1、 海瑞克盾構機液壓系統刀盤驅動主泵變量控制原理 德國力士樂A4VSG*/HD1.變量柱塞泵、變量控制原理 本文作者：馬明東 139 0412 9294德國力士樂A4VSG750HD1/R*,斜軸式變量柱塞泵廣泛的應用在“海端克”盾構機和中鐵裝備及中鐵建所生產的盾構機液壓系統中，每臺盾構機使用三(四）臺此泵用于驅動刀盤旋轉的八臺A6VM500液壓馬達。盾構機刀盤驅動液壓泵是三臺泵P口合流后，驅動八臺液壓馬達式閉液壓回路，這種群變量泵驅動群變量馬達工作方式的一個重要技術指標是：三臺泵輸出壓力、流量、變量特性及曲線一至。但在實際的工作狀態下，很難做到輸出壓力一至、輸出流量一至、變量特性一至，各種原因

2、促使泵的技術特性不可能一至，就是新泵也不可能一至！使用到一定周期的泵差異就更大了，就是需要調整，本文作者本意是要打破技術壁壘，使盾構機液壓維修人員了解此泵的變量制式，懂得泵變量油路走向，為故障提供分析檢測依據，了解此泵上的各閥功能及調節參數，使盾構機能夠長期的穩定無故障工作。想了解學習此泵的變量控制人員，當先復制一份上面的液壓變量原理圖，手持原圖與下面的溝畫的圖對照，了解控制油路的走向。圖一說明：此型號的柱塞泵沒有內置補油泵，需要外部提供變量控制、熱油更換、穩定回油備壓的油源。在盾構機液壓系統中的一臺螺桿泵排出的油源經過高精度過濾器后，從E口中進入到泵控制油路中。經過高精度過慮的控制壓力油源，

3、對于提高泵的使用壽命及減輕泵變量機構的磨損，維穩狀態特殊重要。在盾構機上，此刀盤泵要起動前，必需先起到補油泵，當補油泵壓力建立后，系統中的壓力傳感器發出訊號給PLC后，才能起到刀盤泵。刀盤泵的變量控制方式有二種狀態，第一種是外控提供的壓力油變量方式，第二種是自控壓力油變量方式。先談第一種：外控提供的壓力油變量方式，見上圖，刀盤泵的電動機沒有起動，外部提供的先導壓力油已進入到泵的變量執行機構中，使泵的變量活塞保持在中位（此時：觀察泵外觀上的角度指示器如不在中位時、那一定是故障）。就是電動機起動帶動刀盤泵運轉后（泵變量的比例電磁閥的A、B沒有指令，也就是沒有電流值時），泵殼上的變量角度指示器也要保

4、持在中位。外部提供的壓力油在泵殼的管路運行過程中，遇到第一個閥是“液控順序閥”，它只在泵的A、B排油口內的油液壓力小于25bar時，起到液阻作用，由于這個順序閥的液阻，使外供控制油源在閥前建立到25bar壓力，這25bar壓力油源通過比例閥、限壓閥流動到變量活塞大、小控制腔內，達到活塞大、小端控制腔內壓力平衡，使活塞保持在中位。特殊說明;此型號的柱塞泵在各式變量變換中時，變量壓力控制油永遠直達變量活塞小瑞（小變量控制腔無任何控制方式），大瑞變量控制腔內的油液壓力增大時，活塞從中位向左移動。大瑞變量控制腔內的油液壓力減少時，活塞從中位向右移動。圖二說明：外部提供的25bar壓力油在泵變量控制機構

5、內壓力達到后，這25bar壓力油再通過第一個閥，也就是“液控順序閥”，25bar壓力油通過左、右側單向進入到泵的A、B口管路中內的，使A、B口內壓力也建立到25bar壓力。25bar壓力通過帶彈簧的單向閥向前流行，克服回路沖洗溢流閥阻力后，泄漏到泵頭內，從泵頭K1口泄回油箱。圖三說明：比例電磁閥A側得電，外部25bar壓力油驅動比例閥芯向左位移，外供壓力油源被閥芯封閉口遮擋住，但右側油道敞開、變量控制腔大端的油液經過限壓閥泄回油箱，變量活塞在小端的壓力作用下活塞向右開始移動，變量起始。圖四說明；變量活塞從中位在向右移動時活塞帶動斜盤變量，柱塞開始往復運動吸、排油，泵A側管道油液流動后建立壓力，

6、當A側管道油液壓力上升超出25bar壓力以上時，這股壓力油通過梭閥后，進入到順序閥口下端的控制腔內，大于25bar壓力頂升起頂桿，頂桿抬起閥芯內的閥件及彈簧，順序閥失掉阻尼作用，使外供壓力油進入（補入）B側管道內，建立起25bar壓力回油背壓（順序閥結構及頂桿見圖5）。A管路中的油壓上升大于25bar壓力以上時，A管路中的壓力油通過左側的過濾器開始接管泵變量控制機構，此時；泵的變量控制機構由外供油管制變換到自控油管制（越權控制）。結構圖：順序閥結構、液控頂桿，壓力控制腔。圖五 說明：比例閥：電壓24V。額定電流：800毫安。電阻在20度時：19瓦。滯后：5.2%。從A路引出壓力油接管泵變量控制

7、機構，外供油只剩下二個作用了，一是補充主油路中的低壓端液壓油，二是散熱更換閉式液壓系統中的高溫液壓油。比例閥得電流的數值決定斜盤變換角度（比例閥芯位移位置來決定斜盤角度）。圖六說明：比例閥B側得電，比例閥芯向右位移，變量活塞兩端（小變量控制腔與大變量控制腔）同時接受從主軸路B側引入的控制壓力油，因變量活塞大端與小端的面積差，變量活塞向左移動，小端控制腔內油液被劑壓流出腔體外，泵斜盤改變角度又向另一側擺動變量。圖七說明：當主油路B側排油口負載增加到310bar時，從主油路B側引入的控制油路中壓力油將要啟始頂升變量機構上“B”限壓閥芯。當主軸路B側排油口負載增加壓力上升到350bar時，從主油路B路引入的控制壓力油將限壓閥芯全程頂開限壓閥芯全程換位。限壓閥芯全程位移后，控制壓力被遮蓋，變量活塞大端的油液泄掉，變量活塞開始向右位移，斜盤回擺到接近中位位置,維持系統壓力350BAR。圖八說明：當主油路A側排油口負載增加到50bar以上時，從主油路A側引入的控制油進入到變量機械控制油路中接管控制變量機構，當比例閥A側得電時，變量活塞兩端控制腔都同時受壓，變量活塞全程位移，因變量活塞大端與小端的面積差，變量活塞向左移動，小端控制腔內油液