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液压动力元件—液压与气压传动

(2015-09-12 14:18:15)
标签:

液压

液压传动

液压技术

液压元件

液压教学

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。
.   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

 (1) 排量V    指在无泄漏情况下,液压泵转一转所能排出的油液体积。

(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    液压泵的功率损失有容积损失和机械损失两部分:

1)容积损失   主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失。

 2)机械损失   指液压泵内流体粘性和机械摩擦造成的转矩损失。

2)液压泵的功率

 1输入功率Pi    驱动液压泵的机械功率                                                              

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
.外啮合齿轮泵

 (一)工作原理

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
 
外啮合齿轮泵的 泄漏困油径向液压力不平衡    是影响齿轮泵性能指标和寿命的三大问题。
 
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
 2、困油

3、径向不平衡力

 

 4.优缺点

 外啮合齿轮泵特点

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
 缺点:一些机件承受径向不平衡力 ,磨损严重,泄漏大,工作压力的提高受到限制。
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
.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。
 
.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   
 
一、轴配油径向柱塞泵的工作原理
 (一)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
 排量: V=(π/4)d2ZD·tanγ
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。
 
 
 
 
 
 
 
 
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