挖掘机主泵培训资料

,孙艳宁2020/5/28,液压主泵的结构、性能及工作原理,第一章液压泵的概述,液压泵将原动机的机械能转换成工作液体的压力能。按其职能系统，属于液压能源元件，又称为动力元件。液压传动中使用的液压泵都是靠密闭的工作空间的容积变化进行工作的，所以又称为容积式液压泵。液压泵可分为齿轮泵，叶片泵，柱塞泵（按结构来分）,第一节液压泵的压力,泵的输出压力由负载决定。当负载增加时，泵的压力升高，当负载减小，泵的压力降低，没有负载就没有压力。所以，在液压系统工作的过程中，泵的压力是随着负载的变化而变化的。如果负载无限制的增长。泵的压力也无限制的增高。直至密封或零件强度或管路被破坏。这是容积式液压泵的一个重要特点。因此在液压系统中必须设置安全阀。限制泵的最大压力，起过载保护作用。在位置的布置上，安全阀越靠近泵越好。,液压泵说明书对压力有两种规定：额定压力和最大压力。额定压力：是指泵在连续运转情况下所允许使用的工作压力，并能保证泵的容积效率和使用寿命。最大压力：泵在短时间内超载所允许的极限压力，液压系统的安全阀的调定值最好的是等于或小于额定压力值。,第二节液压泵的流量流量是指泵在单位时间输出液体的体积。流量有理论流量和实际流量之分理论流量Q0，等于排量q与泵转数的乘积：Q0=q*n*10-3（L/min）泵的排量是指泵每转一周所排出液体的体积。泵的排量取决于泵的结构参数。不同类型泵的排量计算方法也不同。排量不可变的称为定量泵，排量可变的称为变量泵。,泵的实际流量Q小于理论流量Q0(因为泵的各密封间隙有泄漏)Q=Q0V=q.n.V/1000(L/min)式中V-泵的容积效率V=（Q（实际流量）/Q0（理论流量）*100%齿轮泵的容积效率，V92%,柱塞泵V95%泵的泄漏量（漏损）与泵的输出压力有关，压力升高泄漏量（Q0-Q）即Q增加，所以泵的实际流量是随泵的输出压力变化而变化的，而液压泵的理论流量与泵的输出压力无关。,第三节液压泵的转速,泵的转速有额定转速和最高转速之分。额定转速是指泵在正常工作情况下的转速，使泵具有一定的自吸能力，避免产生空穴和气蚀现象，一般不希望泵超过额定转速运转。泵的最高转速受运动件磨损和寿命的限制，同时也受气蚀条件的限制。如果泵的转速大于最高转速，可能产生气蚀现象，使泵产生很大的振动与噪声，并加速零件的破坏，使寿命显著降低。,第四节液压泵的扭矩和功率泵的输入扭矩：MI=1.59p.q/10m(N.m)式中：p压力（Mpa）q排量（ml/min）m机械效率泵的输入功率（即驱动功率）N0=PQ/60(kw)N0=PQ/44(Hp),第五节液压泵的效率容积效率是泵的实际流量Q与理论流量Q0的比值。v=Q/Q0机械效率是泵的理论扭矩M0与实际输入扭矩Mi的比值m=M0/MI泵的总效率是泵的输出功率与输入功率的比值，即等于容积效率和机械效率的乘积。=N0/NI=vm,第二章柱塞泵柱塞泵是依靠柱塞在缸体孔内作往复运动时产生的容积变化进行吸油和压油的。柱塞泵：径向柱塞泵轴向柱塞泵通轴式（斜盘式）定量轴向柱塞泵变量轴向柱塞泵弯轴式（斜轴式）定量轴向柱塞泵变量轴向柱塞泵,斜轴式轴向柱塞泵,通轴式轴向柱塞泵,斜盘式变量轴向柱塞泵,第一节变量泵的原理所谓变量泵就是泵的排量可以改变，它是通过改变斜盘的摆角（斜盘式）来改变柱塞的行程从而实现泵排油液容积的变化。,斜盘式变量泵的流量排量：q=(/4)d2.2R.Z.tg实际流量：Q=(/4)d2.2R.Z.n.tg.v10-3式中：d柱塞直径R柱塞分布圆半径（cm）Z柱塞数斜盘倾角v泵的容积效率（9598%）n泵的转速（r/min）泵的变量比：I=Qmax/Qmin0=tgmax/tgmin,第二节变量泵控制方式摆角控制方式有手动调节和自动调节两种。FR60-7挖掘机采用的变量泵控制方式：恒功率调节，是斜盘式轴向柱塞泵+齿轮泵；FR60-7B挖掘机采用的变量泵控制方式：负载传感+恒功率控制，是斜盘式轴向柱塞泵.,液压主泵：PSVD2-27E（选用日本KYB）l排量q1=q2=26.9ml/r流量Q1=Q2=59.2L/minlq3=19.2ml/rQ3=42.2L/minlq4=4.9ml/rQ4=10.78L/minlP1P2最高工作压力245barlP3最高工作压力206bar,第三节FR60-7主泵简介,3.1其中P1泵和P2泵为斜盘式变量轴向柱塞泵;P3泵为定量齿轮泵;P4泵为定量齿轮泵.3.2用于三泵三回路系统P1泵回路供给执行机构:铲斗、动臂、左行走P2泵回路供给执行机构:斗杆、动臂大腔合流、右行走P3泵回路供给执行机构:回转、推土铲、斗杆合流及液压锤p4泵供给先导3.3三泵恒功率控制,工作原理:,传动轴5通过花键连接带动缸体21旋转,缸体21上均匀地分布着10个柱塞孔,孔中装有柱塞27,柱塞27在缸体的孔内呈轴向安装。缸体旋转时,柱塞一面随缸体旋转,一面在柱塞孔中滑动,并且在油压和弹簧24的作用下,始终靠在斜盘30上。配油盘20上开有三个弧形配油窗口(两个压油窗口和一个吸油窗口)。斜盘30与缸体21轴线倾斜角安装(斜盘倾角),配油盘20和斜盘30固定不动,当缸体21转动时,由于斜盘30的作用,迫使柱塞27在柱塞孔中做往复运动,通过配油盘20的配油窗口进行吸油和排油。,工作过程：,当缸体21带着柱塞从图示的最上位置向下方转动时,柱塞27在弹簧24的作用下(弹簧24弹簧座253个顶销保持架28回程盘29滑靴柱塞27)向外伸出,于是柱塞孔的密封容积增大,形成局部真空,油箱中的油液在大气压的作用下,通过配油盘20的吸油窗口吸入到柱塞孔内,完成吸油过程；当缸体21带着柱塞从图示的最下位置向上方转动时,柱塞在斜盘的作用下,被压进柱塞孔内,于是柱塞孔的密封容积减小,孔内油液受到挤压,通过配油盘20的两个排油窗口排到系统中,完成排油过程。缸体21每转一周,每个柱塞孔都完成一次吸油和排油过程,若缸体21不断地旋转,则柱塞孔也不断地吸油和排油。,功率曲线,泵的功率曲线说明:a.P1和P2泵的最大流量为59.2L/minb.P3泵的压力影响P1泵和P2泵的功率曲线(3泵恒功率控制).P3泵的压力输出控制P1泵和P2泵的起调压力,从而影响P1泵和P2泵的功率曲线c.P3泵回路无负载时(P3泵压力输出为0.98MPa,接近回油背压),P1泵和P2泵的功率达到最大d.P3泵压力达到安全阀设置压力20.6MPa时,P1泵和P2泵的功率降至最低,控制原理：,1.排油口压力p1和p2直接通过控制活塞作用在斜盘上。2.弹簧压力用来和排油口的压力相平衡，当作用在活塞上的油液压力小于安装弹簧A（外弹簧）的载荷时，斜盘倾斜位置就会达到最大,这时油泵的供油量最大;当作用在活塞上的油液压力超过了弹簧A的载荷时,斜盘就会倾斜到一个位置，这个位置就是油液和弹簧压力相平衡的位置。（上面所指出的A区）。3.当作用在活塞上油液的压力进一步升高来减小倾斜角度时，处于停止状态的弹簧B就会发挥作用。4.为了克服两个弹簧的弹力，油液的压力必须更大，下划线就会变的更陡。5.当P3口的油压作用在下一个活塞时。控制曲线就会发生变化。,功率调节控制：,1.松动六角螺母;2.拧紧或松动调节螺钉来设置功率曲线。,功率调节注意事项:液压泵的设定和检查是根据发动机限定的输入功率来控制的。对于每种控制，所有调整部位的重新设定将会导致规定功能的失败，不要试图去设定调节螺钉。,困油卸荷槽,困油卸荷槽,困油区卸荷：,一般来说,困油现象是为了保证吸油腔和排油腔密封性必然引起的后果,因此从根本上消除是不可能的,只能将其限制在允许的范围内,利用卸荷槽的结构措施来减弱它的有害影响。配油盘中有两个卸荷槽,其中一个与泵的排油腔相通;另一个与泵的吸油腔相通。当困油容积变小时,使困油容积与通向排油腔的卸荷槽相通,将困油区中的油液排出,以免轴承受到很大的附加载荷,降低轴承的寿命,同时产生功率损失,使油温升高,影响系统的正常工作温度;当困油容积变大时,则通过另一个卸荷槽,使困油容积与吸油腔相通,实现补油。卸荷槽的位置要适当,使困油区中的油液既能够排油,又能够补油。,形成静压油垫,滑靴式柱塞结构,由于斜盘固定不动,滑靴随柱塞高速转动,滑靴相对于斜盘做高速相对运动,因此会产生很大的磨损