住友内啮合齿轮泵双联泵 完整选型方法
选型核心逻辑: 先定工况场景→拆分双回路参数→匹配产品系列→确定排量组合→校核转速功率→确认安装接口 ,结合住友产品的系列划分与结构特点,可按以下7个步骤系统完成选型。
一 第一步:明确应用场景,锁定产品大系列
住友双联泵按工况定位分为三大系列,选型第一步需根据驱动方式 负载特性 行业场景匹配对应系列,避免性能冗余或不足。
| 产品系列 | 驱动方式 | 核心定位 | 典型适用场景 |
|---|---|---|---|
| QT 通用双联泵 | 普通异步电机 | 通用工业液压,性价比优先 | 机床液压站、普通注塑机、包装机械、润滑系统 |
| QS / QT-BP 伺服双联泵 | 伺服电机 | 低脉动、宽转速、节能精准控制 | 伺服注塑机、精密液压站、新能源设备、自动化产线 |
| QSG 重载双联泵 | 异步 / 伺服电机 | 抗冲击、高刚性、长寿命 | 压铸机、油压机、锻压机、折弯机、重型成型设备 |
> 补充:同一场景下,压力等级可按需选择低压(7MPa) 中压(14MPa) 高压(25MPa) 超高压(31.4MPa)四档,额定压力需覆盖系统长期工作压力。
二 第二步:拆分双回路,计算核心流量与压力
双联泵为 双独立油路 共用输入轴 ,需分别计算两个回路的流量与压力,不可仅按\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)流量选型。
1. 单回路流量计算
理论流量公式:
$$ Q\ (\text{L/min}) = \frac{q\ (\text{cc/rev}) \times n\ (\text{rpm})}{1000} $$
实际流量需乘以容积效率(住友内啮合泵容积效率为0.92~0.95)。
- 反向推导排量:$ q = \frac{Q_{\(q = \frac{Q_{需求} \times 1000}{n \times \eta_v}\)} \times 1000}{n \times \eta_v} $,其中$ \eta_v $取0.93。
- 转速n:按电机额定转速计算,异步电机常用1500rpm(4极) 1000rpm(6极);伺服电机按额定转速(通常1500~2500rpm)。
2. 压力匹配原则
- 泵的 额定压力 需高于系统最高工作压力10%~20%,禁止长期在“最高压力”下运行;
- 若两个回路工作压力不同,需分别对应前后泵的压力等级,可采用 跨压力级组合 (前泵高压 后泵低压)实现节能。
3. 常见双回路流量分配逻辑
- 快慢速节能回路 :大排量低压泵负责快进快退,小排量高压泵负责工进保压,快进时双泵合流,工进时低压泵卸荷,节能效果可达30%~70%。
- 双独立功能回路 :两个回路分别驱动不同执行机构(如开合模+顶针 主缸+辅助缸),按各自流量压力\(q = \frac{Q_{需求} \times 1000}{n \times \eta_v}\)独立匹配排量与压力等级。
三 第三步:确定排量组合模式
住友双联泵支持三种排量/压力组合方式,对应不同回路\(q = \frac{Q_{需求} \times 1000}{n \times \eta_v}\):
1. 同压力级+同排量组合
- 型号示例:QT4242-20-20 QS5252-50-50
- 特点:前后泵压力 排量完全一致,输出对称双回路
- 适用:双工位同步系统 双执行机构同工况运行的场景
2. 同压力级+不同排量组合
- 型号示例:QT6252-100-63 QS6252-80-40
- 特点:压力等级相同,排量一大一小,共用同一压力系统
- 适用:中型注塑机开合模+顶针 液压站主回路+控制回路等流量\(q = \frac{Q_{需求} \times 1000}{n \times \eta_v}\)差异大的场景
3. 跨压力级高低压组合
- 型号示例:QT5341-50-63(前泵高压25MPa 后泵低压7MPa)
- 特点:前泵(轴侧)高压小流量保压,后泵(盖侧)低压大流量快进,通过卸荷阀实现双泵合流/单泵工进
- 适用:油压机 注塑机等“快进+工进”工况,是最主流的节能选型方案
> 注意:跨级组合中, 高压侧必须为前泵(轴输入侧) ,低压侧为后泵,不可反向配置,否则会导致轴承受力异常。
四 第四步:校核转速范围与\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)驱动功率
1. 转速上限校核
双联泵最高转速由 机座号更大 排量更大的一侧 决定,大排量泵离心力更大,转速上限更低:
- 2/3号机座:最高3000rpm
- 4号机座:最高3000rpm(中低压)/2500rpm(高压)
- 5号机座:最高2000rpm
- 6号机座:最高1800rpm
- QSG重载系列:转速上限略低于同机座QT系列
伺服系统需同时校核最低稳定转速:QS系列最低200rpm,QT-BP系列最低100rpm,普通QT系列不建议低于500rpm运行。
2. \(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)驱动功率计算
\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)功率为两个回路功率之和,公式:
$$ P_{\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta} $$
- $ p_1 p_2 $:前后泵工作压力(MPa)
- $ Q_1 Q_2 $:前后泵实际流量(L/min)
- $ \eta $:\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)效率,QT系列取0.85~0.88,QS伺服系列取0.90~0.93
选型时需预留10%~15%的功率裕量,避免电机长期满载运行;高低压合流工况按双泵同时工作的峰值功率计算。
五 第五步:匹配安装与接口参数
确认性能参数后,需核对安装接口,避免出现“性能匹配但装不上”的问题:
1. 安装形式 :优先选法兰安装(精度高 同轴度好),脚座安装适合落地式液压站;同机座法兰与脚座中心高一致。
2. 轴径与键槽 :核对输入轴直径与键槽尺寸,匹配联轴器;伺服系统建议用弹性联轴器,同轴度误差≤0.05mm。
3. 油口规格 :前后泵吸油口 压油口为独立接口,核对螺纹规格(G牙/SAE法兰)与方向;标准油口朝下,可定制0°/90°/180°/270°方向。
4. 旋向确认 :标准型号为轴端视顺时针(F后缀),逆时针需定制L后缀,旋向错误会导致吸排油反向。
5. 中心高与\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)长 :核对机架安装空间,双联泵\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)长大于单泵,需预留联轴器与端盖拆装空间。
六 第六步:特殊工况校核
1. 油液介质 :标准适配ISO VG32~VG46抗磨液压油;若使用合成油 高粘度油 水乙二醇,需定制特殊密封与轴承材质。
2. 工作温度 :标准适用温度-20℃~+80℃;长期高于80℃需更换氟橡胶密封,低温环境需选用低粘度油液并降低启动转速。
3. 污染控制 :住友内啮合泵耐污性优于外啮合泵,但仍建议配置10~20μm精度的吸油/压油过滤器,延长使用寿命。
4. 安装方向 :标准为水平安装(轴水平 油口朝下);垂直安装(轴竖直)需定制双唇高压轴封,防止泄油与轴承润滑不良。
5. 冲击负载 :频繁冲击 重载换向的工况,必须选QSG重载系列,不可用普通QT系列替代,否则会出现断轴 齿面崩损。
七 选型示例(伺服注塑机场景)
已知条件
- 设备:200吨伺服注塑机
- 合模回路:最大流量150L/min,工作压力14MPa
- 射胶保压回路:流量60L/min,工作压力20MPa
- 驱动:伺服电机,额定转速1500rpm
选型过程
1. 系列选择:伺服驱动+注塑机场景,选QS伺服系列。
2. 排量计算:
- 合模回路排量:$ q_1 = \frac{150 \times 1000}{1500 \times 0.93} ≈ 107.5\ \text{cc/rev} $,选100cc/rev
- 保压回路排量:$ q_2 = \frac{60 \times 1000}{1500 \times 0.93} ≈ 43\ \text{cc/rev} $,选50cc/rev
3. 压力等级:QS系列额定21MPa,覆盖14MPa与20MPa工作压力,裕量充足。
4. 组合方式:同压不同排量,前泵100cc 后泵50cc,对应型号 QS6252-100-50 。
5. 功率校核:\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)功率$ P = \frac{14×150 + 20×60}{60×0.92} ≈ 59.8\ \text{kW} $,预留裕量后匹配75kW伺服电机。
6. 安装确认:6号+5号机座法兰安装,轴径φ24,匹配对应规格联轴器。
常见选型误区规避
1. 禁止用“最高压力”替代“额定压力”选型,峰值压力仅允许短时冲击使用;
2. 高低压组合不可颠倒前后泵位置,高压侧必须靠近输入轴端;
3. 不可仅按\(P_{总}\ (\text{kW}) = \frac{p_1 \times Q_1 + p_2 \times Q_2}{60 \times \eta}\)流量选型,需拆分到两个独立回路分别匹配;
4. 大排量型号禁止超转速运行,否则会导致吸油不足 气蚀与轴承损坏;
5. 替换旧泵时,不能只看排量,需同时核对压力等级 机座号 安装孔距与轴径。



