變量泵圖解非常直觀非常好

變量泵圖解非常直觀非常好第1頁/共103頁產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置Copyright

EatonLimited2003SteveSkinner,EatonHydraulics,Havant,UKTranslate:PengLiu,EatonHydraulics,EVHS第2頁/共103頁介紹產(chǎn)品柱塞泵第3頁/共103頁缸體和柱塞第4頁/共103頁缸體和柱塞第5頁/共103頁滑靴第6頁/共103頁回轉(zhuǎn)組件第7頁/共103頁柱塞泵原理第8頁/共103頁定量軸向柱塞泵12第9頁/共103頁定量軸向柱塞泵QQ=(柱塞數(shù))x(柱塞面積)x(柱塞行程)x(轉(zhuǎn)速)第10頁/共103頁Q=(柱塞數(shù))x(柱塞面積)x(柱塞行程)x(轉(zhuǎn)速)Q行程變量泵-最大排量第11頁/共103頁Q=(柱塞數(shù))x(柱塞面積)x(柱塞行程)x(轉(zhuǎn)速)行程Q變量泵-減小排量第12頁/共103頁Q=(柱塞數(shù))x(柱塞面積)x(柱塞行程)x(轉(zhuǎn)速)行程Q變量泵-減小排量第13頁/共103頁Q=(柱塞數(shù))x(柱塞面積)x(柱塞行程)x(轉(zhuǎn)速)Q行程變量泵-零排量第14頁/共103頁Q=(柱塞數(shù))x(柱塞面積)x(柱塞行程)x(轉(zhuǎn)速)行程變量泵-零排量第15頁/共103頁Q變量泵-反向排量第16頁/共103頁單控制活塞第17頁/共103頁雙作用控制活塞第18頁/共103頁雙控制活塞第19頁/共103頁垂直控制活塞第20頁/共103頁柱銷鞍座斜盤軸承第21頁/共103頁滑靴潤滑第22頁/共103頁滑靴潤滑第23頁/共103頁PFTVPV結(jié)構(gòu)配置–單元MFMVHydrokraft軸向柱塞產(chǎn)品有如下類型：定量泵(PF)

開環(huán)變量泵(PV)閉環(huán)變量泵=(TV)

定量馬達(MF)

變量馬達(MV)第24頁/共103頁PFTVPV結(jié)構(gòu)配置–多元MFMV通過對通軸選項的詳細說明，多個泵和馬達可被組合起來多馬達選項提供更大的安裝柔性(兩個小馬達可以比一個大型馬達具有更為窄小的外型結(jié)構(gòu)),這使得通過將馬達由串聯(lián)轉(zhuǎn)換到并聯(lián)來變化速度和扭矩成為可能，反之亦然第25頁/共103頁PUMP組合Equalsizepumpswithpilot/boostpumpsSmallestwithlargestTypicallyupto4pumpsHydrokraftwithotherpistonandvanepumpsHydrokraftplusvanepumpsHydrokraftplusotherpistonpumps將Hydrokraft軸向柱塞泵與其他型號柱塞泵或葉片泵結(jié)合在一起幾乎無任何不可能第26頁/共103頁PVXPVX開環(huán)泵1)小排量型號的結(jié)構(gòu)形式為變量機構(gòu)的活塞與驅(qū)動軸平行布置.型號設(shè)計為X中(例如:PVX

)2)大多數(shù)這種形式的泵為開環(huán)應(yīng)用,從結(jié)構(gòu)上來看即斜盤只能在中心的一側(cè)移動以調(diào)節(jié)流量從零到最大.3)但有一種控制方式的開環(huán)泵(稍后說明)移動過中心,因此這種型號既可以做泵也可以作為馬達來使用Hydrokraft泵和馬達有兩種結(jié)構(gòu)形式第27頁/共103頁PVWPVW開環(huán)泵1)大排量型號的控制活塞是與驅(qū)動軸垂直的。當(dāng)從泵的頂部向下看時會很清楚地看到。第28頁/共103頁

PVWPVW開環(huán)泵2)圖中控制活塞通過斜盤控制桿推動斜盤傾斜以調(diào)節(jié)排量。型號設(shè)計為W中(例如:PVW

)3)這種結(jié)構(gòu)的一個顯著的優(yōu)點是不必在泵的后面安裝控制機構(gòu)以允許方便地安裝多個單元1)大排量型號的控制活塞是與驅(qū)動軸垂直的。當(dāng)從泵的頂部向下看時會很清楚地看到。第29頁/共103頁TVW閉環(huán)泵TVW大多數(shù)閉環(huán)傳動泵使用W結(jié)構(gòu)形式，如圖從頂部來看為這種選型最佳的視角。第30頁/共103頁TVWTVW閉環(huán)泵在閉環(huán)泵(TVW)中控制活塞能夠推動斜盤在中間位置兩側(cè)變化，由此控制液壓馬達在兩個方向運動和運動速度第31頁/共103頁TVWTVW閉環(huán)泵圖中馬達被閉環(huán)變量泵驅(qū)動.第32頁/共103頁TVWTVW閉環(huán)泵Thecontrolpistonontheclosed-looptransmissionpump(TVW)isabletomovetheswashplateavariableamounteithersideoftheneutralpositionthuscontrollingboththespeedanddirectionofthehydraulicmotorfromthepumpalone.第33頁/共103頁TVWTVW閉環(huán)泵Thecontrolpistonontheclosed-looptransmissionpump(TVW)isabletomovetheswashplateavariableamounteithersideoftheneutralpositionthuscontrollingboththespeedanddirectionofthehydraulicmotorfromthepumpalone.第34頁/共103頁TVWTVW閉環(huán)泵Thecontrolpistonontheclosed-looptransmissionpump(TVW)isabletomovetheswashplateavariableamounteithersideoftheneutralpositionthuscontrollingboththespeedanddirectionofthehydraulicmotorfromthepumpalone.第35頁/共103頁性能參數(shù)第36頁/共103頁PPMAX

bar

psi42060003505000PUMPS所有Hydrokraft泵最大連續(xù)工作壓力為350bar(5000psi)，尖峰壓力為420bar(6000psi)..第37頁/共103頁PPMAX

bar

psi42060003505000泵PMIN= 0.85-1.0bar(abs)

12.3-14.5psi(abs)對于開環(huán)泵，允許的最小進口壓力應(yīng)依照泵的排量，但典型地應(yīng)在0.85到1.0bar絕對壓力之間(12.3-14.5psi絕對壓力).第38頁/共103頁PnMAX=1800r/min*

PMAX

bar

psi42060003505000n>1800PUMPS*PF/PV360cm3=1500r/min,PF/PV750cm3=1200r/minPMIN= 0.85-1.0bar(abs)

12.3-14.5psi(abs)泵的最大正常的驅(qū)動速度為1800r/min，盡管開環(huán)360cm3/rev被限制在1500r/min，盡管開環(huán)750cm3/rev被限制在1200r/min.在某些應(yīng)用中，可能超過規(guī)定的最大驅(qū)動速度。但這些應(yīng)用必須經(jīng)過Hydrokraft工程部門審核第39頁/共103頁PnMAX=1800r/min*

-25-15+90195°C°F

PMAX

bar

psi42060003505000n>180018/15/13PUMPS*PF/PV360cm3=1500r/min,PF/PV750cm3=1200r/minPMIN= 0.85-1.0bar(abs)

12.3-14.5psi(abs)工作介質(zhì)溫度范圍(對于礦物油)為-25到+90oC(-15到+195oF)，推薦油液清潔度為ISO4406的18/15/13。第40頁/共103頁P1P2P1+P2<420bar(6000psi)MOTORSPMAX

bar

psi42060003505000馬達具有和泵同樣的壓力等級，最大連續(xù)工作壓力為350bar(5000psi)，尖峰壓力為420bar(6000psi)..然而對于有一個附加的限制：進口和出口壓力之和任何時候不應(yīng)超過420bar(6000psi).(在節(jié)流工況時可能產(chǎn)生這樣的壓力).第41頁/共103頁P1P2P1+P2<420bar(6000psi)nMAX=1800r/min

80>n>1800馬達PMAX

bar

psi42060003505000馬達的正常工作速度范圍為80到1800r/min.在某些應(yīng)用中，可能在這個范圍以外工作，但這些應(yīng)用必須經(jīng)過Hydrokraft工程部門審核第42頁/共103頁P1P2P1+P2<420bar(6000psi)nMAX=1800r/min

18/15/1380>n>1800馬達PMAX

bar

psi42060003505000-25-15+90195°C°F

工作介質(zhì)溫度范圍(對于礦物油)為-25到+90oC(-15到+195oF)，推薦油液清潔度為ISO4406的18/15/13。第43頁/共103頁產(chǎn)品構(gòu)造第44頁/共103頁，PVXPUMP一個合適的控制閥被安裝在控制活塞的油口安裝盤上以組成一個完整的泵?？刂苹钊话惭b在油口安裝盤內(nèi)側(cè)的一個軸套內(nèi)，通過一個柔性連接與斜盤相連接，一個彈簧被安裝在柔性連接反面以使斜盤在泵起動時輸出最大流量。泵工作時由控制活塞確定斜盤角度。斜盤被柔性連接機構(gòu)支撐，該機構(gòu)可以繞一個鞍形或杯狀的軸承轉(zhuǎn)動。配流盤上有進油和出油“腎”形油口，在靠近柱塞一側(cè)的T的表面為鍍青銅表面處理?；钊變?nèi)側(cè)也使用鍍青銅表面處理，提供耐磨損表面以延長泵的壽命。一個孔盤保持滑履在正確的位置，一個定位環(huán)夾緊滑履與斜盤接觸。第45頁/共103頁，PVXPUMPNextcomesthemainbodyofthepump.Afteraspacingwasherthesealplateandshaftsealarefitted。Thenthedriveshaftandfrontbearing.Theportplatealsoincludestherearshaftbearing.ConsideringtheconstructionofthePVXtypepumps,thefirstcomponentillustratedistheportplatewhichcanincorporateendorsideentryports(axialorradial).第46頁/共103頁PVXPUMPThepumppistonsare

hollow(toreduceweight)andlubricationholesfeedpressurisedfluidtothebearingsurfacebetweentheslipperandswashplate.第47頁/共103頁PVXPUMPThephotographshowsasectionedviewofatypicalPVXtypepump(althoughthedoubletaperrollershaftbearingisanon-standardfeature).第48頁/共103頁PVWPUMPWiththePVWpumponlysideentryportplatesareavailable.Asbefore,therearshaftbearingisfittedintotheportplate.Followedbythevalveplate.活塞塊/活塞和斜盤在PVW和PVX是一樣的形式Twodowelpinsarefittedtotheportplatetosupporttheyokeduringassemblybutplaynopartintheoperationofthepump.連接結(jié)構(gòu)和連接軸承是下一個被安裝的零件Apinconnectstheyokeleverarmtothecontrolpiston.必要的控制閥需要安裝在控制位置頂部連接結(jié)構(gòu)位置指示器（可視或電子）可按要求安裝。第49頁/共103頁PVWPUMP-500&750The500&750sizepumpshaveasphericalshapedvalveplateandcylinderblocksurface.Thisimprovesthesmoothrunningofthepumpbyactingtoself-centrethecylinderblockandvalveplate.第50頁/共103頁PVWPUMP-TIERODSAnotherdesignfeatureofthe‘W’typeunitsisthemethodofattachmentoftheportplate.Thisisachievedbytie-rodsconnectingthroughtothefrontsectionofthepump(ratherthantothemainpumpbody).Thepressureforcescreatedinternallyinthepumparethustransferredtothetie-rodsratherthanthebodywhichhastheeffectofreducingvibrationandnoiselevel.第51頁/共103頁TVWPUMPTVWtransmissionpumpsnormallyhaveathroughshaftonwhichcanbemountedchargeandpilotpumpsasrequired.Theseareinternalgearpumpsandtheoutletflowfromthechargepumpcanbedirectedthroughinternalpassagewaysthusavoidingtheneedforexternalpipework.第52頁/共103頁TVWPUMPThisillustrationshowsatypicalTVWtransmissionpumptogetherwithintegralchargeandpilotpumps.Ascanbeseenthecontrolpistonandassociatedvalvesaremountedontopofthepumpleavingtherearsurfaceoftheportplatefreeforadditionalpumps.第53頁/共103頁QMAX25%QMAX傳動回路典型的傳動泵回路應(yīng)包括一個補油泵、濾器、補油溢流閥和單向閥。正常的補油Normally泵流量為主泵最大流量的25%第54頁/共103頁QMAX25%QMAX傳動回路Amainsystemcross-portreliefvalvecanalsobeincluded.Inthiscaseasinglevalvewithdualpilotheadsallowsthesamereliefvalvetobeusedforflowineitherdirectionbutwiththeabilitytohavedifferentpressuresettingsineitherdirection.第55頁/共103頁QMAX25%QMAXTRANSMISSIONCIRCUITAhotoilshuttlevalvewillbleedofffluidfromthelowpressuresideoftheloopforcoolingandfiltering.Thechargereliefvalvewillmaintainatypicalpressureof12bar(175psi)inthelowpressuresideoftheloop.第56頁/共103頁QMAX25%QMAXTRANSMISSIONCIRCUITWithcertaincontrolsitmaybedifficulttoachieveanexactzeroflowconditionsotopreventactuatorcreepinthissituation,across-linesolenoidvalvecanbefittedtoconnectbothsidesofthelooptogetherwhende-energised.第57頁/共103頁最大排量750+cm3/r最大壓力350/400bar噪音高對吸油狀況和污染敏感效率高壽命長較龐大的體積好的油液適應(yīng)性價格高軸向柱塞泵特點第58頁/共103頁馬達&齒輪箱Althoughnotpartofthestandardrange,reductiongearboxescanbeeasilyfittedtoHydrokraftmotorswhere在慢速和高扭矩輸出的場合第59頁/共103頁馬達&齒輪箱Thisillustrationshowsafixeddisplacementmotorfittedwithanepicyclicreductiongearbox.第60頁/共103頁泵的控制形式第61頁/共103頁FEHGMANUALADJUSTMENTPVX/MVXOnlyQQ最簡單的泵和馬達排量控制方法為‘FE’or‘HG’手動調(diào)節(jié).單純地將斜盤定位在某個角度(從零位到最大)通過螺絲和手輪方式‘HG’型可在泵或馬達工作時調(diào)節(jié)，但‘FE’型僅推薦在泵或馬達停止工作時進行。這種控制形式是在對排量變動很少的應(yīng)用中，例如實驗臺.第62頁/共103頁手動控制第63頁/共103頁MQ~8sec~50secMES電氣調(diào)節(jié)Q~8sec~70secPVXPVWRemotepositioningoftheswashplatecanbeachievedusinganelectricmotorandgearboxintowhichcanbeincorporatedswitchesorapotentiometertoprovidepre-setpositions.Typicalresponsetimeswouldbebetween8and70sec(mintomaxfloworviceversa)dependinguponthegearboxratioselected.第64頁/共103頁MNNt(min)應(yīng)用舉例–攪拌機Atypicalapplicationforthe‘ES’controlwouldbeamixerdrivewherespeedchangesarerelativelyslowandinfrequent.Withasuitablecontrollerthistypeofcontrolcanalsobeusedforlow-dynamicclosedloopspeedcontrolapplications.第65頁/共103頁QUtMIN~300mS-1000mSUSPtMIN<300mS電子排量控制-PROPNLQThe‘SP’controlprovideselectronicdisplacementcontrolofthepumpormotorwheretheswashplateangleispositionedbyaclosedlooppositioncontrolarrangementutilizingaproportionalvalve,amplifier&electronicfeedbackofswashplateposition.Thecontrolrequiresapilotpressuresupplyeitherfromanin-builtpilotpumporseparatesupply.第66頁/共103頁QUtMIN~300mS-1000mSUSPtMIN<300mS電子排量控制-PROPNLQTypicalresponsetimes(zerotomaximumfloworviceversa)areintherange300to1000millisecondsalthoughfasterresponsesmaybeachievable(consultHydrokraftEngineeringDept.)The‘SP’controlisthepreferredoptionwhereelectroniccontrolofdisplacementisrequiredandprovidesthebestperformanceintermsofhysteresis,responsetimeetc.第67頁/共103頁USM電子排量控制-SERVOQPVW/TVWOnly(Non-preferredoption)QUtMIN~300mS-1000mStMIN<300mSAsecondoptionforprovidingelectronicdisplacementcontrolisavailableonthe‘W’typeunitswhichusesaservovalve(ratherthanaproportionalvalve)topositiontheswashplate.該閥與斜盤之間采用機械連接，效果好于電子反饋第68頁/共103頁USM電子排量控制-SERVOQPVW/TVWOnly(Non-preferredoption)QUtMIN~300mS-1000mStMIN<300mSTheperformanceofthe‘SM’typecontrol(intermsofhysteresisetc.)isnotasgoodasthe‘SP’controlanditismoreexpensive.It’suseisnormallyconfinedthereforetoapplicationswhere,forsafetyorotherreasons,thereisarequirementforaverylowelectricalcurrentcontrolvalve.第69頁/共103頁QPP(bar/psi)10150

40600

PPDP先導(dǎo)壓力排量控制QThe‘DP’controloptionenablesthepumpdisplacementtobecontrolledbyvaryingacontrolpressuresignal(PP).Whenthecontrolpressuresignalreaches10bar(150psi)thedisplacementofthepumpstartstoincreaselinearlyfromzeroreachingmaximumdisplacementwhenthecontrolpressurehasrisento40bar(600psi).第70頁/共103頁DPGPP先導(dǎo)壓力排量控制ISO03ABThe‘G’versionofthe‘DP’controlprovidesanISO03mountinginterfacesothatpilotcontrolvalvescanbemountedeasilyonthepump.Typicallythiswouldincludeapilotpumpreliefvalve(A)togetherwithasecondreliefvalve(B)whichwouldbeusedtovarythecontrolpressure(PP)andthusthedisplacementofthepump.Alternatively,solenoidvalvescouldbemountedontheinterfacetoselecttwoormorepresetcontrolpressures.第71頁/共103頁PPDPH先導(dǎo)壓力排量控制G?The‘H’versionofthe‘DP’controlprovidesaG?(?”BSP)connectionforthecontrolpressure.Thiscouldbeusedwherethecontrolpressuresignalisgeneratedatsomedistanceawayfromthepump,forexample,byahydraulicremotecontrolvalveorremotereliefvalve.第72頁/共103頁DPHPP先導(dǎo)壓力排量控制G?Fortransmissionpumpswheretheswashplatecanmoveeithersideofcentre,twocontrolpressureportsareprovided(oneforeachsideofcentre).Thisallowsthepumptobecontrolledbyatwoaxishydraulicremotecontrolforexample.第73頁/共103頁PPDPJ先導(dǎo)壓力排量控制The‘DPJ’controlprovidesanelectro-hydraulicproportionalpilotreliefvalvetogeneratethecontrolpressure.ThismountsontoanISO03interfaceonthepumpandtheoptionincludespilotpumpreliefvalve,proportionalreliefvalveandelectronicamplifiercardaspartofthepackage.Althoughthe‘DPJ’optionprovidescontrolofthepumpflowinresponsetoanelectronicsignal,itisnotintendedtobeahigh-dynamiccontrolinthesamewaythatthe‘SP’controlis.第74頁/共103頁DPKPILOTPRESSUREDISPLACEMENTCONTROLThe‘DPK’istheover-centrepumpversionofthe‘DPJ’.Itprovidespilotpressuredisplacementcontrolviaaproportionalreliefvalvebutnowalsoincludesasolenoidswitchingvalvewhichwilldetermineonwhichsideofcentrethepumpisoperating.第75頁/共103頁MAX01015040600PP(bar/psi)N(r/min)NPPd先導(dǎo)壓力排量控制Byusingbothapilotpressuredisplacementcontrolpumpandmotor,itispossibletocombinetheircontrolstoprovideanextendedworkingspeedrange.Ifthepumpdisplacementrespondstoacontrolpressurerangeof10to40bar(150to600psi)thenbetweenthesetwopointsthepumpwillmovefromzerotomaximumflow.Duringthisperiodthemotorwillremainonmaximumdisplacement.第76頁/共103頁當(dāng)控制壓力繼續(xù)升高為40到70bar(600to1000psi)馬達的排量將會從最大值減小到最大值的35%左右(該值是所有變量馬達的典型最小排量).這將使在低速大扭矩工況下工作時提高馬達的速度范圍MAX0701000N(r/min)NPPMINMAXddVARIABLEPUMP&MOTOREXAMPLEPP(bar/psi)1015040600第77頁/共103頁QP壓力補償控制QDF100-50%‘DF’控制形式提供壓力補償(或壓力限制).所有泵使用一個兩級補償閥，該閥提供一個非常明顯的轉(zhuǎn)變點(接近1bar/15psi)并且在使用并聯(lián)泵布置時非常穩(wěn)定。最大行程調(diào)節(jié)器作為所有壓力補償泵的標(biāo)準(zhǔn)件使泵的最大流量被限制在最大輸出流量的50和100%之間第78頁/共103頁壓力補償控制QP第79頁/共103頁QPP2P1P1P2PRESSURECOMPENSATIONPLUSLOADSENSINGDF####1Q15bar(220psi)MIN負載傳感可以作為壓力補償控制的一個選項。這能使泵在比負載壓力稍高的壓力下就減小排量，而不是在滿補償壓力下改變排量。負載傳感壓力補償控制被設(shè)置用來提供一個15bar(220psi)的壓差，這個壓差為推薦的最小值，如需要也可設(shè)置更高的壓差。第80頁/共103頁壓力與流量補償負載敏感壓力限制當(dāng)負載壓力增加時，負載口壓力與泵出口壓力差值變大，負載補償閥芯略微打開使流量減小，進而導(dǎo)致差值變小，負載平衡。此過程隨負載壓力增大而逐漸增大，直至負載壓力達到壓力限制值，此時泵壓力為設(shè)定的最大壓力，流量為零第81頁/共103頁200l/min175bar100l/min100l/min350bar100l/min350barOUTPUT=

175barx100l/min600=29kWEFFICIENCY=

29117=25%HEAT=88kW

INPUT=350barx200l/min

600=117kW175bar200l/minTHROTTLEDFLOW第82頁/共103頁200l/min175bar0l/min0l/min350bar200l/min350barOUTPUT=

175barx0l/min600=0kWEFFICIENCY=

0117=0%HEAT=117kW

INPUT=350barx200l/min

600=117kWBLOCKEDFLOW第83頁/共103頁200l/min175bar0l/min200l/min0bar200l/min350barOUTPUT=

175barx0l/min600=0kWEFFICIENCY=

00=100%HEAT=0kW

INPUT=0barx200l/min

600=0kWUNLOADINGSPOOL第84頁/共103頁200l/min0bar200l/min350barMULTI-ACTUATORS第85頁/共103頁175bar100l/min100l/min350bar360barOUTPUT=

175barx100l/min600=29kWEFFICIENCY=

2958=50%HEAT=29kW

INPUT=350barx100l/min

600=