所有的泵都有其固定的最大排量,在固定轉(zhuǎn)速時,排出大致固定的流量。但固定流量輸出在很多工況能量浪費(fèi)較多,為此研發(fā)出了一些排量可變的泵 (見圖6-25)。主要有恒壓變量,恒壓差變量和恒功率變量。本文興迪源機(jī)械帶來液壓泵（恒壓變量泵、恒壓差變量泵、恒功率變量泵）的變量特性。
圖6-25變量泵的圖形符號
a)不帶泄漏口b)帶泄漏口
一、恒壓變量泵的變量特性及應(yīng)用：
1)特性
恒壓變量泵(見圖6-26)的特性有以下3種工況。
圖6-26恒壓變量泵
a)圖形符號b)特性c)附加溢流閥
1-排量最大2一排量隨出口壓力而變3一排量最小
1、排量最大工況
在泵出口壓力低于泵的預(yù)設(shè)定壓力Ps時,泵的排量保持最大Vmax。在轉(zhuǎn)速固定時,理論流量為qmax。但隨著出口壓力增加,內(nèi)泄漏會增加,因此,實(shí)際輸出流量會有所下降。
2、恒壓工況
當(dāng)出口壓力達(dá)到預(yù)設(shè)定壓力Ps后,排量會隨出口壓力而變,從而改變輸出流量q,力圖保持泵出口壓力P大致恒定。這起到與溢流閥同樣的作用,但可避免溢流帶來的能量損失,從而節(jié)能。
3、排量最小工況
在排量關(guān)到最小后,如出口壓力繼續(xù)增高,泵已無能為力。所以,為了保護(hù)泵,應(yīng)該在泵的出口處另外再安裝一個溢流閥(見圖6-26c),其設(shè)定壓力Pmax應(yīng)該一定程度高于Ps。
2)應(yīng)用
恒壓變量泵可用在以下兩種場合。
1)單個液壓缸需要所謂的“保壓”工況：平時需要大流量快進(jìn)，在保壓時，要保證一定的壓力，但需要的流量很小，采用恒壓變量泵在此時就比較節(jié)能。
2)多個液壓缸，共用一個泵(見圖6-27)。如果采用恒壓變量泵，可互不干擾地工作，同時還比較節(jié)能。
圖6-27用恒壓變量泵實(shí)現(xiàn)多缸互不干擾
二、恒壓差變量泵的變量特性及應(yīng)用：
恒壓差變量泵(見圖6-28)的排量會隨控制壓力PL改變，力圖使泵出口壓力P比控制壓力PL高一個恒定值△P, 一般為2~4MPa,可調(diào)。
圖6-28恒壓差變量泵的圖形符號
在出口壓力P增高時,如果是普通定排量泵,實(shí)際輸出的流量會由于泵內(nèi)部泄漏增大而降低。而如果采用恒壓差變量泵, 在泵的出口安排一個節(jié)流口,從節(jié)流口后取控制壓力PL(見圖6-29),那么,因?yàn)镻始終比PL高恒定值,所以可以使通過節(jié)流口的流量q恒定。所以,這種泵也常被稱為恒流量泵。
圖6-29用恒壓差變量泵實(shí)現(xiàn)恒流量輸出
在需要多個液壓缸同時工作時,如果利用梭閥選取負(fù)載壓力中最高的那個作為控制壓力PL(見圖6-30),來控制恒壓差變量泵的排量,盡量使泵出口壓力P比PL還高一個恒定值,再通過各支路上的壓差平衡元件,就可維持各支路的流量恒定, 不受其他支路的影響。這種回路在挖掘機(jī)上應(yīng)用得很多。因?yàn)楸贸隹趬毫δ茈S負(fù)載壓力變化,所以,恒壓差泵也常被稱為負(fù)載敏感泵。
圖6-30用恒流量變量泵供應(yīng)多缸
D1、D2——壓差平衡元件
D1、D2——壓差平衡元件
三、恒功率變量泵的變量特性及應(yīng)用：
如已述及,液壓泵輸出的功率P是輸出流量q與泵出口壓力p之積
P=qp
所以,如果P增高而q不變的話,則液壓泵需要輸出的功率就增大,需要原動機(jī)驅(qū)動的功率也相應(yīng)增大。如果超過了原動機(jī)最高可能輸出的功率, 原動機(jī)就會進(jìn)入不穩(wěn)定工作區(qū),隨后停機(jī)。
如果根據(jù)可能出現(xiàn)的最高負(fù)載功率——角功率(見圖6-31),選用大功率原動機(jī),那成本就會較高。而在很多實(shí)際應(yīng)用場合,允許流量在負(fù)載升高時降低。這時,就可以采用恒功率變量泵: 在壓力P升高時減小排量V,從而降低流量q,以保持功率P恒定,就可以選用額定功率較小成本較低的原動機(jī)了。
圖6-31恒功率變量
A一角功率P一功率
然而,結(jié)構(gòu)適合于變排量的泵不多,除了簡單葉片泵以外,只有柱塞泵。這也是柱塞泵雖然結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,卻獲得廣泛應(yīng)用的重要原因。
泵的排量控制有兩類。以上所述,由系統(tǒng)內(nèi)部壓力控制的,屬于內(nèi)控。另一類是外控,可以從外部控制,如手動、電動等。
現(xiàn)在已研發(fā)出了電控變量斜盤式柱塞泵(見圖6-32),帶控制器,由比例閥控制排量機(jī)構(gòu),由傳感器反饋斜盤位置及壓力。可以通過程序和指令設(shè)定變量形式,既可內(nèi)控,也可外控,非常靈活。
圖6-32電控泵（力士樂2017）
采用調(diào)速變流量也可以實(shí)現(xiàn)恒壓、恒壓差及恒功率功能,而且更節(jié)能,因此是現(xiàn)在的研發(fā)熱點(diǎn)。
【興迪源機(jī)械簡介】
興迪源機(jī)械(Xingdi Machinery)是一家專注流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備制造企業(yè)。自2007年創(chuàng)立以來，興迪源機(jī)械一直致力于內(nèi)高壓成形的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設(shè)備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國內(nèi)頂尖流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。
興迪源機(jī)械是先進(jìn)輕量化成形技術(shù)的提供者，從產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)備生產(chǎn)、模具研制、方案定制，直至最終交付及提供增值服務(wù)，我們?yōu)榭蛻籼峁┑牟粌H僅是一臺設(shè)備，而是一整套智能制造成形方案。
部分文段和圖片摘自：
《白話液壓》
作者：張海平
由興迪源機(jī)械編輯
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