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東莞市廣聯自動化科技有限公司
主營產品： HYDAC壓力開關,BURKERT電磁閥,WAUKEE流量計,ATOS油泵,德國REXROTH電磁換向閥，BERNSTEIN傳感器 |
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2021-5-6 閱讀(1987)
德國REXROTH力士樂油泵的機械原理及其排量控制分析，詳情如下：
力士樂油泵的機械原理
力士樂油泵的吸油和壓油，由柱塞在柱塞套內的往復運動來完成。當柱塞位于下部位置時，柱塞套上的兩個油孔被打開，柱塞套內腔與泵體內的油道相通，燃油迅速注滿油室。當凸輪頂到滾輪體的滾輪上時，柱塞便升起。從柱塞開始間向上運動到油孔被柱塞上端面擋住前為止。在這一段時間內，由于柱塞的運動，燃油從油室被擠出，流向油道。所以這段升程稱為預行程。當柱塞將油孔擋住時，便開始壓油過程。柱塞上行，油室內油壓急劇升高。當壓力超過出油閥的彈簧彈力和上部油壓時，就頂開出油閥，燃油壓入油管送至噴油器。
柱塞套上的進油孔被柱塞上端面*擋住的時刻稱為理論供油始點。柱塞繼續向上運動時，供油也一直繼續著，壓油過程持續到柱塞上的螺旋斜邊讓開柱塞套回油孔時為止，當油孔一被打開，高壓油從油室經柱塞上的縱向槽和柱塞套上的回油孔流回泵體內的油道。此時柱塞套油室的油壓迅速降低，出油閥在彈簧和高壓油管中油壓的作用下落回閥座，噴油器立即停止噴油。這時雖然柱塞仍繼續上行，但供油已終止。 柱塞套上回油孔被柱塞斜邊打開的時刻稱為理論供油終點。在柱塞向上運動的整個過程中，只是中間一段行程才是壓油過程，這一行程稱為柱塞的有效行程。
為了適應柴油機負載的要求，力士樂油泵的供油量必須能夠在最大供油量(全負荷)到零供油量(停車)的范圍內進行調節。 供油量的調節是通過齒桿、轉動套使力士樂油泵的全部柱塞同時轉動來實現的。 當柱塞轉動時，供油開始時間不變，而供油終了時間，則由于柱塞斜邊對柱塞套回油孔位置的改變而變更了。隨著柱塞轉動的角度不同，柱塞的有效行程也就不同，因而供油量也隨之改變。
柱塞對于不供油位1轉動的角度越大，則柱塞上端面到打開拄塞套回油孔的斜邊距離也越大，供油量也就越大，若柱塞轉動的角度較小，則斷油開始較早，供油量也較小。當柴油機停車時必須斷油，為此，可將柱塞上的縱向槽轉到正對著柱塞套上回油孔。此時，在整個柱塞行程中，柱塞套內的燃油一直通過縱向槽、回油孔流回油道，沒有壓油過程，故供油量等于零。當柱塞轉動時，利用改變供油量終點的時刻來調節供油量，這種方法稱為供油終點調節法。
力士樂油泵的供油量應滿足柴油機在各種工況下的需要， 根據柴油機的要求，力士樂油泵要保證各缸的供油開始時刻相同，即各缸供油提前角一致，還應保證供油延續時間相同，而且供油應急速開始，停油要迅速利落，避免滴油現象。 根據燃燒室形式和混合氣形成的方法不同，力士樂油泵必須向噴油器提供壓力足夠的燃油，以保證良好的霧化質量。
力士樂油泵的排量控制
力士樂油泵排量的控制分液控和電控兩種狀態
一、電控狀態
電控狀態：與排量變化相關的控制液壓信號是前泵油流，后泵油流和先導油及負流量，其中前后泵的油流直接控制力士樂油泵，先導油經過電比例閥節流后控制力士樂油泵，我們可以稱之為先導二次壓力。下面我們以后泵的控制為例來分析排量的變化情況。
首先，我們必須明確幾個概念
1.排量控制的源信號是：前泵油流，后泵油流和先導二次油流和負流量，其中前泵油流控制一級活塞，后泵油流控制一級活塞和斜盤活塞（一端控制斜盤活塞的小端，處于常開狀態，一端控制大端處于常閉狀態，一端控制主壓活塞），負流量控制一級活塞，先導二次油流控制二級活塞
2.控制元件
①滑閥：是一個三位三通閥，它由閥芯和滑套組成，兩者之間能相對運動。閥芯的移動由閥芯右端的一級活塞和二級活塞與閥芯左端的彈簧構成平衡。滑套的移動由斜盤活塞控制，隨著斜盤活塞的移動而移動，其移動距離和方向跟斜盤活塞一致。
②二級活塞：在電控狀態下，先導二次油流單獨控制二級活塞，負流量不參與直接控制，而是由負壓傳感器采集其壓力參數，提供給電腦，經電腦計算作為控制電比例閥電流的一個參數來控制先導二次油流；在液控狀態下，先導二次油流被液改電控閥截斷，不參與對二級活塞的控制，由負流量單獨對二級活塞進行直接控制。二級活塞的工作方向為推動滑閥閥芯向左運動，由自帶彈簧回位構成平衡。
③一級活塞：由前泵油流，后泵油流及先導一次油流（僅在液控狀態下）進行控制，其工作方向為推動滑閥閥芯向左運動，由自帶彈簧回位，構成平衡。
3.執行元件是變量活塞：
變量活塞由固定的活塞套和一個兩端截面積大小不一樣的柱塞構成，柱塞與斜盤和滑閥套連接，當兩個端面受壓產生壓差時，柱塞帶動其他兩個一起運動。
液壓系統中壓力和流量控制在力士樂油泵中間的具體的變化關系。
1.壓力取決于負載.2..力士樂油泵輸出的壓力與流量成反比。
在電控狀態下，當外界的負載增加時，系統壓力增大，當系統壓力增大時，進入后泵的前泵油流和后泵油流的壓力增大，電腦檢測相關信號控制電比例閥出口的先導二次壓力也越大，前者作用在一級活塞上，后者作用在二級活塞上，二者推動活塞克服彈簧力向左運動，活塞向左推動滑閥閥芯克服滑閥閥芯彈簧力向左運動，使滑閥閥芯處于左位，這時候后AY力士樂油泵油流即可通過滑閥閥芯左位作用到變量活塞的大端，此處油道由常閉變常開，因活塞兩端的截面積不等，作用在斜盤變量活塞大端的壓力大于變量活塞柱塞小端壓力，柱塞向左移動，同時帶動斜盤和滑閥套位置變動：使斜盤擺角逐漸變小，降低了力士樂油泵的排量，同時滑閥滑套向左移動，逐漸截斷變量活塞大腔與后泵油流之間連通的油道，當油口*截斷后，斜盤活塞靜止，此時斜盤不再擺動，力士樂油泵完成變量，流量輸出穩定。當外界負載變小時，系統壓力變小，作用在一二級活塞上的三個油流壓力變小，油流壓力與彈簧力之間的平衡被打破，彈簧逐漸回推，推動滑閥閥芯向右運動，使斜盤活塞大腔油道與泄油口連通，開始降低變量活塞大腔壓力，當變量活塞小腔壓力大于大腔壓力后，柱塞向右移動，同時帶動斜盤和滑閥套變動：使斜盤角度逐漸變大，增大了力士樂油泵的排量；同時滑閥滑套向右運動，逐步關閉斜盤活塞大腔與泄油口之間的油道，當彈簧力與油流壓力形成新的平衡和活塞大腔與泄油口之間的油道*截斷后，柱塞不再移動，此時斜盤不再擺動，力士樂油泵完成變量，流量輸出穩定。外界負載變化時油流壓力與彈簧力之間的平衡再次打破，排量也隨之變化，兩者總是隨著負載的變化而變化，處于一個動態的平衡中。
二、液控狀態
在液控狀態下其工作原理同上，只不過作用在一級活塞上的有先導一次壓力，二級活塞上的動作只由是負流量進行控制。
