拓展齒輪泵功能的液壓回路設(shè)計(jì)
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。然而,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,因而,齒輪泵的性能可接近價(jià)昂、復(fù)雜的柱塞泵。在泵上直接安裝控制閥,可省去泵與方向閥之間管路,從而控制了成本。較少管件及連接件可減少泄漏,從而提高工作可靠性。而且泵本身安裝閥可降低回路的循環(huán)壓力,提高其工作性能。
壓力傳感卸載閥是最普遍的方案。彈簧作用使卸載閥處于其大流量位置(左位);芈穳毫_(dá)到溢流閥預(yù)調(diào)值時(shí),溢流閥開啟,卸載閥在液壓和作用下切換至其小流量位置(右位)。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。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,普遍用于測(cè)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(左位)。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。若發(fā)動(dòng)機(jī)速度超出此最佳范圍,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(右位)。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,故此回路能耗少、工作平穩(wěn)且成本低。這種回路的典型應(yīng)用是,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。常用于垃圾運(yùn)載卡車等。
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,直至達(dá)到預(yù)定壓力和(或)流量。這時(shí),大流量泵便把流量從其出口循環(huán)到入口,從而減少了該泵對(duì)系統(tǒng)的輸出流量,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。組合或螺紋聯(lián)接卸載閥減少乃至消除了管路、孔道和輔件及其它可能的泄漏。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;芈返男遁d閥無操縱信號(hào)作用(左位)時(shí),回路一直輸出大流量。對(duì)于常開閥,在常態(tài)下回路將輸出小流量。
對(duì)于旁路流量控制,不論泵的轉(zhuǎn)速或工作壓力高低,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。此方案限制進(jìn)入系統(tǒng)的流量,使其具有最佳性能。其優(yōu)點(diǎn)是,通過回路規(guī)模來控制最大調(diào)整流量,降低成本;將泵和閥組合成一體,并通過泵的旁通控制,使回路壓力降至最低,從而減少管路及其泄漏。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)。此種型式的齒輪泵回路,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,也可用于固定式機(jī)械設(shè)備。
干式吸油閥是一種氣控液壓閥,它用于泵進(jìn)油節(jié)流,當(dāng)設(shè)備的液壓空載時(shí),僅使極小流量(〈18.9t/min)通過泵;而在有負(fù)載時(shí),全流量吸入泵。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,還減小了空載功耗,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,還降低了泵在空載時(shí)的噪聲。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。
目前,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。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,與價(jià)昂的柱塞泵相比,齒輪泵以其成本較低、回路簡(jiǎn)單、過濾要求低等特點(diǎn)。