基本原理及特性探析

电液伺服复合控制变量泵是在手动斜盘变量泵的基础上改装而成的，图7-19所示为其工作原理图及静态特性曲线。

图7-19 电液伺服复合控制变量泵的工作原理图及静态特性曲线

该电液伺服复合控制变量泵的基本原理是，以泵的出口压力p作为反馈信号，与指令信号进行比较，通过电液伺服变量机构来控制变量泵的斜盘倾角，实现对变量泵排量的调节，使变量泵按图7-20所示的特性曲线工作。当泵按照调节指令信号工作在工况1下时，泵的输出流量的流量为q₁、压力为p₁，则输出功率P₁=p₁q₁/（60η）。如果变量泵的出口压力增大至p₂，则p₂通过压力检测及反馈元件形成电信号反馈到电液伺服变量机构来调节变量泵的排量，使变量泵的输出降低至q₂，而功率P₂=p₂q₂/（60η）=p₁q₁/（60η）则保持不变，从而实现泵的恒功率控制。当泵的出口压力p大于设定的最高工作压力p_b，即p＞p_b时，泵的排量迅速变为零，泵停止向外供油，起到了压力安全保护的作用。若泵的出口压力小于设定的最小工作压力，即p＜p_L，则泵会在恒定的流量q_max下工作，而不受出口压力p变化的影响，实现泵在恒流量下的输出。

在图7-19中，信号处理及放大元件的功能是电压信号设定、比较处理、放大。为了提高泵的动态性能，设置了动压超前反馈校正网络，对网络参数进行了动态优化设计，以提高泵的动态性能。由于采用了高速、高精度的电液伺服变量机构，并加以适当的电反馈调节，这种复合控制变量泵具有良好的输出特性和动态性能。图7-20和图7-21所示为这种变量泵输出流量的频率响应特性和阶跃响应特性。

图7-20 电液伺服复合控制变量泵输出流量的频率响应特性

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图7-21 电液伺服复合控制变量泵输出流量的阶跃响应特性

电液伺服控制变量泵具有以下特点：

1）由图7-19可知，泵的输出压力与流量成双曲线关系，输出的功率为恒值，即P_p=pq=常数，因此该变量泵也称为恒功率变量泵。采用电液伺服的调节方式，可使液压系统的输出速度（或转速）自动随外负载的改变而改变，处在理想的工作状态。

2）电液伺服变量机构具有精度高、响应快的特性，可用于高精度机械的液压系统中。

3）变量泵的输出流量、压力和功率能进行复合控制，很好地适应外负载的变化，既节能，又高效，还可实现压力安全保护，是一种高适应性的复合控制变量泵。

4）信号的检测、反馈和放大采用电子技术，具有结构简单、体积小及适应性和灵活性较好的特点，可根据需要设置不同的调节器以改善泵的性能。

不过，由于该变量泵采用了高精度的电液伺服阀，因此对工作油液的清洁度要求比较高，使用时要注意系统油质的过滤与维护。