液压分流器增压特性与应用

　　1　概述

　　液压分流器(Flow divider)又称液压分流马达。它是由两个以上标准液压马达,组装在同一个回转轴上。液压分流器的应用范围很广,通常用于多个液压缸同步回路,也就是人们常常称之为的“液压同步马达”。液压分流器不仅仅用于液压同步回路,在液压系统中还可作为“增压器”使用,设置“增压回路”。其次,液压分流器应用在油品介质燃料分配系统,润滑系统中,用于解决系统多出口按比例分配流量的特殊要求。

　　液压分流器常用的主要有两种,齿轮式分流器和柱塞式分流器。齿轮式分流器分流精度略低于柱塞式分流器,齿轮式分流器分流精度一般为±1% ~3%,柱塞式分流器分流精度一般为±0. 5% ~0. 8%。

　　液压分流器作为“增压器”使用的资料国内很少,有关液压分流器“增压特性”理论介绍资料国内几乎没有。为此,根据收集所到的国外资料,对液压分流器“增压特性”,通过理论分析和应用实例介绍,给出液压分流器作为“增压器”使用的理论依据和实际应用的方法。

　　2　液压分流器增压特性

　　液压可作为“增压器”在液压系统中使用,这种增压特性的理论基础,可通过下列公式推导得出。由图1a可知:

　　当理论上忽略回路中的沿程压力损失和分流器(马达)容积效率,则Δp= 0,Δηv= 0。

　　从图1b可以得到:

　　因为:p=p1=p2,Q=Q1+Q2,当:Q1=Q2,Q=2Q1=2Q2,由于图2中p2=0,由式(4)可得:p2Q1=p1Q1+0Q2,p1=2p,此时液压缸提升负载的能力增加1倍。

　　从图1c可以得到:

　　1.5p,

　　每只液压缸提升负载的能力增加50%。

　　通过上述可以得出结论,液压分流器(马达),当有一个分流马达出口卸载,直接回油箱时,可使其他分流马达出口压力升高,但流量(速)要相应降低。另外,分流器马达作为“增压器”在实际应用中,应当考虑系统回路及元件压力损失、容积效率和流量损失。

　　3　应用实例

　　液压分流器或称分流马达,作为“增压器”使用,在我国液压系统设计中很少见到。而国外多是在顶升液压回路上,采用分流马达作为“增压器”设计系统。图2,是马钢某轧钢厂钢卷运输车液压升降机构的增压回路。①换向阀,用于切换x控制油路;②比例换向阀,用于操纵缸升降;③调压阀块,调整设定液压缸顶升钢卷(负载)供油压力;④分流马达,作为“增压器”使用;⑤旁路溢流阀;⑥平衡阀。在该回路中,分流马达作为“增压器”使用的状况较为特殊,正常工况下分流马达不起“增压器”作用,只有当升降缸顶升负载增大,液压缸顶升供油压力高于10MPa时,旁路溢流阀5开启,分流马达4才能起到“增压器”的作用。图3是江苏某钢厂连铸设备中间罐车升降机构液压回路,该系统由德国某公司设计制造。分流马达1,比例换向阀2,液控换向阀3,平衡阀4。在该设计中采用三出口液压分流马达1,即作为“同步元件”,又作为“增压元件”使用,充分运用了液压分流马达的使用功能和工作特性;同时可使中间罐车液压系统压力降低,减小系统工作液压泵电机功率,降低系统能耗。