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1、并 联 恒 压 式 液 压 泵 的 功 率 调 节 大连 万方船舶技 术有 限公 司 费 千 刘成峰 周 育琛 船舶液压 甲板机械 日趋高压化 ( 目前一般T作压 力 2 0 MP a ) ， 以便减小液压油流量 ， 缩小液压元件和 管路的尺寸， 降低成本和方便维修 。 较大船舶 的高压液压甲板机械 ，多 以两台以上恒 压式( 亦称 限压式) 或恒功率式 的单向变量轴向柱塞泵 并联组成液压泵站作为液压源， 可 向各并联 的锚机 、 绞 缆机 、 开舱机 ( 有些船还有其他 甲板机械 ) 等供给压力 油。 一般多采用 阀控开式液压系统 ， 在需要时驱动一台 或 多 台 甲板 机械 的液压 马达
2、或 液压 缸 。 我 国海 船 液压 泵 站 的变 量 泵 大 多是 德 国力 士乐 公司( R e x r o t h ) 和 日本川崎公 司( K a w a s a k i ) 的产品。 力 士乐公 司产 品常 用 A1 0 V O、 A1 1 V O斜 盘 泵 或 A 7 V O斜轴泵 ( 0表示用于开式系统) 。A1 0 V公称压力 2 8 MP a ， 排量 1 4 0 ml r ； A1 1 V公 称 压力 3 5 MP a ， 排量 2 5 0m l r ： A 7 V 0公 称 压 力 3 5 MP a ，排 量 1 0 0 0m l r 。 A1 0 V O * * * D
3、 R G是用于开式系统的典型恒压变量泵 料 表示排量 m l r ， D R表示 恒压控制 ， G表示可远 程调压 。 川崎公 司产品 早期采用 B Z、 L Z型恒 功率斜轴 泵 后期采用 配有恒功率或恒压式 调节器的 K3 V或 K 5 V型斜 盘泵 两 台 以上恒 压 式 变量 泵 组 成 的液 压 泵站 ，有 时会 发生并联各泵功率不等 、 T作电流相差很大的情况 。 下 面 以 A1 0 V泵为例 ，讨论并联恒压泵 的丁作原理及其 功率调节 。 1 Al 0 Vo 恒压 式 变量 泵 结 构 和 图形 符 号如 图 l 和 图 2所示 。 ( 1 ) 限压 工作 原 理 泵 的排油常
4、通 变量 油缸 1 。排压不太高时将斜盘 推至限位螺钉 5所 限定的最大倾 角，泵即按限定 的最 大排量工作 。 当排油压 力升至二位三通限压调节 阀 3的弹簧调 定值 ( 22 8 MP a ) 时 ， 该阀移至图示左位 ， 排油通至 限 压油缸 2 ( 先导油 ， 耗量最大约 3 ml m i n ) ， 克服缸径稍 小的变量油缸 1的油压力和弹簧力 ， 使斜盘倾角减小 泵流量降低 ， 限制排卅压力增高。 当液压马达或液压缸停止运动时 泵流量 自动降 至仅够补充系统漏泄 ， 维持 系统油压不变 。 斜盘的最小 倾角被变量油缸的最小行程所 限定。 最 大排 量 至 最小 排 量 的压 力 变
5、化 ， 因泵排 量 规 格 而异 0 4至 1 2MP a 不 等 。 油水分离器的正常使用 ， 还可能导致 P S C检查 m麻烦 ， 而且需大量人力 、 物力定期清洗污水柜。 为解决这个问题 可以在原来单一使用加温沉淀 分 离 法除 水 的基 础 上 ， 增加 加 温 蒸发 分 离 除水 。 方法 很 简单 ， 只需改进焚烧炉油柜 的透气管。 改进焚烧炉油柜的透气管 的具体作法 ： 在焚烧炉油柜 的透气管上加装一段 稍微 向下倾 斜的横管作为冷却管 ， 其后通至原通大气管道 。 该横管 ，最低部打一小孑 L 安装一截 至阀和细管 连接至通往污油水柜的泄水管 。 调 整焚烧 炉 舱 内 的通
6、风 口对准 该横 管 ， 风 冷 。 这样 ， 进 入焚 烧 炉油 柜 的油 渣 ： 含有较多水份时 ， 先使用加温沉淀分离 ， 放残除 去部 分沉 积 的水 。 加 温沉淀难以分离的所余油水混合物 ，再使用 加温蒸发分离 ， 即提高加热温度 ， 使油水混合物所含水 分汽化 ， 部分经透气横管冷却成水流至污油水柜 部分 排至大气。 加热温度达到 9 8， 油中水份差不 多完全蒸发而 不必 泄 放 ， 可 以有 效 避免 油 渣 回到 污 油水 柜 ， 从 而减 少 污水柜的清洗次数 。 4 补 水 系统 加 装流 量计 膨胀水箱和热水井 。补水量反映淡水系统的技术 状况( 例如设备 、 管路
7、、 阀门等的水密 ) 。及时发现补水 量不正常可及时排除设备隐患 。也是控制成本精细化 的需要。建议安装 自动补水装置 ， 并计量补水量。 ( 1 ) 自动补水装置 自动补水装置 ， 无需值班人员操作 ， 安装很 简单 ， 所 需 费用 不多 。 手动补水 ， 船员T作量大 ： 一旦疏忽或处理其他事 情而忘记关补水 阀， 不仅浪费淡水 ， 而且水满溢 增加 机舱污水导致不正常报警 ， 还可能损害其他设备。 ( 2 ) 计量补水量 为了有效监控系统的淡水消耗量 ， 只需 ： 补水管路加装一只普通水表。 值班人员定时抄表 以上 四点 建 议 ， 技 术 上 不 困难 ， 需要 的人 力 、 物 力
8、 有限 ， 现有船舶完全有能力和条件由船员 自己实施 ： 新 造船舶 当然最好出厂前做好。 并联恒 压式液压泵的功率涮节 费 下 刘成峰周 育琛 ( 2 ) 压 差 调 节 阀 的功用 二 位 三 通 压 差 调 节 阀 4 的 弹 簧 腔 是 排 油 口 B 通 往 泄 油 口 L 的 节 流 通室。该阀弹簧 较 弱 可在 1 2 2 MP a间调节 标 准 设 定 压 差 P是 2 MP a X 处 的压力 P 。 当 泵 的 排 油 压 力超过 P X + P时 该 阀与 限 压 调 节 阀 一 样 能 使 排 油 通 至 限压 油 缸 使 斜 盘 倾 角 及 泵 的 流 量降低 ， 限
9、制 排 压增 高 。其 先 导 油 耗 量 最 大 约 4 5 m l m i n 若在泵旁 调压不便 ( 例 如 泵 设 在 油 箱 图 1 A l 0 V O D R G泵结构 S Ll 图 2 A1 0 V0$ $ DRG泵 原理 内) ， 则可将限压调节阀调定值设得较高 ， 用接 x油 V I 的远程 调压 阀 6调压 。 若堵住 X 口。 因为节流通室的压力 P x较接 近泵 排 出压 力 二者 之 差 小 于 A p， 压 差 调 节 阀无 法 移 向左 位 ， 则只能靠泵旁的压力调节阀调压。 若在 X 口接电磁溢流阀 ，则泵刚起动时可泄油 使泵低压小流量卸载起动 ， 然后再延时关
10、闭加载。 若泵转速不稳定( 例 如由柴 油机驱动 ) ， 可在泵 排 出油 路设 节流 阀并将 节 流 阀后油 压 引至 X 口 ，则 可 在泵转速改变导致流量改变时 自动调节斜盘倾角 ， 使 排出油路所设节流阀前后压差恒定 ，即可使泵流量大 致稳定 。 2 并联恒压泵功率不等的原 因及其调节 两 台并 联恒 压 式 变量 泵 的特 性 曲线( _ T 二 作 压 力 P 和泵流量 Q的函数关系曲线 ) 见图 3 。 泵的功率计算公式如下 ： P=p Q 式中： P ， 功率 ； p ， 吸排压差 ； Q， 流量 ； ， 总效率( 容 积效率与机械效率的乘积) 。 图 3 两台并联 恒压式变量
11、泵的性能 曲线 并联的液压泵 ， 一般型号相 同 吸排压差 P相 同。 作正常时总效率相差无几 ，故并联泵功率不等 的主 要原因是泵的流量 Q不等 泵 的流量 Q等于其每转排量 q ( ml r ) 和转速 1 1 ( r m i n ) 的乘积。 并联泵电机转速 n基本相同 ， 故流量有明 显差别只能是因其每转排量 q不等 即其变量机构偏 离中位的角度不同。这只在两种情况才会发生 ： 空载或轻载 ( 1丁作压力 P 。 P 。 ) 的某 泵 ， 则 两 泵在不同的_丁况点 K 和 K T作 ， 限压值低的泵排量 减小 其电流值也会有明显差别。 因此 ， 要纠正并联泵T作电流显著不同的现象 ，
12、 必 须将各泵的最大排量和限压值都调得相同。 如果将泵放在液压元件试验台上调试 ，这很容易 做到。如果要在船上现场检查调试 ， 可使用以下方法。 ( 1 ) 调节 泵 的最 大排量 让并联泵 同时带轻负载( 例如空 的卷筒) _T作 ， 这 时泵的排 压力远低于限压值 ， 泵都在最大排量T作 。 若各泵工作电流差别大 ，则表明电流小的泵所调定的 最大排量较低。可调节泵的限位螺钉 5 ， 改变其最大限 位角 ， 使泵的最大排量基本相等 ， T作电流相同。 ( 2 ) 调 节泵 的 限压值 先后让各泵单独lT作，设 法逐渐增加其负载使排 出压力升高 。当负载继续加大而排 压力不再 明显上 升( 负载设备 速度开始显著降低 ) 时 ， 该压力便是调定 的限压值。 并联泵的限压值调节到接近相等 ，就不会 因负载 加大时某泵排量提前减少导致各泵电流明显不等。 限压值应按说明书要求调定 ，太低满 足不了最大 负载要求， 太高可能过载 。 置于油箱内的浸没式液压泵 ，其限压值常由设在 箱外的同一个远控调压阀调节 ， 所以各泵限压值相同， 并联工作时电流差异不大。 航海技 术 2 0 0 9年第 2期
