浮杯式轴向柱塞泵(浮杯泵)应用前景较好 但目前产业化规模小
浮杯式轴向柱塞泵简称浮杯泵,是利用缸体与柱塞间的相对运动改变腔体容积完成吸排油的一类柱塞泵。浮杯泵是基于浮杯原理开发出来的,浮杯原理是继斜盘式和斜轴式之后一种新的轴向柱塞概念。
浮杯泵主要由柱塞、浮杯、主轴、转子、轴承、固定塞、配流盘、滚筒板、支撑环、弹簧等部件组成,其中浮杯由滚筒板支承,由固定塞限制其移动。浮杯泵采用镜像设计,典型结构布局是大数量柱塞双环错位背对背排列,由于结构特殊,浮杯泵的径向力、轴向力可以完全平衡掉,进而改善了其低速性能、使用寿命,降低了脉动和噪声。
浮杯泵与传统轴向柱塞泵工作原理相似,但结构有所差异,传统轴向柱塞泵的缸体固定,柱塞沿轴向往复运动,而浮杯泵是柱塞固定,浮杯沿轴向往复运动。传统轴向柱塞泵结构研究趋于成熟,但其在噪声、磨损、效率、使用寿命等方面仍存在改善空间。浮杯泵具有传统轴向柱塞泵优点的同时,在体积、磨损、效率、成本、使用寿命等方面还具有显著优势。
根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年浮杯式轴向柱塞泵(浮杯泵)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,浮杯泵具有高效率、低速性、启动性能好、噪音低、转速宽、结构紧凑、使用寿命长等特点,在工业、农业、汽车、机械、液压系统(如液压泵、液压变压器、液压电机等)等领域应用前景广阔。但受技术限制,目前浮杯泵产业化规模小,相关企业主要有荷兰INNAS公司、德国布赫(Bucher Hydraulics)等。
荷兰INNAS专注于液压传动领域技术研发,推出了浮杯泵技术、shuttle技术、Hybrid混合动力技术等多项创新技术。德国布赫已将浮杯技术落地到产品上,基于浮杯技术,其推出了AX系列泵和马达产品,其中AX柱塞泵排量范围为18-122cc,具有单象限、双象限、四象限操作。
浮杯泵分为定量式浮杯泵和变量式浮杯泵两大类。定量式浮杯泵优点在于效率高、功率密度大、压力脉动小等,变量式浮杯泵是一种新型轴向柱塞泵,其结合了斜盘式、斜轴式轴向柱塞泵的特点,但其控制精度较差,研究相对较少。
新思界行业分析人士表示,传统轴向柱塞泵结构研究趋于成熟,性能提升空间小,随着需求升级,传统轴向柱塞泵将逐渐不能满足市场和应用要求。基于浮杯原理的浮杯泵克服了传统轴向柱塞泵的局限性,且与目前电机驱动需求的锲合度较高。随着研究持续深入、市场需求升级,浮杯泵应用有望进一步扩展。