高壓低噪聲徑向柱塞泵JBP系列的特點

摘要：本文介紹了國內(nèi)外徑向柱塞泵的研制，生產(chǎn)情況。重點敘述了高太低噪聲機電控制式徑向柱塞泵毓產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點及性能指標(biāo)，并對該產(chǎn)品的發(fā)展前景與適用場合進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 性能指標(biāo) 

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備的自動化水平越來越高。而液壓傳動及控制系統(tǒng)以其傳遞功率大、控制精度高、響應(yīng)速度快、易于實現(xiàn)機電液一體化控制等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。對作為液壓系統(tǒng)動力源——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，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。國際上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，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)今國際上液壓泵制造的先進水平。但是，它技術(shù)含量高、加工制造難度大，國際上只有博世（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。 

　　我國從80年代末90年代初有很多科研機構(gòu)與生產(chǎn)廠家開始研究開發(fā)這種產(chǎn)品，但都沒有取得實質(zhì)性進展。主要因為在理論上有待深化，在實際生產(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。由我國著名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”兩項技術(shù)專利，“合金奧氏體一貝氏體球鐵開發(fā)應(yīng)用研究”一項國家新材料技術(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)計理論與材料工藝方面取得突破性進展。蘭州永新科技股份有限公司以上述兩項專利與一項新材料技術(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劃項目。該泵在多家企業(yè)進行了2—3年的工業(yè)考核試驗，性能優(yōu)良。  2、工作原理及結(jié)構(gòu)特點 

　　2.1、工作原理 

　　驅(qū)動扭矩由驅(qū)動軸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。二個保持環(huán)8將滑靴卡在行程定子上。泵轉(zhuǎn)動時，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)動時，由于定于的偏心作用，柱塞將作往復(fù)運動，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柱塞9、10來調(diào)節(jié)。 

　　油液的進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償方法，形成了開環(huán)控制（發(fā)明專利）。支承驅(qū)動軸的軸承只起支承作用，不受其他外力的作用。 

　　2.2、結(jié)構(gòu)特點 

　?。?）該泵的設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單合理，零件數(shù)量少。 

　?。?）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現(xiàn)的，而定于的最大偏心距為5—9mm（根據(jù)排量大小不同），變量行程很短。且變量機構(gòu)設(shè)計為高壓操縱，由控制閥進行控制。故該泵的響應(yīng)速度快。 

　?。?）徑向結(jié)構(gòu)設(shè)計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。 

　?。?）過平衡壓力補償設(shè)計使摩擦副的靜壓軸承剛度增強，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，而且也減少了磨損。從而使得泵的壽命延長。 

　?。?）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，使主要運動部件的抗熱咬合能力與耐磨性有很大程度的提高，其耐磨性能為國際上同類產(chǎn)品的2．7倍。進一步保證了該泵的使用壽命。 

　?。?）變量控制方式模塊式設(shè)計使該系列泵很容易實現(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)。 

    3、性能指標(biāo) 

    排量：10～25OmL／r 

    工作壓力：31．5MP 

    最高工作壓力：35MPa 

    峰值壓力：42MPa 

    容積效率：90％－96％ 

    總效率：85％－90％ 

    響應(yīng)時間：變量50—80ms；反饋80—120ms 

    吸油日最低壓力：0．08MPa（絕對壓力） 

    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) 

    允許最高轉(zhuǎn)速：1800～2500r／min 

    噪聲級：250mL／r泵在31．5MPa壓力下＜80dB（A）