S74《车辆与行走机械的静液压驱动》| 了解静液压驱动装置的过载和故障保护系统

【第八章】

静液压驱动装置的

控制系统、辅助系统和

外设元器件

了解静液压驱动装置的过载和

故障保护系统

以系统达到调定压力后液压安全阀开启直接泄出部分高压油液的方式来阻止压力的继续上升。虽然这种方式的控制精度不高、噪声大并具有附加能量损失和引起系统发热等缺点，但其简单的结构、可靠的功能和响应迅速的优点，仍然使其成为现代静液压驱动装置中的重要组成部分。静液压驱动装置多采用结构简单的直动式安全阀。

第二类作用机制是将系统压力信号经过控制网络引入变量泵和无级变量的液压马达的变量系统，叠加在原有的变量指令信号上。当系统压力达到调定值时，反馈的压力信号或者使得泵的排量按一定规律下降和马达排量增加（压力补偿系统），或者超越原有的变量指令使变量泵的排量直接归零（压力切断系统）。此类泵控的系统不会造成附加的功率损失，但结构较复杂，响应速度也慢，今后有可能为性能更好的电控系统所取代。

静液压驱动装置中都采用简单的螺纹插装型直动式压力阀（高压安全阀和补油安全阀）。早期产品（如Sundstrand的SPV20系列）的一对限压安全阀装于独立的阀块内，两个安全阀以相反的方向跨接在对应于主回路的两个通道之间。该阀块（有时还在其中附装有冲洗阀组）以板式连接方式安装在液压马达后盖上。较新型的变量泵都将这两个安全阀直接安装在壳体或后盖上，分别跨接于两个主回路通道与补油泵出口通道之间，而不再是两个主通道之间。这样就能够将同一通道中的补油单向阀和高压安全阀集成为一个具有复合功能的插装阀芯，从而简化了泵体中的油道。有些厂家还进一步利用这一对插装阀体作为高压系统的短接旁通阀使用，当同时略微拧松两个插装阀体后，即可使两个主回路通道和补油通道三者互通。这一功能节省了为牵引无动力的静液压驱动车辆或机械所使用的专门的高压旁通阀和相应的管道及接口。

压力补偿系统在变量泵和变量马达上均可使用。当用于静液压驱动装置输入端的双向变量泵上时，压力补偿系统通常的构成方式为：以从主回路的两个通道各自经由一个顺序阀引出反馈压力，通过一对小柱塞作用在变量伺服阀阀芯或执行机构的外端，与以控制液压力和回中弹簧力相平衡的方式调节泵的排量的阀芯形成对顶（参见图8-10）。

图8-10双向变量液压泵的压力补偿系统的原理简图

当主回路系统的压力达到顺序阀的调定值时，顺序阀打开，高压反馈压力在小柱塞上的作用力与变量伺服阀芯中的回中弹簧力叠加，使阀芯回移，减小泵的排量，主系统中的压力不再上升，从而避免了主回路高压阀开启泄油造成功率损失、工作介质发热和产生噪声。压力补偿系统的起调压力要比主回路高压安全阀的开启压力低约2.0 – 2.5MPa。

设置压力补偿系统后，主回路高压安全阀只作为最后一道保护措施。在输出端的单向变量马达上，压力信号则是通过用以识别压力方向的梭阀引出的，一般不设顺序阀。而且反馈压力的作用是使马达排量增大，与变量泵的相反。

压力切断系统的工作原理和压力补偿系统相似，都是以压力信号控制变量装置回调主液压泵的排量来避免主回路超压。不同之处是后者是作用于变量缸的伺服系统中，排量的减小是渐进的，并能使主回路系统压力维持在一定值上减速运转；而前者则直接将变量缸的控制压力（通常为补油压力）“切断”，其后作用在斜盘偏转机构上的主系统压力将使斜盘倾角和主泵的输出流量减小到接近于零（图8-11）。压力切断阀的设定开启压力一般比主回路安全阀低2.5-3.0MPa。

图8-11  双向变量液压泵的压力切断系统

    文中提到的压力补偿系统和

压力切断系统的

开启压力一般如何设定？