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拓展齒輪泵功能的液壓回路設(shè)計

  因受定排量的結(jié)構(gòu)限制,通常認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_到溢流閥預(yù)調(diào)值時,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達到系統(tǒng)壓力即卸的自動卸載元件,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(左位)。該閥中的固定節(jié)流孔尺寸按設(shè)備的發(fā)動機最佳速度所需流量確定。若發(fā)動機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,限定回路流量達最佳范圍以提高整個系統(tǒng)的性能,或限定機器高速行駛期間的回路壓力。常用于垃圾運載卡車等。
  卸載元件將在大流量泵與小功率單泵結(jié)合起來。液體從兩個泵的出口排出,直至達到預(yù)定壓力和(或)流量。這時,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作而需大流量及快速動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閥無操縱信號作用(左位)時,回路一直輸出大流量。對于常開閥,在常態(tài)下回路將輸出小流量。
  對于旁路流量控制,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。此方案限制進入系統(tǒng)的流量,使其具有最佳性能。其優(yōu)點是,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)范圍的中團式負載傳感控制閥一起設(shè)計。此種型式的齒輪泵回路,常用于限制液壓操縱以使發(fā)動機達最佳速度的垃圾運載卡車或動力轉(zhuǎn)向泵回路中,也可用于固定式機械設(shè)備。
  干式吸油閥是一種氣控液壓閥,它用于泵進油節(jié)流,當設(shè)備的液壓空載時,僅使極小流量(〈18.9t/min)通過泵;而在有負載時,全流量吸入泵。這種回路可省去泵與原動機間的離合器,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)備的原動機功率。另外,還降低了泵在空載時的噪聲。干式吸油閥回路可用于由內(nèi)燃機驅(qū)動的任何車輛中開關(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,是整個系統(tǒng)的成本,與價昂的柱塞泵相比,齒輪泵以其成本較低、回路簡單、過濾要求低等特點。