3.5?電液比例控制變量泵

電液比例控制變量泵，是利用“流量-位移-力反饋”的原理設計的，是依靠外控油壓來控制變量機構，并利用輸入比例電磁鐵的電流大小來改變泵的流量，輸入電流與泵的流量成比例關系。該泵控制靈活、動作靈敏、重復精度高、穩定性好，能方便地實現液壓系統的遙控、自控、無級調速、跟蹤反饋同步和計算機控制，適用于工業自動化的要求。

電液比例變量泵不但改變了控制方式，而且使容積調節、微電子技術、計算機技術和檢測反饋技術的優勢充分結合起來，各種控制策略的引入可以實現多種適應性控制，使高壓大功率的系統性能進一步提高、節能效果更加顯著。

3.5.1 電液比例控制變量泵的組成

如圖3-10所示，電液比例控制變量泵主要由角位移傳感器1、控制柱塞2、變量柱塞3、壓力調節閥4、比例換向閥5、壓力傳感器6、放大器7、溢流閥8、和節流孔9、組成。其壓力、流量輸出由電子系統控制，通過壓力傳感器和角位移傳感器將信號反饋給高頻響應比例閥，從而控制其壓力和流量輸出。

3.5.2 典型電液比例控制變量泵

（1）位置直接反饋式電液比例排量控制泵

位置直接反饋式電液比例排量泵是在手動伺服變量泵的基礎上發展起來的。將電-機械轉換、放大、控制元件與泵的手動變量機構相連,就能構成位置直接反饋式電液比例排量泵。

圖3-11為比例減壓閥控制的電液比例排量泵。該變量調節機構只是在手動何服變量機構的基礎上,增設了電液比例三通減壓閥2、操縱缸3和平衡彈簧6、變量差動活塞4與液壓伺服閥1的閥套仍固連成一體,構成位置直接反饋。當比例電磁鐵通以控制電流后,比例減壓閥輸出相應壓力的壓力油進入操縱缸3,推動液壓伺服閥1的閥芯移動。當閥芯上的平衡彈簧6的彈簧力與液壓推動力平衡時,使伺服閥芯移動量為x。液壓泵來的壓力油通過伺服閥進入變量差動活塞4控制腔(下腔),與差動活塞上腔的液壓泵輸出油壓作用相比較,在差動壓力的作用下,活塞4做跟隨運動,使位移y=x。比例減壓閥控制的電液比例排量泵時斜盤也跟隨有一個相應的調節傾角液動伺服閥增量,使變量泵得到與輸入電信號成比例的排量和流量控制。

這種電液比例排量控制變量泵在控制精度及靈敏度方面雖不如電液伺服變量泵,但其抗污染能力強,價格較低廉,工作可靠,對許多機械的遠程控制還是很理想的選擇。

（2）位移-力反饋式電液比例排量控制泵

位置直接反饋式比例變量泵,平衡時,變量活塞的位移等于閥的位移,因此泵的控制排量受到伺服閥位移大小的限制。另外,采用的伺服閥的制造工藝要求很高,而且為了驅動伺服閥,有的還需增加一級先導級,這就又增加了結構的復雜性和成本。圖3-12所示為一種采用比例控制閥和位移-力反饋式電液比例排量泵控制原理。當比例電磁鐵無信號電流輸入時,控制活塞液壓缸2活塞在復位彈簧4作用下返回原位,控制活塞處于排量最小的位置。當電液比例控制閥1有控制電流輸入時,閥芯移動,閥口a、b接通,先導控制油液通過閥口a、b進入液壓缸2的無桿腔,使控制腔壓力p升高,變量控制活塞向排量增大方向移動,進行排量調節。同時,控制活塞的移動又通過反饋彈簧3作用于控制閥1,使反饋彈簧力與電磁力相比較,使控制閥口關小,直至反饋彈簧力與電磁力平衡,構成位移-力反饋閉環控制,使控制活塞定位在一個與輸入信號成正比的新平衡位置上,達到排量調節的目的。