金杯系列液压泵具有四个关键性的优势特征:
特征1 凸轮斜盘与斜盘支座的变量斜盘组件 凸轮盘与凸轮座的配合之间采用静压平衡支承,使凸轮盘在变量过程中的摆动十分平稳,而其它泵常用的耳轴和滚子轴承支承的变量斜盘结构容易产生噪声。凸轮盘与凸轮座的这种结构具有较好的刚性,加之取消了滚子轴承,故噪声低、滞环小。在凸轮盘和凸轮座组件的两侧装有变量叶片,凸轮盘的位置变化即由该两叶片驱动确定。实际上,这种压力驱动的叶片组件是凸轮盘的一部分,提供了对液压泵变量的完全直接和十分精确的控制。此外,由于没有任何像变量活塞那样的机械连接,这种凸轮式结构的变量斜盘机械磨损和应力均较小,因此响应快、功能稳定、故障少。
特征2 独特的伺服控制机构 从控制泵的输出,通过转转伺服控制器,到变量叶片的控制腔,这一套伺服变量系统具有十分稳定可靠的控制功能,其对系统压力变化的补偿使得变量控制对输入指令的响应几乎是瞬时的。当泵的排量与旋转伺服控制器的输入指令相符时,控制油液即被封闭在叶片控制腔内,由于变量叶片的结构十分紧凑,被封闭油液的容积很小、很稳定。当指令信号变化时,压力平衡的旋转伺服控制器将伺服叶片的一侧控制腔与液压泵壳体接通,而将另一侧控制腔与伺服控制油接通,使凸轮盘摆动。同时,与变量斜盘组件连接的叶片控制腔的两个油口具有位置反馈的作用,当凸轮盘摆动到指令信号要求的位置时,恰好再次将进、出叶片控制腔的伺服油路切断,凸轮盘定位。压力平衡的旋转伺服输入杆保证了只需很小力矩作为输入信号。叶片控制腔油口与旋转伺服柄之间的精确配合使误差信号随时得到纠正。旋转伺服柄由加在伺服转轴上的外部信号控制,其输入信号的的范围为19º至-19º。此外,还可以加入其它附加控制,详情后文讨论。
特征3 伺服压力的控制 伺服压力由伺服溢流阀确定,由于补油油液首先流经伺服压力系统,故需始终保证对伺服压力的控制。在伺服溢流阀中有一个“压力模拟销”,可使伺服压力随系统压力的升高而升高,升高的比率为:系统压力每升高69bar(1000psi),伺服压力升高2.8bar(40psi)。伺服压力的这种随动变化,使泵在负载变化时,其伺服变量系统的性能不受影响。
特征4 缸体大轴承 金杯泵采用大轴承对缸体进行支承的结构,该大轴承用于承受柱塞作用在与传动轴成夹角的变量斜盘上而造成的径向负载,限制了缸体工作时“歪斜”的可能性,保证了缸体与配流盘的牢固贴合。此外,这样的结构设计避免了大尺寸的传动轴轴承的使用,大大地减小了柱塞孔的分布园直径。