柱塞泵總功率與負(fù)流量控制分析.pdf

1、液壓挖掘機(jī)是一種高效的工程機(jī)械，已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。液壓傳動(dòng)作為其主要的動(dòng)力傳遞方式，具有功率大、能耗高的特點(diǎn)。為降低能耗、提高效率以及機(jī)器壽命與可靠性，廠商對(duì)挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，并研制出多種控制機(jī)構(gòu)和方法。其中，總功率與負(fù)流量控制能夠有效地防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)載、提高系統(tǒng)效率，已經(jīng)成為挖掘機(jī)液壓系統(tǒng)主流控制方式之一。
　　 恒功率控制由兩條折線最佳逼近功率雙曲線，近似實(shí)現(xiàn)恒功率。當(dāng)雙泵出口壓力分別作用在兩泵的載荷柱塞則構(gòu)

2、成總功率控制。負(fù)流量控制由多路閥壓力檢測(cè)單元導(dǎo)出的控制壓力作用先導(dǎo)柱塞，使泵的輸出流量與負(fù)載運(yùn)動(dòng)速度成正比、與控制壓力成反比。控制系統(tǒng)由四部分組成：載荷柱塞、連桿機(jī)構(gòu)、閥控缸以及斜盤。為得出載荷與先導(dǎo)柱塞、平衡彈簧以及連桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法，以泵的壓力一流量曲線為基礎(chǔ)推導(dǎo)得出對(duì)應(yīng)的參數(shù)方程組。結(jié)果表明該方程組是一個(gè)欠約束方程組，給定不同的初始條件得到不同參數(shù)的結(jié)構(gòu)。為選擇和驗(yàn)證滿足控制系統(tǒng)靜態(tài)與動(dòng)態(tài)特性要求的參數(shù)，用AMESim建立

3、了總功率與負(fù)流量控制仿真模型，對(duì)柱塞面積、平衡彈簧彈性系數(shù)、彈簧初始?jí)嚎s量等選取不同數(shù)值，得到對(duì)應(yīng)參數(shù)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)并比較分析了階躍響應(yīng)的上升時(shí)間、調(diào)節(jié)時(shí)間以及超調(diào)量的數(shù)值及變化規(guī)律，定性地得出參數(shù)變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響以作為控制機(jī)構(gòu)參數(shù)甄選依據(jù)。
　　 伺服柱塞與換向閥參數(shù)直接影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。首先分析了斜盤所受液壓力矩，推導(dǎo)得出滿足拖動(dòng)要求時(shí)伺服柱塞腔最小面積。為分析換向閥輸出流量，用正弦速度積分的方法得出滿足響應(yīng)時(shí)間