A10VSO液压泵简介( 变量调节过程)

A10VSO液压泵功能简介

一、结构及工作原理

A10VSO液压泵是REXROTH公司生产的一种中负荷斜盘式变量泵，由于其优异的性价比，在冶金、机床、化工、工程等各领域得到了广泛的应用。

如图1为其结构图。

图1 结构图

1 驱动轴

2 止推盘

3 控制活塞

4 控制阀

5 压力侧

6 配油盘

7 吸油侧

8 缸体

9 柱塞10 柱塞滑靴11 摇杆12 预压腔13 回程活塞

电机把一个输入扭矩传递给泵驱动轴1，缸体8和柱塞9随驱动轴一起旋转，在每个旋转周期内，柱塞9产生一个线性的位移，这个位移的大小由摇杆11的角度决定。通过止推板2，柱塞滑靴10紧紧

地贴在摇杆11上，在每个旋转周期内，每个柱塞9都转过由其初始位置决定的下死点和上死点，通过配油盘6上的两个窗口吸入与排出的流体容积与柱塞面积和位移相匹配。在吸油区，流体进入柱塞腔容积增大部分，与此同时，各个柱塞把流体压出柱塞腔容积减小部分。在柱塞到达压力区之前，通过优化的预压缩容腔12，柱塞腔内流体压力已经得到提升。这就极大地减少了压力冲击。

摇杆11上斜盘的角度在最小与最大范围内无级调整，通过改变斜盘角度，柱塞位移即排量得到改变，通过控制活塞3就能改变斜盘角度。在静压支撑作用下，摇杆可以平稳运动，并且克服回程活塞13的作用力而保持平衡。增加斜盘角度即增大排量，减小角度即减小排量。斜盘角度永远不可能到达完全的零位，因为一个最小的流量是必须的：

冷却柱塞

补偿内泄漏

润滑所有运动部件

二、变量形式

与其它液压泵一样，该泵也可以组成多种变量形式，主要有压力控制、流量控制、功率控制、电子控制等，还可以把几种控制形式组合成复合控制。

1、两位控制

简称DG（Two Position Control），顾名思义，只有两个位置的控制，要么泵最小摆角（零摆角），要么泵最大摆角，是一种特殊的控

制方式。结构和原理分别如图2和图3所示。

图2 DG 结构图 图3 DG 原理图

通过将外部控制压力连接到油口X ，此压力直接作用在变量活塞上，根据该压力的大小，可以将变量泵的摆角设置为最大或最小。X 口的压力以1：4的比率取决于B 口的实际压力，即：

B x p p 4

1< 摆角最小 B x p p 4

1≥ 摆角最大 2、压力控制

也称恒压控制，有两种模式，分别为DR 、DRG （远程压力控制）。

2.1 压力控制DR

压力控制用于在泵控制范围内使液压系统的压力维持恒定，而泵只提供系统所需要的流量，系统压力由泵上的控制阀调节。如果系统压力超过控制阀的设定值，泵将调节至较小排量，同时控制偏差将减小，在控制范围内，控制阀可以无级调节。

对于排量140ml/r （包括）以上的泵，其控制阀直接采用了压力调节型DR 阀，对于此排量以下的液压泵，其控制阀采用了压力-流

量调节型DFR阀，其中流量调节功能已经封闭（blocked），见图4。

图4 DFR阀作DR用

图5和6分别表示DR控制的结构和原理图，图7为性能曲线。

压力调节螺钉

此阀功能封闭

图5 DR结构图图6 DR原理图

图7 DR控制性能曲线图

2.2 远程压力控制DRG

在控制阀的X 口连接一个溢流阀作远程控制，压力调节由外接溢流阀实现，原控制阀对外接溢流阀实施越权控制，控制阀的标准压差设置为20bar ，先导流量为1.5l/min 。其中外接溢流阀不包括在液压泵的供货范围内。图8和9分别为DRG 的结构图和原理图，性能曲线与图7一致。

图8 DRG 结构图 图9 DRG 原理图

图10为排量140以下泵的DRG 阀，与图4比较，可以清晰地看到两者的差异，在DRG 阀的流量控制阀芯中有一个压力先导油的通道，该压力油作为外接溢流阀的压力油源。

图10 DFR 阀作DRG 用 外接溢流阀 标准压差20bar

越权控制

3.压力-流量控制DFR/DFR1

前述压力控制只对系统压力进行控制，对执行机构实际需要多少流量不进行控制，势必存在能量损耗。压力-流量控制能只提供负载需要的流量和压力，负载压力反馈到流量控制器，泵输出流量与控制负载的阀开度有关，泵输出压力随负载变化而变化，系统节能效果明显。该控制模式又称为负载敏感控制模式，液压泵称为负载敏感变量泵。图11和12分别为DRF的结构图和原理图。

图11 DRF 结构图图12 DRF原理图图13为DRF/DRF1的性能曲线图。

图13 DRF控制性能曲线图

根据压力-流量控制阀的差别，该种控制模式又分为DFR、DFR1两种形式，其中DFR型流量控制阀的压差调节弹簧腔的先导油通过标准压差14bar

最高压力设定

节流孔与泵壳体泄漏油相通，DFR1型中该节流孔堵死，两腔油液不相通。在这两种模式中，压力调节阀的作用是相同的，设定液压泵最高出口压力，也称为截止压力或者切断压力（cut-off pressure）。压差调节的范围为10~20bar，标准压差（出厂设定）为14bar。如图14

为DFR/DFR1的调节阀结构图。

图14 DFR/DFR1的调节阀结构图

无论DFR还是DFR1控制模式，如果X口的卸荷到油箱，泵此时输出为零行程压力，数值比标准压差稍高一点，如果此时泵出口封闭，泵摆角到最小。两者的区别在于当执行机构（油缸或液压马达）到达终端位置后是否要保持作用力或者扭矩，如果要保持，可选用DFR1模式，泵出口保持到执行器通道，此时泵保持最高压力且摆角最小。如果无须保持作用力或者扭矩，可选用DFR模式，X口切断与负载通道自行通过阻尼孔卸荷或者直接卸荷，液压泵切换到零行程压力且摆角最小。如图15为DFR模式系统应用。在DFR1模式中，如果把X口堵死，此时液压泵就成了一个恒压变量泵，系统压力由最高压力设定螺栓来调节，如图16为应用实例。