Danfoss H1 User guide [zh]

基本信息
H1 轴向柱塞泵
单泵和串泵
powersolutions.danfoss.cn
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
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日期 更改 版本
2018 5 增加了 EDC 控制带角度传感器。
2017 4 增加了 NFPE AC 控制。
2016 5 更新为 Engineering Tomorrow 设计。
2010 11 - 2015 11 多处变更。
2009 7 第一版
BA-0501
AA
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L1213759 | BC00000057zh-CN0701
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
内容
丹佛斯 静液压产品系列
关于本手册的编排.......................................................................................................................................................................... 4
H1 系列静液压泵概述....................................................................................................................................................................4
H1 泵技术规格概述........................................................................................................................................................................ 5
H1 泵参考文献..................................................................................................................................................................................6
功能模块
压力限制阀.........................................................................................................................................................................................7
高压溢流阀 (HPRV) 与补油单向阀............................................................................................................................................7
旁通功能..............................................................................................................................................................................................8
补油溢流阀 (CPRV) ......................................................................................................................................................................... 9
电气排量控制 (EDC)..................................................................................................................................................................... 11
手动排量控制 (MDC)....................................................................................................................................................................12
与发动机转速相关控制 (AC) ....................................................................................................................................................13
与发动机转速相关控制接线图 ...............................................................................................................................................15
三位 (FNR) 电控..............................................................................................................................................................................16
无反馈电比例控制 (NFPE)......................................................................................................................................................... 16
风扇驱动控制 (FDC)..................................................................................................................................................................... 18
手动越权 (MOR)............................................................................................................................................................................. 19
适用于 EDC 控制的斜盘角度传感器.....................................................................................................................................20
适用于 NFPE AC2 控制的斜盘角度传感器....................................................................................................................21
控制压力切断阀(CCO 阀)....................................................................................................................................................22
排量限制器...................................................................................................................................................................................... 23
使用寿命...........................................................................................................................................................................................23
速度和温度传感器........................................................................................................................................................................24
工作参数
输入转速...........................................................................................................................................................................................27
系统压力...........................................................................................................................................................................................27
伺服压力...........................................................................................................................................................................................28
补油压力...........................................................................................................................................................................................28
补油泵吸油压力.............................................................................................................................................................................28
壳体压力...........................................................................................................................................................................................28
外轴封压力...................................................................................................................................................................................... 29
温度和粘度...................................................................................................................................................................................... 29
系统设计参数
过滤系统 ..........................................................................................................................................................................................30
过滤.....................................................................................................................................................................................................31
液压油选择...................................................................................................................................................................................... 35
油箱.....................................................................................................................................................................................................36
壳体泄油...........................................................................................................................................................................................36
补油泵................................................................................................................................................................................................37
轴承负载与寿命 ............................................................................................................................................................................38
法兰安装负载................................................................................................................................................................................. 38
主轴扭矩...........................................................................................................................................................................................40
主轴选项和扭矩等级...................................................................................................................................................................41
系统噪音产生原因及降低措施................................................................................................................................................42
选型公式...........................................................................................................................................................................................43
描述............................................................................................................................................................................................... 24
工作原理......................................................................................................................................................................................24
磁环............................................................................................................................................................................................... 24
配合插头......................................................................................................................................................................................24
速度传感器 4.5 8 V 技术数据........................................................................................................................................ 25
温度传感器数据....................................................................................................................................................................... 25
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基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵

丹佛斯 静液压产品系列

关于本手册的编排

本手册的开头提供了 H1 系列的所有排量泵的概述。其中包括工作参数的定义和系统设计考量因素。
本手册的后续章节会详细介绍每种排量规格具体的工作参数限制,同时也会详细列出可提供的排 量、特征和不同选项。

H1 系列静液压泵概述

H1 系列闭式回路轴向柱塞变量泵与所有现有的 丹佛斯 液压马达一起使用,以实现液压能量的传递及 控制。H1 轴向柱塞变量泵采用斜盘式设计,主要应用于闭式回路系统。
可通过将斜盘倾斜至中位(零排量)的对侧来改变输出流量方向。流量与泵的输入转速和排量成正 比。后者可在零和最大排量之间任意调节。
在整个液压系统中,H1 泵可与其他丹佛斯泵和马达组合使用。
丹佛斯静液压产品分为 14 种不同排量 (cm³ [in³])
045 053 060 068 069 078 089 100 115 130 147 165 210 250
45.0
53.8
60.4
68.0
69.0
78.0
89.2
101.7
115.8
130.8
147.0
165.0
211.5
[2.75]
[3.28]
[3.69]
[4.15]
[4.22]
[4.76]
[5.44]
[6.21]
[7.07]
[7.98]
[8.97]
[10.07]
丹佛斯 静液压产品经过设计,具有不同压力、负载寿命与控制能力:
电比例排量控制 (EDC)
三位控制 (FNR)
无反馈电比例控制 (NFPE)
与发动机转速相关控制 (AC)
风扇驱动控制 (FDC)
手动排量控制 (MDC)
控制压力切断阀 (CCO)
具备高功率密度,所有泵均使用集成的电液伺服柱塞组件来控制油液的流量(速度)和流向。 与 丹佛斯 系列 PLUS+1 微控制器兼容,安装简易,即插即用。
结构更紧凑,重量更轻
更好的可靠性和性能
[12.91]
251.7 [15.36]
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请访问 丹佛斯 网站或合适的产品主页,选择适合您的闭式系统元件。
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基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
丹佛斯 静液压产品系列

H1 泵技术规格概述

下表所示为本手册出版时可用的一系列 H1 泵,它们具有各自不同的速度、压力、重量和安装法兰:
特征
排量
cm³ [in³]
额定转速
min-1 (rpm)
最大转速
min-1 (rpm)
最大工作压
1)
bar [psi]
最大压力
bar [psi]
净重不含 PTO 和过滤 器); kg [lb]
安装法兰
1)
超过最大工作压力的应用压力,需得到 丹佛斯 应用部门的批准。
045 053 060 068 069 078 089 100 115 130 147 165 210 250
45.0 [2.75]
3400 3400 3500 3500 3500 3500 3300 3300 3200 3200 3000 3000 2600 2600
3500 3500 4000 4000 4000 4000 3800 3800 3400 3400 3100 3100 2800 2800
420 [6090]
450 [6525]
单泵: 41 [90] 串泵: 65 [143]
SAE B 2 孔法
53.8 [3.28]
380 [5510]
400 [5800]
SAE B 2 孔法
60.4 [3.69]
420 [6090]
450 [6525]
50 [110]50[110]56[123]56[123]62[137]62[137]83[187]83[187]96[211]96[211]
SAE C 4 孔法
68.0 [4.15]
380 [5510]
400 [5800]
SAE C 4 孔法
69.2 [4.22]
450 [6525]
480 [6960]
SAE C 4 孔法
控制选项
规格 045/053 串泵 045/053 单泵 EDC
MDC
FNR
NFPE
FDC
AC
060/068 069/078 089/100 115/130 147/165 210/250
78.1 [4.77]
450 [6525]
480 [6960]
SAE C 4 孔法
89.2 [5.44]
450 [6525]
480 [6960]
SAE C 4 孔法
101.7 [6.21]
450 [6525]
480 [6960]
SAE C 4 孔法
115.2 [7.03]
450 [6525]
480 [6960]
SAE D 4 孔法
130.0 [7.93]
450 [6525]
480 [6960]
SAE D 4 孔法
147.2 [8.98]
450 [6525]
480 [6960]
SAE D 4 孔法
165.1 [10.08]
450 [6525]
480 [6960]
SAE D 4 孔法
211.5 [12.91]
450 [6525]
480 [6960]
163 [360]
SAE E 4 孔法
251.7 [15.36]
450 [6525]
480 [6960]
163 [360]
SAE E 4 孔法
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关于更多详细信息,请访问网站 http://www.powersolutions.danfoss.com/literature/ 或者参阅 H1
6
文献
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泵参考
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
丹佛斯 静液压产品系列

H1 泵参考文献

关于 H1 泵的现有文献
标题
H1 轴向柱塞泵,单泵和串泵 产品系列概览 H1 轴向柱塞泵,单泵和串泵 基本信息 H1 轴向柱塞串泵,规格 045/053 技术样本 H1 轴向柱塞单泵,规格 045/053 技术样本 H1 轴向柱塞单泵,规格 060/068 技术样本 H1 轴向柱塞单泵,规格 069/078 技术样本 H1 轴向柱塞单泵,规格 089/100 技术样本 H1 轴向柱塞单泵,规格 115/130 技术样本 H1 轴向柱塞单泵,规格 147/165 技术样本 H1 轴向柱塞单泵,规格 210/250 技术样本 H1 轴向柱塞单泵,规格 045/053 服务手册 H1 轴向柱塞串泵,规格 045/053 服务手册 H1 轴向柱塞单泵,规格 069–165 服务手册
文献类型 订货号
旧版 新版
L1012919 AM00000001en-US 11062168 BC00000057en-US 11063345 BC00000060en-US 11063344 BC00000059en-US 11071685 BC00000074en-US 11062169 BC00000058en-US 11069970 BC00000067en-US 11063346 BC00000198en-US 11063347 BC00000061en-US L1208737 BC00000207en-US 520L0958 AX00000104en-US 520L0928 AX00000103en-US 520L0848 AX00000087en-US
提供所有排量泵的数据表。
更多现有文献
标题
H1 泵电比例排量控制 (EDC) 电气安装 H1 泵三位电控 (FNR) 电气安装 H1 泵无反馈电 比例排量控制 (NFPE) 电气安装 H1 泵与发动机转速相关控制 (AC) 技术样本 H1 与发动机转速相关控制用于 PLUS+1 控制器
MC024
速度和温度传感器 技术样本
压力传感器 技术样本
外部远程补油压力过滤器 技术样本
液压油清洁度设计指南 技术样本
文献类型 订货号
技术样本
请参阅 http://www.powersolutions.danfoss.com/literature/
旧版 新版
11022744 BC00000255en-US 11025001 BC00000269en-US 11025002 BC00000270en-US L1223856 BC00000213en-US L1120636 BC00000201en-US
11046759 BC00000047en-US L1007019 BC00000178en-US 11064579 BC00000064en-US 520L0467 BC00000095en-US
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基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵

功能模块

压力限制阀

压力限制阀为系统提供压力保护,当系统压力达到压力限制阀设定值时,压力限制阀开启并通过动 态调节斜盘的位置来使泵的输出压力保持在压力限制阀的设定值。压力限制阀是是一个非能耗(无 热量产生)的压力调节装置。
传动回路的两侧都有一个可单独设定的专用压力限制阀。如需要压力限制功能,泵两侧必须配置压 力限制阀。可通过泵型号代码为每个系统工作油口采用不同的压力设定值。
压力限制阀的设定值是高压侧和低压侧之间的相对压差。当达到限压阀的设定值时,压力限制阀开 启将压力油引至伺服活塞低压侧。改变伺服活塞两端的压差可快速改变泵的排量。当系统压力达到 压力限制阀的设定值以后,压力限制阀开启使泵的排量变小直到系统压力下降到限压阀设定值以 下。
在负载憋死工况,压力限制阀将起作用以减少泵的排量至泵中位附近。为调节系统压力,泵斜盘需 要在两个方向运动,包括增加斜盘角度(如制动工况下,防止发动机超速)或减少斜盘角度并摆过 中位(如张力机绞盘恒张力自动反向放缆)。
H1 单泵压力限制阀是的可选项,而串泵不可选。

高压溢流阀 (HPRV) 与补油单向阀

所有 H1 泵都配置有高压溢流阀和补油单向阀的组合阀。高压溢流阀是能耗(发热)压力控制阀,限 制系统压力高于设定值。补油单向阀为工作回路的低压侧补充油液。传动回路的两侧都有各自的高 压溢流阀 (HPRV),此阀在出厂时设定好,且不可调。当系统压力超过该阀的出厂设定值时,高压侧 压力油就会通过高压溢流阀进入补油通道,并通过相对侧补油单向阀进入低压系统回路。
可通过泵型号代码为每个系统工作油口采用不同的压力设定值。当高压溢流阀与压力限制阀组合使 用时,高压溢流阀的出厂设定值始终高于限压阀设定值。当只有高压溢流阀时,泵的系统压力选型 代码反映的是高压溢流阀的设定值。
配置压力限制阀和高压溢流阀的泵的系统压力型号代码反映的是压力限制阀的设定值。
高压溢流阀的出厂标定是在低溢流流量工况下进行的。任何应用或工况中,如实际溢流流量高于出 厂标定时的流量,将导致系统压力高于溢流阀设定值。关于具体的应用情况评估,请咨询工厂。高 压溢流阀频繁开启将会在闭式回路中产生热量,并可能造成泵内部元件损坏。
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C
A
B
MA
S
M3
C2
C1
M4
M5
MBL4
L2
M6 1 2
R2
R1
M14
F00B F00A
CW
P003 418E
C1
C1
C2C2
M14
M14
CW
F00B
F00A
F00B F00A
A
B
MA
E
C D
MD
MB
M3
L3
MC
M4
M5
M4
M5
PTO
X7
P003 207E
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
功能模块

旁通功能

单泵高压溢流阀还提供回路旁通功能,两个高压溢流阀的外六角螺堵同时机械旋出 3 圈将触发旁通 功能。通过触发旁通功能机械式的将工作回路的 A B 两侧与补油通道联通。这样使得在泵轴或发 动机不运转的情况下,机器或者负载能被移动。
串泵不具备旁通功能。
必须避免超速和长距离负载/车辆移动。负载或车辆移动速度不能超过最大速度的 20% 且持续时间不 超过 3 分钟。否则可能导致驱动马达损坏。当不再需要旁通功能时,请注意将高压溢流阀的六角螺 堵复位到正常工作位置。
系统原理图单泵
警告
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系统原理图串泵
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A
B
MA
S
M3
C2
C1
M4
M5
MBL4
L2
M6 1 2
R2
R1
M14
F00B F00A
CW
P003 418E
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
功能模块

补油溢流阀 (CPRV)

补油溢流阀是一个直动式的溢流阀,当压力超过设定值时起作用并溢流至泵壳体。补油溢流阀将补 油压力维持在设定值,这个设定值高于壳体压力。补油压力通常在泵转速为 1800 rpm 的条件下进行 设定。
在前进或者后退时,补油压力会略低于中位时的压力。补油溢流阀的设定值已在泵的选型代码中详 细说明。通常流量每增加 10 l/min [17.4 - 21.8 psi 2.64 US gal/min] 补油压力增加 1.2 - 1.5 bar 。对于 外置补油泵,按照下表设定补油溢流阀 (CPRV)
外置补油泵补油溢流阀设定所需流量
单泵 045/053
串泵 045/053
单泵 060/068/069/078/089/100/115/130/147/165
单泵 210/250
系统原理图单泵
15 l/min 3.9 US gal/min
30 l/min 7.9 US gal/min
22.7 l/min 6.0 US gal/min
40.0 l/min 106 US gal/min
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L1213759 | BC00000057zh-CN0701 | 9
C1
C1
C2C2
M14
M14
CW
F00B
F00A
F00B F00A
A
B
MA
E
C D
MD
MB
M3
L3
MC
M4
M5
M4
M5
PTO
X7
P003 207E
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
功能模块
系统原理图串泵
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L1213759 | BC00000057zh-CN0701
P003 191
Feedback from Swash plate
PTF00B
M14
C1 C2
F00A
P003 478E
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
功能模块

电气排量控制 (EDC)

EDC 原理
EDC 是一种排量(流量)控制。泵的斜盘角度比例对应于输入命令,因此对于一定的输入信号车辆 或负载速度(假设不受效率的影响)仅与发动机速度或马达排量相关。
电气排量控制 (EDC) 由一个三位四通控制阀芯及一对安装在其两侧的比例电磁铁组成。比例电磁铁将 输入电信号转换为推力作用于此阀芯,阀芯移动使压力油进入双作用伺服活塞的一侧, 伺服活塞在 两侧压差的作用下带动斜盘角度变化,从而实现泵排量在正向最大排量和反向最大排量之间无级变 化。在某些情况下,例如:油液受到污染时,控制阀芯有可能卡住,会导致泵保持在某一排量下而 不能正常的变量。
在控制阀芯前的供油管路内装有一个可更换维修的 125μm 滤网。
EDC
控制
©
Danfoss | 2018 5
EDC
原理图
EDC 工作原理
EDC 控制信号为脉宽调制 (PWM) 电流信号。脉宽调制能够更精确地控制电磁铁的电流。PWM 信号通 过电磁铁转换成推力作用于控制阀芯,控制阀芯的运动是的泵伺服活塞一侧与控制油路联通,另一 侧与壳体联通。伺服活塞在两侧压差的作用下带动斜盘转动。
斜盘反馈连杆反作用于控制连杆、同时一根线性弹簧将斜盘位置通过力反馈至电磁控制阀芯。当斜 盘位置反馈弹簧力与操作员施加的输入命令对应电磁铁产生的电磁力平衡时,控制系统达到平衡状 态。控制机构构成闭环回路,即使系统工作 压力随负载发生变化,伺服控制机构仍能保持斜盘在设 定位置。
L1213759 | BC00000057zh-CN0701 | 11
P301 749
P005 701
M14
M5
M4
M3
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
功能模块
伺服活塞组件和线性控制弹簧具有一定的预加载力使得 EDC 具有中位死区。一旦控制电流达到中位 阀值电流,斜盘角度将立即变化并比例与控制电流信号大小。为了尽量减少中位死区的影响,推荐 控制器或操作输入设备集成中位死区电流快跳功能,以消除中位死区的影响。
控制阀芯处于中位时,伺服活塞组件两侧存在一定的预载压力。
当控制输入信号丢失或取消时,或补油压力损失时,伺服活塞带动斜盘在对中弹簧的作用下自动回 到中位。

手动排量控制 (MDC)

MDC 原理
手动排量控制模块 (或 MDC) 由转动轴和其顶端的一个手柄组成。转动轴与反馈连杆通过偏心连接。 反馈连杆的一端与控制阀芯相连。另一端与泵的斜盘相连。这种设计在无需弹簧的情况下实现了位 移反馈。转动轴转动带动阀芯移动,从而使压力油进入泵的双作用伺服活塞的一侧。
伺服活塞在两侧压差的作用下转动斜盘,从而改变泵的排量。同时,斜盘运动反馈给控制阀芯,使 得斜盘的转动角度比例与控制手柄的旋转角度。MDC 控制让泵的排量在正向和反向零排量与全排量 之间无极变化。
MDC 通过在操作机构和控制模块之间安装静态 O 形圈进行密封。其主轴通过一个低摩擦的专用 O 形 圈进行密封。该专用 O 形圈具备特殊的唇形密封,可防尘、防水且耐腐蚀性液体或气体。
MDC
MDC
控制
原理图
12 | © Danfoss | 2018 5
MDC 工作原理
与其他控制不同,MDC 阀芯存在一个机械死区。在机械操作过程中需要克服这个死区。
MDC 内部含有一个止动块,以防止将手柄转动至任何不适当的位置。内部止动块不受拉线行程的任 何限制,轴上施加的扭矩始终不要超过 20 Nm。客户必须安装一些支架来限制拉线的设定范围。
L1213759 | BC00000057zh-CN0701
P005 702
M14
M5
M4
M3
P003 544
CAN PPC PSC PPU
CC2
CC1
WARRANTY VOID IF REMOVED
CC3
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
功能模块
MDC 在沿中位方向存在一个复位力矩。这消除了拉线和控制手柄之间机械连接带来的冲击。当拉线 连接中断时,通过恢复力矩将转动轴转回中位。不可强制性将拉线或手柄推回中位!
中位启动开关
MDC controls are available with neutral start switch (NSS). The NSS contains an electrical switch that provides a signal of whether the control is in neutral. The signal in neutral is normally closed (NC).
MDC NSS schematic diagram

与发动机转速相关控制 (AC)

AC-1 AC-2 静液压驱动系统包含一个 H1 变量泵、嵌入式控制器和 PLUS+1® 软件服务工具,客户可 以对机器参数进行自行设定从而对车辆性能进行优化。嵌入式控制器输出一个电信号驱动其中一个 电磁铁,从而将补油压力引到泵伺服缸的一侧。AC 不具备机械反馈机构,但是 AC-2 可以通过斜盘 角度传感器的输出实现斜盘角度位置的电子反馈。
泵排量与电磁铁信号电流成正比,但是这也随着泵输入速度和系统压力的变化而改变。系统压力升 高,泵排量减小的特性使得泵具备了功率限制功能。一个典型的响应特性会在后续的章节中给出。
在某些情况下,例如:油液受到污染时,控制阀芯有可能卡住,会导致泵保持在某一排量下而不能 正常的变量。
在控制阀芯前的供油管路内装有一个可更换维修的 125μm 滤网。
与发动机转速相关控制
(AC)
©
Danfoss | 2018 5
L1213759 | BC00000057zh-CN0701 | 13
P301 236
C2C1
F00A T PF00B
基本信息 H1 轴向柱塞泵单泵和串泵
功能模块
与发动机转速相关控制
(AC)
原理图
14 | © Danfoss | 2018 5
L1213759 | BC00000057zh-CN0701
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