【如何提高齒輪泵的性能】齒輪油泵因受定排量的結構限製,通常認為齒輪泵僅能作恒流量液(yè)壓源使用(yòng)。在(zài)泵上直接安裝控製閥,可省去泵與方向閥之間管路,從而控製了成本。較少管件及連接件可減少泄漏,從而提高(gāo)工(gōng)作可靠性。而且泵(bèng)本身安裝閥可(kě)降低回路的循環壓力,提高其工作性能。下麵是一些可提高齒輪泵基本功能的回路,其(qí)中有些是實踐證明可行的(de)基本回路,而有些(xiē)則屬創新研究。
卸載回路
卸載元件將在大流量泵與小功率單泵結合起來。液體從兩個齒輪油泵因受定排(pái)量(liàng)的結構限製,通常認為齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用.齒輪油泵因受定排量的(de)結構(gòu)限製,通常認為齒輪油泵僅能作恒流量液壓源(yuán)使用(yòng)。然而,附件及螺紋(wén)聯接組合閥方案對於提高其功能、降(jiàng)低(dī)係統成本及提高係統(tǒng)可(kě)靠性是有(yǒu)效的,因而(ér),齒(chǐ)輪油泵(bèng)的性(xìng)能(néng)可接近(jìn)價(jià)昂、複(fù)雜的(de)柱塞泵。的性能可接(jiē)近價昂、複雜的柱塞泵。的出口排出,直至達到預定(dìng)壓力和(或)流量。這時,大流量泵(bèng)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流(liú)量,即將泵的功率減少至略高於高壓部分工作的所需值。流量降低(dī)的百分比取決於此時(shí)未卸(xiè)載排量占總排量的比率。組合或螺紋聯(lián)接卸載閥減少乃至消除了管路(lù)、孔道和輔(fǔ)件及其它可(kě)能(néng)的泄漏(lòu)。
最簡單的卸載元件由人工操縱。彈簧使卸載閥接通或關閉,當給閥一操縱信號時,閥的通斷(duàn)狀態好被切換。杠杆(gǎn)或其它機械機構是操縱(zòng)這種閥的最(zuì)簡單方法。
導控(氣動或液壓)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。其最大的進展是采用電氣或電子開關控製的電磁閥,它不(bú)僅可用遠程控製(zhì),而且可用微機(jī)自動控製,通常認為這種簡單的卸載技術是應用的最佳情況。
人工操縱卸載元件常用於為快速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(ér)減少流量的回路(lù),例如快速(sù)伸縮的(de)起重臂回路。圖1所示回路的卸載閥無操(cāo)縱信號作用時,回路一直輸出大流量。對於常開閥,在常態下回路將輸出小流量。
壓力傳(chuán)感卸(xiè)載閥是(shì)最普遍(biàn)的(de)方案。
彈簧作用使卸載閥處於其大(dà)流量位置。回路壓力達到溢流閥預調值時,溢流閥開啟,卸載(zǎi)閥在液(yè)壓和作用下切換(huàn)至其小流量位置。壓力傳感(gǎn)卸載回路多用(yòng)於行程中需快速、行程結束時需高壓低速的液壓缸供液。壓力傳感卸(xiè)載閥基基本上是一個達到係統壓力即卸的自動(dòng)卸載元件,普遍用於(yú)測程儀(yí)分(fèn)裂器和液壓虎鉗中。
流量傳感卸載回路中的卸載閥也是(shì)由彈簧(huáng)將其壓向大流量位置。該閥中的固定節流孔尺寸按設備的發動機最佳速度所需流量確定。若發動機速度超出此最佳範圍,則節流小孔(kǒng)壓(yā)降(jiàng)將增加,從而將卸載閥移位(wèi)至小流量位置。因此大流量泵相鄰的元件做成可對最大流量(liàng)節流的(de)尺寸,故此回路能耗少、工作平穩且成本低。這種回(huí)路的典型應用是,限定回路流量達最佳範圍以提高整個係統(tǒng)的性能(néng),或限定機器高速行駛期間的回路壓力。常用於垃圾運載卡車等。
壓力流量傳感卸載回路的卸載(zǎi)閥也(yě)是由彈簧壓(yā)向大流量位置,無論(lùn)達到預定壓力還是流量,都會卸載。設備在空轉或正常工作速度下均可完成高壓工作。此(cǐ)特性減少了不必要的流量,故降低了(le)所需的(de)功率。因為此種回路具有較寬的負載和速度變化範圍(wéi),故常用於挖掘設備。
具有功(gōng)率綜合的壓力傳感卸載回路,它由兩組略(luè)加變化的(de)壓力傳感卸載泵組成,兩組(zǔ)泵由同一原動(dòng)機驅動,每台泵接受另一卸載泵的導控卸載信號。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而另一組泵在大流(liú)量下工作。兩隻(zhī)溢流(liú)閥可按每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,故可采用小容量價廉原動機。
負載傳感卸載回路。當主(zhǔ)控閥的控製腔(下腔)無負載傳感信號時(shí),泵(bèng)的所有流量經閥1、閥2排回油箱;當給此控製閥施加負載傳感信號時,泵向回路供液;當泵的輸出壓力超過負載傳感閥的壓力預定值時,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(chuán)感元件的(de)齒輪油泵與(yǔ)柱塞泵相比(bǐ),具有成本低、抗汙染能力強(qiáng)及維護要求低的優點。
優先(xiān)流量控製
不論齒輪油泵的(de)轉速、工作壓力(lì)或支路需要(yào)的流量大(dà)小,定值一次流量控製閥總可保證設備工作所需的流量。在圖7所示的這種回路中,泵的輸出流量(liàng)必須大於或等於一次油(yóu)路所需流量,二次流量可(kě)作它用或回油箱。定值一次流量閥(比例(lì)閥)將一次控製與液(yè)壓泵結合起來,省去管路並消除外泄漏,故降低了成(chéng)本。此種齒(chǐ)輪泵回路的典型應用是汽車起重機上常可見到(dào)的轉向機構(gòu),它省去了一個泵。
負載傳感流量控製閥的功能與定(dìng)值一次(cì)流量控製的功能(néng)十分相近:即無論(lùn)泵的轉速、工作壓力或支路抽需(xū)流量大小,均提供(gòng)一次流量。但僅通過一次油口向一(yī)次油路提供所需流量,直至其最大調整值。此回路可替代(dài)標(biāo)準的一次流(liú)量(liàng)控製(zhì)回(huí)路而獲得最大輸(shū)出流量。因無載回路的(de)壓力低於定值一次流(liú)量控製方案,故回(huí)路(lù)溫(wēn)升(shēng)低(dī)、無載功耗小。負載傳感比列流量控製閥(fá)與(yǔ)一次流量控製(zhì)閥一樣,其典型應(yīng)用是動力轉向機構。
旁路流量控製
對於旁路流(liú)量控製,不論泵的轉速或(huò)工作壓力高低,泵(bèng)總按預定最(zuì)大值向係統供液(yè),多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)有最佳性能。其優(yōu)點是,通過回路規模來控製(zhì)最大調整(zhěng)流量,降低成本;將(jiāng)泵和閥組合成(chéng)一體,並通過泵的旁通(tōng)控製,使回路(lù)壓力(lì)降至最(zuì)低,從而減少管路及其泄漏。
旁路流量控製閥(fá)可與限定(dìng)工作流量(工作速度)範圍的中團(tuán)式負載傳感控製閥一起設計。此種型式的齒輪泵回路,常(cháng)用於限製液壓操縱以使發動機(jī)達最佳速度的垃圾運載卡車(chē)或動力轉向泵回路中,也可用於固定式機械設(shè)備。
幹式吸油(yóu)閥
幹式吸油閥是一種氣控液壓閥,它用於泵進油節流,當設備的液壓空載時,僅使極小流(liú)量(〈 18.9t/min)通過泵;而在有負載時,全流量吸入泵。如圖10所示,這種回路可省去泵與原動機間的離合器(qì),從而降低了(le)成本,還減小了空載功耗(hào),因(yīn)通過回路的極小流量保持了設備(bèi)的原動機功率。另(lìng)外,還降(jiàng)低了泵在空(kōng)載時的噪聲。幹式吸油閥回路可用於由(yóu)內燃機驅動的任(rèn)何車輛中開關式液壓(yā)係統,例如(rú)垃圾裝填卡車及工業設備。
液(yè)壓泵方案的選擇
齒輪油泵的工作壓力已接近柱塞泵,組合負載傳感方案為齒輪泵提供了變量的可能性(xìng),這(zhè)就意味著齒輪泵(bèng)與(yǔ)柱(zhù)塞泵之(zhī)間原本清楚的界限變理愈(yù)來愈模糊了。
合理(lǐ)選擇液壓(yā)泵方(fāng)案的(de)決定因素(sù)之(zhī)一,是整個係統的成本,與價昂(áng)的柱塞泵(bèng)相比(bǐ),齒輪泵以其成本較低、回路簡單、過濾要求低等特點(diǎn),成(chéng)為許多應用場合切實可行的選擇方案。