泵控系统在国外的发展

　　0　引言

　　液压传动控制系统就是采用阀控系统,即用压力阀控制系统压力,用方向阀控制液流流向,用流量阀控制系统流量,实现系统的速度调节。当然,也并不是任何一种阀控液压系统都同时要具有以上功能。

　　1　阀控系统的技术特点

　　(1)原动机启动时,系统必须有空循环回路,以防止原动机启动时产生过载。

　　(2)系统空运转时,也必须有卸荷回路,以减少系统发热;即使如此,系统在空循环时,也需要消耗一部份能量,这部份能量也转化为系统的热量。

　　(3)系统过载时,为保护系统安全,要通过安全阀或溢流阀排出多余的液压油,消耗了大量的能量,使系统发热。

　　(4)当需要减小机器的速度时,则需要放掉系统的一部分高压油,它也使系统发热。

　　(5)在阀控系统中存在阀的内漏损和液流通过阀时产生的阻力损失,系统中使用的阀数目越多,漏损和阻力损失就越大。

　　上述的所有损失,都使液压油发热。文献[1]中指出:液压油温度升高15℃,油的寿命将降低1/10。所以液压系统就广泛地使用冷却器,这样又增加系统的制造成本并增加了能源的消耗和水的消耗,总之,阀控系统的最大缺点是:能量损失大,系统易发热。

　　2　泵控系统的技术特点

　　泵控系统的全称是“泵排量控制系统”,因此它必须采用变量泵,这就显示出变量柱塞泵的独特优势。从20世纪70年代以来,由于新型变量柱塞泵的出现才开始出现泵控系统,其主要技术特点如下:

　　(1)原动机启动时,泵变量机构处于零流量位置,因此即使系统中没有卸荷回路,原动机启动时也不会过载。

　　(2)系统空循环(设备待机)时,泵可回到零流量位置,因此减少了系统的空载能量损失。

　　(3)系统压力达到设定压力时,多余的油不从溢流阀溢流,用减少泵流量输出的方式实现系统的安全保护。

　　(4)液流需要换向时,可用双向变量泵实现泵的进出油口换向,而不需要换向阀。

　　(5)系统需要加速或减速时,可以用增加或减少泵流量输出的方式来实现调速,不需要用节流阀调速。

　　(6)泵控系统由于减少了控制阀,因此减少了阀的漏损和阻力损失。

　　总之,泵控系统大大减少了系统的能量损失,从而还可以减少冷却器的容量和减少水的消耗,延长液压油的使用寿命,可以降低液压系统的制造成本和使用成本。因此泵控系统理所当然成为当今液压传动系统发展的重要方向。

　　3　闭式油路泵控静液压传动系统

　　能源问题在当今世界显得愈来愈重要,在20世纪70年代中期第一次石油危机以后,美国桑斯川特公司率先开发出20系列闭式油路集成式泵控系统,它由液压泵-油马达组成的静液压传动系统用于振动压路机、水泥搅拌车、沥清摊铺机上。我国在20世纪70年代中期由洛阳矿山机器厂引进了振动压路机,由原一机部洛阳拖机研究所测绘了该机的桑斯川公司生产的这套闭式油路泵控系统,当时我国液压行业把该系统中的泵称之为通轴泵,该系统称之为静液压传动系统,但还并不理解这就是节能的闭式油路泵控系统。在1983年,我国上海高压液压泵厂引进了美国桑斯川特公司的20系列闭式油路系统的图纸和制造技术,但并没有很好消化和形成规模生产的能力,更没有进行创新,而此后桑斯川特公司又开发了更先进(节能)的90系列闭式油路静液压传动系统。现在该公司巳在上海建立了独资企业,生产90系列静液压传动系统。美国伊顿公司也在山东省济宁市设立公司,大量销售它们生产的2系列静液压传动系统,德国力士乐公司则在我国大量销售由A4V和改进的A2F组成的静液压传动系统。