液压泵-几种常见泵控方式的能效对比

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“ 泵是整个液压系统的能量起点，其将原动机的机械能转化成液压能，通过吸油和压油的过程，将携带液压能的高压油液源源不断地输送到液压系统中。液压系统中的泵多种多样，本文来探讨几种常见的泵控制方式的能效情况。”

一、定量泵+溢流阀系统

这是一种最基础，也是成本最低的液压泵系统，因为泵的排量固定，原动机转速不变情况下，输出流量固定；一部分流量驱动负载，多余的流量通过溢流阀回到油箱，而溢流阀始终处于溢流状态。因此定量泵系统会全流量输出，并且保持设定的最高压力，是一种高压全流量的状态。

其能效图如下，流量与压力差的乘积即为功率，有用功率为黄色部分，其能量用于驱动负载做功，是我们所需要的。能量损失分为两部分，一部分为溢流损失，多余的高压油通过溢流阀回油箱，转化为热量；另一部分为节流损失，在节流阀上的压力差越大，能量损失越大。

虽然定量泵+溢流阀系统的能效差，但因为成本低也有不少场合使用。特别是多个负载压力比较接近，且流量需求也比较接近的场合，能够很好匹配泵的排量及溢流阀压力设定的情况下，能量损耗也可以得到很好控制。

定量泵系统能效图

二、恒压变量泵系统

采用恒压变量泵的系统，当系统压力小于设定的PC压力值（最大压力/补偿压力）时，会全流量输出；当系统压力达到设定的PC值时，泵变排，使流量减小，保持系统压力维持在PC设定值上。正常情况下，恒压变量泵系统待机时处于高压小排量，其理想的工作区间是在P-Q曲线向下的那一段（PC压力设定区间），在这一段区间里，其泵的排量会根据系统需要自动调节，从而只输出负载所需要的流量，没有多余的流量浪费，但压力维持在PC设定值上。

相对定量泵系统，因为恒压变量系统只输出负载所需要的流量，因此没有溢流损失，仅有节流损失，其更加节能。

恒压变量系统待机时在整个管路系统中保持高压，某些对响应要求高的应用场合比较适用。而因为具有最高压力控制的作用，也常用于液压系统压力切断保护。

恒压变量泵系统能效图

三、负载敏感变量泵系统

采用负载敏感变量泵的系统，泵输出流量会根据负载需要自动调节，只输出负载需要的流量，从而没有多余的流量浪费。而负载的压力通过负载敏感阀反馈到泵上，泵的输出压力只比最大的负载压力稍大，大的程度由泵上的压差阀决定，一般为20~30bar。

与恒压泵系统相比，负载敏感系统的输出压力与负载压力之间的压力差保持恒定，只高出一点点（20~30bar）。没有溢流损失，节流损失变得更小，从而也就更加节能。

工程机械中，通常都采用负载敏感系统，节能效果好，燃油经济性能够得到保障。

负载敏感变量泵能效图

四、电比例排量变量泵系统

电比例排量泵通过电信号主动控制变量泵的排量，从而调节泵的流量输出。如果电信号保持不变，可以看成一种定量泵模式。因此对于系统设计人员来说，需要根据实际的工况及负载的流量需求，主动调节控制电流来调节流量，才能够有比较好的能效表现。

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