伺服控制變量柱塞泵及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及柱塞泵控制技術領域，尤其涉及一種伺服控制變量柱塞泵及其控制方法。
【背景技術】
[0002]液壓泵作為液壓系統最關鍵的動力部件，其性能的好壞直接影響著整個液壓系統的特性。目前的恒壓變量泵不僅系統復雜，且控制難度大；同時變量缸體在無外部操縱作用下，保持相對靜止特性差，導致液壓泵不能及時停止泵油，處于零位狀態；而變量缸體內設置的組件在長時間運行后需要潤滑，以維持正常運行，若在現有的柱塞泵上增加潤滑功能勢必增加生產成本，也將增加液壓泵的負荷，且因液壓泵是將機械能轉換為液壓能，運行過程中泵體內易產生過載，如何提高安全性能也是不容忽視的問題；現有的柱塞泵集成度低，在系統中的靈活應用特性差，不能滿足現代高度集成系統的需要。
【發明內容】
[0003]本發明所解決的技術問題在于提供一種伺服控制變量柱塞泵及其控制方法，以解決上述【背景技術】中的缺點。
[0004]本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現:
[0005]伺服控制變量柱塞泵，包括殼體，其中，殼體下端安裝有閥體，補油泵緊固安裝于閥體上；主動軸上端安裝有傳動法蘭，用于傳遞動力帶動主動軸旋轉，中部通過滾珠軸承支撐安裝于殼體內，下端安裝于滑動軸承內，且滑動軸承通過滑動軸承座安裝于閥體內；并在殼體上設置有用于安裝斜盤的底部月牙軸承和頂部月牙軸承，斜盤通過底部月牙軸承和頂部月牙軸承安裝于殼體上，柱塞組件通過壓盤壓在斜盤上，配油盤安裝于閥體上，缸體壓在配油盤上，變量缸體安裝于殼體內，且在其兩端設置有左端蓋和右端蓋，通過安裝的左端蓋和右端蓋對變量缸體進行密封，中心軸穿過變量缸體，且其一端裝入右端蓋內；變量缸體內腔右端設置有復位組件，滑塊設置在復位組件一側，伺服控制閥安裝于殼體上，而伺服反饋桿穿過殼體插入變量缸體內，用于反饋控制變量缸體的左右運動；此外，在閥體上還設置有安全控制裝置。
[0006]在本發明中，殼體上設置有用于對閥體進行相對定位的定位銷。
[0007]在本發明中，補油泵通過補油泵緊固螺栓緊固安裝于閥體上。
[0008]在本發明中，主動軸和殼體與外部接口處設置有用于密封的骨架油封。
[0009]在本發明中，復位組件包括主復位彈簧、輔助復位彈簧、彈簧座及彈簧蓋，其中，主復位彈簧和輔助復位彈簧套裝于中心軸上，且主復位彈簧和輔助復位彈簧一端與彈簧座連接，另一端與彈簧蓋連接，并在彈簧蓋上設置有用于對主復位彈簧和輔助復位彈簧進行限位的孔用擋圈，半圓擋圈安裝于中心軸上。
[0010]在本發明中，伺服控制閥通過伺服閥垂直緊固螺釘和伺服閥側向緊固螺釘安裝于殼體上。
[0011]在本發明中，安全控制裝置包括設置在閥體上的低壓溢流閥、底部高壓溢流閥及頂部高壓溢流閥，用于控制系統的安全。
[0012]在本發明中，中心軸上設置有臺階。
[0013]在本發明中，補油泵內設置有花鍵軸。
[0014]在本發明中，變量缸體右端設置有內部孔用擋圈。
[0015]伺服控制變量柱塞泵控制方法，具體步驟如下:
[0016]在外部動力作用下，通過傳動法蘭帶動主動軸旋轉，主動軸通過花鍵帶動缸體及柱塞組件旋轉，同時通過補油泵內設置的花鍵軸帶動補油泵泵油，補油泵泵出的壓力油經閥體和殼體上設置的油道輸送至伺服控制閥入口，伺服控制閥為常閉狀態，當外部無操縱時，壓力油無法輸送至后續相關執行元器件，補油泵的壓力油經低壓溢流閥卸荷，此時在主復位彈簧和輔助復位彈簧預緊力的作用下，變量缸體保持相對靜止，并通過滑塊控制斜盤處于相對左右無傾斜狀態，此時泵排量為零，柱塞組件和缸體無相對運動，停止泵油；
[0017]當外部操縱控制伺服控制閥中的閥芯左右旋轉時，壓力油可分別進入變量缸體的左端型腔或右端型腔，當壓力油進入右端型腔時，推動變量缸體左行，左端的壓力油經油路返回并由相關油道卸荷，且將油覆蓋在變量缸體及其相關部件上，起到潤滑作用，此時主復位彈簧和輔助復位彈簧的力卸在頂在中心軸臺階上的彈簧座上，變量缸體的右端內部孔用擋圈通過彈簧蓋壓縮主復位彈簧和輔助復位彈簧，在變量缸體的作用下并通過滑塊帶動斜盤旋轉過一定角度，與此同時，變量缸體帶著伺服反饋桿旋轉，逐步趨向關閉伺服控制閥的控制壓力油通道，至此控制壓力油停止對變量缸體的推動，變量缸體停止對滑塊及斜盤的作用，斜盤停在當前的傾斜位置，當實時操縱旋轉伺服控制閥上的閥芯旋轉角度時，斜盤將實時旋轉過相應的角度；同理，當壓力油進入左端型腔時，推動變量缸體右行，右端的壓力油經油路返回并由相關油道卸荷，且將油覆蓋在變量缸體及其相關部件上，起到潤滑作用，變量缸體右端內部的孔用擋圈此時脫離對彈簧蓋的作用，而主復位彈簧和輔助復位彈簧的力通過彈簧蓋卸在安裝在中心軸上的半圓擋圈上，變量缸體通過彈簧座壓縮主復位彈簧和輔助復位彈簧，在變量缸體的作用下并通過滑塊帶動斜盤旋轉過一定角度，與此同時，變量缸體帶著伺服反饋桿旋轉，逐步趨向關閉伺服控制閥的控制壓力油通道，至此控制壓力油停止對變量缸體的推動，變量缸體停止對滑塊及斜盤的作用，斜盤停在當前傾斜位置；當實時操縱旋轉伺服控制閥上的閥芯旋轉角度時，斜盤將實時旋轉過相應的角度，當變量缸體運行至相對位置時，補油泵持續泵油，以保障變量缸體的相對位置，壓力油由低壓溢流閥卸荷；
[0018]斜盤的傾斜使得柱塞組件和缸體在旋轉過程中產生相對運動，柱塞組件在缸體中來回往復運動，即完成吸壓油過程，斜盤從順時針旋轉狀態改變為逆時針旋轉狀態時，對應將原吸油口改變為壓油口，原壓油口改變為吸油口，此即為雙向泵油，兩個油口分別安裝有底部高壓溢流閥和頂部高壓溢流閥，用于壓油時的過載保護。
[0019]有益效果:本發明通過伺服控制閥控制變量操作簡便，同時在變量缸體內設置有復位組件，在彈簧預緊力的作用下，變量缸體保持相對靜止，通過滑塊控制變量斜盤處于相對左右無傾斜狀態，及時控制液壓泵停止泵油；同時壓力油經油路返回由回油通道卸荷，且將油覆蓋在變量缸體及其相關部件上，起到潤滑作用；此外，通過操縱改變伺服控制閥的閥芯旋轉角度，可以實時改變排量，有效降低了操作難度，系統響應特性好，靈敏度高，且在閥體上設置有安全控制裝置，用于壓油時的過載保護；整機集成度高，適合各類系統的需求。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明的較佳實施例的主視圖。
[0021]圖2為本發明的較佳實施例的俯視圖。
[0022]圖3為本發明的較佳實施例的后視圖。
[0023]圖4為本發明的較佳實施例的左視圖。
[0024]圖5為本發明的較佳實施例的剖視圖。
[0025]圖6為本發明的較佳實施例中的缸體剖視圖。
[0026]圖7為本發明的較佳實施例的原理圖。
[0027]圖8為本發明的較佳實施例中的斜盤順時針傾斜極限示意圖。
[0028]圖9為本發明的較佳實施例中的斜盤逆時針傾斜極限示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
[0030]參見圖1?圖6的伺服控制變量柱塞泵，包括骨架油封1、底部月牙軸承2、斜盤3、壓盤4、柱塞組件5、缸體6、配油盤7、傳動法蘭8、補油泵9、閥體10、伺服控制閥11、殼體12、變量缸體13、中心軸14、滑塊15、頂部月牙軸承16、滾珠軸承17、主動軸18、左端蓋19、主復位彈簧20、輔助復位彈簧21、右端蓋22、彈簧座23、底部高壓溢流閥24、閥體緊固螺栓25、頂部高壓溢流閥26、低壓溢流閥27、補油泵緊固螺栓28、彈簧蓋29、伺服反饋桿30、伺服閥垂直緊固螺釘31、伺服閥側向緊固螺釘32、定位銷33及半圓擋圈34。
[0031]在本實施例中，泵的所有設計集成于殼體12上，下端的閥體10通過定位銷33與殼體12相對定位，且由閥體緊固螺栓25緊固，補油泵9通過補油泵緊固螺栓28緊固安裝于閥體10上，主動軸18中部通過滾珠軸承17支撐安裝于殼體12內，一端安裝于滑動軸承內，且滑動軸承通過滑動軸承座安裝于閥體10內，暴露在殼體12外部安裝有傳動法蘭8，用于傳遞動力帶動主動軸18旋轉，并由相關組件緊固，斜盤3通過底部月牙軸承2和頂部月牙軸承16安裝于殼體12上，柱塞組件5通過壓盤4壓在斜盤3上，配油盤7安裝于閥體10上，缸體6通過相關組件被壓在配油盤7上，主動軸18和殼體12與外部接口處通過骨架油封I密封，變量缸體13安裝于殼體12內，且兩端分別通過左端蓋19和右端蓋22安裝密封，中心軸14穿過變量缸體13，一端裝入右端蓋22內，變量缸體13內腔右端設置有主復位彈簧20、輔助復位彈簧21、彈簧座23和彈簧蓋29組成的復位組件，滑塊15設置在復位組件一側，伺服控制閥11通過伺服閥垂直緊固螺釘31和伺服閥側向緊固螺釘32安裝于殼體12上，且伺服反饋桿30穿過殼體12插入變量缸體13內，用于反饋控制變量缸體13的左右運動，安裝于閥體10上的低壓溢流閥27、底部高壓溢流閥24和頂部