图1  内齿轮驱动装置能够实现一象限、二象限和四象限的驱动，经济的完成高驱动要求的任务

随着内齿轮驱动技术的不断发展，它已经成为现代化液压驱动方案的核心。日前，一项研发结果表明：与轴向和径向柱塞泵相比这种内齿轮驱动技术降低了一象限、二象限和四象限驱动模式的复杂性，结合调速电动机其可具有更多优点。

节约费用是推动工业进步的一项重要动力因素。基于能源费用的不断高涨，能源利用率的意义越来越大。今天市场中最受欢迎的是既能提高生产加工设备能力，又能提高用户市场竞争力且经济高效的驱动技术方案和系统。

对于空间狭小而且要求能够在短时间内大幅提高切削力，同时需要在快进和工进之间采用调节技术的机床设备来讲，采用内齿轮驱动装置的现代化液压驱动方案是一个非常理想的选择，例如注塑机、金属压铸机、变形加工机床以及循环压力机等。Klettgau市Bucher Hydraulics公司为这些固定式机床设备研发了内齿轮驱动的QX系列液压驱动单元，带有液压泵和电动机（图1）。

图2  结合使用可调转速的电动机，这种内齿轮驱动装置能够按照生产实际需求输送不同流量的液压油（图示：开式循环）

可变流量调节

QX系列液压驱动单元在经济性方面提出了新的尺度和标准，经济学家认为这是该系列产品最重要的创新成果。此结论是通过多年的市场考验得出的，此驱动单元满足了未来发展需要的技术和生产能力的提升要求。该系列产品已经发展到第5代，与其他许多工业领域中常用的轴向柱塞泵和径向柱塞泵不同，该系列泵的工作原理比较复杂。内齿轮驱动装置QX既是一个泵又是一个电动机，可以实现一象限、二象限和四象限的驱动，能轻松完成高经济性要求的任务。

此方案的核心在于：内齿轮驱动装置与调速电动机合为一体（图2），能够按实际需求调节转速，从而实现液压油输出油量的调节，满足对液压油的实际需求。另外，调节机构可直接驱动，无需费时费力的利用控制阀进行控制。这样，一方面减少了节流时的能量损失，另一方面减少了管道连接、液压油和对油箱容积的需求。这使得整个液压驱动所需的冷却功率相对减少，热能损失相对减少，而减少的节流损失和冷却功率都有利于能源节约。由于其动态性能很高，因此缩短了机床工作循环的时间，从而提高了生产加工的节拍。此外，系统还有能源回收再利用的可能性。在上述种种措施的影响下，该系列产品能够大幅降低企业的生产成本。

图3  把转速从0提高到2750r/min只需70ms的时间（QX 62-10泵），明显低于其他类型的产品

QX系列液压泵调节执行系统的调节速度为微秒级。它所使用的动态调节技术几乎达到了伺服调节技术的水平。这一调节机制是基于把电动机的转速直接转换为液压泵的输出功率基础之上的。较少的转子部件数量降低了能量损失，保持了很高的加速性能（图3）。这也就帮助加工机床缩短了生产节拍，提高了生产能力。另外，内齿轮驱动装置的零部件数量还很少，与其他驱动装置相比，优势非常明显。

不断研发和完善该系列产品的目的在于：提高能源利用率。这种内齿轮驱动装置可以在一象限、二象限和四象限驱动模式中使用。它在液压技术领域中的应用非常广泛。由于它所产生的脉动很小，因此工作时的噪声很低。另外，其结构紧凑、重量轻、使用寿命长且工作可靠。这些突出的特性都源于其精细的设计，如密封面积和轴承：增大了的密封面积对提高效率和调节性能有着积极影响；利用流体动力学设计的支承轴承保证了低转速、高压力工况的可靠工作。

图4  直接驱动油缸时，内齿轮驱动装置可作为液压马达进行制动或者降低驱动负载费用，这就提供了能源回收的可能性

满足低噪声的要求

除上述优势外，该产品旋转零件的稳定性也得以改善，采用了非渐开线齿形啮合。旋转零件稳定性的优化提高了装置的整体强度，特殊的啮合齿形降低了内齿轮驱动机构工作时的噪声，包括高速旋转时的噪声。这两点直接满足了未来发展的技术要求。内齿轮驱动机构的噪声水平明显低于机床生产厂在运行平稳性方面提出的要求，而且液压泵输出端的压力能够保持稳定。在承受压力时，润滑油膜也非常稳定。在直接控制柱塞缸和差动缸工作时，驱动装置在举升负载和加速运动时还起到了油泵的作用（图4）。在负载下降和制动时，这一装置还可以作为液压马达使用，从而能够实现能源的回收利用。