Konstante Druckregelung, variable und konstante Durchflussregelung

创建于03.20

Konstante Druckregelung, variable und konstante Durchflussregelung

b. Der Konstantdruck-Verstellmechanismus der Konstantdruck-Verstellpumpe regelt den Förderstrom der Pumpe über die Differenz zwischen dem Pumpenausgangsdruck und dem eingestellten Druck des Verstellmechanismus, um den Pumpenausgangsdruck auf dem eingestellten Wert zu halten. Diese Pumpe ist eine Konstantpumpe, bevor der Systemdruck den eingestellten Wert erreicht, wodurch der maximale Förderstrom der Pumpe zum System gelangt. Sobald der Systemdruck den eingestellten Wert erreicht, bleibt der Förderstrom unabhängig von der Förderleistung konstant, daher spricht man von einer Konstantdruck-Verstellpumpe. Die Druck-Fließ-Kennlinie der Pumpe ist in Abbildung P (a) dargestellt, das Funktionsprinzip des Konstantdruck-Verstellmechanismus in Abbildung P (b). Der Pumpenausgangsdruck wird am linken Ende des Vorsteuerschiebers 1 eingeleitet und erzeugt den hydraulischen Schub PDAC, der mit der Kraft FS der rechten Druckregelfeder verglichen wird. FS entspricht dem vorgegebenen Druck P0 der Konstantdruckpumpe, d. h. P0 = FS / AC.

Wenn der Betriebsdruck PD der Pumpe kleiner als P0 ist, beträgt die Öffnung X von Schieber 1 0, und der Druck P am großen Ende von Differential-Verstellkolben 2 beträgt 0. Angetrieben durch den Öldruck PD am kleinen Ende drückt Kolben 2 die Taumelscheibe in die maximale γ-Position, um den maximalen Durchfluss Qmax der Pumpe aufrechtzuerhalten [horizontale Linie AB in Abbildung P (a)]. Wenn der Betriebsdruck der Pumpe auf den angegebenen Wert steigt, d. h. PD = P0, überwindet der hydraulische Schub PDAC am linken Ende von Schieber 1 die Federkraft FS und öffnet den Ventilanschluss, um eine variable Blende mit einer Öffnung von X zu bilden, die mit der festen Drossel K einen Reihenwiderstandskreis bildet. Der Widerstandskreis kann verwendet werden, um den Druck P am großen Ende von Differential-Verstellkolben 2 zu steuern: Wenn die Öffnung x größer wird, steigt der Druck P. Wenn x bis zu einem bestimmten Grad ansteigt, kann der Druck P den Differential-Verstellkolben 2 nach oben drücken und die Taumelscheibe antreiben, sodass γ sinkt und der Durchfluss der Pumpe abnimmt. Da das Vorsteuerventil 1 die Taumelscheibe nicht direkt schiebt, sondern nur den Differential-Verstellkolben 2 steuert, der die Taumelscheibe schiebt, ist seine Größe sehr klein und somit ist auch die Steifigkeit der Feder 3 sehr gering. Wenn PD = P 0, kann daher die Öffnung des Steuerventils 1 theoretisch beliebig sein und die Position des Differential-Verstellkolbens und der Taumelscheibenwinkel sind ebenfalls beliebig. Dies bedeutet, dass die Pumpe bei PD = P0 mit jedem Durchfluss zwischen q = 0 und q = Qmax arbeiten kann [Konstantdrucklinie BC in Abbildung P (a)]. Wenn die externe Last zu groß ist und der Pumpendruck PD > P0, kann die Pumpe nicht arbeiten. Denn wenn PD P 0 erreicht und die Tendenz hat, weiter zu steigen, hat die Öffnung X des Steuerschiebers 1 bereits den Höchstwert erreicht und der Druck am großen Ende des Differential-Verstellkolbens hat ebenfalls den Höchstwert erreicht und die Taumelscheibe wird in die Position γ = 0 gedrückt, um den Ausgangsstrom auf Null zu setzen. In der Praxis ist es notwendig, die Last mit Drosselwiderstand und die Konstantdruckpumpe zu verwenden, um im Konstantdruckbereich zu arbeiten. Die Kurven (1), (2) und (3) in Abbildung P (a) sind die Widerstands-Durchfluss-Kennlinien von drei Drossellasten, die die Konstantdrucklinie BC bei D und P schneiden. Die Charakteristik der Drossellast besteht darin, dass sie keinen festen Druck benötigt, ein Arbeitsdruck entspricht einem bestimmten Durchfluss und der Durchfluss steigt mit steigendem Druck. Somit sind die Schnittpunkte D und e der Drosselwiderstands-Durchfluss-Kennlinien (2) und (3) und der Konstantdruck-Kennlinie (BC) der Konstantdruckpumpe die stabilen Betriebspunkte. Die Bildung dieser Betriebspunkte erfolgt wie folgt: Wird der Arbeitspunkt gestört und weicht ab, z. B. verschiebt sich der Arbeitspunkt d entlang der Widerstandskennlinie zum Punkt d', steigt der Durchfluss, und der Pumpenarbeitsdruck ist ebenfalls höher als P0, wodurch der Kräfteausgleich des Steuerschiebers 1 gestört wird. Anschließend sinkt der Durchfluss mit zunehmender Ventilöffnung x, steigendem Druck am großen Ende des Differentialverstellkolbens und abnehmendem Taumelscheibenwinkel γ. Dieser Rückkopplungsprozess setzt sich fort, bis der Betriebspunkt wieder beim ursprünglichen Punkt d ankommt. Es ist ersichtlich, dass die Konstantdruck-Verstellpumpe eine Ölquelle mit konstantem Druck und einem Druck von P0 versorgen kann. Abbildung a zeigt die tatsächliche Kennlinie der Konstantdruck-Verstellpumpe. Konstantdruckkennlinien mit unterschiedlichen Drücken lassen sich durch Einstellen der Regelfeder zur Änderung von FS erreichen. Die Konstantdruck-Verstellpumpe kann zur Aufrechterhaltung des Drucks im Hydrauliksystem eingesetzt werden. Der Ausgangsstrom gleicht lediglich Systemleckagen aus; sie kann als Konstantdruckölquelle verwendet werden.l Quelle des elektrohydraulischen Servosystems; es kann im Drosselklappendrehzahl-Regelsystem verwendet werden.

Wenn der Druckregelmechanismus durch einen Proportionalelektromagneten ersetzt wird und das Steuerventil ein elektrohydraulisches Proportionalventil ist, kann die elektrohydraulische Proportional-Konstantdruckregelpumpe gebildet werden. Der Arbeitsdruck der Pumpe ist proportional zum Eingangssteuerstrom des Proportionalelektromagneten.

c. Diagramm Q zur konstanten Durchflussregelung zeigt das Prinzip eines herkömmlichen Druckregelmechanismus zur konstanten Durchflussregelung. Eine dünne, schaufelförmige Blende 2 dient als Durchflusssensor am Konstantstromregelventil. Sie wandelt die Durchflussänderung in ein Druckänderungssignal um und steuert so die Position des Kolbens 1. Sinkt der tatsächliche Förderstrom der Pumpe, sinkt der Differenzdruck ΔP (= p1-p) am Drosselanschluss. Die Federkraft der Feder 3 ist größer als der Hydraulikdruck, wodurch sich der Ventilkern 1 nach links bewegt. Dadurch gelangt das Hochdrucköl von Anschluss A über Kanal B in das rechte Ende des Regelkolbens 4 und bewegt den Regelmechanismus, wodurch sich der Förderstrom der Pumpe erhöht. Dank der konstanten Durchflussregelung kann der Förderstrom der Pumpe bei unterschiedlichem Druck (d. h. unterschiedlichem volumetrischen Wirkungsgrad) konstant gehalten werden. Bei Kolbenpumpen sorgt der hohe volumetrische Wirkungsgrad bei konstanter Drehzahl und in einem gewissen Präzisionsbereich für einen konstanten Förderstrom. Die Konstantförderpumpe kann den Förderstrom in einem bestimmten Drehzahlbereich konstant halten, wenn sich die Drehzahl der Antriebspumpe stark ändert (z. B. bei einem Verbrennungsmotor).

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