軸向柱塞泵的變量機(jī)構(gòu)

    變量機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)  軸向柱塞泵容易通過調(diào)節(jié)排量，達(dá)到在泵轉(zhuǎn)速不變的情況下調(diào)節(jié)輸出流量，以適應(yīng)液壓系統(tǒng)對流量的不同需求，收到顯著的節(jié)能效果，這正是柱塞泵相對于齒輪泵和葉片泵的優(yōu)勢之一。

    實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)參數(shù)變化的機(jī)構(gòu)稱為變量機(jī)構(gòu)。當(dāng)液壓泵在一定壓力下工作時(shí)，要有作用力來推動(dòng)變量機(jī)構(gòu)動(dòng)作。這個(gè)作用力由外部能源供給時(shí)稱為外控式，由泵或馬達(dá)本身的液壓力產(chǎn)生時(shí)稱為內(nèi)控式。外控式變量泵通常由一套控制油源提供推動(dòng)變量機(jī)構(gòu)的液壓力，控制油源不受泵本身負(fù)載和壓力波動(dòng)的影響，故比較穩(wěn)定，且可實(shí)現(xiàn)雙向變量。內(nèi)控式變量泵不需要任何附加泵源，但由于泵處于零排量工況時(shí)，沒有流量輸出，所以變量機(jī)構(gòu)便不能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，使泵的排量反向，這樣，泵便停留在零排量位置，即無法實(shí)現(xiàn)雙向變量。

    無論外控式還是內(nèi)控式，軸向柱塞泵的變量機(jī)構(gòu)有多種分類方式：按操縱控制力的方式分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電控、液控和電液控制等；按控制調(diào)節(jié)目的分為壓力控制、流量控制、功率控制等；按控制信息有負(fù)載傳感、速度傳感和壓力傳感等。此處僅從操縱控制力的方式角度對手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電控、液控和電液控制等變量機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及適用場合作一簡介。

    a．手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)  這是最簡單的變量機(jī)構(gòu)，通常是用手輪經(jīng)螺桿機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)斜盤角度。例如A4VSO系列的MA控制的柱塞泵。調(diào)節(jié)時(shí)人力必須克服變量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的各種阻力，調(diào)節(jié)速度較低。由于手操縱力不夠大，所以多用于小排量輕系列泵的帶載調(diào)節(jié)和大排量泵的空載調(diào)節(jié)。另外，手動(dòng)變量機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。為了在運(yùn)行中進(jìn)行排量調(diào)節(jié)，可采用手動(dòng)伺服控制，用手操縱伺服閥，通過液壓放大，由變量活塞帶動(dòng)變量機(jī)構(gòu)動(dòng)作，控制手柄的一定位置對應(yīng)泵的一定排量。手動(dòng)伺服控制減小了手動(dòng)操縱力，但仍不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

    b．機(jī)動(dòng)或電控變量機(jī)構(gòu)  變量機(jī)構(gòu)也可由其他機(jī)構(gòu)帶動(dòng)（即機(jī)動(dòng)控制）或由伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)等控制電機(jī)控制（即電控）。例如A4VSO系列的EO控制的柱塞泵。對于電控形式，若用傳感器把泵的輸出參數(shù)（流量、壓力或馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等）變?yōu)殡娏浚瑒t可進(jìn)行輸出量的反饋，組成閉環(huán)控制。電控還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。機(jī)動(dòng)或電控變量機(jī)構(gòu)適用于固定設(shè)備。

    c．液控變量機(jī)構(gòu)  變量機(jī)構(gòu)如由受控油壓通過液壓缸來推動(dòng)，便為液控變量，這是大部分直軸式斜盤泵所采用的一種變量機(jī)構(gòu)。例如A4VSO系列的HD控制的柱塞泵。液控變量機(jī)構(gòu)有以下幾種常見的布置方式：單獨(dú)的雙作用變量缸與泵的傳動(dòng)軸平行或略微傾斜的縱向集中布置（用于中輕系列泵）；2個(gè)或4個(gè)較小的單作用變量缸與泵的傳動(dòng)軸平行或略微傾斜的縱向分散布置（用于重系列泵），以充分利用泵殼內(nèi)的空間；橫向布置在端蓋上（多用于非通軸泵）或側(cè)蓋上等。簡單的液控只能是開環(huán)控制，通過各種控制閥及液壓回路等可形成閉環(huán)控制，組成各種不同機(jī)能的變量泵。

    d．電液控制變量機(jī)構(gòu)  變量機(jī)構(gòu)活塞的運(yùn)動(dòng)由電液伺服閥或電液比例閥控制，則成為電液控制變量泵。A4VSO系列的DFE控制的柱塞泵。電液控制的變量機(jī)構(gòu)可控性能好，可組成不同形式的反饋，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。電液伺服控制可達(dá)到較高的工作頻寬，但液壓泵的變量機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)慣量大，結(jié)構(gòu)頻率較低，電液伺服閥不能充分發(fā)揮作用，抗污染能力差，且價(jià)格昂貴。用電液比例閥控制變量機(jī)構(gòu)已有足夠的頻率響應(yīng)，由于比例閥價(jià)廉，對油質(zhì)的污染不像伺服閥那樣敏感，所以其應(yīng)用逐漸增多。