齿轮泵代替柱塞泵技术的分析

陈江魁/湖南工贸技师学院

齿轮泵代替柱塞泵技术的分析

陈江魁/湖南工贸技师学院

齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。人们经常把齿轮泵作为一种恒流量液压源。但是，当齿轮泵加上螺纹联接组合阀之后，其功能得到改善，并且可以用性价比高的齿轮泵代替昂贵和复杂的活塞泵。

齿轮泵；柱塞泵；代替技术分析

前言

在齿轮泵上安装螺纹联接组合阀，既省去了泵和方向阀之间的油管，又减少了有关的设备，可以降低成本，以减少泄漏，从而提高工作可靠性。下面是关于提高齿轮泵工作性能代替活塞泵的一些分析和研究。

一、优先流量控制分析及应用

无论泵的转速、工作压力以及支路流量大小如何，定值一次流量控制阀总是可以控制设备输出的流量在一定的值。泵的流量的输出应大于或等于一次油路的流量，二次油路回油箱。因此将定值一次流量阀（比例阀）和液压泵的组合，可减去外部管路、减少泄漏，降低了成本。负荷感测的流量控制阀为一定值，它与流量控制功能很相似：也就是说，不管泵的速度、压力、流量的大小值为多少，都可用一次的流量。该方案只用一次油口提供一次油路流量的最大值。这个回路可以取代标准的一次回路的流量控制，以获得最大的流量。这种液压回路的典型应用是起重机的转向机构，经常可以看到，它消除了一个泵。

二、旁路流量控制分析及应用

无论泵的速度和压力怎么变化，旁路流量控制总能根据预定的最大值供给，其泄漏或多出来的油液流回油箱或泵的入口。所以此方法可以控制液压系统的流量大小，让系统保持最好的运行状态，可以降低成本。控制泵的旁路，可使管路压力降到最小，而且可以减少管道和泄漏。旁路流量控制阀可与限定工作流量（工作速度）一起结合使用，通常在垃圾运输车以及一些动力转向泵回路中使用。

三、卸载回路控制分析及应用

卸载元件是一种把大流量泵与小功率泵组合起来的元件。它能控制两个泵的排出液体的压力或流量。当大流量泵的油液由输出口到达输入口，它的输出流量减小。减少的流量大小由未卸载的排量大小决定，螺纹联接组合阀的接入，可以消除系统的泄漏，减少管道，降低成本。当手动控制卸载元件时，给卸载阀一个信号可以使它关闭或开启，因此我们可以用杠杆或其他机械元件来控制卸载阀；导控卸载阀是改进后的一种卸载阀，相比手动卸载阀，它可以实现远程控制，因为导控卸载阀使用电信号来控制卸载阀，而且它的控制精度更好。

如上图，流量传感卸载回路里面的卸载阀是用弹簧把阀芯压到可以输出最大的流量。发动机的速度来确定卸载阀中的节流口开口度。当发动机的速度大于最佳值，节流口压降将增加，则使卸载阀移动到流量较小的位置。所以大流量泵旁的元件可做成最大流量节流的尺寸，可减少回路能量损耗、降低成本。流量传感卸载回路在垃圾运载卡车等设备的液压回路中经常用到。

压力流量传感卸载回路的卸载阀也是用弹簧把阀芯压到可以输出最大的流量，无论设备流量或压力是否在预定值，它都可以卸载。设备空载运行或在额定工作状态下运行都可以工作在高压状态。压力流量传感卸载回路减少了流量损失，因此也减少功率损失。所以它拥有更好的负载和更大的速度变化，在挖掘设备中经常使用这种液压回路。

如上图，交互传感由两个压力传感卸载泵构成，电动机带动两个压力传感卸载泵，两泵相互接收彼此的导控卸载信号。交互传感可让一个泵工作在高压状态、另一个泵工作在大流量状态。溢流阀可让一个或两个泵卸载。因此可以减少系统所需功率，使用更为廉价的电动机，降低成本。

四、总结

如今，齿轮泵的工作特性越来越接近柱塞泵。组合负载传感可使齿轮泵的排量可变，因此价格低廉、结构简单的齿轮泵，可以越来越多地代替价格昂贵、结构复杂的柱塞泵，为很多实际使用场所提供更好的方案。

陈江魁：（1988--），湖南攸县人，2011年参加工作，在湖南工贸技师学院任教，研究方向：液压。