液压泵的工作原理及分类

液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。液压泵的功能是把动力机(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能。液压泵工作原理液压泵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。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。液压系统中常用的泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三种，液压泵正常工作必备的条件是：应具有密封容积。密封容积的大小能交替变化。应有配流装置。配流装置的作用是保证密封容积在吸油过程中与油箱相通，同时关闭供油通路；压油时与供油管路相通而与油箱切断。1、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。外啮合齿轮泵当齿轮旋转时，在A腔，由于轮齿脱开使容积逐渐增大，形成真空从油箱吸油，随着齿轮的旋转充满在齿槽内的油被带到B腔，在B腔，由于轮齿啮合，容积逐渐减小，把液压油排出利用齿和泵壳形成的封闭容积的变化，完成泵的功能，不需要配流装置，不能变量结构最简单、价格低、径向载荷大内啮合齿轮泵当传动轴带动外齿轮旋转时，与此相啮合的内齿轮也随着旋转。吸油腔由于轮齿脱开而吸油，经隔板后，油液进入压油腔，压油腔由于轮齿啮合而排油典型的内啮合齿轮泵主要有内齿轮、外齿轮及隔板等组成利用齿和齿圈形成的容积变化，完成泵的功能。在轴对称位置上布置有吸、排油口。不能变量尺寸比外啮合式略小，价格比外啮合式略高，径向载荷大2、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，工作压力和容积效率比齿轮泵高，结构比齿轮泵复杂。转子旋转时，叶片在离心力和压力油的作用下，尖部紧贴在定子内表面上。这样两个叶片与转子和定子内表面所构成的工作容积，先由小到大吸油后再由大到小排油，叶片旋转一周时，完成两次吸油和两次排油利用插入转子槽内的叶片间容积变化，完成泵的作用。在轴对称位置上布置有两组吸油口和排油口径向载荷小，噪声较低流量脉动小3、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。柱塞泵由缸体与柱塞构成，柱塞在缸体内作往复运动，在工作容积增大时吸油，工作容积减小时排油。采用端面配油径向载荷由缸体外周的大轴承所平衡，以限制缸体的倾斜利用配流盘配流传动轴只传递转矩、轴径较小。由于存在缸体的倾斜力矩，制造精度要求较高，否则易损坏配流盘4、螺杆泵一根主动螺杆与两根从动螺杆相互啮合，三根螺杆的啮合线把螺旋槽分割成若干个密封容积。当螺杆旋转时，这个密封容积沿轴向移动而实现吸油和排油利用螺杆槽内容积的移动，产生泵的作用不能变量无流量脉动径向载荷较双螺杆式小、尺寸大，质量大容积式液压泵的种类很多，按其结构形式的不同，可分为柱塞式叶片式齿轮式和螺杆式等类型；按泵的排量能否改变，可分为定量泵和变量泵；按泵的输出油液方向能否改变，可分为单向泵和双向泵。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。液压系统中常用的泵有齿轮泵、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，工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。液压泵的工作原理及分类1．液压泵的工作原理图2-1所示为液压泵的工作原理图，柱塞2在弹簧4的作用下紧压在偏心轮1上，当电动机带动偏心轮转动时，柱塞2与泵体3形成的密封腔V的容积交替变化。柱塞向右运动时，密封腔V的容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气的作用下，经单向阀6进入密封腔V而实现吸油；反之，当V由大变小时，油液受挤压，经单向阀5压入系统，实现压油。电动机带动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。液压泵是通过密封腔的变化来实现吸油和压油的，其排油量的大小取决于密封腔的变化量，因而又称容积泵。要点：液压泵正常工作必备的条件是：（1）具有密封容积；（2）密封容积能交替变化；（3）应有配油装置；（4）吸油时油箱表面与大气相通。理解液压泵的工作原理并不难，如医用注射器工作相似，注射器吸入液体，就是泵吸油，注射器向外推，就是泵的压油过程。2．液压泵的类型和图形符号液压泵和按输出流量是否可调节分为定量泵和变量泵两类；按结构形式可分为齿轮式、叶片式、柱塞式三大类。2.1.2液压泵的主要工作参数1．工作压力和额定压力液压泵的工作压力是指泵实际工作时输出油液的压力。液压泵的额定压力是指泵在正常工作条件下按试验标准规定连续运转的最高工作压力，超过此值就是过载。2．排量和流量液压泵的排量（用V表示）是指泵每转一转，由其密封油腔几何尺寸变化所计算得出的输出液体的体积，即在无泄漏的情况下，其每转一转所能输出的液体体积。常用单位为/r。液压泵的理论流量（用qt表示）是指泵在单位时间内由其密封油腔几何尺寸变化计算而得出的输出的液体体积，泵的转速为n时，泵的理论流量为qt＝Vn（2－1）液压泵的额定流量是指在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量。液压泵的实际流量（用q表示）是液压泵工作时实际输出的流量，由于泵存在内泄漏，所以实际流量小于理论流量。流量单位为L/min或m。3．功率和效率液压泵由电机驱动，输入量是转矩和转速，输出量是液体的压力和流量。如果不考虑液压泵在能量转换过程中的损失，则输出功率等于输入功率，也就是它们的理论功率Pt＝pqt＝pVn＝Ttω＝2πnTt（2－2）式中：Tt—液压泵的理论转矩；ω—液压泵的角速度。液压泵的实际输出功率等于实际输出流量与工作压力的乘积P=pq（2－3）实际上，液压泵在能量转换过程中是有损失的。输出功率小于输入功率。两者之差值即是功率损失，功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分，容积损失是因为内泄漏而造成的流量上的损失。液压泵输出压力增大时内泄漏加大，泵实际输出的流量q减小。设泵的内泄漏为Δq，泵的容积效率为：