液压泵.ppt

液压泵 v液压泵概述 v齿轮泵 v螺杆泵 v叶片泵 v轴向柱塞泵 v径向柱塞泵 液压泵的工作原理图 液压泵的工作原理和分类 v工作原理： 具有密封的可循环变化的容积 具有配流装置 油箱充压或与大气连通 v分类 根据结构：齿轮、螺杆、叶片、柱塞 根据压力：高、中、低 根据旋转一周的吸压油次数：单作用、双作用 根据径向力的大小：卸荷泵、非卸荷泵 根据流量是否可调：定量、变量 根据方向是否可调：单向、双向 液压泵的压力 v压力p的单位：帕pa、兆帕mpa v吸入压力：泵进口处压力 v额定压力：正常工作情况下按试验标准规 定连续运转的最高压力 v最高允许压力：按试验标准规定，超过额 定压力后允许短暂运行的最高压力 v工作压力：泵的实际工作压力 排量和流量 v排量v：m3/rad、cm3/r 泵轴每转一周（弧度）由其密封几何尺寸变化计算而得的排 出的液体体积 仅与结构有关，与转速无关 v流量 泵的理论流量：不考虑泄漏单位时间内排出的液体体积 qt =v=2nv/60 （m/s3） 瞬时流量qsh：每一瞬时的流量（m/s3） 实际流量q：工作时实际排出的流量q= qt - q （m/s3） 额定流量qn：额定压力和额定转速下输出的实际流量（m/s3） 泵的流量与工作压力的关系 功率和效率 v理论输入功率pn= qt . p v实际输入功率pr=t =2nt/60 v理论输出功率pt= qt . p v实际输出功率p= q * p v容积效率v= p/pt=q/qt=1 - q/q v机械效率m=pt/pr= qt. p/pr v总效率= p/pr=v.m 泵的性能曲线 齿轮泵 v优点：结构简单，价格低，体积小，重量轻 ，自吸性好，对油污不敏感 v缺点：流量脉动大，噪声大 v分类 根据啮合形式：外啮合、内啮合 根据齿形曲线：渐开线、圆弧齿形、摆线齿形 v渐开线外啮合齿轮泵 v渐开线内啮合齿轮泵 v内外转子式摆线泵 外啮合齿轮泵的工作原理图 渐开线外啮合齿轮泵 v工作原理： 吸油腔容积增大：轮齿退出啮合，油被带走 压油腔容积减小：轮齿进入啮合，油被带入 v排量： 主动齿轮齿顶圆与基圆之间的环形圆柱的体积 修正系数 v=rfhob=（1.061.12）z1m2b（m3/rad） v流量q= （1.061.12） z1m2bv 困油现象及消除 v产生： 重叠系数1 困死容积：前对轮齿 未退出，后面已进入啮 合 v危害： 容积减小时：冲击载荷 容积增大时：气蚀及气穴 v消除： 侧板上开卸荷槽 容积减小时通压油腔，增大时通吸油腔 任何时候高、低压油腔皆不相通 齿轮泵的困油现象 泄漏与间隙的自动补偿 v泄漏途径： 端面7580% 径向1520% 啮合点处 v自动补偿： 浮动轴套（侧板）式：把压油腔的油液引入轴 套外端面 弹（挠）性侧板式：结构复杂，侧板变形不均 匀，磨损不均匀，补偿性能欠佳 v径向间隙的自动补偿 齿轮泵间隙泄漏的途径示意图 轴向间隙补偿原理 具有8字形补偿面的浮动轴套的齿 轮泵 具有8字形补偿面的浮动轴套的齿 轮泵 径向力及减小措施 v径向力： 沿齿轮圆周液体压力及啮合力产生 压力越高径向力越大 降低轴承寿命；泵的变形加大，扫堂 v减小措施：材料、结构、润滑、压力 合理选择齿宽b和齿顶圆直径de 缩小压油腔的尺寸 将压油腔扩大到接近吸油腔侧 将吸油腔扩大到接近压油腔侧 液压平衡法 齿轮圆周压力的近似分布曲线 将吸油腔扩大到接近压油腔侧 具有液压平衡槽的齿轮泵 内外转子式摆线泵 v齿形曲线为摆线，属内啮合齿轮泵 v工作原理： 内外转子偏心，外转子比内转子多一齿，啮合运 转时形成几个独立封闭空间，并发生周期性变化 v排量v=（r2e1-r2i1）b/2（m3/rad） vq=2n1（ r2e1-r2i1 ）bv /120（m3/s） v特点 优点：结构小巧，零件数少，齿形大，容积大 缺点：流量不均匀，脉动大，啮合处泄漏大 运用：低压，补油，润滑 内外转子式摆线泵的工作原理图 bb型摆线泵 螺杆泵 v优点： 结构紧凑，体积小，重量轻 压力无脉动，噪声低 自吸能力强，允许转速高 对油污不敏感，寿命长 v类型 按螺杆根数：单、双、三、四、五 按螺杆的横截面齿形：摆线、摆线-渐开线、圆形 v摆线三螺杆泵的工作原理 主动（凸）螺杆和从动（凹）螺杆形成密封空间 左端吸油，右端排油 lb型三螺杆泵 叶片泵 v优点：结构紧凑、体积小、重量轻、流量 均匀、噪声小、寿命长 v缺点：吸入特性不太好，对油污敏感，制 造工艺要求高 v类型： 根据每转作用次数：单作用、双作用 根据工作压力：高（2532mpa）、中、低 根据流量是否可调：定量泵、变量泵 v用途：机床、工程机械、船舶、压铸机、 冶金设备 双作用叶片泵 v工作原理： 结构：左右泵体、配流盘、定子、圆柱销、转子 、叶片 四个密封容积 两次吸油和压油 平衡（卸荷）泵：径向液压力平衡 v排量v=b（r-r）（r+r）-z/cos（m3/rad ） v流量q=2nb（r-r）（r+r）-z/cos v /60 （m3/rad） yb型双作用叶片泵的结构图 双作用叶片泵的工作原理图 结构要点 v保证叶片与定子内表面的良好接触 离心力、把压力油引入叶片底部 吸油过程的严重磨损 v避免困油现象，减小液压冲击和噪声 卸荷三角槽68o v定子曲线：四段圆弧和四段过渡曲线 v叶片数目与叶片厚度：偶数（12），强度 v叶片的倾角：前倾1014o，利于滑动，减小磨 损 右配流盘结构配流封油角与减振角 配流盘封油角与减振角 双作用叶片泵定子曲线 叶片前倾时的压力角 叶片倾角与作用力方向 高压叶片泵的结构特点 v端面间隙的自动补偿 轴向间隙最大 浮动配流盘：弹力和液压力 v改善定子和叶片顶部间的磨损 减小作用在叶片底部的液体压力 减小叶片底部承受液体压力的作用面积 阶梯形叶片、子母叶片、柱销叶片 使叶片顶部和底部的液压作用力平衡 双叶片、弹簧式叶片 浮动配流盘 阶梯形叶片 子母叶片结构 柱销叶片结构 双叶片结构示意图 弹簧式叶片 单作用叶片泵 v变量非卸荷式泵 v工作原理：定子和转子偏心，叶片为奇数 v排量v=2ber（m3/rad） v流量q=2n.2berv（m3/s） v结构介绍 内反馈限压式变量叶片泵 外反馈限压式变量叶片泵 单项作用叶片泵工作原理图 变量叶片泵的转子与配流盘 ybn型变量叶片泵 内反馈式变量泵的工作原理图 外反馈限压式变量叶片泵 轴向柱塞泵 v柱塞与缸体轴线平行 v优点:结构紧凑,单位功率体积小,重量轻,工 作压力高,易于变量 v缺点:对油污敏感,对材质和加工要求高,使 用维修严格,价格高 v类型 根据配流方式:端面配流,阀式配流 端面配流:直杆(斜盘)式 连杆(斜轴)式 斜盘式:点接触型 带滑靴型;通轴 半轴 直杆式轴向柱塞泵 v工作原理 结构：传动轴、壳体、斜盘、柱塞、缸体、配流 盘、弹簧 密封容积的形成和变化 v排量v=d2zdtg/8 v流量q=n/60.d2/4.zdtgv v奇数（7、9）柱塞：减小流量的不均匀系数 v柱塞底部的弹簧：保证自吸力、影响可靠性 点接触式轴向柱塞泵结构图 cy型轴向柱塞泵 v组成：主泵体、变量机构；32mpa v柱塞头部加滑靴，改点为面，液体润滑 v改分散弹簧为集中定心弹簧 v传动轴为 半轴，径向分力由缸外大轴承承 受 v三对摩擦副 滑靴与斜盘 缸体与配流盘 柱塞与缸体 v变量机构的特点：手动变 量、伺服变量 cy型轴向柱塞泵 柱塞外滑靴与斜盘 缸体 配流盘 手动伺服变量机构 tz型轴向柱塞泵 v去掉缸外大轴承，改传动轴为通轴，右轴外 伸，通过联轴节驱动后盖的摆线泵 v传动轴穿过斜盘中心孔，支点远，轴粗 v缸体与配流盘端面的密封由中间弹簧完成， 滑靴与斜盘的间隙恒定，使柱塞外伸吸油 v斜盘对滑靴的反力传给传动轴，缸体微摆， 保证配流端面的密封 v变量机构的活塞与传动轴平行布置 tz型轴向柱塞泵 连杆式轴向柱塞泵 v斜轴式轴向柱塞泵 v主体部分： 主轴、柱塞连杆副、缸体、中心轴、配流盘 缸体相对主轴有一倾角，故为斜轴泵 主轴由三个向心推力轴承支承 中心轴的两端球头和主轴中心孔球面配流盘中心孔配合 连杆的球头和主轴端部的球窝及柱塞球窝铰接 v特点 倾角改改善了磨损 由柱塞、连杆传给主轴的轴向力由向心推力轴承支承 球面配流盘使缸体有自位性能，保证缸体的配流盘的