一种静液驱动系统变量泵控制装置

　　1引言

　　某公司制造的PT61LK5400型装药车是井下无轨设备之一，它的行走驱动系统为静液驱动系统，它的原动机不仅驱动多台泵，同时也带有某些机械传动装置^[1]。

　　PT-61工程装药车上采用了SPV2：20系列变量泵。SPV2∶20 是某公司生产的轴向柱塞斜盘式双向变量泵，用于闭式回路液压传动，流量与驱动转速及排量成正比，可无级变化。PT-61装药车静液系统属于无作业质量要求的液压动力牵引系统，其液压闭式驱动系统要求变量泵采用功率控制，这种随负载变化自动进行的速度调节即为恒功率与变功率结合的的速度自适应控制，这正是牵引车辆液压传动装置控制的灵魂^[2]。

　　矿下作业的环境对工作可靠性特殊要求和发动机功率匹配、发动机的最佳匹配动力性、经济性的要求，需要一种工作可靠、抗污染能力强的控制方式。其静液驱动系统原理图如图1 所示。由于国内还没有这种控制方式，所以本文对变量泵控制装置进行以下原理分析，并实测数据验证原理分析的正确性。

　　2变量泵控制装置工作原理

　　2.1控制装置驱动工作原理

　　如图1所示，与主变量泵通轴安装的定量补油泵流量与转速成正比，因此若变量泵转速发生变化，则通过节流孔10的补油流量也发生变化，结果在节流阀前后产生与转速平方成正比的压差,式中:K₁为节流阀常数;n为泵转速^[3]。当启动PT61装药车时，泵与发动机待速n₀，定差减压阀5打开，换向阀2给电使其换到前进或后退挡，随着油门的加大，发动机转速提高，此时，变量泵控制缸所需的作用力。变量泵开始变量。车开始启动。随着发动机转速的提高，泵转速变量泵车速；反之变量泵。

　　当PT61装药车碰到大负载或上坡路况时，考虑系统串联定量马达，其系统控制框图如下图2。首先外负载增大时，由公式(式中T为外负载作用在马达上扭矩、v_m为马达排量、ΔΡ为马达前后压差)得：ΔΡ增大，则变量泵传递给发动机的扭矩增大，发动机转速有一定下降，这时根据，变量泵流量Q下降;同时由于发动机转速的下降导致补油泵流量的下降，使作用在节流孔前后的压差减小，变量泵斜盘倾角θ减小，变量泵流量Q进一步下降，直至泵的扭矩重新与发动机的最大输出扭矩相适应为止。

　　2.2 控制装置的与其他控制方式的优点

　　这种新的转速敏感控制不同于某公司的DA控制，它可以在恶劣的井下工况下可靠运行，抗污染能力更强，且在车辆行走过程中具有速度自适应功能。