液压泵和马达

单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三章液压泵与液压马达,王剑华编,1,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,第三章 液压泵和液压马达,3-1 液压泵概述,【复习】液压泵、液压马达原理相反，结构相同或相似。,一、液压泵基本原理,【分析】柱塞泵工作原理图。,容积增大吸油；容积减小压油。,基本原理：依靠密封工作空间的容积变化实现吸压油。,【推论】液压泵实现工作必须具备两个条件：,1、有能形成容积变化的密封工作空间；,2、有与密封工作空间相协调的配流装置。,【分析】配流装置起到连接油口与容积空间的作用，通常以配流盘的形式出现。,2,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,二、液压泵的分类,1、按结构分：有齿轮式、叶片式、柱塞式等；,2、按油口能否反接、泵轴能否反转分：有单向泵、双向泵；,【判定】结构是否完全对称。,【说明】液压泵一般为单向泵。,3、按排量能否可调分：有定量泵、变量泵；,【定义】排量：泵轴每转一圈所通过的油液体积,用V来表示。单位：m,3,/r、ml/r。,【绘制】液压泵四个职能符号。,4、按额定压力分：有低压泵、中压泵、中高压泵、高压泵。,【 分析】体积大，说明排量大，额定压力大，但实际工作压力和流量不一定大。,3,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,三、基本性能参数,1、实际工作压力,【分析】压力的实质。,【结论】液压泵的实际工作压力由负载决定，负载是指油液流动中所受的一切阻力。,【提醒】实际工作压力应小于额定压力。,2、实际输出流量： q,v,= q,vt,v,= vn,v,3、功率 P,入,=T*2n P,出,=pq,v,= pvn,v,4、效率 = P,出,/ P,入,=,v,m,5、压力与流量的关系,【分析】载荷增大：压力增大，泄漏增大，流量减小，容积效率下降。,【例题】某泵实际工作压力10MPa，转速1450r / min，排量46.2ml / r，容积效率0.95，总效率0.9，求输出功率和所需电机功率。,（答案：10.6KW，11.77KW）,4,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,3-2 齿轮泵,一、外啮合齿轮泵工作原理,【分析】齿轮泵工作原理图。,轮齿分离，容积增大，产生真空度而吸油。,轮齿啮合，容积减小，油液受到挤压而压油。,二、CB-B型齿轮泵结构,分离三片式：泵盖+泵体（齿轮）+泵盖,三、特点,1、单向泵：为减少径向力不平衡而缩小压油口，但使结构不对称。,2、定量泵：V=6.66Zm,2,B=常数.,【分析】油液通过轮齿齿间排油，故排量为两个齿轮齿间容积之和。,3、低压泵：若压力增加，则径向力不平衡、间隙泄漏问题会加剧，故Pe=2.5MPa.,5,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,3-3 叶片泵,一、双作用叶片泵（YB,1,型）,【分析】原理图、结构图。,（一）工作原理,利用相邻叶片间的容积变化吸、压油。,（二）结构,1、总体结构：左配流盘+定子（转子、叶片）+右配流盘,2、油液流动路线：,吸油口左泵体内腔左配流盘两个吸油窗口两个密封容积增大区域,两个密封容积减小区域右配流盘两个压油窗口右泵体内腔压油口压油,【分析】每个配流盘均有两个吸油窗口、两个压油窗口。,【分析】配流盘、定子通过长销定位。,6,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,（三）特点：,1、单向泵：为防止叶片卡死或折断，叶片前倾，叶片倒角面背向转子旋转方向。,【分析】叶片在压油区的过渡圆弧中段时，定子对叶片的作用力不通过圆心，产生致使叶片折断的切向分力。,【问题】叶片在吸油区的过渡圆弧中段时的情况又集如何？,2、定量泵：排量固定。,【分析】排量决定于长、短径圆弧半径之差。,3、中压泵：为保证叶片在压油区时能够外伸，叶片底部通入来自压油口的压力油，但过高的压力又会使叶片在吸油区时与定子之间的摩擦加大，故压油口压力必须加以限制，Pe=6.3MPa。,【知识】采用两个串联、并联的形式可提高双作用叶片泵的额定压力和排量。,7,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,二、单作用叶片泵,（一）基本原理,【分析】与双作用泵的区别：定子内表面、偏心距、叶片后倾、单作,用、配流盘窗口数和个数、变量泵、径向力不平衡。,（二）外反馈限压式变量叶片泵（YBX型）,1、手工变量：调节流量螺钉。,【 方法】若旋进，则定子右移，排量和输出流量降低。,2、自动变量：流量自动地随压力成反比例变化。,1）轻载时：PAKX,0,，能自动变量。若负载增加，则泵的出口压力增,加，定子移动，偏心距、排量、流量减小。,【分析】压力-流量曲线图。,3） PAKX,0,，即PKX,0,/A时的压力称为限定压力，其值由限压螺钉调节。,【方法】若限压螺钉进一步旋进，则X,0,，P，B点右移。,【分析】如何实现全程范围内作定量泵、变量泵。,8,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,（三）特点,1、单向泵：为保证叶片吸油时能够外伸，叶片后倾。,【分析】配流盘仅在压油区的叶片底部通压力油，在吸油区无，但在吸油区时叶片是外伸。,【分析】叶片所受的摩擦力与运动方向相反。若叶片前倾，摩擦力在叶片方向的分力作用是将叶片内缩，而后倾则相反。,2、变量泵：能自动变量和手动变量。,3、中压泵：过高的压力会造成径向力不平衡加剧，Pe=6.3MPa。,【分析】为防止定子偏移，在结构中增设防偏装置。,9,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,3-4 柱塞泵,一、斜盘式轴向柱塞泵,（一）工作原理,圆盘倾斜，缸体旋转，柱塞往复运动，柱塞底部容积变化。,（二）CY14-1B型泵的结构,1、总体结构：主体部分变量部分。,2、回程弹簧：,1）通过内套，将缸体推向配流盘，消除两者之间的间隙。,2）通过外套，将滑履推向斜盘，保证柱塞能够外伸。,3、配流盘：为减少因压力突变产生的冲击，配流盘吸、压油窗口前各开一个阻尼小孔，并使实际上的封油区处于垂直对称位置。,（三）特点,1、单向泵：结构不对称。,2、变量泵：调节斜盘倾角，改变柱塞行程。【分析】变量有手动变量S、伺服变量C和压力补偿变量Y三种。,3、高压泵：高压下仍能保持较好的密封、较少的摩擦和冲击，故Pe=32MPa。,10,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,3-6 液压马达,【分析】液压马达分类、符号。,高速小转矩：n500，体积小；低速大转矩：相反。,一、基本性能参数,（一）功率和效率 P,入,=Pq,v,P,出,=T*2n,= P,出,/ P,入,= ,v,m,【分析】液压马达输入、输出功率与液压泵正好相反。,(二)实际输出转速,n=q,v,/v*,v,【分析】与液压泵相比，若均求流量，泵为乘以容积效率，马达为除以容积效率。,（三）实际输出转矩,T=0.159pv,m,【分析】液压马达由于有一定的背压，故式中的p为进油压力减背压。输入功率式中也应减背压。,【思考】排量、容积效率,、,机械效率对转速、转矩的影响。,11,第三章液压泵与液压马达,液压与液力传动,二、轴向柱塞液压马达,（一）工作原理,在半个圆周内，柱塞底部通入压力油，柱塞外伸，斜盘对柱塞作用力的垂直分力对缸体旋转中心产生转矩，向外输出旋转的机械能。,【分析】垂直分力对性能的好处和缺点。,（二）特点,【结构】缸体切成鼓轮缸体，柱塞切成推杆柱塞，无专门的配流盘，斜盘用推力轴承支承。,1、双向马达：需要经常进行反转，故结构对称。,2、定量马达：斜盘倾角不进行调节。若制成可调，过大倾角会使垂直分力加大，使缸体倾斜加剧。,3、中压马达：若载荷过大，压力就过大，同样会使垂直分力过大,。,12,