盾構(gòu)機(jī)柱塞泵變量控制原理

1、 海瑞克盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)刀盤驅(qū)動(dòng)主泵變量控制原理 德國(guó)力士樂A4VSG*/HD1.變量柱塞泵、變量控制原理 本文作者：馬明東 139 0412 9294德國(guó)力士樂A4VSG750HD1/R*,斜軸式變量柱塞泵廣泛的應(yīng)用在“海端克”盾構(gòu)機(jī)和中鐵裝備及中鐵建所生產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)中，每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)使用三(四）臺(tái)此泵用于驅(qū)動(dòng)刀盤旋轉(zhuǎn)的八臺(tái)A6VM500液壓馬達(dá)。盾構(gòu)機(jī)刀盤驅(qū)動(dòng)液壓泵是三臺(tái)泵P口合流后，驅(qū)動(dòng)八臺(tái)液壓馬達(dá)式閉液壓回路，這種群變量泵驅(qū)動(dòng)群變量馬達(dá)工作方式的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)是：三臺(tái)泵輸出壓力、流量、變量特性及曲線一至。但在實(shí)際的工作狀態(tài)下，很難做到輸出壓力一至、輸出流量一至、變量特性一至，各種原因

2、促使泵的技術(shù)特性不可能一至，就是新泵也不可能一至！使用到一定周期的泵差異就更大了，就是需要調(diào)整，本文作者本意是要打破技術(shù)壁壘，使盾構(gòu)機(jī)液壓維修人員了解此泵的變量制式，懂得泵變量油路走向，為故障提供分析檢測(cè)依據(jù)，了解此泵上的各閥功能及調(diào)節(jié)參數(shù)，使盾構(gòu)機(jī)能夠長(zhǎng)期的穩(wěn)定無(wú)故障工作。想了解學(xué)習(xí)此泵的變量控制人員，當(dāng)先復(fù)制一份上面的液壓變量原理圖，手持原圖與下面的溝畫的圖對(duì)照，了解控制油路的走向。圖一說(shuō)明：此型號(hào)的柱塞泵沒有內(nèi)置補(bǔ)油泵，需要外部提供變量控制、熱油更換、穩(wěn)定回油備壓的油源。在盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)中的一臺(tái)螺桿泵排出的油源經(jīng)過(guò)高精度過(guò)濾器后，從E口中進(jìn)入到泵控制油路中。經(jīng)過(guò)高精度過(guò)慮的控制壓力油源，

3、對(duì)于提高泵的使用壽命及減輕泵變量機(jī)構(gòu)的磨損，維穩(wěn)狀態(tài)特殊重要。在盾構(gòu)機(jī)上，此刀盤泵要起動(dòng)前，必需先起到補(bǔ)油泵，當(dāng)補(bǔ)油泵壓力建立后，系統(tǒng)中的壓力傳感器發(fā)出訊號(hào)給PLC后，才能起到刀盤泵。刀盤泵的變量控制方式有二種狀態(tài)，第一種是外控提供的壓力油變量方式，第二種是自控壓力油變量方式。先談第一種：外控提供的壓力油變量方式，見上圖，刀盤泵的電動(dòng)機(jī)沒有起動(dòng)，外部提供的先導(dǎo)壓力油已進(jìn)入到泵的變量執(zhí)行機(jī)構(gòu)中，使泵的變量活塞保持在中位（此時(shí)：觀察泵外觀上的角度指示器如不在中位時(shí)、那一定是故障）。就是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)帶動(dòng)刀盤泵運(yùn)轉(zhuǎn)后（泵變量的比例電磁閥的A、B沒有指令，也就是沒有電流值時(shí)），泵殼上的變量角度指示器也要保

4、持在中位。外部提供的壓力油在泵殼的管路運(yùn)行過(guò)程中，遇到第一個(gè)閥是“液控順序閥”，它只在泵的A、B排油口內(nèi)的油液壓力小于25bar時(shí)，起到液阻作用，由于這個(gè)順序閥的液阻，使外供控制油源在閥前建立到25bar壓力，這25bar壓力油源通過(guò)比例閥、限壓閥流動(dòng)到變量活塞大、小控制腔內(nèi)，達(dá)到活塞大、小端控制腔內(nèi)壓力平衡，使活塞保持在中位。特殊說(shuō)明;此型號(hào)的柱塞泵在各式變量變換中時(shí)，變量壓力控制油永遠(yuǎn)直達(dá)變量活塞小瑞（小變量控制腔無(wú)任何控制方式），大瑞變量控制腔內(nèi)的油液壓力增大時(shí)，活塞從中位向左移動(dòng)。大瑞變量控制腔內(nèi)的油液壓力減少時(shí)，活塞從中位向右移動(dòng)。圖二說(shuō)明：外部提供的25bar壓力油在泵變量控制機(jī)構(gòu)

5、內(nèi)壓力達(dá)到后，這25bar壓力油再通過(guò)第一個(gè)閥，也就是“液控順序閥”，25bar壓力油通過(guò)左、右側(cè)單向進(jìn)入到泵的A、B口管路中內(nèi)的，使A、B口內(nèi)壓力也建立到25bar壓力。25bar壓力通過(guò)帶彈簧的單向閥向前流行，克服回路沖洗溢流閥阻力后，泄漏到泵頭內(nèi)，從泵頭K1口泄回油箱。圖三說(shuō)明：比例電磁閥A側(cè)得電，外部25bar壓力油驅(qū)動(dòng)比例閥芯向左位移，外供壓力油源被閥芯封閉口遮擋住，但右側(cè)油道敞開、變量控制腔大端的油液經(jīng)過(guò)限壓閥泄回油箱，變量活塞在小端的壓力作用下活塞向右開始移動(dòng)，變量起始。圖四說(shuō)明；變量活塞從中位在向右移動(dòng)時(shí)活塞帶動(dòng)斜盤變量，柱塞開始往復(fù)運(yùn)動(dòng)吸、排油，泵A側(cè)管道油液流動(dòng)后建立壓力，

6、當(dāng)A側(cè)管道油液壓力上升超出25bar壓力以上時(shí)，這股壓力油通過(guò)梭閥后，進(jìn)入到順序閥口下端的控制腔內(nèi)，大于25bar壓力頂升起頂桿，頂桿抬起閥芯內(nèi)的閥件及彈簧，順序閥失掉阻尼作用，使外供壓力油進(jìn)入（補(bǔ)入）B側(cè)管道內(nèi)，建立起25bar壓力回油背壓（順序閥結(jié)構(gòu)及頂桿見圖5）。A管路中的油壓上升大于25bar壓力以上時(shí)，A管路中的壓力油通過(guò)左側(cè)的過(guò)濾器開始接管泵變量控制機(jī)構(gòu)，此時(shí)；泵的變量控制機(jī)構(gòu)由外供油管制變換到自控油管制（越權(quán)控制）。結(jié)構(gòu)圖：順序閥結(jié)構(gòu)、液控頂桿，壓力控制腔。圖五 說(shuō)明：比例閥：電壓24V。額定電流：800毫安。電阻在20度時(shí)：19瓦。滯后：5.2%。從A路引出壓力油接管泵變量控制

7、機(jī)構(gòu)，外供油只剩下二個(gè)作用了，一是補(bǔ)充主油路中的低壓端液壓油，二是散熱更換閉式液壓系統(tǒng)中的高溫液壓油。比例閥得電流的數(shù)值決定斜盤變換角度（比例閥芯位移位置來(lái)決定斜盤角度）。圖六說(shuō)明：比例閥B側(cè)得電，比例閥芯向右位移，變量活塞兩端（小變量控制腔與大變量控制腔）同時(shí)接受從主軸路B側(cè)引入的控制壓力油，因變量活塞大端與小端的面積差，變量活塞向左移動(dòng)，小端控制腔內(nèi)油液被劑壓流出腔體外，泵斜盤改變角度又向另一側(cè)擺動(dòng)變量。圖七說(shuō)明：當(dāng)主油路B側(cè)排油口負(fù)載增加到310bar時(shí)，從主油路B側(cè)引入的控制油路中壓力油將要啟始頂升變量機(jī)構(gòu)上“B”限壓閥芯。當(dāng)主軸路B側(cè)排油口負(fù)載增加壓力上升到350bar時(shí)，從主油路B路引入的控制壓力油將限壓閥芯全程頂開限壓閥芯全程換位。限壓閥芯全程位移后，控制壓力被遮蓋，變量活塞大端的油液泄掉，變量活塞開始向右位移，斜盤回?cái)[到接近中位位置,維持系統(tǒng)壓力350BAR。圖八說(shuō)明：當(dāng)主油路A側(cè)排油口負(fù)載增加到50bar以上時(shí)，從主油路A側(cè)引入的控制油進(jìn)入到變量機(jī)械控制油路中接管控制變量機(jī)構(gòu)，當(dāng)比例閥A側(cè)得電時(shí)，變量活塞兩端控制腔都同時(shí)受壓，變量活塞全程位移，因變量活塞大端與小端的面積差，變量活塞向左移動(dòng)，小端控制腔內(nèi)油液