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1液压系统动力元件—液压泵的分类及原理讲课内容一：序言二：液压传动系统的组成三：液压泵的分类四：液压泵的工作原理与结构序言一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。辅助元件包括油箱、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位油温计等。液压传动系统的组成液压泵的分类一、液压泵符号液压泵的分类液压泵的工作原理与结构液压泵在电机的旋转带动下，在吸油腔产生部分真空，此时，油箱中的油液在大气压力的作用下进入吸油腔；随着液压泵的旋转，吸入的油进入压油腔，因压油腔体积变小后受到挤压而排出，从而完成油液的吸排工作。一、液压泵的工作原理液压泵的工作原理与结构液压泵工作必备的三大要素必须形成容积可变的吸油腔和排油腔；吸油腔和排油腔必须相互隔开，并且具有良好的密封性；油液必须能从吸油腔连续地输送到排油腔，油液进入排油腔前必须完成离开吸油腔，反之亦然。液压泵的工作原理与结构液压泵的工作原理与结构一：齿轮泵齿轮泵是一种常用的液压泵，它的主要优点是结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性好，对油液污染不敏感，工作可靠；其主要缺点是流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调。齿轮泵被广泛地应用于采矿设备、冶金设备、建筑机械、工程机械和农林机械等各个行业。齿轮泵按照其啮合形式的不同，有外啮合和内啮合两种，外啮合齿轮泵应用较广，内啮合齿轮泵则多为辅助泵。液压泵的工作原理与结构泵主要由主、从动齿轮，驱动轴，泵体及侧板等主要零件构成。图2.3外啮合齿轮泵的工作原理1—泵体;2—主动齿轮;3—从动齿轮泵体内相互啮合的主、从动齿轮与两端盖及泵体一起构成密封工作容积，齿轮的啮合点将左、右两腔隔开，形成了吸、压油腔。1.1内啮合齿轮泵液压泵的工作原理与结构左侧压油腔内的轮齿不断进入啮合，使密封腔容积减小，油液受到挤压被排往系统，这就是齿轮泵的吸油和压油过程。当齿轮按图示方向旋转时，右侧吸油腔内的轮齿脱离啮合，密封腔容积不断增大，构成吸油并被旋转的轮齿带入左侧的压油腔。液压泵的工作原理与结构困油、内泄漏、径向不平衡力①困油现象产生原因困油现象产生的原因：齿轮重迭系数＞1，在两对轮齿同时啮合时，它们之间将形成一个与吸、压油腔均不相通的闭死容积，此闭死容积随齿轮转动其大小发生变化，先由大变小后由小变大。1.2外啮合齿轮泵的三大问题液压泵的工作原理与结构危害闭死容积由大变小时油液受挤压，导致压力冲击和油液发热，使轴承等承受附加载荷；闭死容积由小变大时，产生气穴，会引起汽蚀和噪声。减小措施在前后盖板或浮动轴套上开卸荷槽。液压泵的工作原理与结构两槽间距a为最小闭死容积，而使闭死容积由大变小时与压油腔相通，闭死容积由小变大时与吸油腔相通。液压泵的工作原理与结构②内泄漏（压油腔——吸油腔）产生原因和危害：齿侧间隙—齿轮啮合线处的间隙；齿顶间隙—泵体定子环内孔和齿顶间的径向间隙；端面间隙—齿轮两端面和侧板间的间隙。泄漏导致容积效率和压力降低。在这三类间隙中，端面间隙的泄漏量最大，压力越高，由间隙泄漏的液压油就愈多。液压泵的工作原理与结构减小措施自动补偿端面间隙：浮动轴套式和浮动侧板式两种。原理：引入压力油使轴套或侧板紧贴在齿轮端面上，压力愈高，间隙愈小，可自动补偿端面磨损和减小间隙。为了提高齿轮泵的压力和容积效率，实现齿轮泵的高压化，需要从结构上来取措施，对端面间隙进行自动补偿。液压泵的工作原理与结构③径向不平衡力产生原因在齿轮泵中，油液作用在齿轮外缘的压力是不均匀的，从低压腔到高压腔，压力沿齿轮旋转的方向逐齿递增，因此，齿轮和轴受到径向不平衡力的作用。齿轮泵径向受力图液压泵的工作原理与结构危害加重了轴承的负荷，加速了齿顶与泵体之间磨损，影响泵的寿命。减小措施减小压油口的尺寸(压油口小于吸油口)；加大齿轮轴和轴承的承载能力；开压力平衡槽；适当增大径向间隙等办法来解决。其中后两种是以增大泄漏为代价的。液压泵的工作原理与结构影响齿轮泵压力的主要因素：泄漏和径向不平衡力，因此提高压力措施有：①自动补偿端面间隙；②减小压油口的尺寸；③加大齿轮轴和轴承的承载能力；④开压力平衡槽；⑤适当增大径向间隙等办法来解决。1.3提高齿轮泵压力措施液压泵的工作原理与结构优点：结构简单，制造方便，价格低廉，体积小，重量轻，自吸性好，对油液污染不敏感，工作可靠；缺点：流量和压力脉动大，噪声大，排量不可调。1.4外啮合齿轮泵优缺点液压泵的工作原理与结构2.1内啮合齿轮泵分类及工作原理分类：1.渐开线齿轮泵2.摆线齿轮泵①渐开线内啮合齿轮泵在渐开线齿形内啮合齿轮泵中，小齿轮和内齿轮之间要装一块月牙隔板，以便把吸油腔和压油腔隔开，如图。内啮合齿轮泵中的小齿轮是主动轮，大齿轮为从动轮，在工作时大齿轮随小齿轮同向旋转。渐开线内啮合齿轮泵1—吸油腔，2—压油腔，3—隔板吸油窗口压油窗口月牙板从动内齿轮主动小齿轮液压泵的工作原理与结构②摆线内啮合齿轮泵摆线齿形啮合齿轮泵又称摆线转子泵。在这种泵中，小齿轮和内齿轮只相差一齿，因而不需设置隔板。摆线内啮合齿轮泵吸油窗口压油窗口主动小齿轮从动内齿轮液压泵的工作原理与结构（2）特点一般用于中、低压系统，或作为补油泵。优点：内啮合齿轮泵的结构紧凑，尺寸小，重量轻，运转平稳，噪声低；缺点：在低速、高压下工作时，压力脉动大，容积效率低；内啮合齿轮泵的缺点是齿形复杂，加工困难，价格较贵，且不适合高压工况。液压泵的工作原理与结构二：叶片泵分单作用叶片泵、双作用叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵液压泵的工作原理与结构1、单作用叶片泵（1）工作原理①组成：定子、转子、叶片、配油盘，端盖②工作过程叶片在转子的槽内可灵活滑动,两相邻叶片、配油盘、定子和转子便形成了一个密封的工作腔。单作用叶片泵工作原理1—压油口;2—转子;3—定子;4—叶片;5—吸油口液压泵的工作原理与结构③特点转子转一转，完成吸压油各一次—单作用泵；存在偏心距e，改变e的大小，可以改变排量—变量泵；转子受不平衡力—非平衡式泵；液压泵的工作原理与结构（2）结构特点分析①改变偏心距可改变排量，偏心反向时，吸压油口反向；②叶片后倾，便于叶片抛出；③吸油腔一侧叶片底部通吸油腔，压油腔一侧叶片底部通压油腔，叶片靠离心力甩出；④困油、泄漏、径向不平衡力也存在。液压泵的工作原理与结构2、双作用叶片泵（1）工作原理①组成定子、转子、叶片、端盖、配油盘；定子内表面由四段圆弧和四段过渡曲线组成。双作用叶片泵工作原理1—定子；2—压油口；3—转子；4—叶片；5—吸油口液压泵的工作原理与结构①工作过程双作用叶片泵工作原理1—定子；2—压油口；3—转子；4—叶片；5—吸油口右图中，当转子顺时针方向旋转时，密封工作腔的容积在左上角和右下角处逐渐增大，为吸油区，在左下角和右上角处逐渐减小，为压油区；吸油区和压油区之间有一段封油区将吸、压油区隔开。液压泵的工作原理与结构双作用叶片泵工作原理1—定子；2—压油口；3—转子；4—叶片；5—吸油口②特点：转子转一转完成2次吸油、压油—双作用叶片泵；定子和转子无偏心距—定量泵；吸压油区对称分布，径向力平衡—平衡式泵。液压泵的工作原理与结构叶片泵的特点优点：结构紧凑、体积小、运转平稳、输出流量均匀、噪声小;既可做成定量泵也可制成变量泵。缺点：吸油能力稍差，对油液污染较敏感，叶片受离心力外伸，所以转速不能太低。液压泵的工作原理与结构依靠柱塞在缸孔内作往复运动时产生容积变化进行吸压油。排按柱塞列和运动方式不同分：轴向柱塞泵和径向柱塞泵。1、轴向柱塞泵根据结构又分斜盘式和斜轴式是柱塞的轴线和传动轴的轴线平行。轴向柱塞泵是柱塞的轴线和传动轴的轴线垂直。径向柱塞泵三：柱塞泵液压泵的工作原理与结构斜盘式工作原理图：液压泵的工作原理与结构缸体柱塞滑履组配流盘液压泵的工作原理与结构组成：斜盘、柱塞、缸体、配油盘、传动轴；工作过程：斜盘1和配油盘4不动，传动轴5带动缸体3、柱塞2一起转动；1—斜盘2—柱塞3—缸体4—配流盘5—传动轴液压泵的工作原理与结构传动轴旋转时，柱塞2在其沿斜盘自下而上回转的半周内逐渐向缸体外伸出，使缸体孔内密封工作腔容积不断增加，油液经配油盘4上的配油窗口6吸入。柱塞在其自上而下回转的半周内又逐渐向里推入，使密封工作腔容积不断减小，将油液从配油盘窗口7向外排出。液压泵的工作原理与结构③结构特点分析改变倾角，可以改变排量V，是变量泵；柱塞泵自吸能力差；端面间隙自动补偿。斜盘1柱塞2缸体3配油盘4液压泵的工作原理与结构由下图可见，使缸体紧压配流盘端面的作用力，除机械装置或弹簧作为预密封的推力外，还有柱塞孔底部台阶面上所受的液压力，此液压力比弹簧力大得多，而且随泵的工作压力增大而增大。由于缸体始终受液压力紧贴着配流盘，就使端面间隙得到了自动补偿。斜盘1柱塞2缸体3配油盘4液压泵的工作原理与结构结构举例斜盘式轴向柱塞泵的结构液压泵的工作原理与结构（2）斜轴式轴向柱塞泵①工作原理组成：主轴、连杆柱塞、缸体、配油盘。主轴、连杆、柱塞、缸体运动；配油盘静止。柱塞在缸体内作往复运动，实现吸油压油。液压泵的工作原理与结构②斜轴式和直轴式相比优缺点斜轴式泵由于缸体所受的不平衡径向力较小，故结构强度较高可以有较高的设计参数，其缸体轴线与驱动轴的夹角较大，变量范围较大；斜轴式连杆球头和主轴盘连接比较牢固，故自吸能力强；结构中多处球面摩擦副，其加工精度要求高，动态相应慢。液压泵的工作原理与结构3、柱塞泵的优缺点柱塞泵是通过柱塞在柱塞孔内往复运动时密封工作容积的变化来实现吸油和排油的。①柱塞泵柱塞和缸体内孔都是圆柱表面，配合精度较高，泄漏小、容积效率高；②密封性能好，可以在高压下工作；③结构复杂，对油液污染较敏感。