同水液壓定量軸向柱塞泵相比,水液壓變量泵自身已構(gòu)成一個(gè)控制系統(tǒng)。盡管變量泵的形式多種多樣(如按調(diào)節(jié)方式分有恒壓、恒流量、恒功率以及復(fù)合控制變量泵等),但是泵的基本組成是類(lèi)似的,都包括控制閥、變量驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(如變量活塞、斜盤(pán)等)和泵體等。相對(duì)于水液壓定量泵,水液壓變量泵的研究對(duì)象不僅僅是某個(gè)元件,它是由控制閥、變量驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及泵體等所組成的閉環(huán)系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中,控制閥為控制元件,變量缸為執(zhí)行元件,斜盤(pán)等為負(fù)載(此負(fù)載在泵的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中是變化的),斜盤(pán)傾角的變化或泵的輸出參數(shù)(壓力和流量)為系統(tǒng)的反饋信號(hào)。
同定量泵相比,變量泵的摩擦副顯著增多。以斜盤(pán)式軸向柱塞泵為例,其摩擦副除了缸孔/柱塞、配流盤(pán)/缸體和滑靴/斜盤(pán)三對(duì)摩擦副之外,還存在變量活塞與缸體、控制閥芯與閥套/閥體、斜盤(pán)支承等摩擦副。摩擦副的增多會(huì)對(duì)變量泵造成如下問(wèn)題:①對(duì)變量泵的設(shè)計(jì)和摩擦副材料的選擇提出了嚴(yán)格要求;②增加了泵的泄漏通道,而水的粘度又很低,因此如何提高泵的容積效率是一個(gè)重要問(wèn)題。
從變量泵的結(jié)構(gòu)形式來(lái)看,閥配流泵的變量結(jié)構(gòu)形式雖然很多,但結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜,適用范圍有限,使得制造成本增高、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不合理,因此都未得到廣泛應(yīng)用。斜盤(pán)式盤(pán)配流軸向柱塞泵的變量形式很多,按照操作形式可以分為手動(dòng)、機(jī)動(dòng)、電動(dòng)、液控和電液比例控制等。其基本原理都是靠改變斜盤(pán)的傾角,從而改變泵的排量,達(dá)到變量的目的。對(duì)于斜盤(pán)式盤(pán)配流軸向柱塞泵,在結(jié)構(gòu)上有斜盤(pán)旋轉(zhuǎn)缸體固定和斜盤(pán)固定缸體旋轉(zhuǎn)兩種形式。對(duì)于前一種形式,要改變斜盤(pán)傾角實(shí)現(xiàn)變量,就要求斜盤(pán)既轉(zhuǎn)動(dòng)又?jǐn)[動(dòng),變量活塞需要平衡所有柱塞的軸向推力,因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較大,適用面受到限制。對(duì)于后一種形式來(lái)說(shuō),由于斜盤(pán)只有擺動(dòng),因此實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易。