VICKERS威格士PVXS系列柱塞泵控制方式詳細解析

VICKERS威格士PVXS系列柱塞泵作為高壓重載型軸向柱塞泵,核心優勢之一在于模塊化、多維度的控制方式設計。該系列支持9種主流控制方式及多種組合配置,通過精準調節斜盤角度實現排量連續變化,適配開式回路下不同工業工況的壓力、流量及功率需求。其控制系統采用先導式架構與壓力平衡設計,兼具響應迅速、穩定性高、節能高效的特點,以下對各核心控制方式進行詳細拆解。
一、核心獨立控制方式詳解
PVXS系列的獨立控制方式可根據調節信號類型(機械、液壓、電氣)分為三大類,每種方式均配備專屬控制模塊,可直接適配全排量規格(66-250 cc/rev),具體參數與特性如下:
(一)液壓先導控制類
1. 壓力補償控制(代碼:DF)
核心定義:通過液壓先導式壓力補償器感知系統壓力,自動調節斜盤角度改變排量,實現全流量范圍內的恒壓輸出,是工業場景中最常用的基礎控制方式。
工作原理:系統壓力通過反饋油口傳遞至補償器閥芯,當壓力達到設定值時,閥芯移動推動控制缸調節斜盤角度,減小排量;當系統壓力低于設定值時,復位彈簧驅動閥芯回位,排量恢復至最大值。
關鍵參數:壓力調節范圍20-350 bar(覆蓋系列額定壓力全范圍),響應時間≤50ms;支持遠程壓力設定,遠程控制油口壓力范圍0.8-10 bar。
結構特點:采用Hydrokraft標準壓力補償器,內置遠程控制油口,穩定性高;可通過手動旋鈕、液壓信號或電氣信號(需搭配轉換模塊)三種方式設定壓力,適配不同自動化程度需求。
適用場景:金屬成型設備(壓力機、管彎機)、液壓試驗臺、通用工業動力站等需要穩定壓力輸出的工況,可直接應對420 bar峰值壓力的瞬時沖擊。
2. 帶壓力限制器的功率控制(代碼:LR)
核心定義:通過控制泵的p/Q特性呈雙曲線變化,實現恒定轉速下驅動扭矩(功率)恒定,達成“高壓小流量、低壓大流量”的節能匹配,同時集成壓力限制功能防止系統過載。
工作原理:基于“壓力×流量=功率”恒定公式,控制器通過感知進出口壓差調節斜盤角度。當系統壓力升高時,自動減小排量;壓力降低時增大排量,確保功率始終穩定在設定值。
關鍵參數:功率調節范圍0.5-75 kW(隨泵排量變化),最小工作壓力Pmin≈20 bar,最大工作壓力Pmax=350 bar;雙曲線特性可在Pmin-Pmax之間連續調整,調節精度±2%。
結構特點:集成壓力限制器與功率調節閥芯,雙重保護設計;支持機械旋鈕精細調節功率設定值,適配劇烈工況下的長時間穩定運行。
適用場景:冶金設備(軋鋼機、加熱爐)、大型擠壓機、高壓注塑機等高壓重載且流量需求波動大的工況,可降低系統能耗15%-30%。
(二)機械調節控制類
1. 手輪排量控制(代碼:HG,特殊特征)
核心定義:通過手動旋轉手輪調節斜盤角度,實現排量的機械鎖定,適用于流量固定且無需自動調節的簡單工況,屬于特殊定制化控制方式。
工作原理:手輪通過絲杠傳動連接控制缸推桿,旋轉手輪時直接改變控制缸行程,進而固定斜盤角度,排量鎖定范圍0-100%,調節精度±1%。
結構特點:配備刻度盤(精度0.5 cc/rev)與鎖緊螺母,調節后可鎖定位置防止振動松動;手輪扭矩≤5 N·m,操作便捷。
適用場景:小型專用液壓系統、手動控制設備、試驗臺校準裝置等,通常需結合溢流閥使用以保障系統壓力安全。
2. 螺桿調整控制(代碼:FE,特殊特征)
核心定義:通過螺桿機構實現排量的固定設定,調節后工作期間無法修改,適用于需要高精度重復動作的劇烈工況,屬于一次性校準式控制方式。
工作原理:通過專用工具旋轉螺桿調整控制缸限位,設定固定斜盤角度,排量范圍50%-100%(可定制0-100%);設定完成后通過墊圈鎖定,防止位移。
結構特點:無外露調節部件,防護等級IP65,適應粉塵、振動等惡劣環境;調節精度±0.3%,重復定位誤差小。
適用場景:礦山機械、港口起重設備、連續作業的生產線等需要長期穩定流量輸出,且無需現場調節的工況。
(三)電氣信號控制類
1. 比例排量控制(代碼:SP/SM)
核心定義:排量與外部電氣信號成比例線性變化,實現流量的精準閉環控制,適配自動化程度高的液壓系統,SP與SM的區別在于信號類型適配不同。
工作原理:接收外部電氣信號(SP適配0-10 V電壓信號,SM適配4-20 mA電流信號),通過電液比例閥轉換為液壓控制信號,驅動斜盤角度調節,排量與信號強度呈線性關系。
關鍵參數:信號響應時間≤30ms,比例精度±1.5%;最大控制頻率10 Hz,支持高頻動態調節;適配排量范圍0-100%,可通過軟件設定調節死區。
結構特點:集成信號放大器與反饋傳感器,實現閉環控制;具備過壓、過流保護功能,防護等級IP64,適應工業車間電磁環境。
適用場景:自動化生產線、精密加工設備、數控液壓系統等需要遠程精準流量調節的工況,可直接接入PLC控制系統。
2. 電機排量控制(代碼:ES)
核心定義:通過小型伺服電機驅動調節機構,實現排量的遠程自動控制,可實現多檔位或連續無級調節,響應速度快且控制精度高。
工作原理:伺服電機接收脈沖信號,通過減速機構驅動斜盤調節組件,排量調節范圍0-100%;配備編碼器反饋實際排量,形成閉環控制。
關鍵參數:電機功率100-300 W(隨泵排量變化),調節速度0-10%排量/秒(可設定);控制精度±0.5%,定位誤差小。
結構特點:電機與調節機構采用密封式連接,適應潮濕、多塵環境;支持緊急手動調節功能,保障系統冗余運行。
適用場景:大型船舶甲板機械、 offshore平臺設備、智能液壓系統等需要遠程無級調節且要求高精度定位的工況。
3. 壓力信號比例控制(代碼:DP)
核心定義:排量與系統壓力反饋信號成比例變化,實現壓力-流量的自適應調節,無需外部電氣信號,屬于被動式精準控制方式。
工作原理:通過壓力傳感器采集系統壓力信號,轉換為液壓控制信號,驅動斜盤角度調節;可預設壓力-排量比例曲線,實現不同壓力區間的流量自適應匹配。
關鍵參數:壓力采集范圍0-420 bar,比例精度±2%;響應時間≤40ms,適應壓力波動頻繁的工況。
結構特點:集成壓力采集與調節模塊,無需額外配置傳感器;具備壓力過載保護功能,當壓力超過420 bar峰值時自動將排量降至零。
適用場景:波動負載設備(如破碎機、振動篩)、自適應液壓系統等需要根據壓力自動調整流量的工況。
4. 停泊控制(代碼:DQ)
核心定義:通過控制信號將泵排量降至接近零(≤1%最大排量),減少系統空載泄漏與能耗,屬于節能輔助控制方式,需與其他主控制方式組合使用。
工作原理:接收外部觸發信號(液壓或電氣),驅動控制閥芯將斜盤角度鎖定在接近零的位置,泵處于低功耗停泊狀態;觸發信號解除后,自動恢復至原控制方式的排量設定。
關鍵參數:停泊響應時間≤20ms,空載功耗降低85%以上;支持手動解除停泊,保障緊急工況下的快速啟動。
結構特點:模塊化設計,可直接集成于其他控制模塊(如DF、LR),無需額外安裝空間;具備防誤觸發功能,需持續信號維持停泊狀態。
適用場景:間歇式工作設備(如液壓機、電梯)、多泵聯動系統等存在長時間空載等待的工況,可顯著降低系統能耗。
二、主流控制方式組合邏輯與應用
PVXS系列支持控制方式的靈活組合,通過模塊疊加實現多維度精準控制,常見組合方案及應用場景如下表所示:
組合方案
核心功能
適配型號示例
典型應用場景
DF+DQ(壓力補償+停泊)
常態恒壓輸出,空載時自動停泊節能,觸發后快速恢復恒壓狀態
PVXS-130-M-R-DF-DQ-0000-000
船舶甲板絞車、間歇式壓力機
LR+DQ(功率控制+停泊)
恒定功率適配波動負載,空載停泊節能,兼顧重載穩定性與空載經濟性
PVXS-250-M-R-LR-DQ-0000-000
冶金軋鋼機、大型擠壓機
SP+DF(比例排量+壓力補償)
遠程精準調節流量,同時具備恒壓保護,防止系統超壓
PVXS-090-M-R-SP-DF-0000-000
自動化精密加工設備、數控液壓試驗臺
ES+DQ(電機排量+停泊)
伺服電機遠程無級調節排量,空載自動停泊,適配高頻動態調節場景
PVXS-180-M-R-ES-DQ-0000-000
offshore平臺設備、智能生產線液壓系統
說明:組合控制需確保各模塊控制邏輯兼容,優先選擇廠商預配置的組合方案;定制化組合需提供詳細工況參數,由廠商完成控制邏輯匹配與調試。
三、控制方式選型與使用注意事項
(一)選型核心原則
- 根據系統自動化程度:手動控制選HG/FE,半自動選DF/LR,全自動選SP/SM/ES/DP
- 根據負載特性:波動負載選LR/DP,恒定壓力選DF,恒定流量選HG/FE,動態調節選SP/ES
- 根據節能需求:存在空載等待工況必選DQ組合,高壓波動工況優先選LR
- 根據環境條件:惡劣環境選FE/ES(密封防護好),電磁干擾強選DF/LR(液壓控制抗干擾)
(二)使用注意事項
1. 油液要求:所有控制方式均需保證油液清潔度≥NAS 7級,粘度22-46 mm²/s;液壓先導控制模塊對油液雜質敏感,建議在控制油路上增設10 μm精過濾器。
2. 調節操作:DF/LR/HG的機械調節需在泵停機狀態下進行,避免帶壓操作導致調節部件損壞;SP/ES的電氣參數需在系統調試階段逐步校準,避免超范圍設定。
3. 溫度適配:控制模塊工作溫度范圍-25℃-90℃,低于0℃時需預熱油液,防止液壓油粘度增大影響響應速度;高于80℃時需加強散熱,避免密封件老化。
4. 維護要點:定期檢查控制模塊的密封與連接狀態,液壓先導控制模塊每運行2000小時更換密封件;電氣控制模塊每6個月校準一次比例精度與反饋信號。
注:本文控制方式參數基于2025年威格士官方技術手冊及授權代理商公開資料整理,具體型號的控制模塊配置以廠商最新產品規格書為準;控制方式的調試需由專業技術人員操作,避免因參數設置不當導致泵或系統損壞。
?-???發布時間:2025-12-27 ???-?




