微信公众号

市场上最流行的四款叶片泵利弊之分析

2019-01-19   来自:斯普瑞   点击数:447

四款叶片泵优劣技术分析与性能比较

在当今的机械行业里,国际上流通着几款常用叶片泵,比如普及率最高的美国威格士子母叶片泵,档次较高的法国丹尼逊柱销式叶片泵,意大利阿托斯柱销式叶片泵及日本油研单叶片式的叶片泵,还有一款名不见经传的德国力士乐子母叶片泵。

这四款叶片泵占据着世界各个领域,俗称为叶片泵的四大家族,它统领着液压行业之首,几十年长盛不衰,至今为止,还没有一家突破了这四款结构设计,而液压行业的众多精英曾做了无数次的设计变更与创新也是万变不离其宗,没有新意。这种现象的出现,可能是液压专业设计人员水平有限,也可能是实在没必要改变它什么,已经是非常的完美了。

细心的人可能看到了,明明是五家叶片泵怎么就只说四家呢?因为,德国力士乐本身没有叶片泵,他只是抄袭了美国威格士叶片泵而已,改头换面成了力士乐叶片泵,其内部尺寸与威格士的一模一样。

笔者从事叶片泵的生产制造与应用已有近五十年的历史,见证了国际上四大家族叶片泵的优胜略汰,用比较简单易懂的方式说明一下四种叶片泵的特点与优、缺点。

一、日本油研型单叶片式叶片泵的特点:

油研型叶片泵主要面向轻工机械,它具有低噪音、低价格、低压力等特点,从设计角度上看,这款叶片泵是国际四大家族叶片泵里最简单的结构设计,主要表现为,“叶片”底部的压力与油泵出口压力直接接通,没有任何降压的措施,这样,“叶片”对“定子”的顶力是非常强大的,压力*面积=推力,由于叶片顶力(也可叫推力)过于大,使得定子内曲面早期磨损而降低了使用寿命,压力越大“定子”的寿命就越短,所以,油研泵的最高额定压力只能局限为17兆帕。

为了克服“叶片”对“定子”强大推力带来的损坏,设计者选用了Cr12MoV模具钢材料做“定子”,而这种材料相当的难加工,材料价格也很昂贵,热处理也比较繁琐,与定子亲密接触的叶片的厚度也就成了一个瓶颈,叶片的厚度越厚顶力就越大,而叶片薄了虽然顶力小了可刚性也就差了,为此,经过反复推算与选择,叶片选择了超薄型,牺牲了压力级别换取了使用寿命,可叶片选择了超薄设计,新的问题又出现了,由于叶片超薄重量减少离心力不够,天冷油粘时上油困难就成了致命缺陷。

以上就是油研型叶片泵的特点,因设计缺陷导致了油泵压力不高,因设计缺陷降低了油研泵的使用寿命,但因叶片的超薄吸油也非常困难。

二、美国威格士型子母叶片泵的特点:

美国威格士系列叶片泵主要面对的是两大产业,一是轻工业的V系列,二是工程机械的VQ系列,这两款叶片泵的一个共同特点就是“叶片”底部的压力得到了改善,一部分来自出口压力,一部分来自经过阻尼和配流而降低或阻断了叶片底部的压力,它最重要的结构设计是将叶片底部的面积被人为的缩小了,设计者采用了子、母叶片的结构,让出口压力与“子叶片”顶部贯通,而母叶片底部压力较低,这样,叶片顶部对定子的推力由于“子叶片”的面积缩小了2/3而大大的降低了推力。采用了这样的设计,“叶片”的厚度可以加厚提高刚性,定子的材料也可以换成普通易加工的GCr15轴承钢了,威格士叶片泵具有了压力高、寿命长、易上油等优点,但噪音不如油研泵的低。

三、意大利阿托斯柱销式叶片泵的特点:

意大利的阿托斯柱销式叶片泵与美国威格士子母叶片泵的设计原理一样,就是设法将“叶片”底部的压力降低来实现较高的油泵压力,它的设计独特,更简单更实用,采用直径5毫米的圆柱销来顶叶片,圆柱销底部直接和油泵出口的压力接通,而叶片底部的其他部位则没有压力,阿托斯的圆柱销设计直接将面积缩小到了1/10之多,让出了更大的空间将叶片的厚度加厚到了4.5毫米,而油泵的额定压力轻松的达到了21-26兆帕。

采用了圆柱销的设计虽然提高了油泵压力但也增加了转子的加工难度,在转子中心位置加工12个小圆孔就成了技术瓶颈,小圆孔的精度直接影响了油泵的噪音与寿命,这款意大利阿托斯柱销式叶片泵的的质量好与坏,都与小圆孔的制作精度有关。

四、法国丹尼逊柱销式叶片泵的特点:

法国丹尼逊由于经营问题被美国帕克收购,丹尼逊柱销式叶片泵就成了美国产品,这款叶片泵的结构设计与意大利的柱销式一模一样,圆柱销的直径比阿托斯还小,4-4.8毫米,加工难度更高,这款叶片泵除了圆柱销设计外,还增加了“叶片”三个接触面变凹槽的设计,这一改进降低了叶片与侧板的磨合面积从而提高了使用寿命。

丹尼逊的柱销式叶片泵与阿托斯的柱销式叶片泵原理一样,转子的加工难度也一样,圆柱销小孔的加工精度影响了泵本身的噪音与寿命,但它的压力高是它的优势,而加工难度整体比阿托斯还要难。

五、这四款泵的优缺点与普及率:

在使用条件较好的前提下进行比较:

1、威格士系列的叶片泵,压力高、寿命长、适用面广,有VVQVQHVQT四大系列,压力172126兆帕,可供各种不同的行业选择,世界覆盖率第一。

2、丹尼逊系列的叶片泵档次高,压力212632兆帕,但价格太贵,交货期太长,质量不稳定,尤其是国内制作水平太低影响了丹尼逊叶片泵的声誉,世界市场覆盖率远远不如威格士。

3、油研型单叶片式叶片泵噪音最低,价格也不高,但压力偏低,寿命偏短,做工又简单,制作普及率就很高,在中国已被做烂了,上档次的主机厂一般都不选择油研泵,在中国及亚洲地区覆盖率较高,可以和威格士平分秋色,在世界上尤其是美洲、非洲等地几乎为零。

4、阿托斯柱销式叶片泵结构先进性能好,但面对威格士、丹尼逊叶片泵无能为力,成为摆设,缺乏竞争力,再加上国内做工不好影响了声誉,市场覆盖率是最低的一款。

                               山西斯普瑞机械制造股份有限公司

                                            

2017.10.27