最新的加入角度传感器来实现恒转矩控制(本质上讲是恒功率控制)的几种方案,这些方案都很新颖,但是在国内还鲜有见到。除去这些用角度传感器实现的恒功率控制,各大品牌厂商也有自己比较成熟的恒功率实现方案,消化和吸收原有成熟方案,对于工程师再创造是很有意义的。
国产CY恒功率轴向柱塞泵有必要先提一下国产的CY轴向柱塞泵,虽然现在这种形式可能已经应用不多,但是体现的那个时代中国液压人的智慧,不应该被忽视。
图1 CY柱塞泵变量机构机构图及恒功率曲线
泵本身排油口压力经液压伺服滑阀控制变量机构,是采用双弹簧的恒功率变量机构。伺服变量过程大概是这样:当压力超过某一设定值时,由于滑阀的直径D1>D2,所以腔室d中向上的液压力大于弹簧预紧力时,滑阀3将克服外弹簧5的作用从而使滑阀3上升,环槽c被堵住,环槽g被打开,活塞上腔室e中的油经f、g从滑阀中心孔流回油箱,则下腔室a的压力油将活塞2往上推,使其跟踪滑阀3向上运动,斜盘倾角减小,则流量减小。泵排油口压力降低时,则流量增加,工作过程与之前相反[1]。在这种恒功率机构中,滑阀3和活塞2之间的反馈设计还是很经典的。
力士乐A10VO恒功率轴向柱塞泵图2 A10VO液压原理图[4]
图3 A10VO恒功率阀[4]
A点是恒功率起调点,在AB段内,此时增大工作压力,工作压力作用于功率阀5推开功率阀5的阀芯,在功率阀5的第一根功率弹簧压缩力与工作压力平衡后停止运动,功率阀5的溢流量增大,流量阀7的阀芯右端压力降低,流量阀7的阀芯右移,流量阀7工作于左位,变量柱塞6大端作用有高压油,变量柱塞6左移,排量减小。与此同时,变量柱塞6通过反馈机构作用于功率阀5,使得功率阀5的溢流量减小,流量阀7的阀芯右端压力增大,流量阀7的阀芯逐渐左移,变量柱塞6运动速度逐渐接近零,流量在该工作压力下稳定。AB工作段压力流量关系为线性关系。BC段,因为两根功率弹簧同时都处于工作状态,弹簧刚度为两弹簧刚度之和,BC段压力流量关系斜率增大,但仍为线性关系,此阶段工作过程与AB阶段相同[2]。