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液压驱动
液压执行元件; 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。 ; 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。
液压泵的分类方式很多,它可按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分为定量泵和变量泵。又可按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、低压系统,柱塞泵多用于高压系统。
;
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???,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。;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。 ;2、排量
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。 ;3、流量:为泵单位时间内排出的液体体积(L/min),有理论流量Qth和实际流量Qac两种。
(2-1)
式中:q — 泵的排量(L / r)
n — 泵的转速(r/min)
(2-2)
?Q — 泵运转时,油会从高压区泄漏到低压区,是泵的泄漏损失。 ;4、容积效率和机械效率
泵的容积效率:
泵的机械效率:
Tth - 泵的理论输入扭矩
Tac - 泵的实际输入扭矩;5、泵的总效率、功率
泵的总效率(厄塔):
— 泵实际输出功率
— 电动机输出功率
泵的功率:
式中:p — 泵输出的工作压力(MPa)
Qac— 泵的实际输出流量(L /min),1L =103cm3。;液压泵的结构 ;1)外啮合齿轮泵:其的构造和动作原理如图所示。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。 ;1)外啮合齿轮泵:外啮合齿轮运转时泄漏途径有二:一为齿顶与齿轮壳内壁的间隙,其次为齿端面与侧板之间的间隙(端面泄漏占80%—85% ),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: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。 ; 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2-3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。;2)内啮合齿轮泵:图中a为有隔板的内啮合齿轮泵,图中b为摆动式内啮合齿轮泵,它们共同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 30 MPa 。;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。
2. 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。
3. 应用:用于环境差、精度要求不高的场合,通常p10MPa,如工程机械、建筑机械、农用机械等。;2、螺杆泵:如图所示,液压油沿螺旋方向前进,转轴径向负载各处均相等,脉动少,故运动时噪音低,可高速运转,适合作大容量泵。但压缩量小,不适合高压,一般用于燃油、润滑油泵而不用作液压泵。;3、叶片泵
其优点是
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