K3V系列液压泵的结构与控制原理

　　K3V系列液压泵以其高功率密度、高效率以及多样的变量方式广泛用于液压挖掘机上，它的变量方式包括恒功率控制、总功率控制、正负流量控制、功率转换控制和负荷传感控制等。本文就某一型号液压挖掘机所采用的K3 V63DT- 1 QOR- HNOV型液压泵为例来介绍其结构及控制变量的形式，该液压泵可实现总功率控制、负流量控制及功率转换控制，可以很好地利用发动机功率，满足用户的需求，其液压原理如图1所示。

　　1K3V63DT-1QOR-HNOV型液压泵结构

　　如图1所示，该液压泵由主泵(斜盘式双泵串列柱塞泵)、先导泵(齿轮泵)、泵1调节器、泵2调节器和转矩控制电磁阀等组成。主泵用于向各工作装置执行机构供油，先导泵用于先导控制油路，泵调节器根据各种指令信号控制主泵排量，以适应发动机功率和操作者的要求，其中转矩控制电磁阀位于泵2调节器上。

　　泵调节器原理以泵1调节器为例，如图2所示，泵调节器主要由补偿柱塞、功率弹簧、功率设定柱塞、伺服阀、反馈杆、伺服柱塞、先导弹簧及先导柱塞组成^[1]。

　　K3V63DT-1QOR-HNOV型液压泵中两个串联的柱塞泵是完全相同的，调节器中补偿柱塞被设计成3 段直径不同的台阶，3 个台阶分别与两柱塞泵和转矩控制电磁阀连接，这样当任何一个台阶上所承受的压力变化时，都会引起柱塞泵排量的变化。

　　伺服阀同时受到负流量控制中先导压力的控制，先导压力pi1(pi2)的变化通过先导柱塞、先导弹簧作用于伺服阀上，伺服阀与伺服柱塞相连，伺服柱塞带动柱塞泵斜盘的倾斜角度来改变柱塞泵的排量。

　　泵调节器的反馈杆与伺服柱塞连接并可绕其连接点转动。柱塞泵的液压油经以下3 路进入泵调节器：一路液压油通过AB 进入伺服柱塞小腔，使伺服柱塞小腔常通高压，推动斜盘使柱塞泵保持在大排量;一路液压油通过CD 进入伺服阀，通过伺服阀的工作位置来改变柱塞泵的排量;一路柱塞泵1 和柱塞泵2 的液压油分别作用在补偿柱塞的台阶E、F上，对液压泵进行功率控制^[2]。

　　2泵调节器的控制功能

　　泵调节器具有总功率控制、负流量控制和功率转换控制功能，下面以泵1调节器为例分别介绍。

　　2.1总功率控制

　　当发动机转速一定时，液压泵的功率也是恒定的。当自身泵的输出压力p₁或对偶泵的输出压力p₂升高时，泵调节器自动调节使斜盘倾角减小，即减小泵的排量，使液压泵的功率保持在一定的范围之内。

　　当挖掘机的工作负荷较小，液压泵的功率不超过发动机的输出功率时，柱塞泵以最大排量工作，保证小负荷快速作业;当液压泵的功率欲超过发动机的输出功率时，为了不使发动机过载，一定要调节柱塞泵的排量使之减小，其调节原理如图3所示。