā)熱，該控制在補償時維持穩(wěn)定的壓力、流量與系統(tǒng)要求相匹配。

當負載減小時，排量在1s內返回到旋轉指令信號。該電液比例控制是通過液壓活塞驅動旋轉輸入軸。在零電流時噴嘴在兩個受油節(jié)流孔中間，在兩個孔中產(chǎn)生相同壓力。噴嘴由反饋彈簧和零位調節(jié)彈簧定位，兩者相互抵消從而在噴嘴上合力為零。若電流增加，則使噴嘴右移，導致右邊受油孔壓力升高，左邊受油孔壓力降低，壓力作用到活塞兩端，導致移動，從而移動旋轉伺服軸。反饋彈簧連接于支臂上，它持續(xù)移動直到力平衡使噴嘴回中，這樣就得到新的穩(wěn)定狀態(tài)。當伺服控制無壓力時可由彈簧回中，這樣就實現(xiàn)對泵輸出流量和壓力的精確控制，使比例控制組合變量泵的輸出壓力和流量與負載流量和壓力相適應，降低比例變量泵的功耗，提高其工作效率，從而達到節(jié)能的目的。

2．故障診斷

比例控制組合變量泵的工作故障來自于電液控制和泵組機械零件的磨損、密封件、油液污染等，致使工作失靈。機械部分的故障，從外觀容易判斷檢查。

其電路控制部分故障需根據(jù)廠家提供的電路圖按如下步驟進行：

1)檢查電路板上的熔絲規(guī)格是否正確，檢查電子元器件是否損壞，同時檢查銅質印制板軌跡是否破壞。在故障排除之后，電路板通電之前，檢查輸電干線選擇器開關位置是否正確，輸入電壓是否為規(guī)定值。

2)電路板通電時，用萬用表測量各檢測點的直流電壓值，應在允許誤差規(guī)定的范圍內。當控制電位器轉動時，直流電壓應該在一定范圍如0～12V間變化。如果電位器沒有損壞，則電壓變化應是平穩(wěn)的。如果以上測量數(shù)據(jù)與規(guī)定值并非一致，則該電路板可以認為已被損壞。

3)檢查電磁鐵的配線。卸下電路板，檢查通往電磁鐵的接線是否斷路或通地。插入電路板，檢查電磁鐵接線端之間的直流電壓，根據(jù)電流調定值，其電壓應在一定的范圍內。如果沒有電壓或為滿電壓則電路板已損壞。測量通過電磁閥的交流電壓，根據(jù)調定值的不同，電壓應在指定的范圍之間；若非如此，則高頻振蕩部分發(fā)生故障。

通過以上診斷途徑，即可找出電路部分故障所在，然后給予排除。