液压控制第三章技术分析.ppt

第三章 液压泵 章节目录： 3.1 液压泵概述 3.2 齿轮泵 3.3 叶片泵 3.4 柱塞泵 3.5 液压泵的选用 3.1 液压泵概述 液压泵是液压系统中的动力装置，是能量转换元件。它由原动机（电动机或内燃机）驱动，把输入的机械能转换为工作液体的压力能输出到系统中去，为执行元件提供动力。它是液压系统不可缺少的核心元件，其性能好坏直接影响到系统是否正常工作。 3.1.1 液压泵的工作原理 液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的。图3-1所示的是一单柱塞液压泵的工作原理图。图中柱塞2安装在缸体3中形成一个密封容积a，柱塞在弹簧4的作用下始终紧抵在偏心轮1上。原动机驱动偏心轮1旋转时，柱塞2将作往复运动，使密封容积a的大小发生周期性的交替变化。当a由小变大时就形成部分真空，油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀6进入油箱a而实现吸油；反之，当a由大变小时，a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入系统而实现压油。原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油，这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能输出。 如上是以单柱塞液压泵来分析液压泵的工作原理的，但代表了液压泵的共同性质。液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵。 3.1.2 液压泵的主要性能参数 1．液压泵的压力 (1)工作压力 液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力的大小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。超过此值即为过载。 (3)最高允许压力 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，称为液压泵的最高允许压力。一般最大允许压力为额定压力的1.1倍。超过这个压力液压泵将很快损坏。 2．液压泵的排量和流量 流量是指单位时间内泵输出油液的体积，其单位为 。 (1)排量V 它是由泵密封容腔几何尺寸变化计算而得到的泵每转排出油液的体积。在工程上，它可以用在无泄漏的情况下，泵每转所排出的油液体积来表示，国际标准单位为 ，常用的单位为 。 (2)理论流量理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的情况下，在单位时间内所排出的液体体积的平均值。显然，如果液压泵的排量为V,其主轴转速为n,则该液压泵的理论流量为 ： (3)实际流量 它是泵工作时的输出流量，这时的流量必须考虑到泵的泄漏。它等于泵理论流量减去泄漏损失的流量 ，即： (4)额定流量 它是泵在额定转速和额定压力下输出的流量。由于泵存在泄漏，所以泵实际流量q和额定流量 都小于理论流量 。 3．液压泵的功率和效率 (1)液压泵的功率损失 液压泵的功率损失有容积损失和机械损失两部分。 ①容积效率 容积损失是指液压泵流量上的损失，液压泵的实际输出流量总是小于其理论流量，其主要原因是由于液压泵内部高压腔的泄漏、油液的压缩以及在吸油过程中由于吸油阻力太大、油液粘度大以及液压泵转速高等原因而导致油液不能全部充满密封工作腔。液压泵的容积损失用容积效率来表示,它等于液压泵的实际输出流量与其理论流量之比，即： ②机械效率 机械损失是指液压泵在转矩上的损失。液压泵的实际输入转矩总是大于理论上所需要的转矩，其主要原因是由于液压泵体内相对运动部件之间因机械摩擦而引起的摩擦转矩损失以及液体的粘性而引起的摩擦损失。液压泵的机械损失用机械效率表示，它等于液压泵的理论转矩与实际输入转矩之比，设转矩损失为，则液压泵的机械效率为： (2)液压泵的功率 ①理论功率 液压泵的输入为机械能，表现为转矩和转速；其输出为压力能，表现为压力和流量。当用液压泵输出的压力能驱动液压缸克服负载F以速度运动时(若不考虑能量损失)，则液压泵和液压缸的理论功率为: ②输入功率 液压泵的输入功率是指作用在液压泵主轴上的机械功率,当输入转矩为，角速度为ω时,有： (3-7) ③输出功率 液压泵的输出功率是指液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压差Δp和输出流量q的乘积,即： (3)液压泵的效率 液压泵的输出功率总是小于输入功率，两者之差即为功率损失，