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提高齒輪泵基本功能的可行回路

  因受定排量的結(jié)構(gòu)限制,通常認(rèn)為齒輪泵僅能作恒流量液壓源使用挣傻。然而桌强,附件及螺紋聯(lián)接組合閥方案對(duì)于提高其功能、降低系統(tǒng)成本及提高系統(tǒng)可靠性是有效的冗炊,因而蔬设,齒輪泵的性能可接近價(jià)昂、復(fù)雜的柱塞泵知援。

  例如次瓣,在泵上直接安裝控制閥,可省去泵與方向閥之間管路星自,從而控制了成本憾擒。較少管件及連接件可減少泄漏,從而提高工作可靠性塑崖。而且泵本身安裝閥可降低回路的循環(huán)壓力七冲,提高其工作性能阔蛉。下面是一些可提高齒輪泵基本功能的回路,其中有些是實(shí)踐證明可行的基本回路癞埠,而有些則屬創(chuàng)新研究状原。

  卸載回路

  卸載元件將在大流量泵與小功率單泵結(jié)合起來。液體從兩個(gè)泵的出口排出苗踪,直至達(dá)到預(yù)定壓力和(或)流量颠区。這時(shí),大流量泵便把流量從其出口循環(huán)到入口通铲,從而減少了該泵對(duì)系統(tǒng)的輸出流量毕莱,即將泵的功率減少至略高于高壓部分工作的所需值。流量降低的百分比取決于此時(shí)未卸載排量占總排量的比率颅夺。組合或螺紋聯(lián)接卸載閥減少乃至消除了管路朋截、孔道和輔件及其它可能的泄漏。

  最簡單的卸載元件由人工操縱吧黄。彈簧使卸載閥接通或關(guān)閉部服,當(dāng)給閥一操縱信號(hào)時(shí),閥的通斷狀態(tài)好被切換竖沦。杠桿或其它機(jī)械機(jī)構(gòu)是操縱這種閥的最簡單方法胎融。

  導(dǎo)控(氣動(dòng)或液壓)卸載閥是操縱方式的一種改進(jìn),因?yàn)榇祟愰y可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制舍屠。其最大的進(jìn)展是采用電氣或電子開關(guān)控制的電磁閥美怪,它不僅可用遠(yuǎn)程控制,而且可用微機(jī)自動(dòng)控制胸牲,通常認(rèn)為這種簡單的卸載技術(shù)是應(yīng)用的最佳情況蒸咏。

  人工操縱卸載元件常用于為快速動(dòng)作而需大流量及快速動(dòng)作而需大流量及為精確控制而減少流量的回路,例如快速伸縮的起重臂回路蝉蛙。

  壓力傳感卸載閥是最普遍的方案悬坎。彈簧作用使卸載閥處于其大流量位置∨鹌ǎ回路壓力達(dá)到溢流閥預(yù)調(diào)值時(shí)汞小,溢流閥開啟,卸載閥在液壓和作用下切換至其小流量位置赠懊。壓力傳感卸載回路多用于行程中需快速、行程結(jié)束時(shí)需高壓低速的液壓缸供液抗斤。壓力傳感卸載閥基基本上是一個(gè)達(dá)到系統(tǒng)壓力即卸的自動(dòng)卸載元件囚企,普遍用于測程儀分裂器和液壓虎鉗中。

  流量傳感卸載回路中的卸載閥也是由彈簧將其壓向大流量位置瑞眼。該閥中的固定節(jié)流孔尺寸按設(shè)備的發(fā)動(dòng)機(jī)最佳速度所需流量確定龙宏。若發(fā)動(dòng)機(jī)速度超出此最佳范圍棵逊,則節(jié)流小孔壓降將增加,從而將卸載閥移位至小流量位置银酗。因此大流量泵相鄰的元件做成可對(duì)最大流量節(jié)流的尺寸辆影,故此回路能耗少、工作平穩(wěn)且成本低黍特。這種回路的典型應(yīng)用是蛙讥,限定回路流量達(dá)最佳范圍以提高整個(gè)系統(tǒng)的性能,或限定機(jī)器高速行駛期間的回路壓力灭衷。常用于垃圾運(yùn)載卡車等次慢。

  壓力流量傳感卸載回路的卸載閥也是由彈簧壓向大流量位置,無論達(dá)到預(yù)定壓力還是流量翔曲,都會(huì)卸載迫像。設(shè)備在空轉(zhuǎn)或正常工作速度下均可完成高壓工作。此特性減少了不必要的流量误即,故降低了所需的功率薇兆。因?yàn)榇朔N回路具有較寬的負(fù)載和速度變化范圍,故常用于挖掘設(shè)備捅腋。

  具有功率綜合的壓力傳感卸載回路纺闷,它由兩組略加變化的壓力傳感卸載泵組成,兩組泵由同一原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)胧含,每臺(tái)泵接受另一卸載泵的導(dǎo)控卸載信號(hào)需复。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量下工作费控。兩只溢流閥可按每個(gè)回路特殊的壓力調(diào)整拓郑,以使一臺(tái)或兩臺(tái)泵卸載。此方案減少了功率需求咸培,故可采用小容量價(jià)廉原動(dòng)機(jī)节霸。

  負(fù)載傳感卸載回路。當(dāng)主控閥的控制腔(下腔)無負(fù)載傳感信號(hào)時(shí)疑跑,泵的所有流量經(jīng)閥1怒医、閥2排回油箱;當(dāng)給此控制閥施加負(fù)載傳感信號(hào)時(shí)奢讨,泵向回路供液稚叹;當(dāng)泵的輸出壓力超過負(fù)載傳感閥的壓力預(yù)定值時(shí),泵僅向回路提供工作流量拿诸,而多余流量經(jīng)閥2的節(jié)流位置旁通回油箱扒袖。

  帶負(fù)載傳感元件的齒輪泵與柱塞泵相比,具有成本低、抗污染能力強(qiáng)及維護(hù)要求低的優(yōu)點(diǎn)季率。

  優(yōu)先流量控制

  不論泵的轉(zhuǎn)速野瘦、工作壓力或支路需要的流量大小,定值一次流量控制閥總可保證設(shè)備工作所需的流量飒泻。在圖7所示的這種回路中鞭光,泵的輸出流量必須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泞遗。定值一次流量閥(比例閥)將一次控制與液壓泵結(jié)合起來惰许,省去管路并消除外泄漏,故降低了成本刹孔。此種齒輪泵回路的典型應(yīng)用是汽車起重機(jī)上秤前恚可見到的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),它省去了一個(gè)泵缓贤。

  負(fù)載傳感流量控制閥的功能與定值一次流量控制的功能十分相近:即無論泵的轉(zhuǎn)速基列、工作壓力或支路抽需流量大小,均提供一次流量卿黍。但僅通過一次油口向一次油路提供所需流量军笑,直至其最大調(diào)整值。此回路可替代標(biāo)準(zhǔn)的一次流量控制回路而獲得最大輸出流量见拴。因無載回路的壓力低于定值一次流量控制方案擅暴,故回路溫升低、無載功耗小馒毙。負(fù)載傳感比列流量控制閥與一次流量控制閥一樣项栈,其典型應(yīng)用是動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。

  旁路流量控制

  對(duì)于旁路流量控制疫壕,不論泵的轉(zhuǎn)速或工作壓力高低映检,泵總按預(yù)定最大值向系統(tǒng)供液,多余部分排回油箱或泵的入口秸谢。此方案限制進(jìn)入系統(tǒng)的流量凛澎,使其具有最佳性能。其優(yōu)點(diǎn)是估蹄,通過回路規(guī)模來控制最大調(diào)整流量塑煎,降低成本;將泵和閥組合成一體臭蚁,并通過泵的旁通控制最铁,使回路壓力降至最低,從而減少管路及其泄漏刊棕。

  旁路流量控制閥可與限定工作流量(工作速度)范圍的中團(tuán)式負(fù)載傳感控制閥一起設(shè)計(jì)炭晒。此種型式的齒輪泵回路待逞,常用于限制液壓操縱以使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)最佳速度的垃圾運(yùn)載卡車或動(dòng)力轉(zhuǎn)向泵回路中甥角,也可用于固定式機(jī)械設(shè)備网严。

  干式吸油閥

  干式吸油閥是一種氣控液壓閥,它用于泵進(jìn)油節(jié)流嗤无,當(dāng)設(shè)備的液壓空載時(shí)震束,僅使極小流量(〈18.9t/min)通過泵;而在有負(fù)載時(shí)咸婿,全流量吸入泵姚转。這種回路可省去泵與原動(dòng)機(jī)間的離合器,從而降低了成本棒嚼,還減小了空載功耗们敢,因通過回路的極小流量保持了設(shè)備的原動(dòng)機(jī)功率。另外啃掠,還降低了泵在空載時(shí)的噪聲慷训。干式吸油閥回路可用于由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的任何車輛中開關(guān)式液壓系統(tǒng),例如垃圾裝填卡車及工業(yè)設(shè)備键梆。

  液壓泵方案的選擇

  目前蝉橘,齒輪泵的工作壓力已接近柱塞泵,組合負(fù)載傳感方案為齒輪泵提供了變量的可能性畦未,這就意味著齒輪泵與柱塞泵之間原本清楚的界限變理愈來愈模糊了润邑。

  合理選擇液壓泵方案的決定因素之一,是整個(gè)系統(tǒng)的成本保铐,與價(jià)昂的柱塞泵相比哄谆,齒輪泵以其成本較低、回路簡單季春、過濾要求低等特點(diǎn)洗搂,成為許多應(yīng)用場合切實(shí)可行的選擇方案。


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