第2章　液壓動力元件

   液壓系統(tǒng)是以液壓泵作為向系統(tǒng)提供—定的流量和壓力的動力元件,液壓泵由電動機(jī)帶動將液壓油從油箱吸上來并以一定的壓力輸送出去,使執(zhí)行元件推動負(fù)載作功。

         2.1 液壓泵的工作原理
       
   圖2-1所示為液壓泵的工作原理圖.柱塞2裝在缸體3內(nèi)開可作左右移動,在彈黌4的作用下,柱塞緊壓在偏心輪1的外表面上。當(dāng)電機(jī)帶動偏心輪1旋轉(zhuǎn)時,偏心輪則推動柱塞左右運(yùn)動,使密封容積a的大小發(fā)生周期性的變化。當(dāng)a由小變大時就形成部分真空,使油箱中的油液在大氣壓的作用下,經(jīng)吸油管頂開單向閥6，進(jìn)入油腔a實現(xiàn)吸油∶反之,當(dāng)a由大變小時,a腔中吸滿的油液將頂開單向閥5流入系統(tǒng)而實現(xiàn)壓油.偏心輪不斷旋轉(zhuǎn),液壓泵就不斷的吸油和壓油。

   由于這種泵是依靠泵的密封工怍腔的容積變化來實現(xiàn)吸油和壓油的,因而稱為容積式泵。

   容積式泵的流量大小取決于密封工怍腔容積變化的大小和次數(shù)。若不計泄漏,流量與壓力無關(guān)。

   液壓泵的分類方式很多,可按壓力的大小分為低壓泵、中壓泵和高壓泵。也可按流量是否可調(diào)節(jié)分為定量泵和變量泵。又可按泵的結(jié)構(gòu)分為齒輪泵、葉片泵和柱塞泵,其中齒輪泵和葉片泵多用于中、低壓系統(tǒng),柱塞泵多用于高壓系統(tǒng)。

          2.2 液壓泵的主要性能和參數(shù)

    2.2.1 壓力

  1.工怍壓力 液壓泵實際工作時的輸出壓力稱為工作壓力。工作壓力取訣于外負(fù)載的大小和排油管路上的壓力損失,而與液壓泵的流量無關(guān).

  2.額定壓力 液壓泵在正常工作條件下,按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力稱為液壓泵的額定壓力.

   3.最高允許壓力 在超過額定壓力的條件下,根據(jù)試驗標(biāo)誰規(guī)定,允許液壓泵短暫運(yùn)行的最高壓力值,稱為液壓泵的最高允訐壓力,超過此壓力,泵的泄漏會迅速增加。

    2.2.2 排量

    排量是泵主軸每轉(zhuǎn)一周所排出液體體積的理論值,如泵每轉(zhuǎn)排量固定,剛為定量泵。量可變則為可變量泵.一般定量泵因密封性較好,泄漏小,在高壓時效率較高。

    2. 2. 3 流量

  流量為泵單位時間內(nèi)排出的液體體積(L/min),有理論流量Qth和實際流量Qac兩種:

     例題2-l 某液壓系統(tǒng),泵的排量q=10ml/r,電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1200r/min泵的輸出壓力P=5Mpa,泵容積效率ηv=0.92,,總效率η=0.84,求:l)泵的理論流量;2）泵的實際流量；3)泵的輸出功率；4）驅(qū)動電機(jī)功率。
   

               2.3 液壓泵結(jié)構(gòu)

     2.3.1 齒輪泵

   齒輪泵是液壓泵中結(jié)構(gòu)最簡單的一種,且價格便宜,故在一殷機(jī)械上被廠泛應(yīng)用:齒輪泵是定量泵,可分為：外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵兩種。

    1.外嚙合齒輪泵

    外嚙合齒輪泵的構(gòu)造及動作原理如圖2-2所示,它由裝在殼體內(nèi)的一對齒輪所組成，齒輪兩側(cè)有端蓋罩住,殼體、端蓋和齒輪的各個齒間槽組成了許多密封工作腔,當(dāng)齒輪按圖示方向旋轉(zhuǎn)時,右側(cè)吸油腔由于相互嚙合的齒輪逐漸脫開, 密封工作容積逐漸增大, 形成部分真空,因此油箱中的油液在外界大氣壓的作用下,經(jīng)吸油管進(jìn)入吸油腔,將齒間槽充滿,并隨著齒輪旋轉(zhuǎn),把油液帶剄左側(cè)的壓油腔內(nèi)。在壓油區(qū)的一側(cè),由于齒輪在這里逐漸進(jìn)入嚙合,密封工作腔容積不斷減小,油液便被擠出去,從壓油腔輸送到壓油管路中去.嚙合點處的齒面接觸線一直起著分隔離高、低壓腔的作用。
       

    外嚙合齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)時泄漏途徑有二:一為齒頂與齒輪殼內(nèi)壁的間隙,其次為齒端面與側(cè)板之間的間隙,當(dāng)壓力增加時,前者不會改變,但后者撓度大增,此為外嚙合齒輪泵泄漏最主要的原因,故不適合用作高壓泵。

  為解決外嚙合齒輪泵的內(nèi)漏,以提高壓力,發(fā)展出固定側(cè)板式齒搶泵,其最高壓力為70~100kg/cm2;可動側(cè)板式齒輪泵,在高壓時側(cè)板被往內(nèi)推,以減少高壓時之內(nèi)漏,其最高壓力可達(dá)140~175kg/cm2。

   液壓油在漸開線齒輪泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,因齒輪相交處之封閉體積隨時改變，常有一部分的液壓油被封閉在齒間,如圖2-3所示,稱為困油現(xiàn)象。因液壓油不可壓縮將使外嚙合齒輪泵產(chǎn)生極大的震動和噪音,故必須在側(cè)板上開設(shè)卸荷槽,以防止其發(fā)生.
        

    2.內(nèi)嚙合齒輪泵

   圖2-4a為有隔板之內(nèi)嚙合齒輪泵,圖2-4b為擺動式內(nèi)嚙合齒輪泵,它們共同的特點是由于內(nèi)外齒輪轉(zhuǎn)向相同,齒面間相對速度小,運(yùn)轉(zhuǎn)時噪音�。挥忠螨X數(shù)相異,絕對不會發(fā)生困油現(xiàn)象,但因外齒輪之齒面必須始終與內(nèi)齒輪之齒面緊貼,以防內(nèi)漏,故不適用于較高的壓力。
     

    3.螺桿泵