矿山机械第三章液压泵

1、2022-2-151第三章 液压泵第一节 概述液压泵的工作原理（重点）液压泵的工作原理（重点）液压泵的主要性能及参数（难点）液压泵的主要性能及参数（难点）液压泵的结构液压泵的结构液压泵与电动机参数的选用液压泵与电动机参数的选用液压缸（重点）液压缸（重点）液压马达液压马达 液压系统是以液压泵作为向系统提供一定的流量和压力的动力元件，液压泵由电动机带动将液压油从油箱吸上来并以一定的压力输送出去，使执行元件推动负载作功。 2022-2-152一、液压泵的工作原理及分类一、液压泵的工作原理及分类 由于这种泵是依靠泵的密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的，因而称为容积式泵。 容积式泵的流量大小取决于密

2、封工作腔容积变化的大小和次数。若不计泄漏，流量与压力无关。 1、工作原理2022-2-153液压泵正常工作的三个必备条件液压泵正常工作的三个必备条件必须具有一个由运动件和非运动件所构成的密闭容积；密闭容积的大小随运动件的运动作周期性的变化，容积由小变大吸油，由大变小压油；密闭容积增大到极限时，先要与吸油腔隔开，然后才转为排油；密闭容积减小到极限时，先要与排油腔隔开，然后才转为吸油。2、分类、分类液压泵的分类方式很多，它可按压力压力的大小分为低压泵、中压泵和高压泵。也可按流量是否可调节流量是否可调节分为定量泵和变量泵。又可按泵的结构泵的结构分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。其中齿轮泵和叶片泵多用于中、

3、低压系统，柱塞泵多用于高压系统。2022-2-154二、液压泵的主要性能和参数二、液压泵的主要性能和参数 1、压力1）工作压力：液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。2）额定压力：液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。3）最高允许压力：在超过额定压力的条件下，根据试验准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力，超过此压力，泵的泄漏会迅速增加。 2022-2-1552 2、排量和流量、排量和流量 排量是泵主轴每转一周所排出液体体积的理论值，如泵排量固定，则为定量

4、泵；排量可变则为变量泵。一般定量泵因密封性较好，泄漏小，在高压时效率较高。流量：为泵单位时间内排出的液体体积（L/min），有理论流量Ql和实际流量Qs两种。 式中：q 泵的排量（L / r） n 泵的转速（r/min） Q泵运转时，油会从高压区泄漏到低压区，是泵的泄漏损失。 ）（1-3qnQ )23(sQQQl2022-2-156图3-2 液压泵的压力-流量特性图,p-352022-2-157 3 3、泵的功率：、泵的功率： 输入功率： M-泵的输入扭矩 理论输出功率： 实际输出功率： 式中：p泵输出的工作压力（MPa） QS 泵的实际输出流量（L /min），1L =103cm3。) 33

5、()(2dkwnMP）（4-3)(60LLkwpQP ）（5-3)(60SSkwpQP 2022-2-1584 4、容积、容积效率和机械效率泵的容积效率：泵的机械效率： Tl 泵的理论输入扭矩 Td 泵的实际输入扭矩泵的总效率： s泵实际输出功率 d 电动机输出功率)83(slVQQ)93( dlmTT)103(.dPPsvm2022-2-159 例题例题2 21 1 某液压系统，泵的排量q10m L/r，电机转速n1200rpm，泵的输出压力p=5Mpa 泵容积效率v0.92，总效率0.84，求： 1）泵的理论流量； 2）泵的实际流量； 3）泵的输出功率； 4）驱动电机功率。 解：1）泵的理

6、论流量 Qth=q.n.10-3=10120010-312 L/min 2) 泵的实际流量 Qac Qth .v120.9211.04 L/min 3)泵的输出功率 4）驱动电机功率 )(9 . 06004.11560kwpQPaac)(07. 184. 09 . 0kwpPacm2022-2-1510 三、液压泵的自吸性能三、液压泵的自吸性能 液压泵的自吸性能是指在额定转速下,泵从低于泵进口以下的开始式油箱中自行吸液的能力。 取决于吸液腔的密封性和不能低于液体的空气分离压力。 可借助于:正压、密封、和辅助泵2022-2-1511 齿轮泵：齿轮泵：液压泵中结构最简单的一种，且价格便宜，故在一般

7、机械上被广泛使用；齿轮泵是定量泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。 一、外啮合齿轮泵： 其的构造和动作原理 如图22所示。 1、工作原理： 第二节第二节 齿轮泵齿轮泵2022-2-1512 齿轮泵：齿轮泵：液压泵中结构最简单的一种，且价格便宜，故在一般机械上被广泛使用；齿轮泵是定量泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种。2022-2-1513外啮合齿轮泵：其的构造和动作原理如图22所示。 2022-2-1514 外啮合齿轮泵：外啮合齿轮泵：其的构造和动作原理如图22所示，它由装在壳体内的一对齿轮所组成，齿轮两侧有端盖罩住，壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封工作腔。 2 2、齿轮

8、泵的结构性能分析、齿轮泵的结构性能分析 （1）间隙泄漏 外啮合齿轮运转时泄漏途径有二：外啮合齿轮运转时泄漏途径有二： 1）.为齿顶与齿轮壳内壁的间隙， 2）.为齿端面与侧板之间的间隙（端面泄漏占8085 ），当压力增加时，前者不会改变，但后者挠度大增，此为外啮合齿轮泵泄漏最主要的原因，故不适合用作高压泵。 解决方法：解决方法：端面间隙补偿采用静压平衡措施：在齿轮和盖板之间增加一个补偿零件，如浮动轴套、浮动侧板。 2022-2-15152022-2-1516 （2）径向力P-38 作用在齿轮上的径向力由两部分组成:液压力、啮合力。 液压力Fy：由高压腔侧指向低压腔侧。 啮合力Fc：是传递力矩产生

9、的方向按齿轮啮合原理而定。大小约为不平衡径向液压力的15%，两齿轮方向相反。 作用于主动齿轮的径向力: 作用于从动齿轮的径向力: 径向力的危害:齿轮轴弯曲、轴承磨损不均匀，刮壳等。 措施:适当减小排液口,加粗轴，采用滑动轴承和滚针轴承。)133(75. 0pDBFi齿宽。齿顶圆直径。，则为工作压力。，吸液腔压力为排液腔与吸液强压力差-B-D0)413(58 . 0PpDBFi2022-2-1517 （3）困油现象 液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间改变，常有一部分的液压油被封闭在齿间，如图23所示，称为困油现象，因液压油不可压缩将使外接齿轮泵产生极大的震动和噪音，故必

10、须在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。2022-2-1518 液压油在渐开线齿轮泵运转过程中，因齿轮相交处的封闭体积随时间改变，常有一部分的液压油被封闭在齿间，如图23所示，称为困油现象，因液压油不可压缩将使外接齿轮泵产生极大的震动和噪音，故必须在侧板上开设卸荷槽，以防止其发生。卸荷措施：在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽开设卸荷槽的原则：两槽间距a为最小闭死容积，而使闭死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。2022-2-15193、典型结构YBC型齿轮泵P-402022-2-1520 二、内啮合齿轮泵： 图24a为有隔板的内啮合齿轮泵，图24b为摆动式内啮合齿轮泵，它们共同

11、的特点是由于内外齿轮转向相同，齿面间相对速度小，运转时噪音小；又因齿数相异，绝对不会发生困油现象，但因外齿轮的齿端必须始终与内齿轮的齿面紧贴，以防内漏，故不适用于较高的压力，泵的额定压力可达成泵的额定压力可达成 30 MPa30 MPa 。2022-2-1521 齿轮泵的优缺点及应用齿轮泵的优缺点及应用 优点：结构简单，制造工艺性好，价格便宜，自吸能力较好，抗污染能力强，而且能耐冲击性负载。 缺点：流量脉动大，泄漏大，噪声大，效率低，零件的互换性差，磨损后不易修复。 应用：用于环境差、精度要求不高的场合，通常pF2，侧向力使柱塞运动阻力增大，加速柱塞与缸的磨损，使泄漏增加。L1，l2-柱塞在缸

12、外和缸内的长度。)203(212FllF柱塞与盘的接触形式：点接触和滑履式 （）滑履及其静压支承原理：一种高精度的滑动支承,直接将一定压力的润滑油引入摩擦面之间产生承载离力 ）完全平衡型静压支承：承载离力与负载力平衡 2）不完全平衡型静压支承：载离力小于负载力2022-2-1536 滑履的作用力主要有两个滑履的作用力主要有两个: :压紧力和承载力，压紧力和承载力，压紧力将滑履压向卸斜盘,承载力将滑履推离卸斜盘。用平衡因素B表示两者之比:剩余压紧力Fy为：摩擦面的摩擦力Ff为：)213()1 (yBFFFFyty1 . 0)223()1 (ffFBFFfFyyf摩擦系数，95. 085. 0FB

13、tBFY如果B=0.9，Ff约为0.01Fy,即使不完全平衡，摩擦力也大幅下降。2022-2-1537（3）缸体与配流盘 吸液口、排液口、过渡密封区、卸荷槽。 对称结构,允许泵反转, 非对称结构,泵不能反转。 过渡密封区的盲孔起储油和润滑作用。2022-2-15383 3、典型结构、典型结构 CY14-1B CY14-1B型轴向柱塞泵型轴向柱塞泵P-51T-P-51T-2022-2-1539 （1 1）主体部分）主体部分 7个带滑履的柱塞,回程盘、止推盘,主轴花键与缸体连接，配流盘是非对称负封闭型，采用阻尼孔消除困油。 （2 2）变量机构：）变量机构：调节斜盘角度，改变泵的排量 手动伺服变量机构:拉杆、伺服阀、阀套、变量活塞、变量壳体、指示盘等。2022-2-15404、缸体固定的斜盘式轴向柱塞泵P-54T2022-2-1541三、斜轴式轴向柱塞泵1、工作原理2、典型结构2022-2-15424 4、液压泵的图形符号、液压泵的图形符号2022-2-154327 某液压泵的转速为950r/min，排量为q168ml/r 在额定压力29.5Mpa和同样转速下，测的实际流量为150l/m