第三章2+液压泵知识.ppt

第二节液压泵知识单作用叶片泵 结构组成 定子 内环为圆转子 与定子存在偏心e 转子内有Z个叶片槽叶片 在转子叶片槽内自由滑动 宽度为B左 右配流盘 铣有吸 压油窗口传动轴 工作原理 由定子内环 转子外圆和左右配流盘组成的密闭工作容积被叶片分割为四部分 传动轴带动转子旋转 叶片在离心力作用下紧贴定子内表面 因定子与转子之间有偏心 故有一部分密闭容积将减小 受挤压的油液经配流窗口排出 一部分密闭容积将增大形成真空 经配流窗口从油箱吸油 单作用叶片泵的特点 定子曲线 单作用叶片泵定子内表面为圆面 叶片倾角 为保证叶片所受合力与运动方向一致 减少叶片受弯的力 叶片前倾 角 径向力 转轴所受径向力不平衡 有径向不平衡力 根部通油 叶片槽根部分别接通吸 压油腔 叶片厚度对排量无影响 叶片数 因叶片矢径是转角的函数 瞬时理论流量是脉动的 叶片数取为奇数 以减小流量的脉动 变量泵 可以通过改变定子的偏心距e来调节泵的排量和流量 叶片伸出 主要靠离心力作用 变量叶片泵分类 单作用叶片泵的流量计算 注 在推导中没用考虑叶片厚度s对泵流量的影响 变量叶片泵 限压式 结构特点 定子右边控制活塞作用着泵的出口压力油 左边作用着调压弹簧力 当FFs 定子将向偏心减小的方向移动 限压式变量叶片泵工作原理 当PAx Fs时e emaxq qmax 定量泵当PAx Fs时e emax xq qmax pf x 变量泵 特性曲线当PPc时q f e p q减小BC段当P Pc时q 0调节定子右边的螺钉 改变emaxAB线上下平移调节压力调节螺钉的预压缩量x0BC线左右平移更换弹簧BC线斜率变化 A B C P q PC 泵实际输出流量关系式 kq 泵的流量常数 k1 泵的泄漏常数当pAxFs时 定子左移 泵的流量减小 流量为 第四节柱塞泵 柱塞沿径向放置的泵称为径向柱塞泵 柱塞轴向布置的泵称为轴向柱塞泵 为了连续吸油和压油 柱塞数必须大于或等于 3 径向柱塞泵配流轴式径向柱塞泵阀配流径向柱塞泵轴向柱塞泵斜盘式轴向柱塞泵斜轴式无铰轴向柱塞泵 配流轴式径向柱塞泵 配流轴式径向柱塞泵的结构配流轴式径向柱塞泵的工作原理配流轴式径向柱塞泵的流量计算配流轴式径向柱塞泵的结构特点 配流轴式径向柱塞泵的结构 返回 配流轴式径向柱塞泵的工作原理 缸体均布有七个柱塞孔 柱塞底部空间为密闭工作腔柱塞其头部滑履与定子内圆接触定子与缸体间存在偏心配流轴不转动分为吸油和压油两个部分传动轴带动缸体转动 返回 配流轴式径向柱塞泵的流量计算 e 定子与缸体之间的偏心距Z 柱塞数 空间 柱塞缸体内变化 柱塞外伸 吸油柱塞内缩 压油配油 配油轴配油 返回 配流轴式径向柱塞泵的结构特点 配流轴配流 因配流轴上与吸 压油窗口对应的方向开有平衡油槽 使液压径向力得到平衡 容积效率较高 柱塞头部装有滑履 滑履与定子内圆为面接触 接触面比压很小 可以实现多泵同轴串联 液压装置结构紧凑 改变定子相对缸体的偏心距可以改变排量 且变量方式多样 返回 斜盘式轴向柱塞泵 斜盘式轴向柱塞泵结构斜盘式轴向柱塞泵工作原理斜盘式轴向柱塞泵流量计算斜盘式轴向柱塞泵的结构特点 斜盘式轴向柱塞泵的结构 缸体 柱塞滑履组 配流盘 斜盘式轴向柱塞泵的工作原理 缸体均布Z个柱塞孔 分布圆直径为D柱塞滑履组柱塞直径为d斜盘相对传动轴倾角为 配流盘传动轴 空间 柱塞缸体内变化 柱塞外伸 吸油柱塞内缩 压油配油 端面配油 斜盘式轴向柱塞泵的流量计算 改变斜盘倾角可以改变泵的排量 单个柱塞的瞬时流量 s a b Oa Ob D 2tan D 2cos t tan D 2 1 coc t tan 对时间求导得 u ds dt D 2 tan sin t 故单个柱塞的瞬时流量为 流量脉动率为 参考教材中表3 2 斜盘式轴向柱塞泵的结构特点 三对摩擦副 柱塞与缸体孔 缸体与配流盘 滑履与斜盘 容积效率较高 额定压力可达31 5MPa 泵体上有泄漏油口 传动轴是悬臂梁 缸体外有大轴承支承 为减小瞬时理论流量的脉动性 取柱塞数为奇数 5 7 9 为防止密闭容积在吸 压油转换时因压力突变引起的压力冲击 在配流盘的配流窗口前端开有减振槽或减振孔 斜轴式无铰轴向柱塞泵 工作原理与斜盘式轴向柱塞泵类似 只是缸体轴线与传动轴不在一条直线上 它们之间存在一个摆角 柱塞与传动轴之间通过连杆连接 传动轴旋转通过连杆拨动缸体旋转 强制带动柱塞在缸体孔内作往复运动 特点柱塞受力状态较斜盘式好 不仅可增大摆角来增大流量 且耐冲击 寿命长 第五节液压泵的选用 各类液压泵的特点 齿轮泵外啮 对油不敏感 结构简单 造价低 脉动大 噪声大内啮 对油不敏感 结构简单 造价高 脉动小 噪声小叶片泵双作用 对油敏感 结构紧凑 不可变量 不受径向不平衡力 噪声小单作用 可变量 压力低 受径向不平衡力 噪声大柱塞泵 压力高 可变量 对油敏感 噪声大 各类液压泵性能比较及应用 各类液压泵性能比较及应用 续 第六节液压马达 液压马达概述液压马达分类液压马达职能符号液压马达主要参数 液压马达概述 液压马达是将液体压力能转换为机械能的装置 输出转矩和转速 是液压系统的执行元件 液压马达与液压泵在原理上有可逆性 但因用途不同结构上有些差别 马达要求正反转 其结构具有对称性 而泵为了保证其自吸性能 结构上采取了某些措施 液压马达的分类 ns 500r min为高速液压马达 齿轮马达 叶片马达 轴向柱塞马达 ns 500r min为低速液压马达 径向柱塞马达 单作用连杆型径向柱塞马达 多作用内曲线径向柱塞马达 齿轮马达 叶片马达 柱塞马达 按结构分为 按转速分为 齿轮马达 工作原理结构特点进出油口相等 有单独的泄油口 为减少摩擦力矩 采用滚动轴承 为减少转矩脉动 齿数较泵的齿数多 应用由于密封性能差 容积效率较低 不能产生较大的转矩 且瞬时转速和转矩随啮合点而变化 因此仅用于高速小转矩的场合 如工程机械 农业机械及对转矩均匀性要求不高的设备 叶片马达 工作原理结构特点进出油口相等 有单独的泄油口 叶片径向放置 叶片底部设置有燕式弹簧 在高低压油腔通入叶片底部的通路上装有梭阀 应用转动惯量小 反应灵敏 能适应较高频率的换向 但泄漏大 低速时不够稳定 适用于转矩小 转速高 力学性能要求不严格的场合 柱塞马达 轴向柱塞马达径向柱塞马达单作用连杆型径向柱塞马达 低速 大转矩马达 多作用内曲线径向柱塞马达 低速 大转矩马达 轴向柱塞马达 工作原理结构特点轴向柱塞泵和轴向柱塞马达是互逆的配流盘为对称结构应用作变量马达 改变斜盘倾角 不仅影响马达的转矩 而且影响它的转速和转向 斜盘倾角越大 产生的转矩越大 转速越低 单作用连杆型径向柱塞马达 低速大转矩马达 结构组成 工作原理呈五星状 或七星状 的壳体内均匀分布着柱塞缸 柱塞与连杆铰接 连杆的另一端与曲轴偏心轮外圆接触 高压油进入部分柱塞缸头部 高压油作用在柱塞上的作用力对曲轴旋转中心形成转矩 另外部分柱塞缸与回油口相通 曲轴为输出轴 配流轴随曲轴同步旋转 各柱塞缸依次与高压进油和低压回油相通 配流套不转 保证曲轴连续旋转 排量公式v d2ez 2d为柱塞直径 e为曲轴偏心距 z为柱塞数 应用结构简单 工作可靠 可以是壳体固定曲轴旋转 也可以是曲轴固定壳体旋转 可驱动车轮或卷筒 但体积重量较大 转矩脉动 低速稳定性较差 采用静压支承或静压平衡后最低转速可达3r min 多作用内曲线径向柱塞马达 低速大转矩马达 结构组成 工作原理壳体内环由x个导轨曲面组成 每个曲面分为a b两个区段 缸体径向均布有z个柱塞孔 柱塞球面头部顶在滚轮组横梁上 使之在缸体径向槽内滑动 柱塞 滚轮组成柱塞组件 a段导轨对柱塞组件的法向反力的切向分力对缸体产生转矩 配流轴圆周均布2x个配流窗口 其中x个窗口对应于a段 通高压油 x个窗口对应于b段 通回油 x z 输出轴 缸体与输出轴连成一体 排量公式v d2 4 sxyz式中 s为柱塞行程 x为作用次数 y为柱塞排数 z为每排柱塞数 应用转矩脉动小 径向力平衡 启动转矩大 能在低速下稳定运转 普遍应用于工程 建筑 起重运输 煤矿 船舶 农业等机械中 液压马达与液压泵的职能符号 a 单向定量泵b 单向变量泵c 单向定量马达d 单向变量马达e 双向定量泵f 双向变量泵g 双向定量马达h 双向变量马达 液压马达的主要参数 工作压力与额定压力工作压力p大小取决于马达负载 马达进出口压力的差值称为马达的压差 p 额定压力ps能使马达连续正常运转的最高压力 流量与容积效率输入马达的实际流量qM qMt q式中qMt为理论流量 马达在没有