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拓展齿轮泵功能的液压回路设计

时间:2014-08-07 08:45:33 点击数:12
拓展齿轮泵功能,因受定排量的结构限制,通常认为齿轮泵仅能作为恒流量液压源使用。然而,附件及螺纹联接组合阀方案对于提高其功能、降低系统成本,提高系统的可靠性是有效的,因而,齿轮泵的性能接近价昂、复杂的柱塞泵。 


例如,在泵上直接安装控制阀,可省去泵与方向阀之间管路,从而控制了成本。较少管件及连接管件可减少泄漏,从而提高工作可靠性。而且泵本身安装阀可降低回路的循环压力,提高它的性能。下面是提高齿轮泵基本功能回路,其中有些是实践证明可行的基本回路,有些规则创新研究。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,直至达到预定压力和(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,即将泵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,因为此类阀可进行远程控制。其最大的进展是采用电气或电子开关控制的电磁阀,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动作而需大流量及快速动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。回路的卸载阀无操纵信号作用(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。
 
压力传感卸载阀是最普遍的方案。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,卸载阀在液压和作用下切换至其小流量位置(右位)。压力传感卸载回路多用于行程中需快速、行程结束时需高压低速的液压缸供液。压力传感卸载阀基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器和液压虎钳中。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(左位)。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,每台泵接受另一卸载泵的导控卸载信号。此种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组泵在大流量下工作。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。 
 
负载传感卸载回路。当主控阀的控制腔(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,具有成本低、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。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。
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