2.3-4-三通阀控缸及泵控马达

2.4 泵控液压马达
一、基本方程
假定：
1）泵和马达的泄漏为层流,壳体回油压力为零，忽略低压腔向 壳体内的外泄漏； 2）连接管道较短，管道内的压力损失、流体质量效应和管道 动态忽略不计； 3) 两根管道完全相同，泵、马达和管道组成的两个腔室的总 容积相等，每个腔室内油液的温度和体积弹性模数为常数，压 力均匀相等； 4) 补油系统的工作没滞后，补油压力为常数。工作中低压腔 压力等于补油压力，仅高压腔压力发生变化。 5）马达和负载间连接构件的刚度很大，忽略结构柔度的影响。 6）输入信号较小，不发生压力饱和现象。
注意：将其与四通阀控缸相比较，参数对应关系;
三、传递函数简化
无弹性负载的情况为例：
G0
BmCt 1 2 Dm
n p kdp
m
Dm
Ct V0t 2 1 Dm 4 eCt s 2 2 h s 2 s 1 h h
Ct 2 Dm
s TL
二、传递函数
Kq Xp K ce V0 X v 2 1 Ah Ah e K ce sF
mV0 3 mK ce BcV0 2 Bc K ce KV0 KK ce s 2 s 1 s 2 2 2 2 2 e Ah e Ah Ah e Ah Ah Ah
G
TL
2.4 泵控液压马达
方块图-2

1 V0 Ct s

TL
k p np

e
Dm
m 1 Js2 Bm s G
Dm s
2.4 泵控液压马达
二、传递函数
s TL Dm m JV0 3 JCt BmV0 2 BmCt GV0 GCt s 2 s 1 2 s 2 2 2 2 e Dm A e Dm Dm Dm e Dm n p kdp Ct V0t 2 1 Dm 4 eCt
Kh 4 e A2 m Vt m
e m
Vt
Bc Vt 4A em
三通阀控制液压缸的固有频率比四通阀的低。
2.4 泵控液压马达
对象：
• 伺服变量泵； • 定量液压马达； • 负载：J-G-C；
• 单自由度系统； 应用：火炮、坦克、 张力控制。 *（效率高，大功率）
2.4 泵控液压马达
Kce Kg Ci ——总的流量—压力系数，( m 3／s)／Pa。
三、传递函数简化
1、无弹性负载的情况
K 0
Kq K ce V0 Kq sF XK 2 1V v ce 0 X 1 s FL A e K ce vh 2 Ah Ah Ah e K ce Xp X Bc K ce KV0 mV0 3p mK ce Bc KK ce 2V0 2 s s 1 s 2 s 2 s 2 h 2 2 2 s 1 e Ah2 A A A A A 2 h e h h e h h h h
2.3 三通阀控液压缸
对象：
• 零开口三通滑阀； • 单作用液压缸； • 负载：m-K-C；
• 单自由度系统； 应用：助力操纵系统 轧机压下系统
p0 0
2 1
U
xv
U
ci ( ps pc ) QL p c Vh Ah Ar
ps
m
K
F
xp
Bc
2.3 三通阀控液压缸
一、基本方程
p0 0
2
U
高压腔应用连续性方程为：
n pk p Dm s m Ct P1
V0
e
sP1
马达及负载的动力学方程为：
2 P D Js m Bm s m G m TL 1 m
2.4 泵控液压马达
方块图-1

k p np

1 Dm
1 s
m
Ct
p1
V0
e
s
1 Dm
Js Bm
h
Kh J
2 e Dm
JV0
h
e J
V0

Bm 2 Dm
V0 e J
液压固有频率
液压阻尼比
四、与阀控马达的比较
液压固有频率 阀控马达形式 液压阻尼比
h
2 Kce Kh 4 e Dm h J JVt Dm
e J
Bm Vt 4 Dm Bm V0 2 Dm
Kq Xp
K ce mK 1 K 2 Ah 1 K h
2
K ce V0 X v 2 1 Ah Ah e K ce
sF
mV0 3 mK ce BcV0 2 Bc K ce KV0 KK ce s s 1 s 2 2 2 2 2 e Ah2 A A A A A e h h e h h h
一、基本方程
高压腔应用连续性方程为：
d m V0 dp1 n p D p Cip ( p1 p r ) C ep p1 Cim ( p1 p r ) C em p1 Dm dt e dt
泵的排量：
D p k p
一、基本方程
马达及负载的动力学方程为：
一、基本方程
KK ce r K 2 Ah 1 K h
K 0 h 1 Kh
四、与四通阀的比较
液压固有频率 三通阀形式
h
Kh m
液压阻尼比
e Ah2
mV0
Kce h 2 Ah
K ce h A
e m
V0

Bp 2 Ah
V0 e m
四通阀形式 h
控 制 腔
QL Kq X v Kc PL
QL Ah sX p Cip Pc V0 sPc
U
ci ( ps pc ) QL p c Vh Ah Ar
1
e
ps
xv
m
2 P A ms X p Bc sX p KX p F c h
K
F
xp
Bc
2.3 三通阀控液压缸
Vt e J V0 e J
泵控马达形式
h
Kh J
2 e Dm
JV0
Ct h 2 Dm
e J
h
Kh m
Bc Kce 1 2 Ah
e Ah2
mV0
K h ce 2 Ah
e m
V0

Bp 2 Ah
V0 e m
液压固有频率
液压阻尼比
三、传递函数的化简
2、有弹性负载的情况 ( K 0)
Bc Kce 1 2 Ah Bc Kce 1 K 2 Ah 1 K h