因受定排量的結構限製,通常認為(wei) 齒輪泵僅(jin) 能作恒流量液壓源使用。然而,附件入螺紋聯接組合閥方案對於(yu) 提高其功能、降低係統成本及提高係統可靠性是有效的,因而,齒輪泵的性能可接近價(jia) 昂、複雜的柱塞泵。
例如在泵上直接安裝控製閥,可省去泵與(yu) 方向之間管路,從(cong) 而控製了成本。較少管件及連接件可減少泄漏,從(cong) 而提高了工作可靠性。而且泵本身安裝閥可降低回路的循環壓力,提高其工作性能。下麵是一些可提高齒輪泵基本功能的回路,其中有些是實踐證明可行的基本回路,而有些則屬創新研究。
卸載回路
卸載元件將在大流量泵與(yu) 小功率單泵結合起來。液體(ti) 從(cong) 兩(liang) 個(ge) 泵的出口排出,起到達到預定壓力和(或)流量。這時,大流量泵便把流量從(cong) 其出口循環到入口,從(cong) 而減少了該泵對係統的輸出流量,即將磁的功率減少至略高於(yu) 高壓部分工作的所需值。流量降低的百分比取決(jue) 於(yu) 此時未卸載排量占總排量的比率,組合或螺紋聯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。
較簡單的卸載元件由人工操縱。彈簧使卸載閥接通或關(guan) 閉,當給閥一操縱信號時,閥的通斷狀態好被切換。杠杆或其它機械機構是操縱這種閥的較簡單方法。
導控(氣動或液壓)卸載閥是操縱方式的一種改進,因為(wei) 此為(wei) 閥可進行遠程控製。其較大的進展是采用電氣或電子關(guan) 控製的電磁閥,它不僅(jin) 可用遠程控製,而且可用微機自動控製,通常認為(wei) 這種簡單的卸載技術是應用的較佳情況。
人工操縱卸載元件常用於(yu) 為(wei) 快速運作而需大流量及快速運作而需大流量及為(wei) 精確控製而減少流量的回路,例如快速伸縮的起重臂回路。圖1所示回路的卸載無操縱信號作用(左位)時,回路一直輸出大流量。對於(yu) 常開閥,在常態下回路將輸出小流量。壓力傳(chuan) 感卸載是較普遍的方案。如圖2所示,彈簧作用使卸載閥處於(yu) 其大流量位置(左位)。回路壓力達到溢流閥預調值時,溢流閥開啟,卸載閥在液壓下和作用下切換至其小流量位置(右位)。壓力傳(chuan) 感卸載閥基本上是一個(ge) 達到係統壓力即卸的自動卸載元件,普遍用於(yu) 測程儀(yi) 分裂和液壓虎鉗中。
流量傳(chuan) 感卸載回路中的卸載閥也是由彈簧將其壓向大流量位置(左們(men) )。該閥中的固定節流孔尺寸按設備的發動機較佳速度所需流量確定。若發動機速度超出此較佳範圍,則節流小孔壓降將增加,從(cong) 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較大流量節流的尺寸,故此回路能耗少、工作平穩且成本較低。這種回路的典型應用是,限定回路流量達較佳範圍以提高整個(ge) 係統的性能,或限定機器高速行駛期間的回路壓力。常用於(yu) 垃圾運載卡車等。
壓力流量傳(chuan) 感卸載回路的卸載閥也是由彈簧壓向大流量位置(左位),無論達到預定壓力還是流量,都會(hui) 卸載。設備在空轉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,故降低了所需的功率。因為(wei) 此種回路具有較寬的負載和速度變化範圍,故常用於(yu) 挖掘設備。
具有功率綜合的壓力傳(chuan) 感卸載回路,它由兩(liang) 組略加變化的壓力傳(chuan) 感卸載泵組成,兩(liang) 組泵由同一原動機驅動,每台磁接受另一卸載泵的導控卸載信號。此咱傳(chuan) 感方式稱之為(wei) 交互傳(chuan) 感,它可使一組泵在高壓下工作而另一級泵大流量下工作。兩(liang) 隻溢流閥可按每個(ge) 回路特殊的壓力調整,以使一台或兩(liang) 台泵卸載。此方案減少了功率需求,故可采用小容量價(jia) 廉原動機。
所示為(wei) 負載傳(chuan) 感卸載回路。當主控閥的控製閥(下腔)無負載傳(chuan) 感信號時,泵的所有流量經閥1、閥2排回油箱;當給此控製閥施加負載傳(chuan) 感信號時,泵向回路供液;當泵的輸出壓力超過負載傳(chuan) 感閥的壓力預定值時,泵僅(jin) 向回路提供工作流量,而多餘(yu) 流量經閥2的節流位置(上位)旁通回油箱。帶負載傳(chuan) 感元件的齒輪泵與(yu) 柱塞泵相比,具有低成本、抗汙染能力強及維護要求低的優(you) 點。
優(you) 先流量控製
不論泵的轉速、工作壓力或支路需要的流量大小,定值一次流量控製閥總可保證設備工作所需的流量。在圖7所示的這種回路中,泵的輸出流量必須大於(yu) 或等於(yu) 一次油路所需流量,二次流量可作它用或回油箱。定值一次流量閥(比例閥)將一次控製與(yu) 液壓泵結合起來,省去管路並消除外泄漏,故降低了成本。此種齒輪泵回路的典型應用是汽車起重機上常可見到的轉向機構,它省去了一個(ge) 泵。
負載傳(chuan) 感流量控製閥的功能與(yu) 定值一次流量控製的功能十分相近:即無論泵的轉速、工作壓力或支路抽需流量大小,均提供一次流量。但所示方案,僅(jin) 通過一次油口向一次油路提供所需流量,直至其較大調整值。此回路可替代標準的一次流量控製回路而獲得較大輸出流量。因無載回路的壓力低於(yu) 定值一次流量控製方案,故回路溫升低、無載功耗小。負載傳(chuan) 感比列流量控製閥與(yu) 一次流量控製閥一樣,其典型應用是動力轉向機構。
旁路流量控製
對於(yu) 旁路流量控製,不論泵的轉速或工作壓力高低,泵總按預定較大值向係統供液,多餘(yu) 部分排回油箱或泵的入口。此方案限製了係統的流量,使其具有較佳性能。其優(you) 點是,通過回路規模來控製較大調整流量,降低成本;將泵和閥組合成一體(ti) ,並通過泵的旁通控製,使回路壓力降至較低,從(cong) 麵減少管路及其泄漏。
旁路流量控製閥可與(yu) 限定工作流量(工作速度)範圍的中團式負載傳(chuan) 感控製閥一起設計。此種型式的齒輪泵回路,常用於(yu) 限製液壓操縱以使發動機達較佳速度的垃圾載卡車或動力轉向泵回路中,也可用於(yu) 固定式機械設備。
幹式吸油閥
幹式吸油閥是一咱氣控液壓閥,它用於(yu) 泵進油節流,當設備的液壓空載時,僅(jin) 使極小流量通過泵;而在有負載時,全流量吸入泵。如圖10所示,這種回路可省去泵與(yu) 原動機間的離合器,從(cong) 而降低了成本,還減少了空載功耗,因通過回路的極小流量保持了設備的原動機功率。另外,還降低了泵在空載時的噪聲。幹式吸油閥回路可用於(yu) 由內(nei) 燃機驅動的任何車輛中開關(guan) 式液壓係統,例如垃圾裝填卡車及工業(ye) 設備。
液壓泵方案的選擇
目前,齒輪泵的工作壓力已接近柱塞泵,組合負載傳(chuan) 感方案為(wei) 齒輪泵提供了變量的可能性,這意味著齒輪泵與(yu) 柱塞泵之間原有清楚的界限變得愈來愈模糊了。合理選擇液壓泵方案的決(jue) 定因素之一,是整個(ge) 係統的成本,與(yu) 價(jia) 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,成為(wei) 許多應用場合切實可行的選擇方案。