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帶你了解液壓泵
點(diǎn)擊次數(shù)：3303 發(fā)布時(shí)間：2016-11-10
1．液壓泵的壓力
液壓泵的壓力參數(shù)主要指工作壓力和額定壓力。
(1)工作壓力p。 液壓泵的工作壓力是指泵工作時(shí)輸出液體的實(shí)際壓力。其大小是由外負(fù)載決定的，當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，液壓泵的工作壓力升高；當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，液壓泵的工作壓力下降。
(2)額定壓力pn。 液壓泵的額定壓力是指泵在正常工作時(shí)允許達(dá)到的zui大工作壓力。正常工作時(shí)不允許超過液壓泵的額定壓力，超過此值即為過載；液壓泵的zui大工作壓力受泵零件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和泄漏程度的限制。
由于液壓傳動(dòng)的用途不同，系統(tǒng)所需要的壓力也不同，為了便于液壓元件的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用，將壓力分為以下幾個(gè)等級(jí)，如下表所示。
壓 力 分 級(jí)
壓力等級(jí) | 低 壓 | 中 壓 | 中高壓 | 高 壓 | 超高壓 |
壓力p(MPa) | ≤205 | ＞2.5～8 | ＞8～16 | ＞16～32 | ＞32 |
2．液壓泵的排量
液壓泵的排量是指按泵軸每轉(zhuǎn)一周，由密封腔幾何尺寸變化計(jì)算而得出的排出液體的體積。排量可以用V來表示。排量的單位為L/r或mL/r。
3．液壓泵的流量
液壓泵的流量有理論流量、實(shí)際流量和額定流量之分。
(1)理論流量qt。液壓泵的理論流量是指泵在單位時(shí)間內(nèi)由密封腔幾何尺寸變化計(jì)算而得出的排出液體的體積。理論流量用qt表示，它與液壓泵的工作壓力無關(guān)，它等于泵的排量V與其轉(zhuǎn)速n的乘積，即
qt=Vn （3-1）
(2)實(shí)際流量q。液壓泵的實(shí)際流量是指泵工作時(shí)實(shí)際輸出的流量，可以用q來表示。由于液壓泵存在泄漏問題，所以其實(shí)際流量總是小于理論流量。若泄漏量為△q，則有
q = qt - △q (3-2)
(3)額定流量qn。液壓泵的額定流量是指泵在正常工作條件下，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的輸出流量。
4．液壓泵的功率
液壓泵輸入的是原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)矩T和轉(zhuǎn)速n；其輸出的是液體壓力能，表現(xiàn)為壓力p和流量qt(qt - Vn)。當(dāng)用液壓泵輸出的壓力能驅(qū)動(dòng)液壓缸克服負(fù)載阻力F，并以速度v作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)（若不考慮能量損失），則液壓泵和液壓缸的理論功率相等，即
Pt - Tt2πn = Fv = pAv = pVn = pqt (3-3)
于是 Tt = pV/2π (3_4)
式中 n——液壓泵的轉(zhuǎn)速；
Tt——驅(qū)動(dòng)液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩；
p——液壓泵的工作壓力；
V——液壓泵的排量；
A——液壓缸的有效工作面積。
如果用驅(qū)動(dòng)液壓泵的實(shí)際轉(zhuǎn)矩T代替式中理論轉(zhuǎn)矩Tt，則可得到液壓泵的實(shí)際輸A功率P；用液壓泵的實(shí)際流量q代替式中理論流量qt，可以得到液壓泵的實(shí)際輸出功率P0。
(1)泵的輸入功率Pi
Pi = T2πn (3-5)
(2)泵的輸出功率P0
P0 = pq (3-6)
5．液壓泵的效率
液壓泵的輸出功率總是小于輸入功率，兩者之差即為功率損失。功率損失又可分為容積損失（泄漏造成的流量損失）和機(jī)械損失（摩擦造成的轉(zhuǎn)矩?fù)p失）。通常容積損失用容積效率ηv來表示，機(jī)械損失用機(jī)械效率ηm來表示。
容積效率是指液壓泵的實(shí)際流量與理論流量比值，即
ηv=q/qt (3-7)
液壓泵的泄漏量隨壓力升高而增大，相應(yīng)其容積效率也隨壓力升高而降低。機(jī)械效率是指驅(qū)動(dòng)液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩與實(shí)際轉(zhuǎn)矩的比值，即
ηm=Tt/T (3-8)
由于Tt = pV/2π，代人式(3-8)中，則有
ηm=pV/2πT (3-9)
液壓泵的總效率η為其實(shí)際輸出的功率P0和實(shí)際輸入功率只的比值,即
η=P0/Pi=pq/2πnT=(pVn/2πnT)(q/Vn)= ηmηv (3-10)
1. 液壓泵的作用、分類及工作原理
在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，液壓泵是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力元件，它是將原動(dòng)機(jī)（如電動(dòng)機(jī)）輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的能量轉(zhuǎn)換裝置。在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中屬于動(dòng)力元件，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，其作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油。
液壓泵的種類很多，按其結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為齒輪式、葉片式、柱塞式和螺桿式等類型；按泵的排量能否改變，可分為定量泵和變量泵；按泵的輸出油液方向能否改變，可分為單向泵和雙向泵。工程上常用的液壓泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵；齒輪泵包括外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵；葉片泵包括雙作用葉片泵和單作用葉片泵；柱塞泵包括軸向柱塞泵和徑向柱塞泵。
2. 液壓泵的工作原理
在液壓傳動(dòng)中，液壓泵都是靠密封的工作容積發(fā)生變化而進(jìn)行工作的，所以都屬于容積式泵。
液壓泵的工作原理如圖A所示。柱塞2在彈簧4的作用下緊壓在偏心輪1上，偏心輪1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞便做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。柱塞向右移動(dòng)時(shí)，密封腔a因容積增大而形成一定真空，在大氣壓力的作用下通過單向閥6從油箱中吸人油液。這時(shí)單向閥5將壓油口封閉，以防止系統(tǒng)油液回流；柱塞向左移動(dòng)時(shí)，密封腔a的容積減小，將已吸入的油液通過單向閥5壓出，這時(shí)單向閥6將吸油口封閉，以防止油液回流到油箱中。如果偏心輪l不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，泵就不斷地進(jìn)行吸油和壓油過程。由此可見，液壓泵是靠密封容積變化進(jìn)行工作的，故常稱其為容積式液壓泵。單向閥5和6是保證液壓泵正常吸油和壓油所必需的配油裝置。
液壓泵的圖形符號(hào)如圖B所示。
由圖A可以看出，無論液壓泵的具體結(jié)構(gòu)如何，它都必須滿足三個(gè)工作條件：①必須有密閉而且可以變化的容積，以便完成吸油和排油過程；②必須有配流裝置，以便將吸油和排油分開；③油箱必須與大氣相通，以便形成壓力差，有利于吸油。
液壓馬達(dá)也是依靠密封容積的變化來進(jìn)行工作的。液壓馬達(dá)的工作原理在理論上與液壓泵具有可逆性，它們的結(jié)構(gòu)也基本相同；但是，由于它們的工作任務(wù)和具體要求不同，所以在實(shí)際結(jié)構(gòu)上只有少數(shù)液壓泵能做到液壓馬達(dá)使用。