液压变量泵（马达）的调节方式与分类方法

液压变量泵（马达）可以通过排量调节来适应复杂工况要求，这个突出的优点使其得到广泛使用。变量泵（马达）只有排量一个被控对象，在采用不同的控制方式时，可以使变量泵（马达）具有不同的输出特性。应根据具体的应用场合，选用相适应的变量控制形式，以便获得合适的输出特性。目前变量泵的生产厂家众多，控制方式多样。总结现有各种变量泵（马达）的控制方式及其实现形式，对它们的特性和应用场合进行分析，这对于液压系统的开发与创新具有指导意义，同时也可以指导新型变量泵的开发设计。

液压变量泵（马达）的变量控制按照变量控制的驱动方式，有手动、机动、电动、液动、比例、伺服、气动及它们之间的复合操纵方式等，按泵表现出的变量特性命名的变量控制方式分有压力控制、流量控制、功率控制、负载敏感控制、功率限制控制、转矩限制控制以及由它们组合形成的多种复合控制方式。其中，液动变量往往能取泵或系统压力，直接将控制目标转化为控制信号，实现自动变量，常用的恒压控制、负载敏感流量控制等都是这种形式。电液复合变量则不仅具备液动变量的优点，也能充分利用电信号控制灵活的特性。因此，液动变量和电液复合变量是轴向液压柱塞泵变量控制的发展趋势。尤其电液复合变量可在液压泵变量控制中引入电子技术、计算机技术的发展成果，更值得重点关注。按照是否有反馈，变量控制可以分为开环和闭环控制，闭环控制又有恒压、恒流、恒功率和负载敏感的适应性控制等。如果从触发液压泵变量的因素角度思考，也可以从产生原因上对变量控制加以分类为：①压力感应变量控制，该控制方式感应泵或系统压力，使排量发生变化以达到一定的控制目标，如恒压变量控制、恒功率变量控制、负载敏感变量；②独立变量控制，如电比例排量控制、液控比例排量控制，其变量是根据操作者的预期和意愿，施加外部控制信号产生的，而不是感应系统某变量因素；③转速感应变量控制，即感应柱塞泵的转速，产生特定的控制信号，使排量变化达到一定控制目标的控制方式。

表1-2～表1-12给出了液压变量泵和液压变量马达最常用的变量调节方式以及它们的特性曲线。各种调节方式的区别如下：

（1）控制回路的类型 指开式回路或闭式回路，变量泵也因此分为开式回路变量泵和闭式回路变量泵。通常，开式系统泵相对于闭式系统泵有更多的要求，如要求其有较好的自吸能力、较低的噪声和较多的变量形式，所以闭式系统泵一般不能用于开式系统。

（2）传递动力的不同（液压式或机械式） 液压式通过改变先导控制压力来控制泵的排量：压力改变，排量也跟着改变。机械式往往靠手动或步进电动机转动手轮并经过转角-位移变换，驱动泵的变量机构。

（3）控制方式（直动式或先导式） 原理类似于溢流阀的先导控制和直接控制，采用先导控制可以节省控制功率，但结构复杂。

（4）运行曲线（定位和可调式） 实际是固定的变量方式和可调的变量方式之分，如恒功率变量，其调定的压力-流量曲线是一条双曲线，形状是固定的，而采用电液比例控制，可以按实际需求实现不同的输出压力-流量曲线形状。

（5）开环（无反馈式） 泵输出的压力或流量是开环控制的，若有干扰存在，会使输出量发生变化而不能纠偏，控制精度不高。

（6）机械-手动式 如手动伺服变量控制，通过手动操控滑阀的开口，产生相应的输出压力和流量来控制泵的变量机构。

（7）电气-机械式 如电动变量柱塞泵DCY14-1B，通过可逆电动机驱动螺杆和调节螺母，推动滑阀产生开度，从而推动变量调节液压缸调节泵的斜盘倾角，改变泵的输出排量。

（8）机械-液压式 类似机-液伺服系统，如CY14-1B系列泵中的伺服变量控制。

（9）电气-液压式 通常采用比例电磁铁进行控制，如用比例阀来控制变量泵的变量液压缸，改变泵的排量，泵的排量与电磁铁的电流成正比。

（10）液压-液压式 如HD液控方式，取决于先导控制压力p_st的差，液压泵行程缸通过HD控制装置将控制压力提供给液压泵的变量活塞。泵斜盘和排量无级可变。每个控制管路对应一个一定的液流方向。

（11）闭环（有反馈式） 采用电液比例控制变量泵（马达）的出油口（或进油口）装有检测其工作压力p和流量q的传感器，对于液压泵来说，输出特性就是输出压力p和流量q的函数f（p、q），通过对所检测到的流量和压力信号进行处理后，根据工作需要控制变量泵的电液比例控制器工作，改变泵输出的流量和压力以达到液压装置所需的工作要求。

（12）液压-机械式 通过先导液压油提供恒定的先导压力来操控泵的变量机构，通过改变控制压力的大小来调节泵的排量，通常要比手动省力。

（13）液压-电气式 这种方式是用电-机械转换元件如电磁铁或电动机，通过液压控制阀带动泵的变量机构动作，一般不如比例阀或伺服阀控制的变量调节系统精度高。

表1-2 液压泵的变量调节（机械-手动式）

表1-3 液压泵的变量调节（液压-机械式）

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表1-4 液压泵的变量调节（液压-液压式）

①零位有死区。

表1-5 液压泵的变量调节（液压-电气式）

表1-6 液压泵的变量调节（液压-排量式）

表1-7 液压泵控制器（液压式）（一）

表1-8 液压泵控制器（液压式）（二）

表1-9 各种液压泵的控制器

表1-10 液压马达的变量调节（液压式）

表1-11 液压马达的变量调节（液压电动）

表1-12 液压马达控制器