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丹佛斯闭式回路轴向柱塞泵工作原理(H1/MP1/T90/42系列通用)

时间:2026-07-21 11:16:10 编辑:亨力液压

Danfoss轴向柱塞泵

丹佛斯闭式柱塞泵属于斜盘式双向变量轴向柱塞泵,搭配配套柱塞马达组成闭式静液压传动系统,主油路完全封闭循环,分为主泵变量传动回路、补油冷却冲洗辅助回路、伺服排量控制回路三大部分,下面分模块拆解。

 一、基础结构组成(核心部件)

1. 主轴、缸体、柱塞+滑靴组件:缸体随主轴同步旋转,柱塞一端铰接滑靴,紧贴斜盘平面;

2. 可摆动摇篮斜盘:区别于开式泵固定/单向斜盘,闭式泵斜盘可左右摆动过零中位,实现双向供油;

3. 球面配流盘:缸体端面贴合配流盘,配流盘两条弧形腰槽分别接A、B主油路;

4. 内置补油泵(齿轮泵):同轴驱动,低压补油;

5. 伺服控制机构+伺服阀:液压/电控驱动斜盘摆角;

6. 冲洗阀、高压溢流阀、补油单向阀组;

7. 贯通驱动轴(可选):尾部可串联其他泵。

 二、主油路闭式循环核心原理(动力传递)

 1. 吸油与压油基础动作

发动机带动主轴、缸体旋转,柱塞被斜盘推动做往复伸缩:

- 斜盘倾斜一侧:柱塞伸出,容积变大 → 从配流盘A口吸油;

- 旋转至另一侧:柱塞缩回,容积变小 → 高压油从配流盘B口压出;

高压油进入柱塞马达推动马达旋转做功,马达回油直接回到泵另一侧油口,形成封闭循环,油液只在泵—马达之间循环,不直接回油箱。

 2. 双向换向原理(闭式独有)

- 中位(斜盘0°):斜盘垂直于主轴,柱塞无伸缩行程,排量=0,无高压油输出,马达停止,自带制动效果;

- 斜盘向左偏:A吸油、B高压出油 → 马达正转(前进);

- 斜盘向右偏:B吸油、A高压出油 → 马达反转(后退);

仅靠改变斜盘倾斜方向就能换向,无需外置电磁换向阀,这是闭式传动关键特征。

 3. 无级调速与扭矩调节

斜盘摆角大小决定泵排量:

- 摆角越大 → 单位转数输出油量越大 → 马达转速越高;

- 负载阻力升高,系统压力上升,配合恒功率控制减小泵排量,实现低速大扭矩输出。

 三、内置补油回路(闭式必不可少)

主回路是封闭循环,存在三处损耗,必须小补油泵持续补低压油:

1. 泵、马达柱塞副内泄漏;

2. 回路冲洗持续带走热油;

3. 系统轻微外泄漏。

工作流程:

1. 主轴带动同轴小型齿轮补油泵,从液压油箱吸低压油;

2. 补油压力(通常18~28bar)推开两组单向阀,自动补充到主回路低压侧;

3. 高压侧单向阀关闭,防止高压油倒灌进补油回路;

补油压力同时作为伺服控制油源,用来推动斜盘摆动。

 四、伺服变量控制回路(控制斜盘摆角)

丹佛斯全系闭式泵共用伺服驱动结构:

1. 补油泵提供低压控制油进入伺服阀;

2. 控制方式分三类:

   - 手动伺服:拉杆拉动伺服阀芯,控制油进入伺服油缸一侧,推动斜盘偏转;

   - 液压比例:外部先导油压控制排量大小;

   - 电比例电控(PLUS+1):比例电磁铁推动阀芯,CAN总线精准调节斜盘摆角;

3. 伺服油缸推动摇篮斜盘偏转,反馈杆同步复位伺服阀芯,形成闭环定位,稳定维持设定排量。

 五、冲洗与高压保护回路

 1. 回路冲洗阀(散热、排杂质)

闭式主回路油液反复循环会升温、积存磨损杂质,冲洗阀自动识别低压侧油路,持续分流一部分热油+杂质,经冷却器、过滤器流回油箱;补油泵同步补充低温干净油,控制油温、延长元件寿命。

 2. 高压溢流保护

A、B主油路各配高压溢流阀(T90溢流设定420~480bar,H1约420bar):

负载卡死、冲击过载时,系统压力超过设定值,溢流阀打开,高压油泄压至低压侧,保护泵与马达不超压损坏。

 六、完整系统工作流程简化版

1. 发动机驱动泵主轴旋转,补油泵同步从油箱吸油建立补油低压;

2. 操作手柄/电控信号输入伺服机构,推动斜盘倾斜;

3. 缸体柱塞旋转产生高压油,单向阀配合补油泵向低压侧补油;

4. 高压油输送至行走马达,驱动设备行驶/滚筒转动;

5. 马达回油直接返回泵形成闭式循环;

6. 冲洗阀持续导出热油冷却,过载时溢流阀泄压保护;

7. 回中位:斜盘归零,排量为0,系统无流量输出,设备停止。

 七、闭式回路对比开式泵原理核心区别

1. 开式泵:油液从油箱吸油→执行元件→直接回油箱;

2. 丹佛斯闭式泵:泵与马达之间油液闭环循环,仅少量油液经冲洗阀回油箱,依靠内置补油泵持续补液。


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