一、液压泵的基本工作原理和主要性能参数
(一)液压泵的基本工作原理
图1-9是简单柱塞式液压泵的一工作原理图。柱塞2在弹簧了的作国用下紧压在凸轮1上原动机带动凸轮旋转,使柱塞在泵体中作往复运动。当柱塞向右运动时,密封油腔4的容积由小变大,形成真空,油箱(必须和大气相通或密闭充压油箱)中的油液在大气压力的作用下,顶开单向阀5进人油腔4 (这时单向阀6关闭),实现吸油。当柱塞向左 11一凸轮2一柱塞3一弹簧4一密封油腔5、6一单向阀
进人系统,实现压油(这时单向阀5封住吸油管)。由上分析,液压泵是靠密封容积的变化来进行工作的,所以称为容积式泵。阀5、6是保证泵正常工作所必需的,称配流装置,它的形式是各种各样的。
容积式液压泵按照结构形式的不同,可分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等类型;按输出流量是否可调,又分为定量泵和变量泵,职能图如图1-9b和图1-9c所示。
(二)液压泵的主要性能参数
1.液压泵的工作压力和额定压力
液压机床电气原理图(1)液压泵的工作压力(2)液压系的额定压力力,超过此值使泵过载。
2.液压泵的排量和流量(I)排量泵轴转一转,
(2)流量系在单位时间内排 体的体积,它等于排量V称为系的流量。由菜 即化计算而得的流量,称为理论流量,用口
9=Vn系在工作时实际输出的流量,称为实际流量,
于变化计算得到的的排出的液体体积,称为
(1- 12)在内泄漏,故q<用q表示
3.液压泵的功率和效率
(1)功率功率是指单 位时间所做的功,用P表示。由图1- 10可知,若忽略液压红和管路的功率损失,则液压泵输出的功率P就等于波压缸
输出的功率,即P:WXT 7x义TP= Fu= pAu Pq 13)
即液压泉的输出功率等于液压泵的工作压力力与实际输出流量q的乘积。
(2)效率液压泵在进行能量转换时,必然存在能量损失,其能量损失可分为容积损失和机械损失。容积损失主要由泄漏而引起,使泵实际输出流量q总是小于理论流量9,将泵的实际输
出流量与理论流量之比值,称为容积效率,用y.表示,即
n-=q/qi=q/Vn
机械损失主要由液体的粘性和机械摩擦而引起的能量损失,即实际输人转矩T总是大于理论输人转矩T。其机械效率
理论输出率。二Pxqw 7=T./T:= 2nT
泵的总效率为输出功率P与输人功率P,之比值,用η表示,即
P加_ PVn 9_
”P:2nT; 2πnT如7v7m
图1-10液压泵功率的计算
(1-15)
(1-16)
二、齿轮泵
齿轮泵主要有外啮合和内啮合两种结构。外啮合齿轮泵具有结构简单、制造容易、成本低、体积小、自吸性能高、对油污染不太敏感等优点,所以应用比较广泛。其缺点是容积效率低,流量脉动和压力脉动大,噪声大。
(一)齿轮泵的工作原理
古轮泵的工作原理如图11所示。在聚体肉装有一对楼数、齿数相等的齿轮,齿轮两端山靠端盗密封,齿顶靠系体的圆弧表面省封:使齿轮的各个齿间形成法封的工作容积,面齿轮哈合线又把它们分隔成左,右两个密封油腔,即吸油腔和压油腔。 当电动机驱动主动11种齿轮按图示箭头旋转时,吸油腔的轮齿逐渐退出啮合,使吸油腔的密封容积逐渐增大,形成局部真空,油箱中的油液在大气压力的作用下,经吸油管、吸油腔吸人到齿间,并随旋转的轮齿带到压油腔。压油腔的轮齿进人啮合,使压油腔的密封容积逐渐减小,齿间的油液被挤出,经压油口输人系统。齿轮不断旋转,吸油、压油过程便连续进行。这就是齿轮泵的工作原理。
(二)齿轮泵结构和特点
低压齿轮泵的结构如图1-12所示,它为分离三片式结构,即前端盖8、后端盖4和泵体7,三片由两个圆柱销17定位,用6个螺钉9固紧。对等齿等模数的齿轮6通过键5与输人轴12和转轴15相连接,两根轴通过滚
针轴承3分别支承在前、后端盖上。在泵体7的两端面上铣有卸荷槽16,其目的是防止油液泄漏到泵外及减小联接螺钉的紧因力。在结构上,为了减小压油腔压力油对齿轮产生不平街径向力,采取了减小压油口的措施;为了消除困油现象,在前后端盖上开有两个困油卸荷槽18;为了齿轮能灵活地转动,在齿轮端面和泵盖之间有端面向隙(0.025 -0.06mm)。这种结构的齿轮泵泄漏较大,容积效率较低,仅适用于低压系统,如作机床(自动车床、磨床)动力源及各种补油、润滑和冷却系统。
图1-11齿轮泵的工作原理图
液压机床电气原理图图1-12低压齿轮泵的结构
1-卡出2一堵流3一轴承4一后端盖5、13一键6一断轮7一架休8一前端监9一银钉10-密封盟
11一密封圆12输人轴14卸汕槽15一转轴16一卸荷槽17-四杜销 18- 困油卸荷墙
中、高压齿轮泵在结构上提高轴与轴承的刚度以减小径向不平衡力影响的同时,还采用自动补偿端面间除装置,提高了泵的容积效率。常用的端面间除补偿装置有浮动轴套式和弹性侧板式,如图1-13所示,其原理都是引人压力油使轴套或侧板紧贴齿轮端面,压力越高