控制压力关联的HD型液压控制

HD型液压控制是德国Rexroth公司生产的A6VM型液压马达的一种与液控先导压力相关的液压控制方式，马达的排量随液控先导压力信号无级变化，主要适用于行走或固定的机械设备。

图5-1所示为HD型液压控制原理图，液压马达起始排量为最大排量，液压马达的排量随着X口先导控制压力的变化可在最大和最小之间无级变化，改变先导压力的大小就可实现马达的排量的控制。其原理为：当向液压马达的A、B工作油口的任一个提供压力油时，压力油都能通过单向阀2或3进入变量缸7的有杆腔，变量缸7有杆腔常通高压。当X口先导控制压力升高时，先导控制压力油作用在先导压力控制伺服阀1的阀芯上的力将克服调压弹簧4和反馈弹簧5的合力，推动先导压力控制伺服阀阀芯向右移动，当先导控制压力升高至液压马达变量起始压力时，伺服阀1将处于中位。如果先导控制压力继续升高，伺服阀阀芯将进一步右移，伺服阀1处于左位机能，液压马达工作压力油经伺服阀1进入变量缸无杆腔。由于变量缸7活塞两端面积不相等，当两端都受压力油作用时，变量缸活塞将向左运动，固定在变量缸活塞上的反馈杆6将带动配流盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角减小，从而使液压马达排量减小。同时，反馈杆6压缩反馈弹簧5，迫使伺服阀1的阀芯向左移动直到伺服阀1回到中位，变量缸无杆腔的油道被封闭，液压马达停止变量，将处于一个与先导控制压力相对应的排量位置。HD型液压控制属于位移-力反馈控制，利用变量活塞的位移，通过弹簧反馈使控制阀芯在力平衡条件下关闭阀口，从而使变量活塞定位。

当X口的控制压力降低时，伺服阀阀芯上的力平衡被打破，弹簧力大于液压力，伺服阀1将由中位机能变为右位机能，变量缸无杆腔变为低压，在有杆腔压力油的作用下，变量缸活塞将向右运动，固定在变量缸活塞上的反馈杆6将带动配流盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角增大，从而使液压马达排量增大。同时，由于反馈杆6随变量活塞向右移动，反馈弹簧5压缩量将减少，反馈弹簧作用在伺服阀1阀芯上的力将减小，伺服阀阀芯向右移动直到伺服阀1处于中位（在图5-1中未画出），变量缸7大腔的油道被封闭，液压马达停止变量。综上所述，当先导控制压力在变量起始压力和变量终止压力之间变化时，液压马达排量将在最大和最小之间相应变化。

图5-1 HD型液压控制原理图

1—伺服阀 2、3—单向阀 4—调压弹簧 5—反馈弹簧 6—反馈杆 7—变量缸

作为液压马达来讲，排量减小时转速升高，压力增高。这个特性和泵正好相反。HD型液压控制方式有两种标准结构形式：

1）控制起点在最大排量V_gmax位置，此时马达输出最大转矩和最低转速。

2）控制起点在最小排量V_gmin位置，此时马达输出最小转矩和最高转速。(www.xing528.com)

有两种方案供选用：

1）HD1——控制范围从排量最大（V_gmax）到排量最小（V_gmin）时，先导压差Δp_st=1MPa，控制起点在0.2～2MPa内可调。标准设定值的控制起点压力为0.3MPa，控制终点压力为1.3MPa，最大的可允许先导压力为10MPa，如图5-2所示。

图5-2 HD型液压控制特性曲线

2）HD2——控制范围从排量最大到排量最小（V_gmax～V_gmin）时，先导压差Δp_st=2.5MPa，控制起点在0.5～5MPa内可调。标准设定值的控制起点压力为1MPa，控制终点压力为3.5MPa。

当用HD型液压控制方式进行双速控制时，最高先导压力可达7.5MPa。

因为所需要的控制油取自于高压腔，因此，要使变量控制能够实现，至少需要相对于供油压力的压差Δp=1.5MPa，当工作压力＜1.5MPa时，必须在G口通过外界单向阀供入1.5MPa以上的辅助压力。