液压动力元件—液压与气压传动
(2015-09-12 14:18:15)
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分类: 液压与气压传动(教学) |
液压泵是向液压系统提供一定的流量和压力的动力元件。
液压泵将原动机(电动机或内燃机)输出的机械能转换为工作液体的压力能,
是一种能量转换装置。
第一节
液压泵概述
液压泵的工作原理的基本特点是:
(1) 具有若干密封容腔
液压泵是容积式泵。
此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比,与其它因素无关。
(2)密封容腔可以周期性变化
液压泵的输出流量与容积变化量和单位时间内的变化次数成正比。
(3)具有相应的配流机构
将吸液腔和排液腔隔开,保证液压泵有规律
地连续吸排液体。液压泵地结构原理不同,其配流机构也不相同。
(4)油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力
这是液压泵能够吸入油液的外部条件。因此,为保证液压泵正常吸油,吸油口真空度不能太大。
二.
液压泵的主要性能参数
1.压力
(1)工作压力 指液压泵出口处的实际压力值。
(2)额定压力
指液压泵在连续工作过程中允许达到的最高压力。
(3)最高允许压力
指在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值。
2.排量和流量
(2) 理论流量qt
指在无泄漏情况下,液压泵单位时间内输出的油液体积。
理论流量等于泵的排量V和泵轴转数n的乘积,即
qt = Vn
(2-1)
(3)实际流量q 指单位时间内液压泵实际输出油液体积。
由于工作过程泵的出口压力不等于零,因而存在内部泄漏量
q1, 使得泵的实际流量小于泵的
理论流量,即
q=qt - q1
(2-2)
(4)额定流量qn 泵在额定转数和额定压力下输出的实际流量。
3.功率和效率
(1)液压泵功率损失
1)容积损失
主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失。
(2)液压泵的功率
2)输出功率po
液压泵输出的液压功率,
(3)液压泵的总效率 液压泵的总效率是泵的输出功率与输入功率之比
第二节
齿轮泵
一.外啮合齿轮泵
1)密封容腔形成:轮齿表面、端面与壳体构成多个密封容腔。
2)密封容腔变化:齿轮如图转动,密封容腔从右侧向左侧移动。右侧产生,左侧消失。
3)配流方式:相互啮合的轮齿表面构成密封,将齿轮泵壳体内分隔成左、右两个密封容腔。扩大容腔与吸油口相通。缩小容腔与压油口相通。
4)吸油方式:容腔变大,产生真空。在大气压下,液压油被压入液压泵。
1. 排量V
V=6.66Zm2B
D—齿轮节圆直径;h—齿轮齿高;B—齿轮齿宽;Z—齿轮齿数;m—齿轮模数。
(三)外啮合齿轮泵的结构特点和优缺点
1.泄漏
外啮合齿轮泵的泄漏存在着三个可能产生泄漏的部位:齿轮端面和端盖间;齿轮外圆和壳体内孔间以及两个齿轮的齿面啮合处。
其中对泄漏影响最大的是齿轮端面和端盖间的轴向间隙
3、径向不平衡力
优点:结构简单,尺寸小,重量轻
,制造方便
,价格低廉
,工作可靠
,自吸能力强(容许的吸油真空度大)
,对油液污染不敏感,维护容易
。
此外,它的流量脉动大
,因为压力脉动和噪声都比较大。
第三节
叶片泵
一.单作用叶片泵
(一)工作原理
1)密封容腔形成:叶片表面、定子内表面、壳体内表面与端面表面构成多个密封容腔。
2)密封容腔变化:转子如图转动,右侧密封容腔从下至上,逐渐变大;左侧密封容腔从上至下,逐渐变小。
3)配流方式:配流盘将变大容腔连接在一起,接吸油口;配流盘将变小容腔连接在一起,接压油口。
4)吸油方式:容腔变大,产生真空。在大气压下,液压油被压入液压泵。
3.
特点
1、改变偏心距,可以改变泵排量;偏心距反向,输出流量反向。
2、转子旋转,离心力将叶片伸出,形成密封容腔。
3、转子有不平衡力作用。不宜用于高压。
二.双作用叶片泵
(一)工作原理
1)密封容腔形成:叶片表面、定子内表面、壳体内表面与端面表面构成多个密封容腔。
2)密封容腔变化:转子如图转动,两个密封容腔逐渐变大;另外两个密封容腔逐渐变小。
3)配流方式:配流盘将增大容腔连接在一起,接吸油口;配流盘将减小容腔连接在一起,接压油口。
4)吸油方式:容腔变大,产生真空。在大气压下,液压油被压入液压泵。
第四节
柱
塞
泵
一、轴配油径向柱塞泵的工作原理
1)密封容腔形成:间隙也很小,柱塞顶面、转子圆孔内表面、配流轴圆柱面构成多个密封容腔。
2)密封容腔变化:转子如图转动,上侧密封容腔从左至右,逐渐变大;下侧密封容腔从右至左,逐渐变小。
3)配流方式:配流轴将变大容腔连接在一起,接吸油口;配流轴将变小容腔连接在一起,接压油口。
4)吸油方式:容腔变大,产生真空。在大气压下,液压油被压入液压泵。
二、轴向柱塞泵
轴向柱塞泵特点:结构紧凑,径向尺寸小,惯性小,容积效率高,工作压力高,容易实现变量等优点。缺点是轴向尺寸大,结构复杂,轴向作用力大
斜盘式轴向柱塞泵工作原理
(一)工作原理
1)密封容腔形成:柱塞顶面、转子圆孔内表面、配流盘端面构成多个密封容腔。
2)密封容腔变化:转子如图转动,左侧密封容腔从下至上,逐渐变大;右侧密封容腔从上至下,逐渐变小。
3)配流方式:配流盘将变大容腔连接在一起,接吸油口;配流盘将变小容腔连接在一起,接压油口。
4)吸油方式:容腔变大,产生真空。在大气压下,液压油被压入液压泵。(弹簧将柱塞拉出形成真空。)
弯轴式轴向柱塞泵工作原理
(一)工作原理
1)密封容腔形成:柱塞顶面、转子圆孔内表面、配流盘端面构成多个密封容腔。
2)密封容腔变化:转子如图转动,左侧密封容腔从下至上,逐渐变大;右侧密封容腔从上至下,逐渐变小。
3)配流方式:配流盘将变大容腔连接在一起,接吸油口;配流盘将变小容腔连接在一起,接压油口。
4)吸油方式:容腔变大,产生真空。在大气压下,液压油被压入液压泵。(弯轴将柱塞拉出形成真空。)
轴向柱塞泵的排量
d——柱塞直径,Z——柱塞数,
D——柱塞中心分布圆直径
γ
——斜盘式的斜盘倾角,弯轴式的缸体轴线与主轴之间夹角
第六节
液压泵的选用
液压泵选择原则:根据主机工况、功率大小和系统对工作性能的要求
步骤:
首先确定液压泵的类型,
然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号,
还要考虑价格、维护方便与否等问题。