定义1400吨碳纤维汽车发动机盖液压机双泵控制的设置

1400吨碳纤维汽车发动机盖液压机液压缸运动的阀门控制的问题在于它通过将未使用的功率转换（消耗）到液压流体中的热量来完成其工作。阀门控制的优点是它可以适应差动杆端盖和端盖流量。另一方面，泵控制是有效的，因为它只能在需要的时间和地点提供动力。缺点是它在等面积执行器中效果最好，并且对于不等面积的执行器完全不起作用。

已经尝试在单杆液压缸上使用泵控制。然而，他们采用某种形式的阀门来处理不平等的流动，从而导致效率低下。这里显示的简化示意图描绘了没有任何阀门的泵控制，除了控制两个泵的排量所需的那些。该系统称为双泵控制方法，它在液压缸的两端使用泵。简而言之，两个泵的位移与相应的液压缸区域相匹配。为了延长液压缸，泵A的位移增加以将流动引导到液压缸的盖端。同时，泵B的排量增加以吸收来自汽缸杆端的流量。显然，泵B排水量必须以比泵A低的速度增加。这是标记为比例行程同步器的块的功能。


假设1400吨碳纤维汽车发动机盖液压机液压缸的盖端到杆端面积比为2：1。同步器是一种机械装置（电动，液压或机械），使泵A的排量为泵B的两倍。如果泵甲英寸置换4 3 /转，B泵将在移位2。3 /转。显然，泵必须能够进行偏心操作。用于位移同步的最便宜的装置将是两个泵之间的简单机械连接。但是，最灵活的解决方案是计算机控制。

设置系统

在构建系统之前尝试设置位移同步器是不切实际的。系统可以在最终组装和测试期间进行近似调整，但最终调整必须在系统中完成。

同步器的调谐涉及一个位移的轻微失调或另一个（无关紧要）以防止在系统操作期间产生空穴现象。两个泵必须始终相互作用，但只能达到一定程度。这种冲突提高了两种压力，调节的目的是确保压力都不会低于大气压，从而防止在正常操作期间出现气穴现象。

系统如何工作
图中的电路具有连接在闭合位置伺服回路中的设备。当1400吨碳纤维汽车发动机盖液压机液压缸卸载且不移动时，初步调整将两个位移设置为零。两个液压缸压力都将为零或几乎为零。这导致伺服回路缺乏刚度 - 必须纠正的条件。当汽缸处于静止状态时，调节偏移控制会导致一个泵的排量增加。如果对杆端进行此操作，来自泵B的流体将倾向于使杆缩回。然而，如果活塞杆实际上缩回，则位置环接管并增加泵A的位移以将杆推回。

结果是液压缸位置几乎完全保持。然而，汽缸两端的压力现在升高了。在2：1的区域液压缸中，并且液压缸在没有负载的情况下处于静止状态，将调整偏移量，使得杆端压力约为最大预期压力的2/3，并且帽端压力将是约1/3。升高的压力提供所需的刚度。实际上，它具有相同的刚度，有助于阀控伺服回路的成功。下一步是调整位移比同步器。

调整同步器

同样，1400吨碳纤维汽车发动机盖液压机系统将在液压缸上没有外部负载的情况下进行调整。产生命令信号 - 手动或通过一些自动装置 - 使液压缸足够缓慢地伸展和缩回，以便能够读取和解释两个液压缸压力。一旦比例机构使两个泵的位移同步，当液压缸伸展，缩回和停止时，两个压力将变化很小。

为了显现此，假设一个命令给予延长筒，和位移泵乙太迅速相较于增加泵甲。泵B的排量移动过多的液体。我们预计泵B的压力会下降，但泵A的压力也会下降。当汽缸运动反向时，过高的泵B排量将导致两个压力增加。

如果泵B的排量变化太慢，或者泵A变化太快，则会发生相反的压力变化。因此，现在调整策略很简单：调整同步比率，直到延伸，缩回和停止之间的液压缸压力变化最小化。这需要一些判断，因为压力不会是恒定的。

液压缸压力通过偏移控制的轻微误调来确定 - 这是泵的内部泄漏所能实现的过程。内部泄漏阻力的大小决定了达到给定操作压力需要多少误调。内部漏电阻越高，误调整越小。

由于内部泄漏阻力受泵内部密封和间隙的影响，因此取决于制造公差。这意味着一个泵对将需要不同的偏移量，因为每个泵样本的公差将不同。这就是为什么最终调整必须作为一个系统完成的原因。泵比例也必须与液压缸匹配。


评估内部泄漏

可以通过复制为1400吨碳纤维汽车发动机盖液压机伺服阀开发的程序，即通过对每个泵进行压力增益测试来预先评估内部泄漏量。通过从合适的原动机驱动泵，泵排量设置为零，并且泵输出端口被阻塞来进行压力增益测试。然后，泵的位移缓慢 - 但只是轻微 - 增加，同时测量死角压力。进入行程控制器的命令信号与泵死角压力的关系图是重要性图。

可以在每个出口端口上单独重复测试。作为指令信号输入的函数的压头压力的斜率是压力增益。当增益非常高 - 表明非常高的容积效率 - 可能需要从出口添加外部泄漏路径。这种外部泄漏路径也有助于系统阻尼，这有助于提高伺服回路的稳定性。这也是通过伺服阀控制定期完成的。

一个流量增益测试也可以进行-再次，作为与伺服阀和比例阀进行。泵以标称轴速运行，而输出流直接输送到低阻流量计。零压力下的输出流量与输入信号的斜率是泵的流量增益。内部泄漏阻力只是压力增益与流量增益之比，只要两个测试都在相同的轴速下进行。

关键参数是内部泄漏电阻，最重要的是它的变化方式。泵测试表明，泄漏阻力随位移而变化，并随压力而变化。这是因为许可可以改变。出于这个原因，我们可以预期在伸展，缩回和停止期间的空载压力不能保持恒定，而是要改变。变化程度取决于内部泄漏电阻不恒定的程度。无论如何，刚才讨论的闭环压力测试将导致两个泵的内部泄漏电阻图作为一组。

显然，该1400吨碳纤维汽车发动机盖液压机系统的缺点是每个致动器需要两个泵。另外，必须为每个要控制的轴提供一对泵。然而，由于燃料成本接近4美元/加仑，或许更高，一双泵可能会变得便宜。这一点引出了一个问题，“这种方法是否适用于移动机械以及工业？” 我们将在下个月的“运动控制”中探讨该主题 - 以及其他可行的配置。