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常见问题

齿轮泵 代替柱塞泵功能的技术分析

文章来源:admin 更新时间:2018-12-10
  因受定 排量的结构限制,通常认 为齿轮泵仅能作恒流量液压源使用。然而,附件入 螺纹联接组合阀方案对于提高其功能、降低系 统成本及提高系统可靠性是有效的,因而,齿轮泵 的性能可接近价昂、复杂的柱塞泵。
  例如在 泵上直接安装控制阀,可省去 泵与方向之间管路,从而控制了成本。较少管 件及连接件可减少泄漏,从而提 高了工作可靠性。而且泵 本身安装阀可降低回路的循环压力,提高其工作性能。下面是 一些可提高齿轮泵基本功能的回路,其中有 些是实践证明可行的基本回路,而有些则属创新研究。
  卸载回路
  卸载元 件将在大流量泵与小功率单泵结合起来。液体从 两个泵的出口排出,起到达到预定压力和(或)流量。这时,大流量 泵便把流量从其出口循环到入口,从而减 少了该泵对系统的输出流量,即将磁 的功率减少至略高于高压部分工作的所需值。流量降 低的百分比取决于此时未卸载排量占总排量的比率,组合或 螺纹联接卸载阀减少乃至消除了管路、孔道和 辅件及其它可能的泄漏。
  最简单 的卸载元件由人工操纵。弹簧使 卸载阀接通或关闭,当给阀一操纵信号时,阀的通 断状态好被切换。杠杆或 其它机械机构是操纵这种阀的最简单方法。
  导控(气动或液压)卸载阀 是操纵方式的一种改进,因为此 为阀可进行远程控制。其最大 的进展是采用电气或电子关控制的电磁阀,它不仅可用远程控制,而且可 用微机自动控制,通常认 为这种简单的卸载技术是应用的最佳情况。
  人工操 纵卸载元件常用于为快速运作而需大流量及快速运作而需大流量及为精确控制而减少流量的回路,例如快 速伸缩的起重臂回路。图1所示回 路的卸载无操纵信号作用(左位)时,回路一直输出大流量。对于常开阀,在常态 下回路将输出小流量。压力传 感卸载是最普遍的方案。如图2所示,弹簧作 用使卸载阀处于其大流量位置(左位)。回路压 力达到溢流阀预调值时,溢流阀开启,卸载阀 在液压下和作用下切换至其小流量位置(右位)。压力传 感卸载阀基本上是一个达到系统压力即卸的自动卸载元件,普遍用 于测程仪分裂和液压虎钳中。
  流量传 感卸载回路中的卸载阀也是由弹簧将其压向大流量位置(左们)。该阀中 的固定节流孔尺寸按设备的发动机最佳速度所需流量确定。若发动 机速度超出此最佳范围,则节流 小孔压降将增加,从而将 卸载阀移位至小流量位置(右位)。因此大 流量泵相邻的元件做成可对最大流量节流的尺寸,故此回路能耗少、工作平稳且成本较低。这种回 路的典型应用是,限定回 路流量达最佳范围以提高整个系统的性能,或限定 机器高速行驶期间的回路压力。常用于 垃圾运载卡车等。
  压力流 量传感卸载回路的卸载阀也是由弹簧压向大流量位置(左位),无论达 到预定压力还是流量,都会卸载。设备在 空转或正常工作速度下均可完成高压工作。此特性 减少了不必要的流量,故降低了所需的功率。因为此 种回路具有较宽的负载和速度变化范围,故常用于挖掘设备。
  具有功 率综合的压力传感卸载回路,它由两 组略加变化的压力传感卸载泵组成,两组泵 由同一原动机驱动,每台磁 接受另一卸载泵的导控卸载信号。此咱传 感方式称之为交互传感,它可使 一组泵在高压下工作而另一级泵大流量下工作。两只溢 流阀可按每个回路特殊的压力调整,以使一 台或两台泵卸载。此方案 减少了功率需求,故可采 用小容量价廉原动机。
  所示为 负载传感卸载回路。当主控阀的控制阀(下腔)无负载传感信号时,泵的所有流量经阀1、阀2排回油箱;当给此 控制阀施加负载传感信号时,泵向回路供液;当泵的 输出压力超过负载传感阀的压力预定值时,泵仅向 回路提供工作流量,而多余流量经阀2的节流位置(上位)旁通回油箱。带负载 传感元件的齿轮泵与柱塞泵相比,具有低成本、抗污染 能力强及维护要求低的优点。
  优先流量控制
  不论泵的转速、工作压 力或支路需要的流量大小,定值一 次流量控制阀总可保证设备工作所需的流量。在图7所示的这种回路中,泵的输 出流量必须大于或等于一次油路所需流量,二次流 量可作它用或回油箱。定值一次流量阀(比例阀)将一次 控制与液压泵结合起来,省去管 路并消除外泄漏,故降低了成本。此种齿 轮泵回路的典型应用是汽车起重机上常可见到的转向机构,它省去了一个泵。
  负载传 感流量控制阀的功能与定值一次流量控制的功能十分相近:即无论泵的转速、工作压 力或支路抽需流量大小,均提供一次流量。但所示方案,仅通过 一次油口向一次油路提供所需流量,直至其最大调整值。此回路 可替代标准的一次流量控制回路而获得最大输出流量。因无载 回路的压力低于定值一次流量控制方案,故回路温升低、无载功耗小。负载传 感比列流量控制阀与一次流量控制阀一样,其典型 应用是动力转向机构。
  旁路流量控制
  对于旁路流量控制,不论泵 的转速或工作压力高低,泵总按 预定最大值向系统供液,多余部 分排回油箱或泵的入口。此方案 限制了系统的流量,使其具有最佳性能。其优点是,通过回 路规模来控制最大调整流量,降低成本;将泵和阀组合成一体,并通过泵的旁通控制,使回路压力降至最低,从面减 少管路及其泄漏。
  旁路流 量控制阀可与限定工作流量(工作速度)范围的 中团式负载传感控制阀一起设计。此种型 式的齿轮泵回路,常用于 限制液压操纵以使发动机达最佳速度的垃圾载卡车或动力转向泵回路中,也可用 于固定式机械设备。
  干式吸油阀
  干式吸 油阀是一咱气控液压阀,它用于泵进油节流,当设备的液压空载时,仅使极小流量通过泵;而在有负载时,全流量吸入泵。这种回 路可省去泵与原动机间的离合器,从而降低了成本,还减少了空载功耗,因通过 回路的极小流量保持了设备的原动机功率。另外,还降低 了泵在空载时的噪声。干式吸 油阀回路可用于由内燃机驱动的任何车辆中开关式液压系统,例如垃 圾装填卡车及工业设备。
  液压泵方案的选择
  目前,齿轮泵 的工作压力已接近柱塞泵,组合负 载传感方案为齿轮泵提供了变量的可能性,这意味 着齿轮泵与柱塞泵之间原有清楚的界限变得愈来愈模糊了。合理选 择液压泵方案的决定因素之一,是整个系统的成本,与价昂的柱塞泵相比,齿轮泵以其成本较低、回路简单、过滤要求低等特点,成为许 多应用场合切实可行的选择方案。
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