齒輪泵代替柱塞泵技術的分析

【摘 要】齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。人們經(jīng)常把齒輪泵作為一種恒流量液壓源。但是，當齒輪泵加上螺紋聯(lián)接組合閥之后，其功能得到改善，并且可以用性價比高的齒輪泵代替昂貴和復雜的活塞泵。

【關鍵詞】齒輪泵；柱塞泵；代替技術分析

前言

在齒輪泵上安裝螺紋聯(lián)接組合閥，既省去了泵和方向閥之間的油管，又減少了有關的設備，可以降低成本，以減少泄漏，從而提高工作可靠性。下面是關于提高齒輪泵工作性能代替活塞泵的一些分析和研究。

一、優(yōu)先流量控制分析及應用

無論泵的轉(zhuǎn)速、工作壓力以及支路流量大小如何，定值一次流量控制閥總是可以控制設備輸出的流量在一定的值。泵的流量的輸出應大于或等于一次油路的流量，二次油路回油箱。因此將定值一次流量閥（比例閥）和液壓泵的組合，可減去外部管路、減少泄漏，降低了成本。負荷感測的流量控制閥為一定值，它與流量控制功能很相似：也就是說，不管泵的速度、壓力、流量的大小值為多少，都可用一次的流量。該方案只用一次油口提供一次油路流量的最大值。這個回路可以取代標準的一次回路的流量控制，以獲得最大的流量。這種液壓回路的典型應用是起重機的轉(zhuǎn)向機構(gòu)，經(jīng)常可以看到，它消除了一個泵。

二、旁路流量控制分析及應用

無論泵的速度和壓力怎么變化，旁路流量控制總能根據(jù)預定的最大值供給，其泄漏或多出來的油液流回油箱或泵的入口。所以此方法可以控制液壓系統(tǒng)的流量大小，讓系統(tǒng)保持最好的運行狀態(tài)，可以降低成本。控制泵的旁路，可使管路壓力降到最小，而且可以減少管道和泄漏。旁路流量控制閥可與限定工作流量（工作速度）一起結(jié)合使用，通常在垃圾運輸車以及一些動力轉(zhuǎn)向泵回路中使用。

三、卸載回路控制分析及應用

卸載元件是一種把大流量泵與小功率泵組合起來的元件。它能控制兩個泵的排出液體的壓力或流量。當大流量泵的油液由輸出口到達輸入口，它的輸出流量減小。減少的流量大小由未卸載的排量大小決定，螺紋聯(lián)接組合閥的接入，可以消除系統(tǒng)的泄漏，減少管道，降低成本。當手動控制卸載元件時，給卸載閥一個信號可以使它關閉或開啟，因此我們可以用杠桿或其他機械元件來控制卸載閥；導控卸載閥是改進后的一種卸載閥，相比手動卸載閥，它可以實現(xiàn)遠程控制，因為導控卸載閥使用電信號來控制卸載閥，而且它的控制精度更好。

如上圖，流量傳感卸載回路里面的卸載閥是用彈簧把閥芯壓到可以輸出最大的流量。發(fā)動機的速度來確定卸載閥中的節(jié)流口開口度。當發(fā)動機的速度大于最佳值，節(jié)流口壓降將增加，則使卸載閥移動到流量較小的位置。所以大流量泵旁的元件可做成最大流量節(jié)流的尺寸，可減少回路能量損耗、降低成本。流量傳感卸載回路在垃圾運載卡車等設備的液壓回路中經(jīng)常用到。

壓力流量傳感卸載回路的卸載閥也是用彈簧把閥芯壓到可以輸出最大的流量，無論設備流量或壓力是否在預定值，它都可以卸載。設備空載運行或在額定工作狀態(tài)下運行都可以工作在高壓狀態(tài)。壓力流量傳感卸載回路減少了流量損失，因此也減少功率損失。所以它擁有更好的負載和更大的速度變化，在挖掘設備中經(jīng)常使用這種液壓回路。

如上圖，交互傳感由兩個壓力傳感卸載泵構(gòu)成，電動機帶動兩個壓力傳感卸載泵，兩泵相互接收彼此的導控卸載信號。交互傳感可讓一個泵工作在高壓狀態(tài)、另一個泵工作在大流量狀態(tài)。溢流閥可讓一個或兩個泵卸載。因此可以減少系統(tǒng)所需功率，使用更為廉價的電動機，降低成本。

四、總結(jié)

如今，齒輪泵的工作特性越來越接近柱塞泵。組合負載傳感可使齒輪泵的排量可變，因此價格低廉、結(jié)構(gòu)簡單的齒輪泵，可以越來越多地代替價格昂貴、結(jié)構(gòu)復雜的柱塞泵，為很多實際使用場所提供更好的方案。

作者簡介：

陳江魁：（1988--），湖南攸縣人，2011年參加工作，在湖南工貿(mào)技師學院任教，研究方向：液壓。