液压泵工作原理及控制方式

液压泵功率调节的目的就是为了高效节能。现在的挖掘机多为斜盘式变量双液压泵，所谓变量泵就是泵的排量可以改变，它是通过改变斜盘的摆角来改变柱塞的行程从而实现泵排出油液容积的变化。变量泵的优点是在调节范围之内，可以充分利用发动机的功率，达到高效节能的效果，但其结构和制造工艺复杂，成本高，安装调试比较负责。按照变量方式可分为手动变量、电子油流变量、负压油流变量、压力补偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。现在的挖掘机多采用川崎交叉恒功率调节系统，多为反向流控制，功率控制，工作模式控制（电磁比例减压阀控制）这三种控制方式复合控制。调节器代码对应的调节方式调节器内部结构各种控制都是通过调节伺服活塞来控制斜盘角度，达到调节液压泵流量的效果。大家知道在压强相等的情况下，受力面积的受到的作用力就大。调节器就是运用这一原理，通过控制伺服活塞的大小头与液压泵出油口的联通关闭来控制伺服活塞的行程。在伺服活塞大小头腔都有限位螺丝，所以通过调节限位螺丝可以调节伺服活塞最大或最小行程，达到调节液压泵的最大流量或者最小流量的效果。向内调整限制伺服活塞最大和最小行程及限制最大流量和最小流量要谈谈反向流控制，就必须要弄明白反向流是如何产生的。在主控阀中有一条中心油道，当主控阀各阀芯处于中位时（及手柄无操作时）或者阀芯微动时（及手柄微操作时）液压泵的液压油通过中心油道到达主控阀底部溢流阀，经过底部溢流阀的增压产生方向流（注当发动机启动后无动作时液压回路是直通油箱，液压系统无压力）。所以方向流控制的功能是减少操作控制阀在中位时，泵的流量，使泵流量随司机操作所属流量变化，改善调速性能，避免了无用能耗。大家注意方向流控制并非交叉控制，一个泵对应一个主控阀块（一般主控阀都为双阀块）。如果单边手柄动作速度很慢特别是回转和铲斗奇慢，复合动作正常一般就是反向流油管安装反了。反向流的调整方法：就上图而言，松开801的螺帽，调整924，松则流量减小，对应下图的蓝色曲线，挖掘机速度减慢。紧则流量增大，对应下图的红色曲线，挖掘机速度增快。调整部位见下图功率控制其实就是让液压泵和发动机的功率匹配，防止液压泵功率过大导致发动机憋车。简单的说稳定工作后油门固定时发动机的功率是一定的，液压泵的功率则是由机器负荷决定的，液压泵功率等于工作压力乘以液压泵流量，当机器有负荷时液压压力增大，增大到定值时，调节器就要控制液压泵流量减小，以防止发动机憋车熄火。要注意的是不是所有的憋车都是因为功率控制出问题，如果发动机功率低于正常值也会导致憋车。例如，憋车时发动机无黑烟，一般就是柴油泵磨损造成的发动机功率过低。功率控制调节方法：就上图而言，松630螺帽，调整628为外弹簧调整，重点是对机器低负荷时的调节，松则液压泵功率减小对应下图蓝色曲线，紧则液压泵功率增大对应下图红色曲线。松801螺帽，调整925为内弹簧调整，重点是对机器高负荷时的调节，松则液压泵功率减小对应下图蓝色曲线，紧则液压泵功率增大对应下图红色曲线。简单的说就是严重憋车时（小动作时憋车）松外弹簧，轻微憋车时（大动作时憋车）松内弹簧。注意其实调整内外弹簧对整条曲线都有影响，但在这里为了跟容易理解在上面两个曲线关系图的未体现。实际调整部位见下图工作模式控制（比例电磁阀控制）则是对挖掘机特殊工作模式的控制，包括各种模式如整平，装车等等，是挖掘机电脑根据模式选择控制开关的指令，对挖掘机上的各种功能电磁阀（例如动臂优先，回转优先等）进行控制，以控制主控阀上的功能阀，达到模式控制的效果，使挖掘机的协调性适应各种特殊工作模式。在这里只浅浅的谈一下比例电磁阀，要知道为什么需要比例电磁阀，就首先明白液压伺服控制有一定的延时性（见下图），而电控调节则十分迅速可以弥补调节器的设计缺陷。举个例子来说明比例电磁的工作原理。例如：挖掘机在突然遇到高负荷（比如一开始挖淤泥突然挖到一块巨石）时，调节器没来得及控制液压泵流量快速减小，就有可能使挖掘机憋熄火。出现熄火征兆就是发动机实际转速降低，电脑通过发动机转速传感器感知发动机转速低于油门旋钮的指定转速时，立即控制比例电磁阀打开利用先导压力快速降低液压泵流量，保证发动机不会憋车熄火。简单判断比例电磁阀是否烧毁在做溢流动作时用铁质工具靠近电磁阀看是否有磁力产生，如果电磁阀烧毁，应急处理可以将电磁阀阀芯先内调死。注意要检查比例电磁阀插头是否松动，有时插头松动或者线路接触不良会出现液压泵流量忽大忽小，造成整车动作液压抖动，特别是抬大臂比较严重。液压控制原理图如下，实际位置如下，