Компоненты гидростатической трансмиссии. Подпика и управление.

Насос подпитки является абсолютно необходимым компонентом гидростатической трансмиссии с замкнутым контуром. В настоящей статье перечисляются различные функции насоса подпитки, а так же приводятся соображения по выбору параметров насоса подпитки. Так же рассматривается вопрос управления расходом аксиально-поршневых гидронасосов при помощи сервоуправления.

Характеристики трансмиссии и срок службы ее компонентов зависят от конструктивной схемы гидравлического контура. Конструктивная схема гидравлического контура определяет способность различных компонентов контролировать давление в системе, температуру и другие факторы качества рабочей жидкости. Компоненты контура взаимодействуют друг с другом, приводя к или желательным или нежелательным результатам, в зависимости от их места расположения в гидравлическом контуре.

Некоторые компоненты гидравлического контура служат для отвода тепла и фильтрации загрязнений и подачи в главный контур охлажденной, чистой рабочей жидкости. Другие компоненты гидравлического контура служат для контроля давления, и, иногда, расхода.

Обычно еще на заводе поршневой насос, предназначенный для работы в замкнутом контуре, оборудуется насосом подпитки, предохранительным клапаном в линии подпитки и компонентами управления. Также он может быть оборудован устройствами защиты от аномально высокого давления, такими как предохранительные клапаны (изображены на схеме) или ограничителями давления. Промывочный клапан может быть встроен в гидронасос или гидромотор, или же может быть установлен отдельно. Другие компоненты, такие как гидробак, теплообменники, и фильтр устанавливаются изготовителем гидравлической системы.

В данной статье приводятся рекомендации потребителям изделий Sauer-Danfoss по общепринятым способам устройства гидравлического контура, но в ней не приводятся, и не могут быть описаны все возможные варианты гидравлического контура, которые могут использоваться в различных областях применения. Гидростатическая трансмиссия является уникальной конструкцией, и для обеспечения заданных характеристик и срока службы ее необходимо тщательно проектировать и испытывать.

Насос подпитки

Насос подпитки является абсолютно необходимым компонентом гидростатической трансмиссии с замкнутым контуром. В настоящей статье перечисляются различные функции насоса подпитки, а так же приводятся соображения по выбору параметров насоса подпитки.

Функции подпитывающего насоса, связанные с его объемным расходом:

  • восполнение потерь рабочей жидкости вследствие объемных утечек в насосе и гидромоторе (гидромоторах).
  • восполнение потерь рабочей жидкости, ушедшей через промывочный клапан промывки контура.
  • подпитка контура рабочей жидкостью для компенсации эффекта сжатия жидкости под нагрузкой.
  • обеспечение расхода рабочей жидкости через поршень сервоуправления (в системах с сервоуправлением).
  • обеспечение постоянного расхода для системы электрического управления рабочим объемом (EDC) в системах с EDC.
  • обеспечение расхода рабочей жидкости для выполнения вспомогательных функций системы, например, снятие со стояночного тормоза или изменение рабочего объема гидромотора.
    Функции насоса подпитки, связанные с поддержанием давления подпитки:
  • поддержание требуемого низкого давления контура, для обеспечения достаточных усилий «удержания» вращающихся узлов.
  • обеспечение достаточного давления для нормальной работы сервосистемы управления (в машинах с сервоуправлением).
  • управление расходом промывки контура, посредством разности давления между предохранительным клапаном линии подпитки и предохранительным клапаном промывки контура.
  • обеспечение давления для выполнения вспомогательных функций системы, таких как снятие со стояночного тормоза.

Все эти требования обеспечения расхода в линии подпитки и поддержания давления подпитки должны соблюдаться в каждом режиме работы, в противном случае это приведет к низкому к. п. д. системы или повреждению ее компонентов. Sauer-Danfoss настоятельно рекомендует в каждом конкретном случае тщательно исследовать вопросы обеспечения достаточного расхода в линии подпитки и давления подпитки, чтобы гарантировать нормальное функционирование системы во всех режимах работы.

Большинство гидростатических насосов Sauer-Danfoss поставляется со встроенными насосами подпитки, параметры которых соответствуют требованиям типовых установок. Также в линии подпитки могут использоваться дополнительные или выносные насосы. Шестеренчатый насос, спаренный с гидростатическим насосом, часто является наиболее удобным конструкторским решением.

Управление

Управление выходным расходом аксиально-поршневых гидронасосов осуществляется путем изменения угла наклонной шайбы по командам оператора. Два основных типа управления рабочим объемом, используемые на практике, — это непосредственное управление рабочим объемом и при помощи сервоуправления.

При непосредственном управлении рабочим объемом для передачи усилия оператора используется механический рычаг, связанный с наклонной шайбой, возможно, через систему тяг.

Усилие управления, необходимое для непосредственного управления рабочим объемом, определяется давлением в системе, приложенным к наклонной шайбе. При непосредственном управлении рабочим объемом отсутствуют мертвая зона или обратная связь по положению наклонной шайбы. Поскольку требуемое усилие управления определяется давлением в системе, непосредственное управление рабочим объемом в общем случае используется только в системах малой мощности.

Сервоуправление является интерфейсом между оператором и наклонной шайбой. Оператор управляет рукояткой, для изменения положения которой требуется малое усилие, и которая управляет подачей давления подпитки на сервопоршень, перемещающий наклонную шайбу.

Таким образом, усилие, прикладываемое оператором, не зависит от давления в системе.

Системы сервоуправления имеют нейтральную мертвую зону. Стандартные системы сервоприводов также имеют механическую обратную связь, которая обеспечивает удержание наклонной шайбы в заданном оператором положении. Несколько изделий Sauer-Danfoss поставляются сервоприводами без обратной связи, которые необходимы в некоторых областях применения. Для управления сервоприводом могут использоваться устройства трех типов, механические, электрические и гидравлические.