对机械工程中齿轮泵与柱塞泵的技术分析论文_梁刚

对机械工程中齿轮泵与柱塞泵的技术分析论文_梁刚

华润水泥(合浦)有限公司 广西北海 536000

摘要:随着现代工业技术的快速发展,工程机械的种类也在不断增加。液压系统 经常被作为大型工程机械的核心动力系统之一使用,其性能直接影响到工程机械的整体性能。在现代液压传动系统中,最常用的液压传动动力单元是活塞泵和齿轮泵。两者相比,通常柱塞泵的价格较高、齿轮泵价格较低,因此不少人认为齿轮泵性能较差。通过调查和从实践中得到的经验,文章发现,如果齿轮泵系统得到适当改进,就可以提供出同样良好的机械性能。

关键词:机械工程;齿轮泵;柱塞泵;技术

经济的快速发展促使各个行业和领域向更高、更快、更好的方向发展,这无形地促进了机械设备的发展,并在技术和经验方面取得了显著的进步,齿轮泵和柱塞泵的发展是一个非常典型的例子。

1 卸载回路能很好地提升设备的性能

这种类型的组件可以有效地将液压控制元件与低性能设备相结合在一起使用从而提高了设备的性能。通常情况下,液压油将沿油路流动直到到达油路出口后排出,在这个过程中我们将能够获得合适的压力值或流量值使用到恰当的地方去。工作时,高压力的液体将沿设备油路从油泵出口一直流动到油路末尾出口,最终压力消失或大为减弱。换句话说,它可以转变成电信号并将电信号调整到我们所需要的数值,最简单的方法是人工操作。辅助弹簧装置可以确保我们能有效地打开或关闭阀门,当我们开启设置阀门的功能时,可以有效及时地改变其不合理的开度直到达到我们所需要的最佳数值。我们操作这些组件时,最简单的方法是使用拉杆或其他类似的东西。

导控(气动或液压)卸荷阀是对操作方式的改进,主要是因为它可以在没有人在现场的情况下能够实现长距离操作。与其他控制元件相比,主要优点是阀门可以有效地受到电气等设备的控制。除了我们提到的远程操作行为外,它还可以通过计算机自动操作而无需人工操作,从而大大节省了资金,也是一种对生产力的解放。基于这些优势,我们将其确定为简单有效的方法,值得推广。

需要人工进行的部件主要用于高速回路,例如,对运行速度有极高要求的起重机的相关部件是典型的例子。常开阀门其工作状态是在正常情况下,其控制回路将连续执行相对较小的流量输出过程;压力传感卸载是最常见的解决方案,在弹簧压力(或拉力)下卸载阀全打开处于其流量最大位置(左侧位置)。当传感压力值达到我们预先设定的数值时,溢流口将自行调节,卸载开口受到相关力的控制开大(或关小)。压力传感卸荷阀基本上是一个达到系统设定压力立即卸载的自动卸载元件,通常应用于里程表分离和液压虎钳。

2 工程机械中齿轮泵和柱塞泵的应用技术探析

2.1 齿轮泵和柱塞泵技术概述

在建筑机械的动力传递系统中,齿轮泵通过在封闭腔中相互啮合多个齿轮来改变密封空间的容积,从而实现输送出高压液体的目的。齿轮泵具有体积小、重量轻、结构紧凑、安装简单的特点。在实际工程实践中,齿轮泵还具有高速、高压、高可靠性的优点,能很好地满足大多数工程机械的液压要求和系统电信号需求。齿轮泵主要结构是两个或多个彼此啮合的齿轮,这些齿轮通常通过渐开线齿轮或圆弧啮合传动。在实际使用中发现普通齿轮泵在输送软杂质含量大的液体时具有使用寿命更长、性能更好的效果,而圆弧齿轮泵在输送杂质含量低的液体时具有噪音低、使用寿命长的特点,因此在实际生产中,液压泵的选择应以其功能和液体流量为基本数据做出合理选择。与齿轮泵不同,柱塞泵通过泵缸中活塞的往复运动产生压力,或者说是增加了液体的压力。一般来说,柱塞泵具有较高的额定输出压力和较为紧凑的结构,因此以其高效率和方便的流量调节在实际生产中得到广泛应用。在工程机械领域,柱塞泵主要用于具有高压性能的大型设备。泵的运动方向根据轴线可分为直轴斜盘式、液压式、轴向式和径向式等形式。活塞泵是工业领域中相对较好的液压传动系统,它可以与信息技术和变频技术相结合,这是未来的一个重要发展方向,但目前,其昂贵的成本、寿命较短和复杂的维护是限制其广泛应用于工程的主要原因。

2.2 提高齿轮泵性能的技术探讨

在当前的建筑机械领域,齿轮泵和活塞泵是两种最常用的液压泵。虽然后者具有更好的输出性能,但比较昂贵并且不能完全取代传统的齿轮泵。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆齿轮泵通过一些有效的技术改进可以达到柱塞泵的性能,从而可以满足设备要求并节约成本。

2.2.1 卸载回路可以改善设备的性能

卸载回路可以有效地将流量大的设备与流量小的设备集合混成一个整体,液体从两个泵的出口排出,最终可以有效地获得理想的流量值、压力值。在操作时,具有大流速的回路装置可使流动液体从出口一直流动到末端,最终降低了回路装置的输出压力值(或流量值),即将电信号调节到理想数值。为了实现这一点,最好的方法是有效地控制阀门并改变其不合适的状态,最简便的改进措施有两个:一是由导控(气动或液压)卸荷阀操作,可实现远程控制,无需在地面上进行人工操作,可通过电气设备自动控制,不仅有效节省劳动力也可以实现更精确的控制,值得推广;其次,由流量传感卸载回路中的卸荷阀控制,阀门由在阀门内的弹簧压到大流量位置,固定孔口尺寸根据设备所需的流速确定。当机械设备的工作速度高于标准值时,孔的压力增加,卸载开口相应地改变,从而达到控制流动液体的目的。这种控制功能简单、操作非常稳定、价格低廉、经济效益好,因此被广泛应用于各类工程机械中。

2.2.2 通过适当设置流量控制指标来提高性能

在建筑机械所需的液压传动中,泵速,额定工作压力和分支所需的流量需要一个流量控制阀,以确保泵的输出流量需要大于或等于初级油路。所需的液体流量、二次流量可以在中途或返回油箱时使用,流量控制阀可以将控制元件与液压泵相结合,不仅可以有效地去除管道布局,还可以降低泄漏,所以它具有很高的经济效益,在一定程度上节省了泵的数量。

2.2.3 通过有效地控制旁通支流来改善设备的性能

在旁通流量控制系统中,无论泵的速度或工作压力如何,泵都以预定的最大值向系统供应液体,并且多余的液体将流回到油箱或泵入口。该控制方法限制了系统的流量,并为系统提供了最佳输出液体性能。该控制系统的优点是可以通过回路读数值控制最大调节流量,并且可以有效地降低成本。泵和阀的集成结构可以使回路压力最小化、大大减少管道长度和管道泄漏的可能性。该旁通流量控制阀可以设计有传感器控制阀,该传感器控制阀规定了操作流量。这种类型的齿轮泵控制电路通常用于固定工程设备中。

2.2.4 还可以通过设置干式吸油阀来提高齿轮泵的性能

干式吸入阀是一种气动控制的液压阀,用于调节泵的入口和出口:当设备卸载时,通过泵的液体流量减少;装载设备时,全部液体被吸入泵中。这种控制结构不仅可以有效地消除泵与原动机械之间的离合器成本,还可以降低空载功耗。此外,干式吸入阀可以有效地减少受控设备的噪音问题。目前,干式吸入阀已广泛应用于各种工业设备中。在齿轮泵的设计中,组合载荷传感方案不仅可以有效地提高齿轮泵的工作压力,而且可以达到接近柱塞泵的输出工作压力,并为齿轮泵提供了可变的操作性能,使传统设计中齿轮泵与柱塞泵之间的界限模糊。因此,合理选择和设计齿轮泵结构不仅可以达到类似柱塞泵的效果,还可以有效降低系统的成本和复杂性。目前,齿轮泵由于成本低、控制回路简单、液体过滤要求低等优点,已成为大多数工程机械设计过程中的必然选择。

2.3 齿轮泵与柱塞泵的应用分析

在工程机械领域,需要根据工程实际情况来选择使用齿轮泵和柱塞泵(如设备功能、液压系统要求、制造成本控制、设备的工作环境等)。在一定条件下,设备的需求、环境的需要、维护成本等因数以及齿轮泵和柱塞泵各有不同的优缺点,设计师在设计工程机械时,泵的选择应慎之又慎。如果改进齿轮泵能满足要求的,则应首选齿轮泵,不要使用具有环境要求高、液体过滤精细和维护要求高的活塞泵。。

结束语:根据生产实践得到的经验,分析讨论了工程机械常用液压传动系统的齿轮泵和柱塞泵,并较详细讨论了齿轮泵的几种有效改进措施,推荐、推广使用齿轮泵。同时为柱塞泵技术的应用提供了强有力的支持,并为工程机械设计人员对两种泵的选型提供了技术支持。

参考文献:

[1]王莉,王金磊.浅析齿轮泵代替柱塞泵的技术[J]价值工程?.?2011.

[2]田伟.柱塞泵替代调高齿轮泵的研制[J].科技信息,2012.

论文作者:梁刚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期

论文发表时间:2018/11/11

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