廣泛用于工程機械的大流量、高性能軸向柱塞式變量泵（簡稱PVH泵），已逐漸為廣大用戶所接受。本文簡要介紹這種泵的結(jié)構(gòu)與工作原理。
　　1 構(gòu)造與工作原理
　　

1.1 構(gòu)造如圖1所示。
　　1.2 工作原理
　　如圖2所示，當傳動軸帶動柱塞缸體旋轉(zhuǎn)時，柱塞也一起轉(zhuǎn)動。由于柱塞總是壓緊在斜盤上，且斜盤相對剛體是傾斜的。因此，柱塞在隨缸體旋轉(zhuǎn)運動的同時，還要在柱塞缸體內(nèi)的柱塞孔中往復直線運動。
　　 當柱塞從缸體柱塞塞孔中向外拉出時，缸體柱塞孔中的密閉容積便增大，通過配流盤的進油口將液壓油吸進缸體柱塞孔中；當柱塞被斜盤壓入缸體柱塞孔時，缸體柱塞孔內(nèi)的容積便減小，液壓油在一定的壓力下，經(jīng)配油盤的出油口排出。如此循環(huán)，連續(xù)工作。PVH泵的控制系統(tǒng)能調(diào)節(jié)液壓泵的工況，使排出液壓油滿足工作裝置需要。
　　2 控制系統(tǒng)
　　PVH泵的控制系統(tǒng)分為兩種：壓力補償控制系統(tǒng)和載荷感應壓力限定控制系統(tǒng)。
　　壓力補償控制系統(tǒng)是通過改變液壓泵的流量，保持設(shè)定的工作壓力來滿足工作要求的一種控制方式。
　　載荷感應壓力限定控制系統(tǒng)，是通過對工作載荷的壓力變化進行感應，自動調(diào)節(jié)液壓泵的工作狀態(tài)，以滿足特定系統(tǒng)工況的要求。
　　2.1 壓力補償控制系統(tǒng)
　　如圖3所示，工作時，載荷或系統(tǒng)壓力總是作用于斜盤活塞上，斜盤活塞總保持液壓泵的流量趨于zui大。同時，載荷或系統(tǒng)壓力也為補償閥腔提供壓力，使補償閥腔壓力與補償?shù)膹椈衫锉３制胶狻?BR>　　一般情況下，載荷或系統(tǒng)壓力升高，是因為液壓泵流量大于載荷所需的流量，造成過量供油而引起的。所以，控制系統(tǒng)通過減少液壓泵排量來降低壓力。
　　當載荷或系統(tǒng)壓力低于補償彈簧設(shè)定壓力時，補償閥保持關(guān)閉，液壓泵繼續(xù)做zui大排量運轉(zhuǎn)。當載荷或系統(tǒng)壓力達到補償閥設(shè)定壓力時，補償閥芯將克服彈簧力開始向右移動，液壓油將按比例流進控制活塞腔。由于控制活塞面積比斜盤活塞面積大，所以控制活塞就推動斜盤向減少液壓泵排量的方向移動。補償控制系統(tǒng)繼續(xù)按比例給控制活塞供油。并且調(diào)節(jié)液壓泵的排量直到系統(tǒng)壓力恒定。此時，液壓泵僅提供載荷需要的液壓油流量。
　　當系統(tǒng)壓力低于補償閥設(shè)定壓力時，補償閥芯回復原位，斜盤回復到使液壓泵排量為zui大的位置。
　　

2.2載荷感應和壓力限制控制系統(tǒng)
　　如圖4所示，此控制系統(tǒng)綜合了壓力限制和載荷感應控制雙重特性。液壓泵泵出的液壓油流經(jīng)各控制閥時，產(chǎn)生壓差p=ppump-pload（壓力降）；載荷感應油路感應到壓差p，并使載荷感應閥芯克服彈簧力ps向中間的關(guān)閉位置移動，此時：ps= p=ppump-pload
　?。?）當系統(tǒng)保持設(shè)定的工作壓力不變，而工作系統(tǒng)的流量發(fā)生變化時：當載荷需要液壓油量增加時，主控制閥（流量與方向閥）的開度被調(diào)大，而阻尼效應應降低，壓差p變小，即：
　　此時，作用在載荷感應彈簧腔的載荷壓力pload與載荷感應彈簧力ps的合力大于左右在載荷感應閥芯右側(cè)的液壓泵出油口的油壓力ppump，即使載荷感應閥芯向右移動，打開液壓泵出油口通往控制活塞腔的通道，控制活塞腔的油壓升高到液壓泵出油口的壓力。由于控制活塞的面積比斜盤活塞的面積大，控制活塞推動斜盤傾角大，液壓泵流量增加，滿足液壓工作裝置對流量的需求。隨著流量的增加，流速的提高，主控制閥（流量與方向閥）兩端的壓差p又逐漸增加。當流量增加到一定程度時，壓差p與載荷感應彈簧力相等。此時，在感應閥芯兩端的作用力達到平衡，載荷感應閥芯回復到中間的關(guān)閉位置?？刂苹钊膲毫Σ辉偬岣撸北P停止移動，液壓泵的流量保持恒定而不再增加。
　　

圖4 載荷感應與壓力補償控制原理
　　當（流量與方向閥）主控制閥的開度被調(diào)小時，主控制閥的阻尼效應增強，兩端的壓差p變大：
　　即
　　那么，作用在載荷感應閥芯右側(cè)的液壓泵出口壓力ppump克服載荷感應彈簧力和載荷壓力（pload+ps），推動載荷感應閥芯向左移動，打開控制活塞通往油箱的通道，控制活塞的壓力油向油箱排放，控制活塞腔的壓力降低。在斜盤活塞的推動下，斜盤傾角變小，液壓泵流量降低。隨著液壓泵流量的降低，主控制閥兩側(cè)的壓差p也在逐漸減小。當液壓泵的流量降低到一定程度時，壓差值與設(shè)定的載荷感應彈簧力相等。此時，載荷感應閥芯兩端的作用力達到平衡，閥芯回復到中間的關(guān)閉位置，控制活塞的壓力不再下降，斜盤不再移動，液壓泵流量保持在與主控制閥開度相對應的新的恒定值不再減少。
　　（2）當系統(tǒng)流量與方向閥開度保持不變，載荷或工作壓力變化時：若主控制閥（流量與方向閥）的開度調(diào)定，則因載荷的不穩(wěn)定性，經(jīng)常會發(fā)生工作壓力的波動。此時的載荷感應和壓力限制控制系統(tǒng)也有很好的特性。
　　當載荷突然變大時，載荷壓力pload瞬間升高，作用在載荷感應閥芯兩側(cè)的作用力失去平衡，載荷壓力與載荷感應彈簧的壓力之和大于液壓泵出油口壓力，即：pload+ ps>ppump， 載荷感應閥芯向右移動，打開液壓泵出油口通往控制活塞的通道。同時，載荷壓力升高，很快通過油路到達液壓泵的出油口，反應到壓力補償閥的壓力控制閥芯的右側(cè)。如果此載荷壓力值超過壓力補償彈簧設(shè)定的zui高工作壓力值，壓力補償彈簧將被壓縮，壓力限制閥芯向左移動，關(guān)閉載荷感應閥通往控制活塞的通道，使載荷感應閥暫時失去作用，而打開控制活塞通往油箱的通道，控制活塞卸壓，斜盤傾角變小，液壓泵排量降低，以達到保持zui高工作壓力和保護液壓泵不被超負荷的壓力損傷的目的。壓力峰值過后，出現(xiàn)壓力較低的載荷值時，載荷感應閥芯兩側(cè)的壓力失去平衡。由于此時的液壓泵出口壓力瞬間會高于載荷壓力與載荷感應彈簧之和，載荷感應閥芯向左移動，接通油箱與通往控制活塞的通道仍然被壓力補償閥芯關(guān)閉著，所以載荷感應閥芯此時不起作用。在載荷壓力低于壓力補償設(shè)定的液壓泵工作壓力時，壓力補償設(shè)定的液壓泵工作壓力時，壓力補償彈簧推動壓力控制閥芯向右移動，接通液壓泵出口到控制活塞的通道。液壓泵為控制活塞供油，瞬間有少量液壓油通過載荷感應閥流到油箱中。隨著系統(tǒng)壓力的升高，載荷感應閥很快便關(guān)閉通往油箱的通道?？刂苹钊诘玫揭簤罕脡毫τ秃笸苿有北P向增加排量的方向移動。液壓泵排量增加，工作壓力提高，直至達到設(shè)定的工作壓力并保持主控制閥調(diào)定的流量。
　?。?）當系統(tǒng)流量為零時的液壓泵待命狀態(tài)：當逐漸關(guān)閉液壓系統(tǒng)的主控制閥（流量與方向閥）時，液壓泵會在保持系統(tǒng)工作壓力情況下逐漸降低排量，其原理前面已經(jīng)介紹。但當*將主控制閥關(guān)閉時，載荷感應閥芯兩側(cè)的壓差達到zui大，與液壓泵出油口壓力相等，即，而此時，載荷感應彈簧在液壓泵出油口壓力作用下，載荷感應閥芯向左移動，接通油箱通往控制活塞的通道。同時，壓力補償彈簧在主控制閥關(guān)閉瞬間所產(chǎn)生液壓泵壓力高峰值的作用下，被壓縮，壓力限制閥芯將壓力感應閥通往控制活塞的通道關(guān)閉，控制活塞與油箱直接接通，控制活塞腔卸壓，斜盤傾角變小，液壓泵排量減少，壓力也降低。液壓泵降低到低于壓力補償閥設(shè)定的工作壓力后，在壓力補償彈簧的作用下，壓力限制閥芯向右移動，將控制活塞在壓力補償閥通往油箱的通道，控制活塞繼續(xù)卸壓，直到由載荷感應閥彈簧設(shè)定的壓力值（ppump=3.5MPa）為止。此時，液壓泵的工作狀態(tài)為待命狀態(tài)：壓力接近3.5MPa，流量為 0。
　　由此可見，采用此種控制系統(tǒng)的液壓泵的工作范圍，可以從zui大流量和zui大壓力的工作狀態(tài)，到零流量輸出和極低壓力的zui節(jié)省能量的待命狀態(tài)，與載荷達到的功率配合。一般來說，在關(guān)閉主控制閥后，液壓泵的工作壓力將達到系統(tǒng)設(shè)定的安全閥或卸荷閥壓力，遠遠高于正常的工作壓力。液壓泵輸出的液壓油都經(jīng)過卸荷閥回流到液壓油箱，在卸荷閥的截流作用下產(chǎn)生大量的熱量。這對液壓油和液壓元件的壽命非常不利，并且浪費大量的能量。本文介紹的液壓控制系統(tǒng)，可以在載荷需要的情況下，從零功率到zui大功率運行。既減少能耗，又延長了液壓油和液壓元件以及液壓泵和閥的使用壽命，有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
廣泛用于工程機械的大流量、高性能軸向柱塞式變量泵（簡稱PVH泵），已逐漸為廣大用戶所接受。本文簡要介紹這種泵的結(jié)構(gòu)與工作原理。