CN210509500U

CN210509500U - 一种恒功率变量泵

Info

Publication number: CN210509500U
Application number: CN201921208480.5U
Authority: CN
Inventors: 杨贝贝; 李伟坚; 蓝建彬
Original assignee: Guangdong Tianheng Hydraulic Machinery Co ltd
Current assignee: Guangdong Tianheng Hydraulic Machinery Co ltd
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2020-05-12
Anticipated expiration: 2029-07-29

Abstract

本实用新型涉及一种恒功率变量泵，包括电机、泵体和功率反馈单元，所述电机与外界电源和所述泵体连接，接收外界电源供给的电能并驱动所述泵体工作；所述功率反馈单元与所述电机连接外界电源的一端以及所述泵体电连接，能够检测所述电机的耗电功率并据此输出信号控制所述泵体改变排量。相比于现有技术，本方案中对恒功率变量泵进行功率调节只需要检测电机输入端的电流一个参数，所检测的电流能够同步地反映恒功率变量泵功率的变化。同时，本方案直接检测电机输入端的电流作为恒功率变量泵排量的控制量，能够保证电机输出功率稳定，保证了电机始终以额定功率输出，保证恒功率变量泵工作效率，降低电机到负载间能量传输中的损耗。

Description

一种恒功率变量泵

技术领域

本实用新型涉及恒功率变量泵领域，尤其涉及一种恒功率变量泵。

背景技术

恒功率变量泵为液压传动系统中常见的装置，其输出流体的排量可变。恒功率变量泵在重型机械、汽车领域应用十分广泛，多用于其动力系统。恒功率变量泵较为常见的一种驱动方式为通过电机驱动，其排量的调节方式有压力调节、功率调节、排量调节等。其中，功率调节的优点为能够根据恒功率变量泵的功率调节其排量，使恒功率变量泵稳定于较高功率输出、泵与负载间功率匹配，从而使液压系统获得最大效率。

请参见图1，图1为现有技术中的恒功率变量泵的原理图。所述恒功率变量泵包括电机10、泵体20和功率反馈单元30，所述电机10驱动所述泵体20运转，所述泵体20把通过恒功率变量泵的输入管线K与其连接的外部油箱B的油泵出，所述功率反馈单元30检测所述泵体20的恒功率变量泵的输出管线M处的压力与泵体中斜盘倾斜角的变化，反馈给所述泵体20以调节其排量。

具体地，所述电机10与外部电源A电连接，接受来自外部电源A的电力供能。

所述泵体20包括多个输出活塞缸21、一斜盘22、一变量活塞缸23、一功率阀24和一压力阀25。其中，每个输出活塞缸21内的输出活塞将输出活塞缸体分为左腔与右腔，所述左腔通过输出活塞缸体上的进油口与恒功率变量泵的输入管线K连通，所述右腔通过输出活塞缸体上的出油口与恒功率变量泵的输出管线M连通。所述输出活塞做往复运动以将油泵出至泵体10外，所述输出活塞做往复运动的行程长短决定所述恒功率变量泵的排量大小。所述斜盘22与每个输出活塞缸21中的输出活塞连接，斜盘倾斜角度变化将影响所述输出活塞的行程。所述变量活塞缸23包括变量活塞缸体231、变量活塞232、变量弹簧233和连杆234。所述变量活塞232设置于所述变量活塞缸体231内，将所述变量活塞缸体231分为前腔和后腔；所述变量活塞缸体231后腔端部的横截面积大于前腔端部的横截面积；所述变量弹簧233位于前腔内，其两端分别抵住所述变量活塞232与所述变量活塞缸体231；所述连杆234插设于所述变量弹簧233内，其一端与所述变量活塞232固定连接，另一端与所述斜盘22连接。此外，所述前腔与后腔对应的变量活塞缸体231上分别开设有一油口，前腔处的油口与恒功率变量泵的输出管线M相连，后腔处的油口与所述功率阀24相连。所述功率阀24为二位三通阀，其包括阀体241、及设置于阀体内的阀芯242、电磁线圈243和功率弹簧244。所述阀体241上设置有三个油口，分别为与变量活塞缸23连通的阀进油口一、与油箱的输出管线连通的阀出油口一和与恒功率变量泵的输出管线M连接的阀出油口二。所述阀芯242长度为上述阀出油口一与阀出油口二的最大间距，其在靠近阀出油口一侧具有两个与出油口宽度相同的凸起，且在靠近阀进油口一侧具有与进油口宽度相同的凸起。当所述阀芯242位于所述阀体241正中时，上述三个凸起恰好堵住功率阀24的所有油口。此外，所述阀芯242可在阀体24内移动，以控制功率阀的阀体241的出油口一和出油口二与外部管线的导通状态。所述电磁线圈和功率弹簧244分别设置于所述阀芯242的两侧；其中，所述阀芯242具有磁性，与所述电磁线圈243产生相互排斥的作用力；所述功率弹簧244两端分别抵住所述阀芯242与阀体端部，同样对所述阀芯242产生推力；即：所述电磁线圈243和功率弹簧244分别对所述功率阀芯242提供一个方向相反的推力，以相互配合调节所述功率阀芯242的位置。所述功率阀的阀进油口一固定连通所述变量活塞232，所述阀出油口一与阀出油口二的连通状态由所述阀芯242的位置决定。其中，当所述功率阀24位于所述阀体241内左侧时，所述功率阀24工作于右工位，此时阀出油口中只有阀出油口一向外与所述油箱B连通；当所述功率阀24位于所述阀体231内右侧时，所述功率阀24工作于左工位，此时阀出油口中只有阀出油口二向外与所述恒功率变量泵的输出管线M连通；当所述阀芯242位于所述阀体241内中间的临界位置时，所述功率阀24处于平衡状态，其所有油口均不与外界连通。所述压力阀25与所述恒功率变量泵的输出管线M连接，通过调节所述压力阀能够改变所述恒功率变量泵的输出压力。

所述功率反馈单元30包括设置于斜盘22处的斜盘倾斜角传感器31、设置于恒功率变量泵输出管线上的压力传感器32和功率控制单元33。所述功率控制单元32为乘法运算放大器，其分别与上述两个传感器以及所述功率阀24的电磁线圈电连接。所述乘法运算放大器分别接收两个传感器输出的压力信号P和流量信号Q，并输出控制信号至所述电磁线圈。

该方案采用的恒功率变量泵功率近似计算公式为：P_泵＝Q*p，其中P_泵为恒功率变量泵功率，Q为恒功率变量泵流量，p为恒功率变量泵恒功率变量泵的输出管线M的压力，即恒功率变量泵功率为其流量与输出口压力的乘积。

因此，上述方案通过检测恒功率变量泵压力与排量参数，来计算恒功率变量泵的功率，并根据计算得出的功率值反映所述恒功率变量泵的功率变化，并调节所述恒功率变量泵的排量使其功率维持稳定。具体地，由所述压力传感器32与斜盘倾斜角传感器31分别检测恒功率变量泵压力与排量，并分别输出与恒功率变量泵恒功率变量泵的输出管线压力、恒功率变量泵斜盘倾斜角同步变化的电信号至所述乘法运算放大器，所述乘法运算放大器对输入信号做乘法运算后输出一个放大的乘积电流信号至所述功率阀24的电磁线圈243，调节所述电磁线圈243的磁力。所述磁力与所述功率弹簧244的弹力大小不等时，所述功率阀阀芯242将沿着较大的力的方向偏移。

恒功率变量泵处于正常工作状态时，电机工作于额定功率，恒功率变量泵稳定于较高功率输出。此时，恒功率变量泵输出压力和排量稳定不变，压力传感器32和斜盘倾斜角传感器31输出稳定的电信号至乘法运算放大器，使得乘法运算放大器输出稳定电流至电磁线圈243。此时电磁线圈243产生的磁力与功率弹簧244的弹力相互拮抗并保持平衡，使得功率阀阀芯242保持工作于介于左工位与右工位间的临界位置，此时变量活塞232不发生移动，恒功率变量泵排量不变。当有其他因素导致恒功率变量泵的排量或压力改变时，乘法运算放大器输出的电流同步变大，所述电磁线圈243磁力增大，推动阀芯242克服功率弹簧244的弹力向右移动，功率阀进入左工位，恒功率变量泵排量相应地减小。恒功率变量泵排量的减小阻止了恒功率变量泵功率的增大，此反馈机制持续作用直至恒功率变量泵功率减小并回复至正常工作时的功率值。当外界因素导致恒功率变量泵功率变小时，乘法运算放大器输出至电磁线圈243的电流同步减小，电磁线圈243磁力减小，功率弹簧244克服磁力推动阀芯242向左移动，使得功率阀进入右工位，此时恒功率变量泵排量增大。恒功率变量泵排量的增大阻止了恒功率变量泵功率的减小，此反馈机制持续作用直至恒功率变量泵功率增大并回复至正常工作时的功率值。

然而上述现有技术的方案中，检测所述斜盘的倾斜角来代表所述恒功率变量泵的排量变化存在非线性误差。且该方案中需要测量恒功率变量泵功率时需要检测参数有两个，导致其测量结构、检测过程相对复杂。此外，所述恒功率变量泵输出口连接的负载变化也会引起的恒功率变量泵电机耗电功率变化，进而导致电机输出功率达不到或者超过电机额定功率，造成电机工作效率低，浪费能量。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种恒功率变量泵，通过检测电机功率来控制恒功率变量泵保持恒定。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

所述恒功率变量泵包括电机、泵体和功率反馈单元，所述电机与所述泵体连接以驱动所述泵体的运转；所述功率反馈单元串接于所述电机的电源输入端以及所述泵体之间，其检测所述电机的耗电功率变化并据此输出控制信号至所述泵体以调整所述泵体的排量。

相比于现有技术，本方案中对恒功率变量泵进行功率调节只需要检测电机输入端的电流一个参数，所检测的电流能够同步地反映恒功率变量泵功率的变化。同时，本方案直接检测电机输入端的电流作为恒功率变量泵排量的控制量，能够保证电机输出功率稳定，保证了电机始终以额定功率输出，保证恒功率变量泵工作效率，降低电机到负载间能量传输中的损耗。

进一步地，所述功率反馈单元包括一电流互感器，所述电流互感器串接于所述电机的电源输入端以及所述泵体之间，其感应所述电机的电源输入端的电流变化并输出电流信号至所述泵体以调整所述泵体的排量。上述方案中，所检测的电机输入电流与恒功率变量泵功率为线性关系，通过电流信号反映所述恒功率变量泵的功率变化，并转化为电磁线圈的磁力，进而控制所述功率阀调节所述恒功率变量泵的排量，维持所述恒功率变量泵功率恒定。

进一步地，所述功率反馈单元还包括电流转化单元，所述电流转化单元串接于所述电流互感器以及所述泵体之间，其将所述电流互感器输出的电流信号按比例转化后输出至所述泵体以调整所述泵体的排量。上述方案中，通过电流转化单元对电流感应器检测的电流进行按比例转化，使其能够反映电机耗电功率的同时还能够满足电磁线圈对驱动电流大小的要求。

进一步地，所述电流转化单元包括一电流放大器，其串接于所述电流互感器以及所述泵体之间。本方案采用电流放大器来按比例改变所述电流互感器的输入电流。

进一步地，所述电流转化单元还包括顺序连接的电流频率转化电路、PLC单元、频率电压转换电路和电压电流转换电路；所述电流频率转化电路与所述电流互感器电连接，所述电压电流转换电路与所述电流放大器电连接。本方案采用数字电路来转化所述电流互感器的感应电流，具有数字化、便于进一步分析以及便于接入上级数控系统实现多变量泵联动或实现变量泵与其他液压设备联动的自动化集成控制的特点。

进一步地，所述泵体还包括一个调节所述恒功率变量泵排量的功率阀，所述功率阀包括功率阀体以及设置于所述功率阀体内的阀芯、电磁线圈和功率弹簧，所述电磁线圈和功率弹簧分别设置于所述阀芯的两侧并分别对所述阀芯产生推力；所述电磁线圈与所述电流放大器电连接，接收所述电流放大器输入的电流信号并产生磁力作为对所述阀芯的推力。

进一步地，所述泵体还包括输出活塞缸、斜盘和变量活塞缸；所述斜盘分别与输出活塞缸的输出活塞连接及与变量活塞缸的变量活塞连接；所述功率阀的功率阀体上设置有与变量活塞缸连通的阀进油口一、与为所述恒功率变量泵供油的油箱连通的阀出油口一和与所述恒功率变量泵的输出管线连接的阀出油口二；电机输入端的电流变化时，当所述电磁线圈产生的磁力推力小于所述功率弹簧的推力时，所述阀出油口一与所述油箱连通，当所述电磁线圈产生的磁力推力大于所述功率弹簧的推力时，所述阀出油口二与所述恒功率变量泵的输出管线连通。

进一步地，所述变量活塞缸包括缸变量活塞缸体，以及设置于所述变量活塞缸体内的变量活塞、变量弹簧和连杆；所述变量弹簧两端分别抵住所述变量活塞缸体与所述变量活塞；所述连杆插设于所述变量弹簧内，其一端与所述变量活塞连接，其另一端与所述斜盘连接。

进一步地，所述泵体的输出管线还连接有一压力阀，所述压力阀调节所述泵体输出管线端的输出压力；所述功率阀的弹力可被调节，同时调节所述功率弹簧的弹力与所述压力阀的压力能够使所述功率阀的阀芯位于所述功率阀阀体内中部的平衡位置。

为了更好地理解和实施本实用新型，下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明。

附图说明

图1是现有技术中恒功率变量泵的原理图。

图2是本实用新型的恒功率变量泵原理示意图。

图3是本实用新型的恒功率变量泵中基于PLC的电流转化单元电路模块原理图。

具体实施方式

与现有技术通过检测恒功率变量泵压力与排量进而调节恒功率变量泵功率的方法不同，本实用新型的恒功率变量泵通过检测输入电机的功率的变化作为反馈信息，据此调节恒功率变量泵的排量。

请参阅图2，其是本实用新型的恒功率变量泵原理示意图。所述恒功率变量泵包括电机10、泵体20和功率反馈单元40。所述电机10驱动所述泵体20运转，所述泵体20通过恒功率变量泵的输入管线K与外部油箱B连接，并将外部油箱B的油泵出，所述功率反馈单元30检测驱动所述泵体20的电机10的输入电流变化，反馈给所述泵体20以调节其排量。

具体地，所述电机10与外界电源A电连接，接受来自外界电源A的电力供能。

所述泵体20包括多个输出活塞缸、一斜盘22、一变量活塞缸23、一功率阀24和一压力阀25。

每个输出活塞缸21内的输出活塞将输出活塞缸体分为左腔与右腔，所述左腔通过输出活塞缸体上的进油口与恒功率变量泵的输入管线K连通，所述右腔通过输出活塞缸体上的出油口与恒功率变量泵的输出管线M连通。所述输出活塞做往复运动以将油泵出至泵体10外的恒功率变量泵的输出管线M内。所述输出活塞做往复运动的行程长短决定所述恒功率变量泵的排量大小。

所述斜盘22与每个输出活塞缸21中的输出活塞连接以驱动活塞的往复运动，其中斜盘倾斜角度变化将影响所述输出活塞的行程。

所述变量活塞缸23包括变量活塞缸体231、变量活塞232、变量弹簧233和连杆234。所述变量活塞232设置于所述变量活塞缸体231内，将所述变量活塞缸体231分为前腔和后腔；所述变量活塞缸体231后腔端部的横截面积大于前腔端部的横截面积；所述变量弹簧233位于前腔内，其两端分别抵住所述变量活塞232与所述变量活塞缸体231；所述连杆234插设于所述变量弹簧233内，其一端与所述变量活塞232固定连接，另一端与所述斜盘22连接。此外，所述前腔与后腔对应的缸体上分别开设有一油口，前腔处的油口与恒功率变量泵的输出管线M相连，后腔处的油口与所述功率阀24相连。

所述功率阀24为二位三通阀，其包括阀体241，及设置于阀体内的阀芯242、电磁线圈243和功率弹簧244。所述阀体241上设置有三个油口，分别为与变量活塞缸23连通的阀进油口一、与油箱的输出管线连通的阀出油口一和与恒功率变量泵的输出管线M连接的阀出油口二。所述阀芯242长度为上述阀出油口一与阀出油口二的最大间距，其在靠近阀出油口一侧具有两个与出油口宽度相同的凸起，且在靠近阀进油口一侧具有与进油口宽度相同的凸起。当所述阀芯242位于所述阀体241正中时，上述三个凸起恰好堵住功率阀24的所有油口。此外，所述阀芯242可在阀体24内移动，以控制功率阀的阀体241的出油口一和出油口二与外部管线的导通状态。所述电磁线圈和功率弹簧244分别设置于所述阀芯242的两侧；其中，所述阀芯242具有磁性，与所述电磁线圈243产生相互排斥的作用力；所述功率弹簧244两端分别抵住所述阀芯242与阀体端部，同样对所述阀芯242产生推力；即：所述电磁线圈243和功率弹簧244分别对所述功率阀芯242提供一个方向相反的推力，以相互配合调节所述功率阀芯242的位置。所述功率阀的阀进油口一固定连通所述变量活塞232，所述阀出油口一与阀出油口二的连通状态由所述阀芯242的位置决定。其中，当所述功率阀24位于所述阀体241内左侧时，所述功率阀24工作于右工位，此时阀出油口中只有阀出油口一向外与所述油箱B连通；当所述功率阀24位于所述阀体231内右侧时，所述功率阀24工作于左工位，此时阀出油口中只有阀出油口二向外与所述恒功率变量泵的输出管线M连通；当所述阀芯242位于所述阀体241内中间的临界位置时，所述功率阀处于平衡状态，其所有油口均不与外界连通。

所述压力阀25与所述恒功率变量泵的输出管线M连接，通过调节所述压力阀能够改变所述恒功率变量泵的输出压力。

所述功率反馈单元40包括电流互感器41和电流转化单元42。所述电流互感器41设置在所述电机10的电源输入端，以感应所述电机10输入电流的变化，并产生一感应电流。所述电流转化单元42分别与所述电流互感器41和所述功率阀24的电磁线圈243电连接，接收所述电流互感器41的感应电流，经调节后输出反馈电流给所述电磁线圈243，以调节电磁线圈243的磁力。

在本实施例中，所述电流互感器41由初级回路和次级回路组成，其中初级回路与电机10的电源输入端电连接，电流互感器41次级回路与所述电流转换单元42电连接。所述电流互感器41初级回路与次级回路线圈匝数比根据期望输出电流的比例选取为1:1或n：1(n>1)，上述比例根据电源输入的电流大小与驱动电磁线圈的电流需要调整。所述电流转化单元42为电流放大器，其输入电流与输出电流之比为n：1(n>1)。若所述电机10的输入电流为交流时，在所述电流互感器41和所述电流转化单元42之间还设有交-直流转换电路。

初次启用所述恒功率变量泵时，为使恒功率变量泵能够与不同额定功率的电机10适配，首先需要对恒功率变量泵进行状态调试。过程如下：

(1)将功率弹簧244弹力调至最大值，压力阀25初始状态不产生额外压力：启动电机10，恒功率变量泵开始工作。此时功率阀中电磁线圈243磁力远小于功率弹簧244弹力，阀芯242受弹簧力作用而位于功率阀阀体241内左侧端部，功率阀24处于右工位。此时，变量活塞缸23的前腔、后腔分别连通恒功率变量泵输出管线M与油箱B，变量活塞232在液压作用下移动至后腔端部，此时恒功率变量泵排量最大。

(2)在电机10的电流输入端采用电流计测其电流，调大压力阀25压力直至电机电流达到额定电流：由于刚启动的恒功率变量泵不能完全利用电机10提供的功率，即电机10负载较小，故电机输入电流低于额定电流。此时，压力阀25增大的压力可以增加电机10负载，使电机10输入电流达到额定值，由于输入电机10的电压恒定，即有此时电机10的输出功率达到最大值。

(3)调小功率弹簧244弹力，至电流计显示电流开始变小，然后反向调节功率弹簧244至电流恢复额定值。此后保持功率弹簧244与压力阀25状态不变：此过程中，调小功率弹簧244弹力将使得功率阀阀芯242在磁力作用下右移，功率阀24此时处于连通状态的出口流通面积持续减小，直至功率阀24恰变为左工位工作，推动变量活塞232在缸体内左移，减小恒功率变量泵排量。恒功率变量泵排量减小引起电机10输入电流减小。此时调大弹力，功率阀阀芯242位置向右回移，恰进入右工位状态，电机输入电流回升。

上述恒功率变量泵初始调节步骤的目的在于使功率阀阀芯242处于中间临界位置。后续工作工程中，一旦电磁线圈243磁力变大或变小，都会导致功率阀阀芯242偏离所述临界位置，引起变量活塞232移动，实现对恒功率变量泵排量的调节。

经过上述调试过程结束后，所述恒功率变量泵进入正式工作状态。

不同于现有恒功率变量泵需要恒功率变量泵输出压力与输出排量两个参数才能检测恒功率变量泵的功率，本实用新型只需要检测恒功率变量泵的电机耗电功率一个参数就能得出所述恒功率变量泵功率变化情况，并据此调节所述恒功率变量泵的排量。设所述电机耗电功率(即电源输入至电机的功率)与电机输出功率的转化率为η₁，电机输出功率与恒功率变量泵输出功率转化效率为η₂，则当电机工作在额定输出功率时，η₁、η₂几乎不变，因此电机耗电功率与恒功率变量泵输出功率为线性关系，恒功率变量泵功率P_泵＝P_耗电*η₁*η₂。而电机耗电功率由负载确定。当恒功率变量泵输出端后连接的负载增加，电机输出端阻力将相应地增加，引起转速的降低；此时电机转子和旋转磁场的转速差变大，引起电机输入电流变大，电机耗电功率上升。同理，当负载减小，输入电流变小，电机耗电功率下降。而发动机输入电压恒定，根据电机耗电功率P_耗电＝U_耗电I_耗电，输入电流与电机耗电功率正比。因此本方案中通过检测电机10的输入电流来反映电机耗电功率的变化，通过将电机10的输入电流的变化反馈至所述泵体内功率阀24上的电磁线圈243，调节所述电磁线圈243的磁力。所述磁力与所述功率弹簧244的弹力大小不等时，所述功率阀芯242将沿着较大的力的方向偏移，对恒功率变量泵的排量进行与功率变化趋势相反的调节。

因此，根据上述的功率控制原理，在恒功率变量泵正常工作时，所述电机10和所述恒功率变量泵最大功率输出。此时，所述电机输入电流稳定不变，电流互感器41输出稳定的电信号至电流放大器，使得电流放大器输出稳定电流至电磁线圈243。此时电磁线圈243产生的磁力与功率弹簧244的弹力大小相等，二者相互拮抗并保持平衡，使得功率阀阀芯242保持工作于介于左工位与右工位间的临界位置，相应地，变量活塞232不发生移动，恒功率变量泵排量不变。

当恒功率变量泵后接负载增大导致恒功率变量泵功率变大时，电流放大器输出的电流同步变大，电磁线圈243磁力增大，推动阀芯242克服弹簧的弹力向右移动，功率阀24进入左工位，此时变量活塞缸23的后腔通过功率阀24与恒功率变量泵输出管线M相连，所述前腔同样与恒功率变量泵输出管线M相连。由于变量活塞缸23后腔端部横截面积大于前腔，后腔的液压大于前腔液压，使得变量活塞232向前腔端部移动。变量活塞232的移动通过所述连杆234传动至所述斜盘22使其倾斜角减小，使得恒功率变量泵排量减小。恒功率变量泵排量的减小阻止了恒功率变量泵功率的继续增大，此反馈机制持续作用直至恒功率变量泵功率减小并回复至正常工作时的功率值。

当恒功率变量泵后接负载减小导致恒功率变量泵功率变小时，电流放大器输出至电磁线圈的电流同步减小，此时电磁线圈磁力减小，功率弹簧244克服磁力推动阀芯242向左移动，使得功率阀24进入右工位，此时变量活塞缸23的后腔通过功率阀24与油箱B连通，前腔与恒功率变量泵输出管线M连通。由于前腔的液压大于后腔，变量活塞232向后腔方向移动，并通过连杆234传动至斜盘22，使斜盘22倾斜角增大。恒功率变量泵的输出活塞由于斜盘22倾斜角变大而行程变长，进而增大恒功率变量泵排量。恒功率变量泵排量的增大阻止了恒功率变量泵功率的继续减小，此反馈机制持续作用直至恒功率变量泵功率增大并回复至正常工作时的功率值。

在本实施例的变形例中，在上述实施例的基础上，可所述电流转化单元42还包括含PLC的数字电路。请参见图3，所述数字电路包括顺序连接的电流/频率(I/F)转化电路、PLC单元、频率/电压(F/V)转换电路和电压/电流(V/I)转换电路。其中，所述电流/频率(I/F)转化电路还与所述电流互感器电连接，所述电压/电流(V/I)转换电路还与所述电流放大器电连接。所述电流/频率(I/F)转化电路接收所述电流互感器输入的电流信号，并输出正比变化的频率信号至所述PLC单元；所述PLC单元将输入频率信号按预设比例减小后输出至所述频率/电压(F/V)转换电路；所述频率/电压(F/V)转换电路将接受的频率信号正比转化为电压信号并输出至所述电压/电流(V/I)转换电路；所述电压/电流(V/I)转换电路将电压信号同比转化为电流信号后，通过所述电流放大器输出至所述功率阀的电磁线圈243。

具体地，所述PLC单元可选用MSP430F149芯片。所述电压电流转化电路可选用LM3232芯片。

进一步地，还可以设置一个显示屏与所述PLC单元电连接，所述PLC单元输出被测电机的电流值至显示屏进行显示。

在本实施例的又一变形例中，可以将电流互感器41的输出端直接连接至功率阀24的电磁线圈243。所述电流互感器41直接将所述电机输入端电流。

相比于现有技术，本实用新型中对恒功率变量泵通过电流互感器对电机的输入端电流进行检测，得到感应电流。所述感应电流反映了所述恒功率变量泵的功率变化，并通过电流转化单元输出至所述功率阀的电磁线圈改变其磁力，功率阀将通过所述变量活塞带动所述斜盘转动，改变斜盘的倾斜角，以此改变恒功率变量泵的排量实现功率调节。上述过程只需要检测一个参数，且所检测的电机输入电流与恒功率变量泵功率为线性关系，能够同步同幅度地反映恒功率变量泵功率的变化。同时，本方案直接检测电机输入电流作为恒功率变量泵排量的控制量能够保证电机始终以额定功率输出，且通过功率调节能够使所述恒功率变量泵与负载间功率匹配，降低电机到负载间能量传输中的损耗，稳定保持较高的能量转化率。当采用基于PLC单元的数字电路作为电流转化单元时，本实用新型还可以接入上级数控系统实现多变量泵或实现变量泵与其他液压设备联动的自动化集成控制。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种恒功率变量泵，其特征在于：包括电机、泵体和功率反馈单元，所述电机与所述泵体连接以驱动所述泵体的运转；所述功率反馈单元串接于所述电机的电源输入端以及所述泵体之间，其检测所述电机的耗电功率变化并据此输出控制信号至所述泵体以调整所述泵体的排量。

2.根据权利要求1所述的恒功率变量泵，其特征在于：所述功率反馈单元包括一电流互感器，所述电流互感器串接于所述电机的电源输入端以及所述泵体之间，其感应所述电机的电源输入端的电流变化并输出电流信号至所述泵体以调整所述泵体的排量。

3.根据权利要求2所述的恒功率变量泵，其特征在于：所述功率反馈单元还包括电流转化单元，所述电流转化单元串接于所述电流互感器以及所述泵体之间，其将所述电流互感器输出的电流信号按比例转化后输出至所述泵体以调整所述泵体的排量。

4.根据权利要求3所述的恒功率变量泵，其特征在于：所述电流转化单元包括一电流放大器，其串接于所述电流互感器以及所述泵体之间。

5.根据权利要求4所述的恒功率变量泵，其特征在于：所述电流转化单元还包括顺序连接的电流频率转化电路、PLC单元、频率电压转换电路和电压电流转换电路；所述电流频率转化电路与所述电流互感器电连接，所述电压电流转换电路与所述电流放大器电连接。

6.根据权利要求5所述的恒功率变量泵，其特征在于：所述泵体还包括一个调节所述恒功率变量泵排量的功率阀，所述功率阀包括功率阀体以及设置于所述功率阀体内的阀芯、电磁线圈和功率弹簧，所述电磁线圈和功率弹簧分别设置于所述阀芯的两侧并分别对所述阀芯产生推力；所述电磁线圈与所述电流放大器电连接，接收所述电流放大器输入的电流信号并产生磁力作为对所述阀芯的推力。

7.根据权利要求6所述的恒功率变量泵，其特征在于：所述泵体还包括输出活塞缸、斜盘和变量活塞缸；所述斜盘分别与输出活塞缸的输出活塞连接及与变量活塞缸的变量活塞连接；所述功率阀的功率阀体上设置有与变量活塞缸连通的阀进油口一、与为所述恒功率变量泵供油的油箱连通的阀出油口一和与所述恒功率变量泵的输出管线连接的阀出油口二；电机输入端的电流变化时，当所述电磁线圈产生的磁力推力小于所述功率弹簧的推力时，所述阀出油口一与所述油箱连通，当所述电磁线圈产生的磁力推力大于所述功率弹簧的推力时，所述阀出油口二与所述恒功率变量泵的输出管线连通。

8.根据权利要求7所述的恒功率变量泵，其特征在于：所述变量活塞缸包括缸变量活塞缸体，以及设置于所述变量活塞缸体内的变量活塞、变量弹簧和连杆；所述变量弹簧两端分别抵住所述变量活塞缸体与所述变量活塞；所述连杆插设于所述变量弹簧内，其一端与所述变量活塞连接，其另一端与所述斜盘连接。

9.根据权利要求8所述的恒功率变量泵，其特征在于：所述泵体的输出管线还连接有一压力阀，所述压力阀调节所述泵体输出管线端的输出压力；所述功率阀的弹力可被调节，同时调节所述功率弹簧的弹力与所述压力阀的压力能够使所述功率阀的阀芯位于所述功率阀阀体内中部的平衡位置。