柱塞泵技術确保功率低損失和工作效率

液壓泵實際上是液壓系統的心髒。如果您不熟悉液壓技術，您會(huì)對(duì)在壓力下推動流體的多種(zhǒng)方式感到驚訝。齒輪、葉片或柱塞的旋轉和/或往複運動爲受任何性能(néng)或預算限制的設計師提供了最适合任何應用的選擇，特别是因爲每種(zhǒng)主要泵結構樣式在每個系列中都(dōu)提供了獨特的選擇。

柱塞泵技術專門采用相對(duì)于輸入軸向(xiàng)或徑向(xiàng)往複運動的活塞。固定排量泵和可變排量泵提供所有三種(zhǒng)主要結構變體——軸向(xiàng)斜盤式、斜軸式和徑向(xiàng)式。對(duì)于軸向(xiàng)和斜軸活塞泵，您會(huì)注意到它們的活塞在旋轉組繞軸旋轉時(shí)平行往複運動。徑向(xiàng)活塞泵看起(qǐ)來更像是飛機上的舊式發(fā)動機，其活塞垂直于輸入軸往複運動。盡管設計最複雜，但活塞泵具有齒輪泵或葉片泵無法比拟的動力和效率。

軸向(xiàng)柱塞式

固定排量柱塞泵爲設計師提供了一個相對(duì)便宜的柱塞泵切入點。它們爲開(kāi)路液壓系統提供可靠的高壓固定流量，沒(méi)有花哨的控制。然而，柱塞泵可用的控制選項提供了許多巧妙的策略來控制您的液壓系統，從壓力補償到帶有機載壓力傳感器的電液比例控制。

壓力補償器是變量泵控制活塞的溢流閥。補償器是一種(zhǒng)流量非常低的部件，它主要控制斜盤角度以通過(guò)維持設定壓力的方式修改排量。任何下遊流量需求都(dōu)會(huì)降低泵的壓降，從而導緻泵增加流量以維持壓力。隻要下遊流量需求不超過(guò)泵的最大流量，泵就(jiù)可以補償并保持全壓。然而，任何超過(guò)其最大額定值的流量都(dōu)將(jiāng)受到下遊執行器負載壓力的影響。

HAWE液壓柱塞泵K60N-064RDN-A45/38

柱塞泵功率損失

制造商提供各種(zhǒng)形式的排量和壓力控制。例如，負載傳感控制允許泵讀取下遊負載壓力信号，以在非需求期間和在比最高負載高幾百psi的減壓下減少流量。更進(jìn)一步，您會(huì)發(fā)現馬力限制(有時(shí)稱爲扭矩或功率限制)，隻要總需求小于原動機的容量，它就(jiù)會(huì)爲機器提供最大流量和壓力。如果挖掘機等機器需要的流量和壓力高于發(fā)動機所能(néng)提供的流量和壓力，例如當多個高壓執行器同時(shí)啓動時(shí)，泵將(jiāng)自動限制流量以減少所需的總功率。

無論補償器類型如何，每種(zhǒng)變化都(dōu)通過(guò)僅改變旋轉斜盤角度來實現其結果。對(duì)于軸向(xiàng)柱塞泵，旋轉斜盤根據控制活塞的指示，根據補償器的需要增加或減少排量。因此，控制活塞在與旋轉軸相同的軸向(xiàng)平面(miàn)内移動，提供緊湊而強大的封裝。

斜軸柱塞技術

雖然軸向(xiàng)柱塞泵很容易成(chéng)爲最受歡迎的，但其他柱塞泵設計也提供可變排量。您可能(néng)知道(dào)斜軸活塞馬達，它以高功率和高速度著(zhe)稱。它的軸和軸承組件相對(duì)于軸向(xiàng)柱塞馬達以錐度旋轉。盡管采用高壓設計，但斜軸配置的轉速比直軸電機高25%，而且其軸承設計更适合滑輪或齒輪驅動應用。來自齒輪或滑輪的力矢量必須與電機的彎曲方向(xiàng)相反，就(jiù)像您的手臂從腳下拉動手術帶以進(jìn)行二頭肌彎曲一樣。

斜軸活塞馬達内的錐形超大滾子軸承提供卓越的側向(xiàng)負載保護，以抵抗陡峭角度的旋轉組側向(xiàng)負載。例如，軸向(xiàng)柱塞馬達上的旋轉斜盤可能(néng)允許最大 15-22° 的角度，而彎軸柱塞馬達的工作角度爲 40° 或更大。這(zhè)個極端角度允許電機在小封裝中實現高排量，從而在輸入軸上産生高徑向(xiàng)負載。抵抗這(zhè)些側向(xiàng)負載需要重型圓錐軸承，并解釋了從與電機角度相反的方向(xiàng)拉動的必要性。

斜軸柱塞馬達的相同優點也适用于其泵體。卓越的功率密度、高速運行和對(duì)徑向(xiàng)負載的高抵抗力使這(zhè)些成(chéng)爲直接由柴油或燃氣發(fā)動機驅動的移動液壓設計的首選。此外，其固有的堅固設計使其成(chéng)爲齒輪或皮帶輪驅動泵應用的首選(隻要遵守安裝建議)。盡管圓錐滾子軸承具有很高的側向(xiàng)載荷阻力，但由于軸承承受的載荷是爲了消除過(guò)大的間隙，因此可能(néng)會(huì)發(fā)生過(guò)度磨損。因此，與其他設計相比，您更有可能(néng)更換斜軸活塞泵上的軸承。

您可能(néng)會(huì)驚訝地發(fā)現制造商提供可變排量斜軸柱塞馬達。不幸的是，它們的外觀似乎沒(méi)有任何地方可以安裝任何有用的旋轉斜盤角度裝置。它們的結構與斜盤可變排量泵有很大不同，斜盤可變排量泵不是改變斜盤角度，而是整個透鏡闆在端口闆内上下滑動。

由偏壓彈簧和控制活塞相對(duì)的沖程活塞的工作原理與軸向(xiàng)柱塞泵中的工作原理大緻相同。補償器接收來自壓力端口的先導信号以平衡泵出口處的壓降，根據需要改變旋轉組的角度以保持壓力。

斜軸活塞泵的橫截面(miàn)突出了用于抵抗側向(xiàng)載荷的軸承

領先的柱塞泵制造商HAWE公司爲其斜軸活塞泵提供大部分(如果不是全部)控制選項。沒(méi)有其他功能(néng)的基本壓力補償通常通過(guò)産品文獻中的壓力切斷(或壓力覆蓋)來實現。基本的壓力切斷控制隻是觀察出口壓力并調整斜盤角度以改變流量，從而保持設定的壓降。隻要系統需求小于最大流量，出口壓力就(jiù)會(huì)保持在補償器設定壓力。但是，如果需求超過(guò)最大泵流量，您的電路將(jiāng)受制于阻力最小的路徑。

柱塞泵容積效率

老實說(shuō)，爲高速皮帶或皮帶輪驅動應用以外的任何應用選擇壓力補償斜軸活塞泵是一種(zhǒng)昂貴的矯枉過(guò)正。變排量斜軸柱塞泵的控制裝置往往相當先進(jìn);您可以期待各種(zhǒng)高級控制，例如馬力限制、液壓比例控制甚至電比例控制。我知道(dào)有一家特定的制造商爲一台泵提供不少于七種(zhǒng)馬力限制控制器!

比例泵控制使用比例減壓閥代替标準壓力補償器。例如，想象一個斜軸柱塞泵，其中彈簧偏移沖程活塞通過(guò)無限改變活塞控制側内的壓力來對(duì)抗彈簧壓力。下遊傳感器觀察到的精确壓力爲機器控制器提供了一個閉路反饋回路，以調整比例閥設置以匹配所需的出口壓力。有些泵甚至可能(néng)更進(jìn)一步，包括一個線性傳感器以提供精确的位移反饋，保證您的電路精确輸出流量和壓力，盡管負載、溫度或粘度存在波動。

市場上有如此多的泵選項，能(néng)夠提供柱塞泵的品牌廠家也有很多，HAWE,REXROTH,VICKERS,PARKER等都(dōu)可以選擇。我們真的需要爲單一泵類型提供如此多的高級選項嗎?我的投票是肯定的，因爲斜軸柱塞泵與其他設計相比具有獨特的優勢。可用的各種(zhǒng)控制選項可确保您的系統，無論多麼(me)複雜，都(dōu)具有您需要的泵設計。

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