Manueller Servo-Variationsmechanismus
2. Zusammensetzung, Prinzip und Eigenschaften eines typischen variablen Mechanismus
a. Abbildung o (a) des manuellen Servo-Verstellmechanismus zeigt dessen typischen Aufbau. Dieser besteht aus dem Servoventilkern 1 (verbunden mit der Zugstange 8), dem Verstellkolben 4 und der Hülse 5. Die wirksame Fläche des oberen Endes des Verstellkolbens ist größer als die des unteren Endes. Die zum Servoventilkern passende Ventilhülse 7 ist in den Verstellkolben 4 integriert. Die drei Kanäle (Hohlräume) e, F und h der Ventilhülse und des Verstellkolbens sind jeweils mit dem unteren Hohlraum D, dem oberen Hohlraum g des Verstellkolbens und dem inneren Hohlraum des Pumpenkörpers verbunden. Der innere Hohlraum des Pumpenkörpers ist über den Ölablass Li mit dem Öltank verbunden. Wenn sich der variable Kolben 4 auf und ab bewegt, ändert sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe 3 durch das Kugelgelenk 2. Das Hydrauliköl von der Pumpe gelangt durch das Rückschlagventil 6 in die untere Kammer D des variablen Kolbens 4 und der Hydraulikdruck wirkt auf das untere Ende des variablen Kolbens 4. Wenn sich die mit dem Servoventilkern 1 verbundene Zugstange 8 nicht bewegt (der in Abb. o (a) dargestellte Zustand), ist die obere Kammer g des variablen Kolbens 4 in einem geschlossenen Zustand, der variable Kolben bewegt sich nicht, sondern befindet sich in einem ausgeglichenen Zustand und der Neigungswinkel der Taumelscheibe 3 bleibt unverändert.
Wird der Servoschieber L durch die Zugstange 8 nach unten gedrückt, öffnet sich der obere Ventilanschluss, und das Drucköl aus Kammer D gelangt über Anschluss E in die obere Kammer g. Da die Wirkfläche am oberen Ende des Verstellkolbens größer ist als die am unteren Ende und der nach unten gerichtete Hydraulikdruck größer ist als der nach oben gerichtete Hydraulikdruck, wird der ursprüngliche Gleichgewichtszustand des Verstellkolbens 4 zerstört, und er bewegt sich mit dem Schieber nach unten, bis der obere Ventilanschluss geschlossen wird. Bewegt sich der Verstellkolben nach unten, nimmt die Neigung der Taumelscheibe zu, und die Förderleistung der Pumpe erhöht sich. Die Förderleistung des Verstellkolbens entspricht der Förderleistung der Zugstange, die wiederum einem bestimmten Taumelscheibenwinkel entspricht. Bewegt die Zugstange den Servoventilkern nach oben, öffnet sich der untere Ventilanschluss, und die obere Kammer g des Verstellkolbens wird über Kanal f mit der Kammer H verbunden. Der Druck in der oberen Kammer sinkt, und der Verstellkolben bewegt sich unter der Einwirkung des Drucköls in der unteren Kammer nach oben, bis der untere Ventilanschluss geschlossen wird. Der Hubraum des Verstellkolbens entspricht dem der Zugstange. Bewegt sich der Verstellkolben nach oben, verringert sich die Neigung der Taumelscheibe und damit auch der Hubraum der Pumpe. Abbildung o (b) zeigt das hydraulische Prinzip des manuellen Servo-Verstellmechanismus.
Aus dem Obigen ist ersichtlich:
i. Bei dem in Abbildung o dargestellten manuellen Servo-Verstellmechanismus stammt das Drucköl, das den Verstellkolben bewegt, von der Pumpe selbst. Er gehört daher zur internen Steuerung. Er kann auch von der Steuerölquelle versorgt werden, d. h. von der externen Steuerung. Das gleiche Prinzip lässt sich auch für einen manuellen Servo-Verstellmotor verwenden.
II. Obwohl die manuelle Servosteuerung die manuelle Kraft durch hydraulische Verstärkung reduziert und die Verschiebungseinstellung im Betrieb realisieren kann, ist damit noch immer keine Fernsteuerung möglich.
III. Wenn das manuelle Servoventil in Abbildung o in ein elektrohydraulisches Steuerventil (elektrohydraulisches Servoventil, elektrohydraulisches Proportionalventil oder elektrohydraulisches Digitalventil) umgewandelt wird, kann eine elektrohydraulische Servosteuerung (oder Proportional- oder Digitalsteuerung) realisiert werden, deren Hubraum proportional zum Steuerstrom oder zur Impulsfrequenz ist. Dadurch ist eine Fernsteuerung möglich. Wenn die Ausgangsparameter (Pumpenförderstrom, Druck oder Motordrehmoment, Drehzahl usw.) geändert werden, kann der Ausgang zurückgeführt werden, um eine Regelung zu bilden. Dadurch wird der automatische Regelgrad der Verstellpumpe erheblich verbessert.