第三章液压泵及液压马达3-2

1、第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达第三章第三章 液压泵及液压马达液压泵及液压马达 3.1液压泵与液压马达作用液压泵与液压马达作用3.2液压泵与液压马达工作原理液压泵与液压马达工作原理3.3液压泵与液压马达分类液压泵与液压马达分类 3.4液压泵与液压马达参数液压泵与液压马达参数3.5齿轮泵和齿轮马达齿轮泵和齿轮马达3.6叶片泵和与叶片马达叶片泵和与叶片马达3.7柱塞泵和柱塞马达柱塞泵和柱塞马达3.8液压泵的性能比较液压泵的性能比较第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达三、齿轮泵结构特点三、齿轮泵结构特点1. 1. 困油现象困油现象吸压 困油现象产生的原因困油现象产生的原因 齿

2、轮重迭齿轮重迭系数系数1 1，在两对轮齿同时啮合时，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小，轮转动其大小发生变化，先由大变小，后由小变大。后由小变大。 困油现象描述第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达困油现象解决方法困油现象解决方法 困油现象的危害困油现象的危害: :闭死容积由大变小时油液受挤压，闭死容积由大变小时油液受挤压， 导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，导致压力冲击和油液发热，闭死容积由小变大时，会引起汽蚀和噪声。会引起汽蚀

3、和噪声。 卸荷措施卸荷措施: :在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 2. 2. 径向力不平衡径向力不平衡 齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。齿谷内的油液由吸油区的低压逐步增压到压油区的高压。作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力作用在齿轮轴上液压径向力和轮齿啮合力的合力 F F 即即为齿轮泵的径向力为齿轮泵的径向力第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 减小径向力措施减小径向力措施 合理选择齿宽及齿顶圆直径合理选择齿宽及齿顶圆直径缩小压油腔尺寸缩小压油腔尺寸延伸压油腔或吸油腔延伸压油腔或吸油腔

4、通过在盖板上开设平衡槽，使通过在盖板上开设平衡槽，使它们分别与低、高压腔相通，它们分别与低、高压腔相通，产生一个与液压径向力平衡的产生一个与液压径向力平衡的作用。作用。 平衡径向力的措施都是以平衡径向力的措施都是以增加径向泄漏为代价。增加径向泄漏为代价。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3. 泄漏问题泄漏问题1) 1) 泄漏途径：泄漏途径：轴向间隙轴向间隙 80% 80% q ql l 径向间隙径向间隙 15% 15% q ql l 啮合处啮合处 5% 5% q ql l2) 2) 危害：危害：v v3) 3) 防泄措施：防泄措施： a) a) 减小轴向间隙减小轴向间隙 b) b)

5、 轴向间隙补偿装置轴向间隙补偿装置 浮动侧板浮动侧板 浮动轴套浮动轴套第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达防泄措施防泄措施b) b) 轴向间隙补偿装置轴向间隙补偿装置 浮动侧板浮动侧板 浮动轴套浮动轴套a) a) 减小轴向间隙减小轴向间隙 小流量：间隙小流量：间隙0.025-0.04 0.025-0.04 mmmm 大流量：间隙大流量：间隙0.04-0.06 0.04-0.06 mmmm第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达齿轮泵优缺点和用途齿轮泵优缺点和用途优点：优点：体积小，重量轻，体积小，重量轻，结构紧凑，工作可靠，结构紧凑，工作可靠， 自吸性能好，对油液污染不敏感，便

6、于自吸性能好，对油液污染不敏感，便于 制造、维修。制造、维修。缺点：缺点：效率低，效率低，流量脉动大，噪声高。流量脉动大，噪声高。用途：用途：工程机械、机床低压系统。工程机械、机床低压系统。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达四、内啮合齿轮泵四、内啮合齿轮泵1. 渐开线齿轮泵渐开线齿轮泵 特点特点:n结构紧凑，尺寸小，重量轻结构紧凑，尺寸小，重量轻n流量脉动小，噪声小。流量脉动小，噪声小。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达2. 摆线齿轮泵（转子泵）摆线齿轮泵（转子泵）特点特点: :结构简单，体积小结构简单，体积小重叠系数大，传动平稳重叠系数大，传动平稳吸油条件好吸油条件好

7、齿形复杂，加工精度要齿形复杂，加工精度要求高，造价高。求高，造价高。应用：机床低压系统应用：机床低压系统第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达五五 、齿轮马达齿轮马达1.结构特点：结构特点： 两个油口一样大，两个油口一样大， 有单独的泄油口。有单独的泄油口。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 由于两个齿轮的受压由于两个齿轮的受压面积面积 存在差值，因而产生存在差值，因而产生转矩转矩) ) 应用：高转速、低扭应用：高转速、低扭矩矩 的场合。的场合。2. 工作原理工作原理 第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3.6 叶片泵与叶片马达叶片泵与叶片马达 第三章第三章 液压

8、泵与液压马达液压泵与液压马达 一、叶片泵分类一、叶片泵分类优点：优点：输出流量输出流量 均匀、脉动小、噪声低、均匀、脉动小、噪声低、 体积小。体积小。缺点：缺点：自吸性能差、对油液污染敏感、结自吸性能差、对油液污染敏感、结 构较复杂。构较复杂。分类分类单作用单作用双作用双作用每转排油一次每转排油一次每转排油两次每转排油两次第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达二二. 双作用叶片泵双作用叶片泵旋转一周，完成二次吸油，二旋转一周，完成二次吸油，二次排油次排油双作用泵双作用泵径向力平衡径向力平衡平衡式叶片泵平衡式叶片泵（两个吸油区，两个排油区（两个吸油区，两个排油区) ) 1.1.工作原理工

9、作原理第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达2、结构、结构 定子和转子同心；定子和转子同心； 定子内曲线由四段圆弧定子内曲线由四段圆弧 和四段过渡曲线组成；和四段过渡曲线组成； 配油盘上有四个月牙形配油盘上有四个月牙形 窗口。窗口。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 典型结构及结构特征典型结构及结构特征第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 典型结构剖切图典型结构剖切图第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3. 流量计算流量计算 62210cos)(2vnszrRrRBq其中：其中：B - - 叶片宽度叶片宽度 R - - 定子长轴半径定子长轴半径 r -

10、- 定子短轴半径定子短轴半径 叶片倾角叶片倾角 s 叶片厚度叶片厚度 流量：流量：吸压1 1）排量：排量：32210)(2rRBVl/minml/r第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 (1) (1) 配油盘上的三角槽配油盘上的三角槽原因：原因： p pV V 油液倒流。油液倒流。影响：流量脉动，噪声。影响：流量脉动，噪声。措施：开三角槽，减小困油。措施：开三角槽，减小困油。作用：缓冲，避免压力突变，作用：缓冲，避免压力突变， 减小流量脉动和噪声减小流量脉动和噪声。吸压4. 结构特点结构特点第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达(2)(2) 叶片倾角叶片倾角受力分析受力分析：

11、 NTP T = N sin 压力角压力角 T sin , , sin, T 危害危害：叶片和槽磨损，卡死。：叶片和槽磨损，卡死。措施措施：沿旋转方向前倾：沿旋转方向前倾角角 前倾前倾角后：角后：NT P 压力角(- )第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达 作用作用：减小切向分力，减轻叶片和槽的磨损，避减小切向分力，减轻叶片和槽的磨损，避免卡死。免卡死。 一般取一般取 = 1014 O YB 型叶片泵取型叶片泵取 =13 O 叶片倾斜放置的泵不能反转叶片倾斜放置的泵不能反转第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达三、单作用叶片泵三、单作用叶片泵1. 结构：结构：转子、定子、叶片

12、、配油盘、壳体、端盖等。转子、定子、叶片、配油盘、壳体、端盖等。 特点： 定子和转子偏心； 定子内曲线是圆； 配油盘有二个月牙形窗口。 叶片靠离心力伸出。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达2. 2. 工作原理工作原理密封工作腔（转子、定子、叶片、配油盘组成）密封工作腔（转子、定子、叶片、配油盘组成）吸油过程：叶片伸出吸油过程：叶片伸出V p V p 吸油；吸油；排油过程：叶片缩回排油过程：叶片缩回V p V p 排油。排油。旋转一周，完成一次吸油，一次排油旋转一周，完成一次吸油，一次排油径向力不平衡径向力不平衡非平衡式叶片泵非平衡式叶片泵 v = 4Re B103 ml/rq= 4

13、Re Bnv106流量公式流量公式排量公式排量公式l/min第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵1.1.结构特点结构特点: : 弹簧、反馈柱塞、弹簧、反馈柱塞、 限位螺钉。限位螺钉。eoo2.2.工作原理：工作原理：靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小，靠反馈力和弹簧力平衡，控制偏心距的大小， 来改变流量。来改变流量。转子中心固定，转子中心固定，定子可以水平移动定子可以水平移动外反馈、限压外反馈、限压第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达3. 3. 流量流量- -压力特性曲线压力特性曲线调节限位螺钉，调节限位螺钉，q qmaxmax 变变;

14、;改变弹簧刚度，改变弹簧刚度，p pmaxmax变，变，BCBC斜率变。斜率变。第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达4. 优缺点及应用优缺点及应用 优点：优点：功率利用合理，简化液压系统功率利用合理，简化液压系统 缺点：缺点：结构复杂，泄漏增加，结构复杂，泄漏增加，m m，v v 应用：应用：要求执行元件有快速、慢速和要求执行元件有快速、慢速和保压的保压的场合场合第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达四、双作用叶片马达四、双作用叶片马达1 1）结构特点）结构特点 叶片沿转子径向放置（正反转）叶片沿转子径向放置（正反转） 叶片根部加扭力弹簧叶片根部加扭力弹簧 有外泄口有外泄口2

15、 2）工作原理）工作原理 F = p AF = p A = p = p ( ( R - rR - r0 0 ) ) b - p b - p ( ( r - rr - r0 0 ) ) b b = p = p ( ( R - r R - r ) ) b b3 3）应用：）应用：高速、低扭矩及要求高速、低扭矩及要求 动作灵敏的场合。动作灵敏的场合。rr0R第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达齿轮泵的常见故障及排除方法齿轮泵的常见故障及排除方法故障现象故障现象产产 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪声大噪声大1吸油管接头、泵体与泵盖的接合面、堵头和泵轴吸油管接头、泵体与泵盖的接合面、

16、堵头和泵轴密封圈等处密封不良，有空气被吸入密封圈等处密封不良，有空气被吸入2泵盖螺钉松动泵盖螺钉松动3泵与联轴器不同心或松动泵与联轴器不同心或松动4齿轮齿形精度太低或接触不良齿轮齿形精度太低或接触不良5齿轮轴向间隙过小齿轮轴向间隙过小 6齿轮内孔与端面垂直度或泵盖上两孔平行度超差齿轮内孔与端面垂直度或泵盖上两孔平行度超差7泵盖修磨后，两卸荷槽距离增大，泵盖修磨后，两卸荷槽距离增大， 产生困油产生困油8滚针轴承等零件损坏滚针轴承等零件损坏9装配不良，如主轴转一周有时轻时重现象装配不良，如主轴转一周有时轻时重现象1用涂脂法查出泄漏处。用密封胶涂敷管用涂脂法查出泄漏处。用密封胶涂敷管接头并拧紧；修磨

17、泵体与泵盖结合面保证平接头并拧紧；修磨泵体与泵盖结合面保证平面度不超过面度不超过0.005mm；用环氧树脂黏结剂涂；用环氧树脂黏结剂涂敷堵头配合面再压进；更换密封圈敷堵头配合面再压进；更换密封圈2适当拧紧适当拧紧3重新安装，使其同心，紧固连接件重新安装，使其同心，紧固连接件4更换齿轮或研磨修整更换齿轮或研磨修整5配磨齿轮、泵体和泵盖配磨齿轮、泵体和泵盖6检查并修复有关零件检查并修复有关零件7修整卸荷槽，保证两槽距离修整卸荷槽，保证两槽距离8拆检，更换损坏件拆检，更换损坏件9拆检，重装调整拆检，重装调整 流量不足或流量不足或压力不能升压力不能升高高1齿轮端面与泵盖接合面严重拉伤，齿轮端面与泵盖接

18、合面严重拉伤， 使轴向间隙过大使轴向间隙过大2径向不平衡力使齿轮轴变形碰擦泵体，增大径向径向不平衡力使齿轮轴变形碰擦泵体，增大径向间隙间隙3泵盖螺钉过松泵盖螺钉过松4中、高压泵弓形密封圈破坏、或侧板磨损严重中、高压泵弓形密封圈破坏、或侧板磨损严重1修磨齿轮及泵盖端面，并清除齿形上毛刺修磨齿轮及泵盖端面，并清除齿形上毛刺2校正或更换齿轮轴校正或更换齿轮轴3适当拧紧适当拧紧4更换零件更换零件 过热过热1轴向间隙与径向间隙过小轴向间隙与径向间隙过小2侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦1检测泵体、齿轮，重配间隙检测泵体、齿轮，重配间隙2修理或更换侧板和轴套修理或更换侧板和轴套第三章第三章 液压泵与液压马达液压泵与液压马达叶片泵的常见故障及排除方法叶片泵的常见故障及排除方法故障现象故障现象产产 生生 原原 因因排排 除除 方方 法法噪声大噪声大1 1叶片顶部倒角太小叶片顶部倒角太小2 2叶片各面不垂直叶片各面不垂直3 3定子内表面被刮伤或磨损，产生运动噪声定子内表面被刮伤或磨损，产生运动噪声4 4由于修磨使配油盘上三角形卸荷槽太短，不能消由于修磨使配油盘上三角形卸荷槽太短，不能消除困油现象除困油现象5 5配油盘端面与内孔不垂直，旋转时刮磨转子端面配油盘端面与内孔不垂直，旋转时刮磨转子端面而产生噪声而产生噪声6