李浩宇　郝競(jìng)

摘 要：文章對(duì)目前市場(chǎng)上常用的輕載閉式變量柱塞泵類(lèi)型進(jìn)行了描述，并分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)柱塞泵、串輔助泵柱塞泵與串齒輪泵柱塞泵的功能特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)與對(duì)比，最后指出此類(lèi)柱塞泵在國(guó)內(nèi)有廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)泵；串輔助泵；串齒輪泵；補(bǔ)油；輔助功能

前言

當(dāng)前液壓工業(yè)中，柱塞泵因其種種優(yōu)點(diǎn)在各個(gè)行業(yè)中應(yīng)用廣泛。根據(jù)其柱塞副的結(jié)構(gòu)，柱塞泵可分為有靴式與無(wú)靴式兩種，其中有靴式柱塞泵工作壓力高，用于重載系統(tǒng)，而無(wú)靴式柱塞泵工作壓力較低，用于輕載系統(tǒng)，過(guò)去應(yīng)用也相對(duì)較少。上世紀(jì)60年代中期，行走設(shè)備對(duì)液壓系統(tǒng)的集成化要求使得閉式泵應(yīng)運(yùn)而生，即將補(bǔ)油泵與柱塞泵的設(shè)計(jì)成一個(gè)整體，再輔以各種的液壓閥，組成集成元件，目前在行走裝置中應(yīng)用極其廣泛。從上世紀(jì)90年代起，無(wú)靴式的輕載閉式變量柱塞泵因其重量輕、成本低等特點(diǎn)，在美國(guó)十大支柱產(chǎn)業(yè)之一的草坪業(yè)[1]中得到廣泛應(yīng)用，重新引起了人們的注意。

1 當(dāng)前的國(guó)外產(chǎn)品

當(dāng)前國(guó)外的產(chǎn)品主要以美國(guó)Hydro-Gear（Danfoss公司在美國(guó)的合資公司），日本Kansaki的產(chǎn)品為主，其中Hydro-Gear以性能好、產(chǎn)品系列全、應(yīng)用選項(xiàng)豐富、專(zhuān)利保護(hù)全面而領(lǐng)先世界，代表了當(dāng)今輕載變量柱塞泵的最高水平。其全系列輕載變量柱塞泵包含5個(gè)排量（6cc，10cc，12cc，16cc，21cc）[2]，3種應(yīng)用功能（標(biāo)準(zhǔn)泵，串輔助泵，串齒輪泵）選項(xiàng)。

1.1 標(biāo)準(zhǔn)柱塞泵

如圖1所示，標(biāo)準(zhǔn)柱塞泵只有兩部分組成，主泵（柱塞泵）部分與補(bǔ)油泵。根據(jù)圖2液壓原理圖，可發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)柱塞泵集成了多種閥類(lèi)，以滿(mǎn)足主泵與補(bǔ)油泵的功能要求。主泵對(duì)外提供高低壓油口連接，輸出壓力油以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件，與馬達(dá)連接起來(lái)，就組成完整的無(wú)級(jí)調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；補(bǔ)油泵則不對(duì)外做功串只對(duì)主泵提供內(nèi)部的補(bǔ)充油液。

1.2 帶輔助泵選項(xiàng)的柱塞泵

如圖1所示，串輔助泵選項(xiàng)的柱塞泵從外形看也只有兩部分組成，主泵（柱塞泵）部分與輔助泵。其液壓原理如圖2所示，將補(bǔ)油泵組件換為輔助泵組件3即可。與標(biāo)準(zhǔn)柱塞泵一樣，也集成多種閥類(lèi)，以滿(mǎn)足主泵與輔助泵實(shí)現(xiàn)功能的要求。主泵對(duì)外提供高低壓油口連接，輸出壓力油以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件；不同的是，輔助泵也提供對(duì)外做功的壓力油，以驅(qū)動(dòng)主系統(tǒng)以外的液壓執(zhí)行件，同時(shí)輔助泵的回油進(jìn)入主泵的補(bǔ)油路，對(duì)主泵提供內(nèi)部的補(bǔ)充油液。

串輔助泵的優(yōu)點(diǎn)：不但可與液壓馬達(dá)組成完整的無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)，還可通過(guò)輔助泵，對(duì)外提供高壓油以完成其他功能，這是對(duì)普通閉式泵的有益補(bǔ)充。

缺點(diǎn)：串接的輔助泵工作參數(shù)較低且不可調(diào)，從資料[2]來(lái)看，其額定壓力只有45bar，難以驅(qū)動(dòng)較大負(fù)載。

1.3 串齒輪泵的柱塞泵

如圖1所示，從外形看串齒輪泵柱塞泵為柱塞主泵與齒輪泵通過(guò)某種連接串在一起的組合；從其液壓原理（如圖1所示）可見(jiàn)，將補(bǔ)油泵組件換為齒輪泵組件8即可。主泵依然對(duì)外提供高低壓油口連接，輸出壓力油以驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件；齒輪泵也提供對(duì)外做功的壓力油，驅(qū)動(dòng)主系統(tǒng)以外的液壓執(zhí)行件；同時(shí)外來(lái)的油進(jìn)入主泵的補(bǔ)油路，對(duì)主泵提供內(nèi)部的補(bǔ)充油液。

此類(lèi)型柱塞泵串接的齒輪泵參數(shù)，可以根據(jù)實(shí)際的工作需要進(jìn)行選擇，可驅(qū)動(dòng)負(fù)載較大的系統(tǒng)（一般不低于200bar）。

2 當(dāng)前國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品的現(xiàn)狀及發(fā)展前景

輕載閉式柱塞泵是隨著國(guó)外草坪業(yè)的繁榮而獲得快速發(fā)展，主要應(yīng)用于草坪機(jī)械（草坪業(yè)的組成部分）與其他的園林機(jī)械。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，目前國(guó)內(nèi)的草坪業(yè)仍存較大差距[3]，而草坪機(jī)械同樣差距明顯[4]，鑒于這種現(xiàn)狀，作為草坪機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵元件之一的輕載閉式變量柱塞泵，并未引起國(guó)內(nèi)相關(guān)單位的注意，目前似乎尚無(wú)相關(guān)廠(chǎng)家進(jìn)行此類(lèi)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，或批量生產(chǎn)。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)草坪業(yè)發(fā)展迅速，園林綠化作業(yè)的全盤(pán)機(jī)械化是必然趨勢(shì)，必然會(huì)對(duì)此類(lèi)輕載的變量柱塞泵有大量的需求，從這個(gè)角度講，此產(chǎn)品在我國(guó)發(fā)展具有巨大的潛力。

參考文獻(xiàn)

[1]平遠(yuǎn).從休閑發(fā)展起來(lái)的美國(guó)草坪業(yè)[J].村鎮(zhèn)建設(shè)，1999.

[2]Hydro-Gear， Pumps BLN-52047 Rev P6， 2011.

[3]吳朝峰，馬雪梅.21世紀(jì)中國(guó)草坪業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009.

[4]張立富，陸懷民.國(guó)內(nèi)外園林綠化機(jī)械的現(xiàn)狀及其發(fā)展前景[J].林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2009.

*通訊作者：郝競(jìng)。