江苏恒源液压有限公司生产的MCY型轴向柱塞泵即为此种结构,图4-36是其实物外形,泵的公称压力为31.5MPa,排量范围为2.5~400mL/r,公称转速为1500r/min。
变量泵图4-37所示为一种非通轴式手动变量轴向柱塞泵结构。该泵在图4-35所示的定量泵结构基础上添设变量头部分而构成,前者在此称为泵主体部分。缸体的前端仍 然设置短滚柱轴承9以直接承受侧向力。
变量头是一个手动控制变量机构。调节手轮11使调节螺杆14转动,带动变量活塞17作轴向移动(侧面装有导向键防止转动,图中未画出)。通过中间销轴15使支撑在变量机构壳体上的斜盘绕球铰7的中心转动,从而改变斜盘的倾角,即改变了液压泵的排量,排量调节的百分值可粗略由刻度盘16观测。调节完毕后可通过锁紧螺母12紧固。此变量机 构结构简单,但操纵不轻便,且工作过程中调节变量必须卸荷操作。
国产SCY系列泵即属于此类泵(图4-38是其实物外形),其容积效率高达95%,额定压力达31.5MPa。其变量控制机构除了手动控制外,还有液压控制、电液比例控制、直 流电机伺服控制及步进电机数字控制等,这些泵的主体结构相同,只要更换不同的变量机 构即成为相应的另一种变量泵。
图4-39所示为BCY14-1型电液比例控制变量轴向柱塞泵结构,其主体部分由传动轴 1带动缸体20旋转,使均匀分布在缸体上的7个柱塞绕传动轴中心线转动,通过中心弹簧6将柱滑组件中的滑履18压在斜盘的斜面上。从而柱塞随着缸体的旋转而作往复运动,完 成吸油和压油动作。其变量机构采用了比例电磁铁和外控油压控制,并基于“流量-位移- 力反馈”原理工作。通过改变输入比例电磁铁11的电流大小来改变泵的流量,输入电流与泵的流量成比例关系,其电液比例控制变量原理如图4-40所示。当比例电磁铁1输入电流为零时,控制滑阀的先导阀芯3在反馈弹簧6的作用下被推至上端,此时压力为pe、 流量为qc 的外控油液进入变量活塞7的上、下两腔,由于上腔面积A₁ 大于下腔面积 A,故变量活塞被推向最下端位置,斜盘8的偏角为零,泵的排量也为零。当比例电磁铁的输入电流增大时,先导阀芯3受比例电磁铁推力的推动而下移,从而使滑阀的上阀口打开,变量活塞7上腔通过液阻R及阀的控制边与回油腔接通,上腔压力降低,变量活塞上移,斜盘偏角增大,泵的排量也随之增大,同时变量活塞的移动又通过压缩反馈弹簧作用在滑阀阀芯上,将滑阀阀芯推到平衡位置,变量活塞即维持在某一确定的平衡位置上,泵的排量也维持在某一定值。反之,当输入电流减小时,滑阀阀芯在反馈弹簧的作用下上移,使通向回油腔的阀口减小,进入上腔的阀口增大,由此上腔压力pc增大,变量活塞向下移动,直至电磁铁推力等于反馈弹簧力时,滑阀阀芯又回到平衡位置,使pc A₁=peA,变量活塞又在一个新的位置上平衡。在输入电流不变的情况下,若由于负载或其他干扰原因引起变量活塞上移或下移,则变量活塞的该位移变化量,通过反馈弹簧作用在滑阀阀芯上,改变滑阀的开口,使变量活塞的上腔压力升高或降低,以抵抗负载的变化,最终使变量活塞回到与输入电流相对应的位置上,即保持排量不变。由此可见,该比例变量泵可在输入电流的作用下,对排量实现比例控制且有很强的抗负载干扰能力。图4-41给出了泵的变量特性曲线和液压原理,图4-42是泵的实物外形。
与其他变量控制方式相比,电液比例控制变量柱塞泵具有控制灵活、动作灵敏、重复精度高、稳定性好、可以方便地实现液压系统的遥控、自控、无级调速、跟踪反馈同步和 计算机控制一系列优点,适用于工业领域自动化程度要求较高的机械设备。
图4-37 一种非通轴式手动变量轴向柱塞泵结构
1—传动轴;2—法兰盘;3—滚珠轴承;4—泵体;5—壳体;6—中心弹簧;7—球铰;8—回程盘;
9—滚柱轴承;10—斜盘;11—调节手轮;12—锁紧螺母;13—上法兰;14—调节螺杆;15—销轴;
16—刻度盘;17—变量活塞;18—变量壳体;19一下法兰;20—滑履;21一柱塞;22—缸体;
23—配流盘;24—压油口;25—骨架油封
图4-39 BCY14-1型电液比例控制变量轴向柱塞泵结构
1—传动轴;2—法兰盘;3—滚珠轴承;4—泵体;5—壳体;6—中心弹簧;7—球铰;8—回程盘;9—滚柱轴承;
10—斜盘;11—比例电磁铁;12—上法兰;13—销轴;14—刻度盘;15—变量活塞;16—变量壳体;
17一下法兰;18—滑履;19—柱塞;20—缸体;21—配流盘;22—骨架油封
|