拓展齒輪泵功能液壓回路設(shè)計(jì)|資料

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。
例如，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。下面是一些可提高齒輪泵基本功能的回路，其中有些是實(shí)踐證明可行的基本回路，而有些則屬創(chuàng)新研究。

卸載回路
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。
最簡單的卸載元件由人工操縱。彈簧使卸載閥接通或關(guān)閉，當(dāng)給閥一操縱信號(hào)時(shí)，閥的通斷狀態(tài)好被切換。杠桿或其它機(jī)械機(jī)構(gòu)是操縱這種閥的最簡單方法。
導(dǎo)控（氣動(dòng)或液壓）卸載閥是操縱方式的一種改進(jìn)，因?yàn)榇祟愰y可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。其最大的進(jìn)展是采用電氣或電子開關(guān)控制的電磁閥，它不僅可用遠(yuǎn)程控制，而且可用微機(jī)自動(dòng)控制，通常認(rèn)為這種簡單的卸載技術(shù)是應(yīng)用的 情況。
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。圖1所示回路的卸載閥無操縱信號(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。
壓力傳感卸載閥是最普遍的方案。如圖2所示，彈簧作用使卸載閥處于其大流量位置（左位）。回路壓力達(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，普遍用于測程儀分裂器和液壓虎鉗中。
流量傳感卸載回路（圖3）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) 速度所需流量確定。若發(fā)動(dòng)機(jī)速度超出此 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) 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。
壓力流量傳感卸載回路的卸載閥（圖4）也是由彈簧壓向大流量位置（左位），無論達(dá)到預(yù)定壓力還是流量，都會(huì)卸載。設(shè)備在空轉(zhuǎn)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?yàn)榇朔N回路具有較寬的負(fù)載和速度變化范圍，故常用于挖掘設(shè)備。
圖5為具有功率綜合的壓力傳感卸載回路，它由兩組略加變化的（與圖3比較）壓力傳感卸載泵組成，兩組泵由同一原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，每臺(tái)泵接受另一卸載泵的導(dǎo)控卸載信號(hào)。此種傳感方式稱之為交互傳感，它可使一組泵在高壓下工作而另一組泵在大流量下工作。兩只溢流閥可按每個(gè)回路特殊的壓力調(diào)整，以使一臺(tái)或兩臺(tái)泵卸載。此方案減少了功率需求，故可采用小容量價(jià)廉原動(dòng)機(jī)。
圖6所示為負(fù)載傳感卸載回路。當(dāng)主控閥的控制腔（下腔）無負(fù)載傳感信號(hào)時(shí)，泵的所有流量經(jīng)閥1、閥2排回油箱；當(dāng)給此控制閥施加負(fù)載傳感信號(hào)時(shí)，泵向回路供液；當(dāng)泵的輸出壓力超過負(fù)載傳感閥的壓力預(yù)定值時(shí)，泵僅向回路提供工作流量，而多余流量經(jīng)閥2的節(jié)流位置（上位）旁通回油箱。
帶負(fù)載傳感元件的齒輪泵與柱塞泵相比，具有成本低、抗污染能力強(qiáng)及維護(hù)要求低的優(yōu)點(diǎn)。