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提高齒輪泵基本功能的可行回路

時間：2009/2/18 來源：浙江香蕉视频网站（zǐ）江泵業有限（xiàn）公（gōng）司（sī）

因受定排量的結構限（xiàn）製，通常認為齒輪泵僅能作恒流量液（yè）壓源使用。然而（ér），附（fù）件及螺紋聯接組合閥方案對於提高其功能、降（jiàng）低係統成本及提高係統可靠性是有效的，因而（ér），齒輪泵（bèng）的性能可接近價昂、複雜的柱塞泵。

    例如（rú），在泵上直接安裝控製閥，可省去泵與方向閥之間（jiān）管路，從而控製了成本。較少管件及連接件可減少泄漏，從而（ér）提高工（gōng）作可靠性。而且泵本身（shēn）安裝（zhuāng）閥可降低回（huí）路的循環壓力，提高其工作性能（néng）。下麵是一些（xiē）可提高齒輪泵基本功能的回路，其中有些是實踐證（zhèng）明（míng）可（kě）行的基本回（huí）路，而有些則屬創（chuàng）新研究。

    卸載回（huí）路

    卸載元件將在大流量泵與小功率單泵（bèng）結合起來。液體從兩個泵的出口排出，直至達（dá）到預定壓力和（hé）（或）流量。這時，大流量泵便把流量從其出口循環到入口，從而減少了該泵對係統的輸出（chū）流量（liàng），即（jí）將泵的（de）功率減少至略高於（yú）高壓部分工作的所需值。流量降低的百分比取決於此時未（wèi）卸（xiè）載排量占總排（pái）量的比率。組合（hé）或螺紋（wén）聯接卸載閥減少乃（nǎi）至消除了管路、孔道和輔件及其它可能的泄漏。

    簡單的（de）卸（xiè）載元件由人（rén）工操縱。彈簧使卸載閥接（jiē）通或（huò）關閉，當給閥一操縱信號（hào）時，閥的通（tōng）斷狀（zhuàng）態（tài）好被切換。杠（gàng）杆或其它機械機構是操縱這種閥的簡單方法。

    導控（氣動或液壓（yā））卸載閥是操縱方式的一種改進，因為此類閥可進行遠程控製。其大的進展是采用電（diàn）氣或電子開關控製的電磁閥，它不僅可用遠程控製，而且可用微機自動（dòng）控（kòng）製（zhì），通常認為（wéi）這種簡（jiǎn）單的卸載技術（shù）是應用的佳（jiā）情況。

    人工操縱卸載元件常用（yòng）於為快速（sù）動作而需大流量及快速動作而需大流量（liàng）及為精確控製而減少流量的回路，例如快速（sù）伸縮（suō）的起重臂回路。圖1所示回路的（de）卸載閥無操縱信（xìn）號作用時，回路一（yī）直輸出大流量。對於常（cháng）開閥，在常態下回路（lù）將輸出小流量。

    壓力傳感卸載閥是普遍的方案。如圖（tú）2所示，彈簧作（zuò）用使卸載閥處於其大流量（liàng）位置。回路壓力達到溢流閥預調值時，溢流閥開啟，卸載閥（fá）在（zài）液壓和作用下切換至其小流（liú）量位置。壓力傳感卸載回（huí）路多用於行程中需快速、行程結束時（shí）需高壓低速的液壓缸（gāng）供液（yè）。壓力（lì）傳感卸載閥基基本上是一個達到係統（tǒng）壓力即卸的自動卸（xiè）載元件，普遍（biàn）用於測程儀分裂器和液壓虎鉗中。

    流量傳感卸載回路（lù）中（zhōng）的卸載閥也是（shì）由彈簧將其壓向大流（liú）量（liàng）位置。該閥中（zhōng）的固定節流孔尺寸（cùn）按設備的（de）發動機佳速度所需流（liú）量確定。若發動機速度超出此佳範圍，則節流小孔壓降將增加，從而將卸載閥移位至小流量位置。因此大流量泵相鄰的元件做成可（kě）對大流量節（jiē）流的尺（chǐ）寸（cùn），故此回路能耗（hào）少、工作平穩且成本低。這種回路的典型應用是，限定（dìng）回路流量達佳範圍以提（tí）高整個係統的性能，或限定機器高速行（háng）駛期間的回路壓力。常用於垃圾運載卡車等。

    壓力（lì）流（liú）量傳感（gǎn）卸載回路的卸載閥也是由彈簧壓向大流量位置，無論（lùn）達到預定壓力還是流（liú）量，都會卸載。設備在空轉或（huò）正常工作速度下均可完成高壓工作。此特性減少了不必要（yào）的流量（liàng），故降低了（le）所需的功率。因為（wéi）此（cǐ）種回路具有較寬的負載和速度變化範圍，故（gù）常用於（yú）挖掘設備（bèi）。

    圖5為具有功率綜合的壓力傳感卸（xiè）載回路，它由（yóu）兩組略加變化的壓（yā）力傳（chuán）感卸載泵組成，兩組泵由同一原動機（jī）驅動，每台泵接受另一卸載泵的導控卸（xiè）載信號。此種傳感方式稱之為交互傳感，它可使一組泵在高壓下工作（zuò）而另一組泵在大流量下工（gōng）作。兩隻溢流（liú）閥可（kě）按每（měi）個回路特殊的壓力調整，以使一台或兩台泵卸載。此方案減少了功率需求（qiú），故可采用小容量價廉原動機（jī）。

    圖6所示為（wéi）負載傳感卸載回路。當（dāng）主控閥的控製腔（下腔）無負載傳感信號時，泵的（de）所有流量經閥1、閥2排回油箱；當給此控（kòng）製閥施加負載傳感信號時，泵（bèng）向回路供液；當（dāng）泵的輸出壓力超過負載傳感閥的（de）壓力（lì）預定值時，泵僅向回路提供工作流量，而多餘流量經閥2的節流位置旁通回油箱。

    帶負載傳感元件的齒輪泵與柱塞泵相比，具有成本低、抗汙染能力強及維護要求低的優點。

    優先流量控製

    不論泵的（de）轉速、工作壓力或支路需要的（de）流量大小（xiǎo），定值一次流量控製（zhì）閥總可保證設（shè）備工作所（suǒ）需的流量。在圖7所示的這種回路（lù）中，泵的輸出流量必須大於（yú）或等於一次油路（lù）所需流量，二次流量可作它用或回（huí）油箱。定值一次流量閥（比例閥）將（jiāng）一次控製與（yǔ）液（yè）壓泵結合起來，省去管（guǎn）路並消除外泄漏，故降低了成本。此（cǐ）種齒輪泵回路的典型應用（yòng）是（shì）汽車起重機（jī）上（shàng）常可見到（dào）的轉向機構，它省去了一個（gè）泵。

    負載傳感流量控製閥的功能（néng）與定（dìng）值一次流量控製的功能十分相近：即無論泵的轉速（sù）、工（gōng）作壓力或支路抽需流量大小（xiǎo），均提（tí）供一次流量。但僅通過一（yī）次（cì）油口向一次油路提供所需流量，直（zhí）至（zhì）其大調整值。此回路（lù）可替代標準的一次流量控製（zhì）回（huí）路而（ér）獲得大輸出流量。因無載（zǎi）回路的壓力低於定值一次流量控製方案，故回路溫升低、無載功耗小。負載傳感比列流量控製閥與（yǔ）一次（cì）流（liú）量控製閥一樣（yàng），其典型應用是動力轉向（xiàng）機構。

    旁路流量控製

    對（duì）於旁路流量控製，不論泵的轉速或工作壓（yā）力（lì）高低，泵總按（àn）預定大（dà）值向係（xì）統供液，多（duō）餘部分排回油箱或泵的入口。此方案限製進入係統的流量，使其具（jù）有佳性能。其（qí）優點是，通過回路規模來控製大調整流量，降低成本；將泵和閥組合成一體（tǐ），並通過泵的旁（páng）通控（kòng）製，使（shǐ）回路壓力降至低，從而減少管路及其（qí）泄漏。

    旁路流量控製閥（fá）可與限定（dìng）工（gōng）作流量（工（gōng）作速度）範圍的中團式負載（zǎi）傳感控製閥一（yī）起設計。此種型式的齒輪泵回路，常用（yòng）於限製液壓操縱以使發動機（jī）達（dá）佳速度的垃圾運載卡（kǎ）車或動（dòng）力轉向泵（bèng）回路中，也可用於固定式機械設備。

    幹式吸油閥

    幹式吸油閥是一種氣（qì）控液壓閥，它用於泵進油節流，當設備的液壓空載時，僅使極小流量（〈 18.9t/min）通過泵；而在有負載時，全流量吸入泵。如圖10所示，這種回路可省去泵（bèng）與原動機（jī）間的（de）離合器，從而降低了成本（běn），還減小了空載（zǎi）功耗，因通過回路的極小（xiǎo）流（liú）量保持了設備的原（yuán）動機功率。另外，還降低了泵在（zài）空載（zǎi）時的噪聲。幹式吸油閥回路可用於由（yóu）內燃機驅動的任何車輛中開關式液壓係統，例（lì）如垃圾裝填卡車及工業設備。

    液壓泵方案的選擇

    目前，齒輪泵的工作壓力已接（jiē）近柱塞泵（bèng），組合負載傳感方案為（wéi）齒輪泵提供了變量的可能性，這就意味著齒輪泵與柱塞泵（bèng）之（zhī）間原本清楚的（de）界限變理愈來（lái）愈模糊了。

    合理（lǐ）選擇液（yè）壓泵方案（àn）的決定因（yīn）素之一，是整個係統的（de）成本，與價昂的柱塞泵相比，齒輪泵以其成本較低、回路簡單、過濾要求低等特點，成為許多應用場合（hé）切實可行的選擇方案。