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文档简介

1液压泵是液压系统的动力源,是将原动机输入的旋转机械能转化为液压油的压力能输出的一种能量转换装置。液压泵性能的优劣直接影响到液压系统工作的可靠性和稳定性,因此在整体的液压设备中占有极其重要的地位。应达成的能力要求:掌握容积式液压泵的工作原理、基本分类及符号掌握液压泵压力、流量、功率、效率等参数的概念掌握常见液压泵的结构与工作原理了解液压泵的应用及其选用原则3.1

液压泵概述2

泵是一种广泛应用于流体介质传输的通用型机械,按照基本的工作原理可分为容积式和速度式两大类。容积式泵

利用泵内密封容积的变化实现介质输送。特点:输出压力高,但流量相对较小,甚至不连续。应用:各类液压泵、空压机等速度式泵

利用高速旋转的叶轮将介质吸入,并形成一定的压力向外输出。特点:输出流量大且连续,但介质压力相对较低。应用:离心泵、轴流泵等3.1.1

容积式液压泵的工作原理3

液压泵均为容积式泵,是依据密封容积变化的原理进行工作的。单柱塞式液压泵1-偏心轮

2-柱塞

3-泵体

4-弹簧5-压油阀

6-吸油阀m-密封工作容积O1-偏心轮圆心O2-偏心轮回转中心

偏心轮转动时,泵内密封容积m发生周期性变化3.1.1

容积式液压泵的工作原理4容积式液压泵的吸油过程:起止条件:

偏心轮圆心从其回转中心的左侧水平位置转动至右侧水平位置的半周。工作原理:柱塞右移→密封容积增大

→泵内局部真空→油箱内油液经吸油阀吸入泵内。3.1.1

容积式液压泵的工作原理5容积式液压泵的排油过程:起止条件:

偏心轮圆心从其回转中心的右侧水平位置转动至左侧水平位置的半周。工作原理:柱塞左移→密封容积减小

→泵内油液受到压缩而使压力升高→油液经压油阀向系统输出。3.1.1

容积式液压泵的工作原理6容积式液压泵的工作特点:(1)需具备若干个容积可周期性变化的密封工作腔,液压泵输出流量的大小理论上仅取决于密封腔容积随时间的变化率。(2)油箱内油液的绝对压力必须恒等于或大于大气压力→油箱通大气或采用密闭充压油箱(3)必须具有一定的配流机构,以有效的将吸油口和压油口分隔开。原理演示3.1.2

液压泵的分类7进、出口是否可互换流量是否可调双向泵单向泵变量泵定量泵按结构形式齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵凸轮转子泵3.1.3

液压泵的图形符号8单向定量单向变量双向定量双向变量

大多数液压泵吸油口的口径要大于压油口,从而为非对称结构,因此都属于单向泵,这也对泵的转向有了唯一性的要求。3.1.4

液压泵的主要性能参数91)压力(均以相对压力计量)(1)工作压力

p:液压泵实际工作时的输出压力

☆确切定义应为泵从进口到出口的压力升高值☆泵的工作压力受外负载影响而非是恒定的(2)额定压力

pn:正常工作条件下,按试验标准规定的液压泵连续运转的最高压力

☆应使泵的工作压力尽可能接近额定压力(3)最高允许压力

pmax:正常在超过额定压力的条件下,根据试验标准规定,允许液压泵短暂运行的最高压力值3.1.4

液压泵的主要性能参数101)压力(均以相对压力计量)(4)吸入压力:液压泵工作时其进口处的压力

☆自吸泵的吸入压力为负值液压传动系统的压力等级压力等级低压中压中高压高压超高压压力(MPa)≤2.5>2.5~8>8~16>16~32>323.1.4

液压泵的主要性能参数112)转速(单位:r/min,r/s)(1)额定转速

nn:额定压力下,液压泵能连续长时间正常运转的最高转速。(2)最高转速

nmax:额定压力下,液压泵超过额定转速时允许短暂运行的最高转速。(3)最低转速

nmin:液压泵正常运转所允许的最低转速。(3)转速范围:液压泵最低和最高转速之间的范围。液压泵的转速是依据其吸油能力来确定的,既要保证足够的真空度和容积效率,又要防止产生空穴现象。3.1.4

液压泵的主要性能参数123)排量和流量(1)排量

V:液压泵转动一周,根据其密封容积的几何尺寸变化计算而得的泵排出油液的体积。法定计量单位:m3/r;常用单位:mL/r(2)理论流量

qt:在不考虑油液泄漏的条件下,液压泵单位时间内所排出油液的体积。法定计量单位:m3/s;常用单位:L/min液压泵的理论流量仅取决于密封容积的变化率:qt=V·n3.1.4

液压泵的主要性能参数133)排量和流量(3)实际流量

q:液压泵在某一工况下,单位时间内实际排出的油液体积。q=qt-∆q(∆q:液压泵的泄漏量)泄漏量为零时,泵的实际流量即为其理论流量。(4)额定流量

qn:液压泵按试验标准规定的条件(在额定压力和额定转速下)连续运行所必须保证的流量。

若非特别注明,液压泵的流量均是指其平均流量(以一转为周期)而非瞬时流量。3.1.4

液压泵的主要性能参数144)功率(1)输入功率

Pi:液压泵驱动轴提供的旋转机械能的功率(法定计量单位:W)理论值:Pit=T

t·ω;实际值:Pi=T·ωT

t

-理论输入转矩(N·m);

T

-实际输入转矩;

ω-驱动轴角速度(rad/s)

ω=2π·n

或ω=2π·n/60n-驱动轴转速(计量单位:r/s,r/min)3.1.4

液压泵的主要性能参数154)功率(1)输出功率

Po:液压泵输出的油液所具有的压力能功率(法定计量单位:W)理论值:Pot=∆p·q

t

;实际值:Po=∆p·q∆p-液压泵进口到出口的压升(Pa);q

t-理论流量(m3/s);q-实际流量根据能量守恒的规律Pit=Pot

T

t·ω=∆p·q

t3.1.4

液压泵的主要性能参数164)能量损失与效率☆机械损失液压泵在输入端,即机械能一侧的功率损失,主要表现为由于摩擦引起的输入转矩的损失。

T

t<T

→Pit<Pi☆容积损失液压泵在输出端,即压力能一侧的功率损失,主要表现为由于泄漏和油液体积压缩所引起的输出流量的损失。

q

t>q

→Pot>Po液压泵总的功率损失为容积损失和机械损失之和。3.1.4

液压泵的主要性能参数174)能量损失与效率(1)机械效率ηm

:液压泵理论输入转矩和实际输入转矩之比,亦即是其输入功率的理论值和实际值之比。(2)容积效率ηV

:液压泵实际流量和理论流量之比,亦即是其输出功率的实际值和理论值之比。液压泵的效率并不恒定,而是由其工况所决定。3.1.4

液压泵的主要性能参数184)能量损失与效率(3)总效率η

:液压泵输出功率与输入功率的实际值之比,亦即是其容积效率和机械效率之积。液压泵的输入功率和输出功率的理论值相等

总效率是反映液压泵性能的综合性指标,其值与泵的类型以及工况条件有关。3.1.4

液压泵的性能曲线液压泵的性能曲线在一定介质、转速和温度下,通过试验得到的液压泵的工作压力p与其容积效率ηV(或实际流量q)、总效率η以及输入功率Pi之间的关系曲线。液压泵的容积效率随工作压力的升高而降低,工作压力为零时则容积效率为100%;总效率随工作压力的变化不唯一,有一个最高值。193.1.4

液压泵的性能曲线液压泵的通用特性曲线针对工作转速可在一定范围内变化或排量可变的液压泵,揭示其在整个工作范围内的各项性能。Pi1、Pi2、Pi3-等功率曲线η1、η2、η3-等效率曲线203.2

齿轮泵21齿轮泵外啮合齿轮泵内啮合齿轮泵定量泵特点:结构简单,制造方便,环境适应能力强;但流量及压力脉动较大,泄漏量大,承压能力差,工作寿命相对较低。3.2.1

外啮合齿轮泵的结构与工作原理22外啮合齿轮泵内部是由一对几何参数相同并处于外啮合状态的齿轮组成,其中一个为主动齿轮,另一个为从动齿轮。1-主动齿轮;2-从动齿轮;3-驱动主轴;4-从动轴;5-后端盖;6-泵体;7-前端盖;8-密封座;9-密封圈;10-轴承;11-油口3.2.1

外啮合齿轮泵的结构与工作原理23两啮合齿轮与泵体内壁及前、后端盖(垂直于页面方向)形成了一系列的密封工作腔。吸油过程:

右侧轮齿脱离啮合,该侧轮齿与泵体内壁所形成的密封容积增大,油液经右侧通油口吸入泵内。压油过程:

右侧轮齿脱离啮合,该侧轮齿与泵体内壁所形成的密封容积增大,油液经右侧通油口吸入泵内。3.2.1

外啮合齿轮泵的结构与工作原理24外啮合齿轮泵的工作特点(1)泵的吸油和压油方向由啮合齿轮的转向决定。轮齿进入啮合的一侧轮齿脱离啮合的一侧压油区吸油区(2)两齿轮啮合点处的齿面接触线起到分隔吸、压油腔的作用,不需要专门的配流机构。(2)泵的吸、压油过程是同时且连续进行的。3.2.2

外啮合齿轮泵的流量1)排量及平均流量

外啮合齿轮泵转动一周从吸油腔带到压油腔的油液体积为两齿轮齿间槽容积之和,也近似为单个齿轮从齿根到齿顶的圆筒环的体积。V=6.66z·m2·Bq=6.66z·m2·B·n·ηV排量平均流量齿轮齿数齿轮模数齿轮齿宽容积效率驱动轮转速253.2.2

外啮合齿轮泵的流量2)排量瞬时流量的脉动外啮合齿轮泵的瞬时流量是以一个齿间角(2π/z)为周期脉动变化的,可利用脉动率进行描述。最大瞬时流量最小瞬时流量平均流量263.2.2

外啮合齿轮泵的流量齿轮泵的脉动率随齿数的增加而减小,在齿轮分度圆直径一定的情况下,应尽量选择模数较小而齿数较大的齿轮,并适当增加齿宽。瞬时流量脉动曲线脉动率曲线273.2.3

外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法1)泄漏问题及高压化措施

泄漏、径向力不平衡、困油是外啮合齿轮泵运行中的三个突出问题。齿轮泵的主要泄漏途径齿轮端面与端盖间的轴向间隙泵体内壁与齿轮齿顶的径向间隙轮齿齿面啮合处的间隙齿轮泵的齿轮端面与端盖间的轴向间隙泄漏最大,设计和制造时必须严格控制该间隙值,并在结构上采取一定措施以实现对端面间隙的自动补偿。283.2.3

外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法齿轮泵端面间隙的自动补偿原理浮动的轴套在压紧力和反推力的差值作用下始终能自动贴紧齿轮端面,降低了泄漏并可实现端面间隙的自动补偿。F1-压紧力Ff-反推力要求:F1略大于Ff,且作用力共线293.2.3

外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法高压齿轮泵端面间隙的自动补偿装置浮动轴套式浮动侧板式挠性侧板式1-浮动轴套;2,6,9-泵体;3,7,10-齿轮;4-弹簧;5-浮动侧板;8-挠性侧板303.2.3

外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法2)径向不平衡力及其改善措施

齿轮泵压油腔的压力较高,并且高压油在经齿轮齿顶和泵体内壁间的径向间隙反向泄漏流动时压力逐步降低,最终对两齿轮产生如图示方向的径向合力F,又称径向不平衡力。径向不平衡力不可能完全消除,只能通过在结构上采取一定措施来改善,如缩小压油口的口径等。313.2.3

外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法带径向力平衡槽的齿轮泵

通过在齿轮泵的端盖或轴套处开设压力平衡槽以改善径向不平衡力。A-与压油腔连通B-与吸油腔连通

齿轮齿顶的间隙密封长度缩短,会使径向间隙泄漏增加,因此设计时必须予以兼顾。323.2.3

外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法齿轮泵径向间隙的补偿原理齿轮泵内安装径向间隙补偿块,同时内腔尺寸加大。泵工作时,补偿块在出口压力油的作用下压紧于齿轮齿顶以分隔吸、压油腔,并自动补偿径向间隙,实现了平衡径向力和保证容积效率的统一。1-径向间隙补偿块;2-泵体;3-齿轮333.2.3

外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法3)困油现象及其消除措施

形成机理:齿轮泵运转时,两啮合齿轮的重合度ε

>1(1.05~1.1),两对轮齿的啮合点间形成与吸油、压油腔均不相通的困油区。困油区容积减小油液受压缩困油区容积增大产生局部真空343.2.3

外啮合齿轮泵的突出问题及解决方法齿轮泵困油现象的消除措施在齿轮泵前、后端盖或轴套(侧板)与齿轮端面贴合的一侧开设卸荷槽。对称型卸荷槽非对称型卸荷槽a=b根据两对轮齿啮合点以中线对称的位置确定a<b卸荷槽间距不变,整体偏向吸油腔一侧。两卸荷槽间距必须保证吸、压油腔不会互通353.2.4

外啮合齿轮泵的主要性能(1)压力一般用于工作压力小于2.5MPa的低压系统,带补偿功能的齿轮泵最高可达16~25MPa。(2)排量

0.3~650mL/r,常用的为2.5~250mL/r。(3)转速常用为1000~3000r/min,不能小于300~500r/min。(4)效率总效率一般小于0.6,带补偿功能的齿轮泵的容积效率约为0.9~0.95,总效率为0.8~0.9。(5)寿命低压齿轮泵约为3000~5000h,高压外啮合齿轮泵额定压力下仅几百小时。新泵或长久未用的齿轮泵使用前需空转10min以上。363.3

叶片泵37特点:结构紧凑、运转平稳、流量均匀、噪声低、寿命长;但制造工艺性差、对油液污染敏感,且吸油特性差。应用:加工机床、工程机械、船舶及冶金设备。叶片泵双作用式(定量泵)单作用式(变量泵)3.3.1

双作用叶片泵38定子与泵体固接,转子在驱动轴带动下旋转。转子上开有叶片槽,槽内装有矩形的叶片,叶片顶端与定子内壁接触。通过配油盘上的吸、压油窗口实现配油。双作用叶片泵的结构组成3.3.1

双作用叶片泵393.3.1.1工作原理相邻两叶片与定子内表面、转子外表面以及前后配油盘之间所包夹的区域为其中一个密封工作腔。定子与转子同心,定子内壁由多段曲线组成,各密封腔在转子一转过程中其容积完成两次周期性的变化。3.3.1

双作用叶片泵403.3.1.2排量和流量V1-密封腔最大容积(R弧段内)V2-密封腔最小容积(r弧段内)容积变化量V1-V23.3.1

双作用叶片泵413.3.1.2排量和流量

单个密封腔在泵一转过程中完成两次吸、排油,总的排油量则为各密封腔排油量之和,再刨除叶片的外伸体积,可得双作用叶片泵的排量V为和流量q为:R-定子大圆弧半径;r-定子小圆弧半径;z-叶片数目B-叶片宽度;θ-叶片倾角;n-转速;ηV-容积效率3.3.1

双作用叶片泵423.3.1.3结构特点1)定子曲线

定子内壁曲线是由两段长半径(R)圆弧、两段短半径(r)圆弧、以及四段过渡曲线组成,由此使叶片间的密封容积一转过程中完成两次周期性变化。

为避免产生困油现象,定子曲线圆弧段的中心角β1、β2均必须大于叶片间的夹角2π/z,一般β1稍大于β2。3.3.1

双作用叶片泵43

定子曲线中连接长、短半径圆弧段的过渡曲线可使叶片间的密封容积产生变化以实现吸、压油,并且其曲线形式决定了叶片在叶片槽中伸缩运动的特性,目前多采用等加速-等减速曲线。等加速-等减速曲线的极坐标方程3.3.1

双作用叶片泵44等加速-等减速曲线的运动特性等加速-等加速形式的过渡曲线实现了圆弧段连接点处的圆滑过渡,并且在满足排量要求的前提下使泵的结构更为紧凑。由于叶片的径向加速度存在突变因而也会对定子内壁产生一定冲击,可采用高次曲线加以改善。3.3.1

双作用叶片泵452)配油盘

配油盘成对安装于定子与转子两侧的端面上。吸、压油窗口与定子的过渡曲线对应,而封油区与定子的圆弧段对应。压油窗口由封油区转入一侧设有三角形槽(眉毛槽),用以减缓泵压力和流量的脉动,降低噪声。

封油区中心角应等于或稍大于叶片间的夹角2π/z以有效隔离吸、压油腔,且不能大于β1和β2,以避免产生困油现象。压油窗口连通叶片槽的根部3.3.1

双作用叶片泵463)叶片的倾角双作用叶片泵的叶片槽沿回转方向前倾一定角度(10°~14°),用以减小叶片缩入运动时的压力角,使叶片移动灵活并降低磨损。

相关研究和实践表明:叶片的倾角并非是完全必要的。φ-径向叶片压力角;

θ-叶片倾角φ’-前倾叶片压力角→

φ’=φ-

θ3.3.1

双作用叶片泵474)提高工作压力的主要措施双作用叶片泵所有叶片槽根部均与压油腔连通,因此当叶片处于吸油区时,其两端较大的压力差加剧了叶片与定子内壁间的磨损,限制了泵工作压力的提高。主要解决措施:(1)减小作用于叶片底部的油液压力:

将叶片槽根部分别通油,压油区内的叶片槽根部通压油腔,吸油区内的叶片槽根部则与压油腔之间串联阻尼槽或内装式小减压阀。3.3.1

双作用叶片泵48(2)减小叶片底部的承压面积:

叶片槽根部分为两个通油腔,其中一个始终与压油腔连通;另一个与则叶片顶部的油腔连通。叶片处于吸油区时,其底部仅部分面积承受高压,从而减弱了对定子内壁的压紧力。子母式叶片阶梯式叶片柱销式叶片3.3.1

双作用叶片泵49(3)使叶片顶部与底部的液压作用力平衡:

通过叶片自身的油道将其顶部和底部的油腔连通,从而使作用于叶片上的液压力基本平衡。双叶片结构带弹簧叶片3.3.1

双作用叶片泵503.3.1.4双作用叶片泵的组合1)双级叶片泵将两个规格尺寸相同的双作用叶片泵通过油路串联,并实现同步旋转,以实现提高输出压力的功能。载荷平衡阀第一级泵第二级泵分配载荷:p2/p1=A1/A2利用阀芯的移动调节两泵流量的偏差图形符号3.3.1

双作用叶片泵512)双联叶片泵将两套双作用叶片泵的组件装入同一泵体内,并在油路上进行并联,再由同一驱动轴带动实现同步转动,可合并或单独供油。小排量泵(高压)大排量泵(低压)

双联叶片泵多用于有快进和工进要求的场合,可降低功耗和油液发热,起到节能的目的。3.3.2

单作用叶片泵52定子与转子偏心安装,以此产生密封容积的周期性变化。相邻叶片间的密封工作腔一转过程中只完成一次吸、压油,故称单作用叶片泵。3.3.2.1工作原理3.3.2

单作用叶片泵53单个密封腔的容积变化量V1-V2取决于为Oab和Ocd两个(近似)扇形的面积差,总的排油量为各密封腔容积变化量之和。3.3.2.2排量和流量排量:V=4π·R·e·B流量:V=4π·R·e·B·n·ηVR-定子半径;e-偏心距;B-叶片宽度n-转速;ηV-容积效率叶片槽根部的吸、压油弥补了叶片外伸体积对泵排量的影响。3.3.2

单作用叶片泵54(1)定子与转子间存在偏心,偏心距的大小决定了泵的排量,偏心方向决定了泵吸、压油的方向。(2)泵工作时转子承受径向不平衡力,限制了工作压力的提高。(3)叶片槽根部采取分别通油的方式,使叶片两端液压力基本平衡。(4)转子上的叶片槽沿回转方向后倾一定角度,通常为24°。(5)叶片数目取为奇数,一般为13或15,以尽可能降低输出流量的脉动。3.3.2.3结构与工作要点3.3.3

限压式变量叶片泵55转子中心O固定,定子浮动,其中心O1的水平位置取决于左、右两端作用的弹簧力和液压力平衡的结果。定子与转子间的最大初始偏心距是由流量调节螺钉8调定。外反馈限压式变量泵的结构组成1-定子;2-转子;3-调压弹簧;4-调压螺钉;5-滑块支承;6-滚针;7-反馈柱塞;8-流量调节螺钉3.3.3

限压式变量叶片泵56(1)反馈力≤弹簧预紧力外反馈限压式变量泵的工作状态p·Ax≤ks·x0x0-弹簧预压缩量

定子保持于初始位置,泵以最大偏心距emax运转(2)反馈力>弹簧预紧力定子左移x距离p·Ax=ks(x0+x)e=emax-x偏心距e运转随工作压力的升高而减小3.3.3

限压式变量叶片泵57(1)AB段外反馈限压式变量泵的工作特性曲线0≤p≤pBpB-拐点压力(ks·x0/Ax)输出流量基本恒定(2)BC段pB≤p≤pC输出流量随工作压力的升高而降低快进运行慢速工进卸荷点3.3.3

限压式变量叶片泵外反馈限压式变量泵的工作特性曲线流量螺钉→

AB段垂直平移弹簧刚度→

BC段斜率改变调压螺钉→BC段水平平移583.3.4

叶片泵的主要性能(1)压力中、低压叶片泵一般为6.3MPa,双作用高压叶片泵最高可达28~30MPa,变量叶片泵一般不超过17.5MPa。(2)排量

0.5~480mL/r,常用双作用叶片泵为2.5~300mL/r,变量叶片泵为6~120mL/r。(3)转速常用为1500~2000r/min,变量叶片泵最高为3000/min,同时不能小于600~900r/min。(4)效率双作用叶片泵容积效率可达0.93~0.95,但总效率为与齿轮泵接近。(5)寿命高压叶片泵可达5000h以上。593.4

柱塞泵60特点:①加工方便、配合精度高,密封性好;②承载零件强度性能好,常用作高压泵;③易于实现变量。应用:适合于高压、大流量、大功率和可变流量的液压设备。轴向柱塞泵径向柱塞泵分类3.4.1

径向柱塞泵61定子与转子间存在偏心,转子旋转时柱塞在柱塞腔中往复移动,柱塞的行程决定于该偏心距的值。中心的配油轴固定不转,各柱塞孔根部的密封腔一转过程中只完成一次吸压、油。3.4.1.1工作原理

主要组成定子、转子、柱塞、配油轴3.4.1

径向柱塞泵623.4.1.2排量与流量单个柱塞腔的排量(柱塞截面积×柱塞行程)d-柱塞直径;e-偏心距泵总的排量为各柱塞腔排量之和z-柱塞数n-转速ηV-容积效率瞬时输出流量存在一定脉动,故柱塞数目均取为奇数以降低脉动率。3.4.2

轴向柱塞泵633.4.2.1工作原理1)斜盘式轴向柱塞泵1-斜盘;2-柱塞;3-缸体4-配油盘;5-传动轴缸体由传动轴带动旋转。斜盘与缸体轴线间存在夹角γ且柱塞头部始终与斜盘接触,故旋转时产生密封容积的变化。配油盘固定,通过两腰形窗口a、b实现配油,两窗口间为封油区。3.4.2

轴向柱塞泵642)斜轴式轴向柱塞泵1-配油盘;2-柱塞;3-缸体4-连杆;5-传动轴缸体的轴线倾斜;传动轴替代了斜盘,并通过万向铰链及连杆与柱塞实现刚性连接从而带动缸体一同旋转,又称“摆缸式”。优点:摩擦损失小,效率高;缸体与传动轴夹角大,变量范围宽;柱塞与传动轴盘间连接牢固,自吸能力强。3.4.2

轴向柱塞泵653.4.2.2排量与流量柱塞的行程L=D·tanγD-柱塞分布圆直径γ-斜盘倾角排量:流量:d-柱塞直径z-柱塞数n-转速ηV-容积效率3.4.2

轴向柱塞泵663.4.2.2排量与流量轴向柱塞泵瞬时流量的脉动随柱塞数目增多而降低,且当柱塞数目为奇数时脉动率整体上较小。z56789101112σq(%)4.9813.92.537.81.535.01.023.53柱塞数Z与脉动率σq的关系当柱塞数目为7时泵的布置最为合理,因此最为常用。3.4.2

轴向柱塞泵673.4.2.3结构特点1)典型结构斜盘式轴向柱塞泵柱塞头部与滑履相连接,滑履在定心弹簧和回程盘的作用下始终贴紧于斜盘上。3.4.2

轴向柱塞泵682)滑履与斜盘柱塞头部与滑履之间为球面接触,而滑履与斜盘之间则为平面接触,并且可形成静压支承结构以减小摩擦力。油液经阻尼孔d0进入油室h,形成与压紧力F相对的反推力FN,设计时取FN/F=1.05~1.10,滑履与斜盘间的金属可被油膜隔开。原理3.4.2

轴向柱塞泵693)配油盘腰形槽a、c-吸、压油窗口,中间保留薄片相连以增加刚性。通孔b-减小液压冲击、降低噪声。环形槽d-卸压槽,与回油相通。用于定位的缺口槽用于储油的盲孔3.4.2

轴向柱塞泵704)变量机构调节方法:旋转手轮→螺杆旋转→变量活塞上、下移动→斜盘在销轴带动下沿弧形导向面旋转而产生倾角的变化1-手轮;2-螺杆;3-螺母

4-变量活塞;5-销轴;6-斜盘手动变量机构

仅适合于中、小功率的泵,需在停机或压力较低时进行调节。3.4.2

轴向柱塞泵71调节方法:阀芯下移→上阀口开启→a腔压力油经c进入b腔→b腔面积>a腔面积→变量活塞下行至上阀口关闭阀芯上移→下阀口开启→b腔油液经d、e卸压→变量活塞上行至下阀口关闭1-缸筒2-变量活塞3-伺服阀阀芯

4-斜盘手动伺服变量机构上阀口下阀口3.4.3

柱塞泵的主要性能(1)压力主要用于高压场合,常用轴向柱塞泵为40~48MPa,专用柱塞泵最高可达160MPa。(2)排量最小可达0.1mL/r,最大超过3000mL/r。(3)转速小排量泵可超过10000r/min,中等排量泵为3000~5000r/min。(4)效率总效率可达0.9以上。(5)寿命额定工况下具有较高寿命,最高可达10000~12000h。723.5.1

内啮合齿轮泵73渐开线齿型1-泵体;2-小齿轮(主动)3-月牙板;4-大齿轮(从动)结构特征:大、小齿轮偏心安装,与偏心反向的一侧装有月牙形隔板。工作原理:水平中线以上的轮齿逐渐脱离啮合,各密封腔实现吸油;中线以下的轮齿逐渐进入啮合,各密封腔实现压油。3.5.1

内啮合齿轮泵74摆线齿形1-泵体;2-内转子(主动)4-外转子(从动)结构特征:内、外转子偏心安装,内转子比外转子少一个齿,不需要设置隔板。工作原理:垂直中线以左的转子齿逐渐脱离啮合,各密封腔(例如A)实现吸油;中线以右的转子齿逐渐进入啮合,各密封腔(例如B)实现压油。3.5.1

内啮合齿轮泵75工作特点:结构紧凑、尺寸小、重量轻内、外齿轮(转子)同向旋转,齿间相对滑动速度小,故磨损较小,寿命长。瞬时流量的脉动远小于外啮合齿轮泵,输出压力的脉动和噪声较小。许用转速较高,并可获得较高的容积效率齿形复杂且加工精度要求高,需专门的制造设备,造价较贵。3.5.2

螺杆泵76三螺杆泵1-主动螺杆(凸);2-从动螺杆(凹)结构特征:螺杆数为两根或多根(最多五根),其中一个为主动,其余为从动。螺杆外圆与壳体内弧面相配合。工作原理:螺杆啮合线将螺旋槽分隔成多个密封腔,螺杆旋转使密封腔不断由左端形成并依次向右移动,最终在右端逐个消失,从而完成吸、压油过程。螺杆直径越大、螺旋槽越深则泵排量越大;螺杆越长则泵密封性越好,额定压力就越高。3.5.2

螺杆泵77主要优点:无困油现象,运转平稳,理论上输出流量无脉动。容积效率高,可达95%,额定压力高,可达20MPa。结构简单、紧凑、转动惯量小、许用转速高。密封面积大,对油液污染不敏感。缺点:螺杆形状复杂、加工困难,不易保证精度,需要专用加工设备。主要用于对流量、压力的均匀性和工作平稳性有较高要求的精密机床等液压设备,还可用于输送黏度大或含有颗粒物质的液体。3.5.3

凸轮转子叶片泵781-转子

2-叶片3-弹簧4-定子结构特征:定子与转子的曲线关系与叶片泵正好相反,叶片装于定子上。转子长半径圆弧段与定子内表面相配合。吸压油窗口m、n布置在叶片两侧。工作原理:密封容积分为四个腔(a、b、c、d),转子旋转时各密封腔容积发生变化从而实现吸压

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