軸向柱塞泵的變量機構(gòu)

    變量機構(gòu)的類型及特點  軸向柱塞泵容易通過調(diào)節(jié)排量，達到在泵轉(zhuǎn)速不變的情況下調(diào)節(jié)輸出流量，以適應液壓系統(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。

    實現(xiàn)調(diào)節(jié)參數(shù)變化的機構(gòu)稱為變量機構(gòu)。當液壓泵在一定壓力下工作時，要有作用力來推動變量機構(gòu)動作。這個作用力由外部能源供給時稱為外控式，由泵或馬達本身的液壓力產(chǎn)生時稱為內(nèi)控式。外控式變量泵通常由一套控制油源提供推動變量機構(gòu)的液壓力，控制油源不受泵本身負載和壓力波動的影響，故比較穩(wěn)定，且可實現(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，沒有流量輸出，所以變量機構(gòu)便不能繼續(xù)運動，使泵的排量反向，這樣，泵便停留在零排量位置，即無法實現(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構(gòu)有多種分類方式：按操縱控制力的方式分為手動、機動、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、機動、電控、液控和電液控制等變量機構(gòu)的特點及適用場合作一簡介。

    a．手動變量機構(gòu)  這是最簡單的變量機構(gòu)，通常是用手輪經(jīng)螺桿機構(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)時人力必須克服變量機構(gòu)運動的各種阻力，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，手動變量機構(gòu)不能實現(xiàn)遠程控制。為了在運行中進行排量調(diào)節(jié)，可采用手動伺服控制，用手操縱伺服閥，通過液壓放大，由變量活塞帶動變量機構(gòu)動作，控制手柄的一定位置對應泵的一定排量。手動伺服控制減小了手動操縱力，但仍不能實現(xiàn)遠程控制。

    b．機動或電控變量機構(gòu)  變量機構(gòu)也可由其他機構(gòu)帶動（即機動控制）或由伺服電機、步進電機等控制電機控制（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、壓力或馬達的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等）變?yōu)殡娏浚瑒t可進行輸出量的反饋，組成閉環(huán)控制。電控還可實現(xiàn)遠程控制。機動或電控變量機構(gòu)適用于固定設備。

    c．液控變量機構(gòu)  變量機構(gòu)如由受控油壓通過液壓缸來推動，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構(gòu)。例如A4VSO系列的HD控制的柱塞泵。液控變量機構(gòu)有以下幾種常見的布置方式：單獨的雙作用變量缸與泵的傳動軸平行或略微傾斜的縱向集中布置（用于中輕系列泵）；2個或4個較小的單作用變量缸與泵的傳動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，組成各種不同機能的變量泵。

    d．電液控制變量機構(gòu)  變量機構(gòu)活塞的運動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)比較復雜。電液伺服控制可達到較高的工作頻寬，但液壓泵的變量機構(gòu)運動慣量大，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，且價格昂貴。用電液比例閥控制變量機構(gòu)已有足夠的頻率響應，由于比例閥價廉，對油質(zhì)的污染不像伺服閥那樣敏感，所以其應用逐漸增多。