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第六章液压泵、液压马达和液压缸在液压系统中，液压泵、液压马达和液压缸都是能量转换装置。图6-1为用液压图形符号表示的泵、马达和缸三者的作用与关系。图6-1液压泵、液压马达和液压缸的作用1－液压泵2－液压缸3－液压马达4－电动机第一节液压泵一、液压泵的基本原理图6-2是单柱塞液压泵的结构示意图，可以通过它说明液压泵的基本原理。液压泵是通过密封容积的变化来实现吸油和压油的。常用的液压泵有齿轮式、叶片式和柱塞式三种。图6-2液压泵的基本原理1－偏心轮2－柱塞3－泵体4－弹簧5、6－单向阀二、齿轮泵（一）工作原理齿轮泵的工作原理如图6-3所示。齿轮泵由于密封容积变化范围不能改变，故流量不可调，是定量泵。图6-3齿轮泵的工作原理（二）优缺点1.优点齿轮泵结构简单，易于制造，价格便宜，工作可靠，维护方便。2.缺点1)工作中存在流量脉动和压力脉动，并产生振动和噪声。2)容积效率(指泵的实际流量与理论流量的比值)较低；3)所受的径向液压力不平衡。由于存在上述缺点，齿轮泵一般只能用于低压轻载系统。但工程实际中也有用于高压的齿轮泵。三、叶片泵1.双作用式叶片泵(1)工作原理见图6-4。双作用式叶片泵的流量不可调，是定量泵。(2)优缺点优点是输油量均匀，压力脉动较小，容积效率较高，工作压力较高（一般为中压，也有用于高压的）；缺点是结构比较复杂，零件较难加工，叶片容易被油中的脏物卡死。(3)双联叶片泵和双级叶片泵原理示意见图6-5。图6-4双作用式叶片泵的工作原理1－定子2－转子3－叶片4－泵体图6-5双联叶片泵和双级叶片泵的符号示意a)双联叶片泵b)双级叶片泵图6-6单作用式叶片泵的工作原理1－定子2－转子3－叶片2．单作用式叶片泵(1)基本工作原理见图6-6。单作用式叶片泵的流量可调,是变量泵。图6-7限压式变量叶片泵的工作原理1－最大流量调节螺钉2－柱塞3－转子4－定子5－限压弹簧6－限定压力调节螺钉(2)限压式变量叶片泵的工作原理与特性曲线见图6-7、图6-8。图6-8限压式变量叶片泵的特性曲线图6-9轴向柱塞泵的工作原理1－配流盘2－缸体3－柱塞4－斜盘四、柱塞泵（1）轴向柱塞泵的工作原理和滑履结构见图6-9、图6-10。(2)优缺点优点是结构紧凑，径向尺寸小，能在高压和高转速下工作，并具有较高的容积效率；缺点是结构复杂，价格昂贵。图6-10滑履结构1－缸体2－柱塞3－滑履4－斜盘五、泵用电动机功率的计算（1)泵的输出功率(见图6-11)假设系统的能量损失很小可以忽略不计，则得泵的输出功率：Po=F=pA因A=q故Po=pq图6-11液压泵输出功率的计算(2)泵的配套电动机功率P=Po/=pq/式中P——配套电动机的功率(W)；Po——液压泵的工作压力(Pa)；q——液压泵的流量(m3/s)；——液压泵的总效率。通常，各种泵的值皆可由实验给出：齿轮泵＝0.6～0.8；叶片泵＝0.75～0.85；柱塞泵＝0.75～0.9O。第二节液压马达1.液压马达的类型有齿轮式、叶片式和柱塞式三种。2.叶片式液压马达的工作原理与优缺点(1)工作原理见图6-12(2)优缺点优点是体积较小，动作灵敏；缺点是泄漏较大，效率较低。图6-12叶片式液压马达的工作原理2.液压马达的排量液压马达的每转排油量称为排量。排量不可调的马达为定量马达；排量可调的马达为变量马达。3.液压马达的转速与转矩n=q/VT=pV/2π式中n——液压马达的输出转速(r/s)；q——液压马达的输入流量(m3/s)；V——液压马达的排量(m3/r)；T——液压马达的输出转矩(N·m)；p——液压马达的工作压力(Pa)。4.摆动液压马达屬于另一种叶片式液压马达，其输出是往复摆动。摆动液压马的结构原理和符号如图6-13所示。图6-13摆动液压马达1－缸体2－隔板3－轴4－叶片第三节液压缸液压缸能将液压能转换成直线运动形式的机械能，输出速度和推力。液压缸有两种基本型式，即活塞式液压缸和柱塞式液压缸。一、双杆活塞式液压缸1.缸体固定式双杆活塞液压缸（其工作原理及应用见图6-2）。2.缸体移动式双杆活塞液压缸（其结构与工作原理见图6-14）。图6-14缸体移动式双杆活塞液压缸二、单杆活塞式液压缸1.单杆液压缸油路的正常连接（见图6-15）往复运动速度与推力分析说明如下：设活塞与活塞杆的直径分别为D和d。当无杆腔进油、工作台向左运动时，速度、推力分别为v1=q/A1=4q/πD2F1=pA1=pπD2/4当有杆腔进油、工作台向右运动时，速度、推力分别为v2=q/A2=4q/π(D2-d2)F2=pA2=pπ(D2-d2)/4比较上述各式，因A1＞A2，所以v1＜v2，F1＞F2。这个特点常用于实现机床的工作进给和快速退回。图6-15单杆活塞式液压缸的工作原理2.单杆液压缸油路的差动连接(见图6-16)液压缸两腔同时接通压力油，有q总=q+q回因为q总=A1v3q回=A2v3所以A1v3=q+A2v3整理后得v3=q/(A1-A2)=q/A3F3=F1-F2=p(A1-A2)=pA3式中，A3为活塞两端有效作用面积之差，即活塞杆的截面积:A3=A1-A2=πd2/4由于A3＜A1，所以v3＞v1，得到快速运动；但F3＜F1，推力减小。图6-16单杆液压缸的差动连接在机床液压系统中，常通过控制阀来改变单杆缸的油路连接，从而获得快进(差动连接)—工进(无杆腔进油)—快退(有杆腔进油)的进给工作循环。图6-17柱塞式液压缸三、柱塞式液压缸工作原理见图6-17、图6-18。图6-18柱塞缸成对使用图6-19伸缩缸四、组合式液压缸1．伸缩缸其结构原理见图6-19。图6-20齿条活塞缸1－齿条杆2－小齿轮2．齿条活塞缸其结构原理见图6-20。五、液压缸的密封常用的密封方法有两种：1．间隙密封这种密封结构见图6-21。2.密封圈密封常用的橡胶密封圈形式见图6-22。O形密封圈在液压缸中的应用最为广泛，见图6-23。图6-21间隙密封图6-22常用的橡胶密封圈a）O型圈b）Y型圈c）V型圈1－支承环2－密封环3－压环图6-23O型密封圈在液压缸中的应用α－动密封b－静密封1－后盖2－活塞3－缸体4－前盖a本章结束