高壓低噪聲德國力士樂徑向柱塞泵特點(diǎn)及性能
摘要:本文介紹了國內(nèi)外徑向柱塞泵的研制，生產(chǎn)情況。重點(diǎn)敘述了高太低噪聲機(jī)電控制式徑向柱塞泵毓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能指標(biāo)，并對該產(chǎn)品的發(fā)展前景與適用場合進(jìn)行了簡要的分析與展望。
關(guān)鍵詞：徑向柱塞泵  結(jié)構(gòu)特點(diǎn)  性能指標(biāo)
    隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備的自動(dòng)化水平越來越高。而液壓傳動(dòng)及控制系統(tǒng)以其傳遞功率大、控制精度高、響應(yīng)速度快、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化控制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。對作為液壓系統(tǒng)動(dòng)力源——液壓泵的要求也愈來愈高。徑向柱塞泵以其工作壓力高、抗沖擊。壽命長、控制精度高、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，引起國內(nèi)外液壓泵生產(chǎn)廠家的重視和使用廠家的青睞。它被廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、鍛壓、注塑、船舶、重型等機(jī)械設(shè)備中。
    1、國內(nèi)外徑向柱塞泵的研制和生產(chǎn)現(xiàn)狀
    徑向柱塞泵可分為閥配流與軸配流兩大類。閥配流徑向柱塞泵存在故障率高、效率低等缺點(diǎn)。上70、80年代發(fā)展的軸配流徑向柱塞泵克服了閥配流徑向柱塞泵的不足。由于徑向泵結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，陜定了軸配流徑向柱塞泵比軸向柱塞泵耐沖擊、壽命長、控制精度高。使其成為一種優(yōu)良的高壓泵，代表當(dāng)今上液壓泵制造的*水平。但是，它技術(shù)含量高、加工制造難度大，上只有博世（ BOSCH）公司、沃依特（ VOITH）公司等少數(shù)幾家公司能夠生產(chǎn)。而博世公司只能生產(chǎn)90mL八以下規(guī)格的泵，沃依特公司只生產(chǎn) 110一250mL／r規(guī)格的泵。
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   我國從80年代末90年代初有很多科研機(jī)構(gòu)與生產(chǎn)廠家開始研究開發(fā)這種產(chǎn)品，但都沒有取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。主要因?yàn)樵诶碚撋嫌写罨?，在?shí)際生產(chǎn)中不能解決轉(zhuǎn)子與配流軸、滑靴與定子兩對摩擦副燒研的問題。有些生產(chǎn)廠家在轉(zhuǎn)子內(nèi)孔通過澆鑄軸承合金等方法來克服燒研，但效果并不理想，這種辦法在小排量泵中使用，雖然能夠防止摩擦副燒研的問題，但泵的使用壽命不長。由我國的液壓專家盧望研究員和材料專家閏秉均教授及其課題組經(jīng)過多年研究與開發(fā)，取得了“過平衡壓力補(bǔ)償方法及雙排徑向柱塞泵”和“一種新型高壓大排量雙轉(zhuǎn)子徑向柱塞泵”兩項(xiàng)技術(shù)，“合金奧氏體一貝氏體球鐵開發(fā)應(yīng)用研究”一項(xiàng)國家新材料技術(shù)成果。
    這些技術(shù)成果的取得，使我國徑向柱塞泵的研制在設(shè)計(jì)理論與材料工藝方面取得突破性進(jìn)展。蘭州永新科技股份有限公司以上述兩項(xiàng)與一項(xiàng)新材料技術(shù)成果為支持，成功地開發(fā)生產(chǎn)的JBP系列機(jī)電控制式徑向柱塞泵，是國家科技部“八五”攻關(guān)和國家科技部火炬計(jì)劃項(xiàng)目。該泵在多家企業(yè)進(jìn)行了2—3年的工業(yè)考核試驗(yàn)，性能優(yōu)良。
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  2、工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    2.1、工作原理
圖1所示是這種泵的結(jié)構(gòu)和工作原理簡圖

    驅(qū)動(dòng)扭矩由驅(qū)動(dòng)軸 1通過十字聯(lián)軸器 2傳遞給星形的液壓缸體轉(zhuǎn)子3，定于不受其它橫向作用力。轉(zhuǎn)于裝在配流軸4上。位于轉(zhuǎn)子中的徑向布置的柱塞5，通過靜壓平衡的滑靴6緊貼著偏心行程定于7。柱塞與滑靴球鉸相連，并通過卡簧鎖定。二個(gè)保持環(huán)8將滑靴卡在行程定子上。泵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它依靠離心力和液壓力壓在定于內(nèi)表面上。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于定于的偏心作用，柱塞將作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它的行程為定于偏心距的2倍。定子的偏心距可由泵體上的徑向位置相對的兩個(gè)柱塞9、10來調(diào)節(jié)。
    油液的進(jìn)出通過泵體和配流軸上的流道，并由配流軸上吸油日控制，泵體內(nèi)產(chǎn)生的液壓力被靜壓平衡的表面所吸收。摩擦副的靜壓平衡采取了過平衡壓力補(bǔ)償方法，形成了開環(huán)控制（發(fā)明）。支承驅(qū)動(dòng)軸的軸承只起支承作用，不受其他外力的作用。
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 2.2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
    （1）結(jié)構(gòu)簡單由圖1可以看出。該泵的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單合理，零件數(shù)量少。
    （2）變量行程短泵的變量是在變量柱塞和限位柱塞作用下，改變定子的偏心距實(shí)現(xiàn)的，而定于的zui大偏心距為 5—9mm（根據(jù)排量大小不同），變量行程很短。且變量機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為高壓操縱，由控制閥進(jìn)行控制。故該泵的響應(yīng)速度快。 
    （3）徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)克服了如軸向柱塞泵滑靴偏磨的問題。使其抗沖擊能力大幅度提高。
    （4）過平衡壓力補(bǔ)償設(shè)計(jì)使摩擦副的靜承剛度增強(qiáng)，克服了摩擦副研傷膠合的問題。不僅使該泵的抗沖擊能力與抗污染能力大幅度增強(qiáng)，而且也減少了磨損。從而使得泵的壽命延長。
    （5）泵的核心材料采用了奧貝合金球墨鑄鐵并經(jīng)過特殊熱處理工藝，使主要運(yùn)動(dòng)部件的抗熱咬合能力與耐磨性有很大程度的提高，其耐磨性能為上同類產(chǎn)品的2．7倍。進(jìn)一步保證了該泵的使用壽命。
    （6）變量控制方式模塊式設(shè)計(jì)使該系列泵很容易實(shí)現(xiàn)恒壓、液壓遠(yuǎn)程恒壓、電液比例、負(fù)載敏感、恒功率等多種控制方式。既能滿足開式系統(tǒng)，也能滿足閉式系統(tǒng)。
高壓低噪聲德國力士樂徑向柱塞泵特點(diǎn)及性能
    3、性能指標(biāo)
    排量： 10～25OmL／r
    工作壓力： 31．5MP
    zui高工作壓力： 35MPa
    峰值壓力： 42MPa
    容積效率： 90％－96％
    總效率： 85％－90％
    響應(yīng)時(shí)間： 變量 50—80ms；反饋 80—120ms
    吸油日zui低壓力： 0．08MPa（壓力）
    環(huán)境溫度： －15—＋60℃
    油液粘度： 10－76CSt
    工作介質(zhì)： 礦物油或其它液壓介質(zhì)
    允許zui高轉(zhuǎn)速： 1800～2500r／min
    噪聲級(jí)： 250mL／r泵在 31．5MPa壓力下 ＜80dB（A）。

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