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液压泵

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中文名;液压泵

外文名;hydraulic pump

行 业;机械制造

应用学科;机械工程(一级学科);

传动(二级学科);液压传动

液压泵是液压系统的动力元件,是靠发动机或电动机驱动,从液压油箱中吸入油液,形成压力油排出,送到执行元件的一种元件。液压泵按结构分为齿轮泵、柱塞泵、叶片泵螺杆泵[1]

简介

为液压传动提供加压液体的一种液压元件,是泵的一种。它的功能是把动力机(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能。影响液压泵的使用寿命因素很多,除了泵自身设计、制造因素外和一些与泵使用相关元件(如联轴器、滤油器等)的选用、试车运行过程中的操作等也有关系。

液压泵的工作原理是运动带来泵腔容积的变化,从而压缩流体使流体具有压力能。

必须具备的条件就是泵腔有密封容积变化。

分类

常用液压泵的种类:

1、按流量是否可调节可分为:变量泵和定量泵。输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵,流量不能调节的称为定量泵。

2、按液压系统中常用的泵结构分为:齿轮泵、叶片泵和柱塞泵3种。

齿轮泵:体积较小,结构较简单,对油的清洁度要求不严,价格较便宜;但泵轴受不平衡力,磨损严重,泄漏较大。

叶片泵:分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。这种泵流量均匀、运转平稳、噪音小、作压力和容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。

柱塞泵:容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统;但结构复杂,材料和加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。

一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。还有一些其他形式的液压泵,如螺杆泵等,但应用不如上述3种普遍。

特点

铝合金制造、强度高、耐腐蚀、重量轻、适合各种环境下作业。

双速特性减少了打压次数,在低压室快速处于负载用功状态,立刻转换成高压,缩短每次作业周期。

配有压力调节阀,可调节控制及设定工作压力。

联轴器

1、联轴器的选用

液压泵传动轴不能承受径向力和轴向力,因此不允许在轴端直接安装带轮齿轮链轮,通常用联轴器联接驱动轴和泵传动轴。如因制造原因,泵与联轴器同轴度超标,装配时又存在偏差,则随着泵的转速提高离心力加大联轴器变形,变形大又使离心力加大。造成恶性循环,其结果产生振动噪声,从而影响泵的使用寿命。此外,还有如联轴器柱销松动未及时紧固、橡胶圈磨损未及时更换等影响因素。

2、联轴器的装配要求

刚性联轴器两轴的同轴度误差≤0.05mm

弹性联轴器两轴的同轴度误差≤0.1mm

两轴的角度误差<1°;

驱动轴与泵端应保持5~10mm距离

液压油箱

1、 液压油箱的选用

液压油箱在液压系统中的主要作用为储油、散热、分离油中所含空气及消除泡沫。选用油箱首先要考虑其容量,一般移动式设备取泵最大流量的2~3倍,固定式设备取3~4倍;其次考虑油箱油位,当系统全部液压油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位,当油缸回缩以后油面不得高于最高油位;最后考虑油箱结构,传统油箱内的隔板并不能起沉淀脏物的作用,应沿油箱纵轴线安装一个垂直隔板。此隔板一端和油箱端板之间留有空位使隔板两边空间连通,液压泵的进出油口布置在不连通的一端隔板两侧,使进油和回油之间的距离最远,液压油箱多起一些散热作用。

2、 液压油箱的安装

按照安装位置的不同可分为上置式、侧置式和下置式。

上置式油箱把液压泵等装置安装在有较好刚度的上盖板上,其结构紧凑、应用最广。此外还可在油箱外壳上铸出散热翅片,加强散热效果,即提高了液压泵的使用寿命。

侧置式油箱是把液压泵等装置安装在油箱旁边,占地面积虽大,但安装与维修都很方便,通常在系统流量和油箱容量较大时采用,尤其是当一个油箱给多台液压泵供油时使用。因侧置式油箱油位高于液压泵吸油口,故具有较好的吸油效果。

下置式油箱是把液压泵置于油箱底下,不仅便于安装和维修,而且液压泵吸入能力大为改善。

滤油器

滤油器的选用

一般粒径在10μm以下的污染物对泵的影响不太明显,而大于10μm、特别是在40μm以上时对泵的使用寿命就有明显影响。液压油中固体污染颗粒极易使泵内相对运动零件表面磨损加剧,为此需要安装滤油器降低油的污染程度。过滤精度要求:轴向柱塞泵10~15μm,叶片泵为25μm,齿轮泵为40μm。泵的污染磨损可以控制在允许范围之内。高精度滤油器使用日益广泛,可大大延长液压泵的使用寿命。

液压泵工作原理

是为液压传动提供加压液体的一种液压元件,是泵的一种。它的功能是把动力机(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能。图中为单柱塞泵的工作原理。凸轮由电动机带动旋转。当凸轮推动柱塞向上运动时,柱塞和缸体形成的密封体积减小,油液从密封体积中挤出,经单向阀排到需要的地方去。当凸轮旋转至曲线的下降部位时,弹簧迫使柱塞向下,形成一定真空度,油 箱中的油液在大气压力的作用下进入密封容积。凸 轮使柱塞不断地升降,密封容积周期性地减小和增 大,泵就不断吸油和排油。

性能参数

液压泵是液压系统的动力元件,其功用是给液压系统提供压力油,从能量转换角度讲,它将是原动机(如发动机)输出的机械能转换为便于输送的液体的压力能。液压马达则属于执行元件,它能将输入液体的压力能转换为输出轴转动的机械能,用来拖动负载做功。根据结构形式,液压泵与液压马达具体可分为齿轮式、叶片式、柱塞式等类型。

1.液压泵压力

液压泵工作压力是指泵(或马达)在实际工作时输出(或输入)油液的压力,由外负载决定。

额定压力是指在正常工作条件下,按试验标准规定能连续运转的最高压力。其大小受寿命的限制,若超过额定压力工作,泵(或马达)的使用寿命将会比设计的寿命短。当工作压力大于额定压力时称超载。

2.转速

工作转速是指泵(或马达)在工作时的实际转动速度。

额定转速是指在额定压力下,能连续长时间正常运转的最高转速。若泵超过额定转速工作将会造成吸油不足,产生振动和大的噪声,零件会遭受气蚀损伤,寿命降低。

最低稳定转速是指马达正常运转所允许的最低转速。在此转速下,马达不出现爬行现象

3.排量、流量

排量是指泵(或马达)每转一周,由密封容腔几何尺寸变化而得的排出(或输入)液体的体积,常用单位是ml/r(毫升/转)。排量可以通过调节发生变化的成为变量泵(或变量马达),排量不能变化的成为定量泵(或定量马达)。

实际流量是指泵(或马达)工作时出口处(或进口处)的流量。由于泵本身存在内泄漏,其实际流量小于理论流量。由于马达本身也存在内泄漏,要实现指定转速,为补偿泄漏量,其输入实际流量必须大于理论流量。

4.效率

容积效率,对液压泵是指其实际流量与理论流量的比值。对液压马达是指其理论流量与实际流量的比值。

机械效率,对液压泵是指其理论转矩与实际输入转矩的比值。对液压马达其实际输出的转矩为理论转矩克服摩擦力后的转矩,因此其机械效率为实际输出转矩与理论转矩的比值。

总效率是指泵(或马达)的输出功率与输入功率的比值。总效率等于容积效率与机械效率的乘积。

参考来源

液压电动泵 液压手动液压泵

参考资料

  1. 液压泵工作原理,知乎 , 2019年2月12日