DP型同步变量控制技术优化方案

在大型系统中，经常使用很多泵，为了保证所有液压泵的同步工作，可采用具有同步控制变量机构的液压泵。

图3-38为博世力士乐公司开发的DP控制方式，具有以下优点。

1）所有的泵同步变量。

2）一个先导控制阀设定所有泵的恒压点。

3）所有的泵都是同样的结构、同样的设定、同样的参数。

4）均匀的负载分布，提高泵的使用寿命。

5）使用切断阀，可以从主系统中任意切断或接通任何一个泵；泵主油路上的单向阀可以将该泵从系统中隔离开。

这种控制方式极大地提高了系统组合的自由度和操纵性能，可以方便地进行流量切换和参数设定，同时可以大幅度的提高系统的可靠性，已经在钢铁行业等可靠性要求较高的场合获得了广泛应用。

图3-38 DP型控制职能原理图

1—变量泵 2—补偿器 3—节流阀 4—溢流阀

DP型实际是在DR.G型（远程恒压控制）的基础上，增加了节流阀3而成。变量控制系统主要由变量泵1、补偿器2、节流阀3、先导式恒压控制油路中的溢流阀4组成。其调节工作原理如下。

1）多台泵采用一台溢流阀作为可变液阻，见图3-38。这与常规液压泵并联合流后，必须用一个溢流阀来统一控制压力（各泵原来的溢流阀改为安全阀）的原因是一样的。并要求从油口X到溢流阀4之间的管子应大致一样长，保证各泵的变量控制压力尽量一致。

2）节流阀3应该是个取压液阻，节流产生的压力被引到恒压阀的弹簧腔，与弹簧一起构成恒压阀的开启阻力，以增大泵进入恒压区运行后的压力差Δp。随着泵斜盘摆角的逐渐减小，节流阀3的节流开口也逐渐变小，液阻增大，取压压力即作用于恒压阀弹簧腔的液压力逐渐增大。可见，节流阀3的作用及其所产生的液压力的变化规律与在恒压阀弹簧腔再增加一个弹簧等效。换句话说，节流阀3的作用，用来保证压力补偿器2弹簧端控制力的变化，实际上与泵的排量成比例。直径0.7mm的液阻和节流阀可变液阻并联形成压差Δp₁，在泵排量变化时，能够改变节流面积，即改变Δp₁。排量大，Δp₁减小，排量减小则Δp₁增大。阀3的开口状态和变量斜盘的位置成比例，确保了每个泵都能够处于相同的工作状态。阀3起到变量泵在变量过程中互不干扰同步变量的作用。

3）所有泵的Δp₁+Δp₂之和不变，Δp₁和Δp₂含义见图3-39。这是因为泵组用同一溢流阀调压，同一压油口，已回到零位的泵的Δp₁比较大，处于最大摆角的泵的Δp₁比较小，所以处于最大摆角的泵的Δp₂比较大，Δp₁+Δp₂之和不变。Δp₁、Δp₂都是变化的。加在恒压阀芯的力F_f也是变化的。可以理解为，加在电路两端的电压不变，一个是固定电阻，一个是可变电阻。可变电阻变化了，则这两个电阻上的电压要重新分配。

由于Δp₁变化，则Δp₂也就朝相反的方向变化。相当于改变了压力补偿器2弹簧腔的受力。这相当于一个B型半桥，当可变液阻即节流阀的阀口面积改变时，加在压力补偿器上的控制油压力也会发生改变，如果压力补偿器2弹簧力不变，则Δp₁是影响泵排量发生变化的唯一原因，见图3-39。其中(www.zuozong.com)

Δp₂X_A=F_f

式中 Δp₂——压力补偿器上端阻尼器两端的压差；

X_A——压力补偿器2的阀芯面积；

图3-39 DP控制阀芯受力关系

F_f——作用在补偿器2右端的液压力。

4）压力补偿器2弹簧腔的受力改变了，相应的泵的排量也就变化。Δp₂可变，阀芯位置也要变。

举一个例子，假设两个并联的泵都在恒压区工作，但一个排量大，一个排量小。分析排量大的泵的变化情况：排量大，则Δp₁减小，Δp₂增大。压力补偿器2弹簧腔受力增大，则液压泵排量要减小。直到两个泵排量相等达到平衡。

如果压力补偿器2弹簧力不变，则Δp₁是影响泵排量发生变化的唯一因素。

DR型控制与DP型控制的压力差Δp不同，见图3-40。DP型控压力差的增大是为了保证同步而做出的牺牲、增大压力差Δp的目的是增大调整误差的范围，降低泵组的调整精度，可使泵组的同步运行调整更加容易实现，并可以增强泵组的抗干扰能力。

图3-40 DR型控制与DP型控制

a）DR型工作曲线 b）DP型工作曲线

若在图3-38中的M_st油口连接一台二位二通换向阀，则可实现从主系统中任意切断或接通任何一个泵的功用。