高校液压与气动2[课件材料].ppt

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1、,第2章 液压动力元件,概 述,一、主要作用,为整个液压系统提供动力源。 液压传动系统是以液压泵作为向系统提供一定流量和压力的动力元件，液压泵将原动机输出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。,概 述,二、对动力元件的基本要求,1.节能：,系统在不需要高压流体时，应卸载或采用其它的节能措施；,2.工作平稳：,振动小、噪音低，符合有关规定；,3.美观协调等,第一节 液压泵的工作原理,一、容积式液压泵的工作原理,将原动机（电动机或内燃机）输出的机械能转换为工作液体的压力能。,1、 液压泵的工作原理,液压泵都是依靠密封工作腔容积大小交替变化来实现吸油和压油的。,液压泵,当凸轮由原动机带

2、动旋转时，柱塞便在凸轮和弹簧的作用下在缸体内往复运动。,缸体内孔与柱塞外圆之间有良好的配合精度，使柱塞在缸体孔内作往复运动时基本没有油液泄漏，即具有良好的密封性。,一、容积式液压泵的工作原理,第一节 液压泵的工作原理,柱塞右移时，缸体中密封工作腔的容积变大，产生真空，油箱中的油液便在大气压力作用下通过吸油单向阀吸入缸体内， 实现吸油;,柱塞左移时，缸体中密封工作腔的容积变小,油液受挤压，便通过压油单向阀输送到系统中去,实现压油。,一、容积式液压泵的工作原理,第一节 液压泵的工作原理,如果偏心轮不断地旋转，液压泵就会不断地完成吸油和压油动作，因此就会连续不断地向液压系统供油。,一、容积式液压泵的

3、工作原理,第一节 液压泵的工作原理,二、容积式液压泵的工作特点,从上述液压泵的工作过程可以看出，其基本工作条件是：,1.具有密封的工作容腔;,2.密封工作容腔的容积大小是交替变化的，变大、变小时分别对应吸油、压油过程；,3.吸、压油过程对应的区域不能连通。,第一节 液压泵的工作原理,三、常用容积式液压泵,常用的容积式泵类型按输出流量是否可调可分为定量泵和变量泵，按结构分类如下图,第一节 液压泵的工作原理,三、常用容积式液压泵,常用容积式液压泵职能符号如下图,(a)单向定量液压泵； (b) 单向变量液压泵； (c) 双向定量液压泵； (d) 双向变量液压泵,四、 液压泵的主要性能参数,压力,性能

4、参数,排量和流量,功率与效率,1. 液压泵的压力,液压泵的压力参数分为工作压力、额定压力和最高允许压力。,工作压力,指液压泵实际工作时输出的实际压力值。,工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。,三、 液压泵的主要性能参数,1. 液压泵的压力,额定压力,液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。,额定压力值的大小由液压泵零部件的结构强度和密封性来决定。超过这个压力值，液压泵有可能发生机械或密封方面的损坏。,四、 液压泵的主要性能参数,液压泵的压力参数分为工作压力、额定压力和最高允许压力。,1. 液压泵的压力,最高允许压力,在超

5、过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力植，称为液压泵的最高允许压力。,四、 液压泵的主要性能参数,液压泵的压力参数分为工作压力、额定压力和最高允许压力。,1. 液压泵的压力,一般选工作压力p2/3至3/4额定压力ps,压力分级,四、 液压泵的主要性能参数,四、 液压泵的主要性能参数,2. 排量和流量,排量V,指在无泄漏情况下，液压泵转一转所能排出的油液体积。,排量的大小只与液压泵中密封工作容腔的几何尺寸和个数有关。,排量可以调节的液压泵称为变量泵；排量不可以调节的液压泵则称为定量泵。,四、 液压泵的主要性能参数,2. 排量和流量,流量,分为理论流量、实际流量和额定流

6、量。,理论流量qt,指在无泄漏情况下，液压泵单位时间内输出的油液体积。,其值等于泵的排量V和泵轴转数n的乘积，即,qtVn (L/min或m3/s),四、 液压泵的主要性能参数,2. 排量和流量,实际流量q,液压泵在某一具体工况下，单位时间内所排出的液体体积 。,由于工作过程中泵的出口压力不等于零，因而存在内部泄漏量（泵的工作压力越高，泄漏量越大）， 使得泵的实际流量小于泵的理论流量；当液压泵处于卸荷（非工作）状态时，这时输出的实际流量近似为理论流量。,它等于理论流量qt减去泄漏和压缩损失后的流量q,即,四、液压泵的主要性能参数,2. 排量和流量,额定流量qn,在正常工作条件下，该试验标准规定

7、（如在额定压力和额定转速下）必须保证的流量。,四、 液压泵的主要性能参数,3. 功率与效率,效率,实际上，液压泵在工作中是有能量损失的，这种损失分为容积损失和机械损失。,容积损失,主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失。,容积损失的大小用容积效率表征。,它等于液压泵的实际输出流量q与其理论流量qt之比， 即,液压泵的实际输出流量q为,四、 液压泵的主要性能参数,3. 功率与效率,效率,实际上，液压泵在工作中是有能量损失的，这种损失分为容积损失和机械损失。,机械损失,指液压泵内流体粘性和机械摩擦造成的转矩损失。,机械损失的大小用机械效率表征。,它等于液压泵的理论转矩Tt与实际输入转矩T之比，即,四、

8、 液压泵的主要性能参数,3. 功率与效率,效率,实际上，液压泵在工作中是有能量损失的，这种损失分为容积损失和机械损失。,泵的总效率是泵的输出功率与输入功率之比，等于容积效率和机械效率的乘积，即,总效率,四、 液压泵的主要性能参数,3. 功率与效率,功率,驱动液压泵的机械功率，由电动机或内燃机给出。,输入功率i,Tt液压泵的理论转矩； 液压泵转动的角速度。,液压泵输出的液压功率，即泵的实际流量q与泵的进、出口压差p的乘积。,输出功率,当忽略能量转换及输送过程中的损失时，液压泵的输出功率应该等于输入功率 。,五、液压泵与电动机参数的选择,1. 液压泵大小的选用,液压泵的选择，通常是先根据对液压泵的

9、性能要求来选定液压泵的型式，再根据液压泵所应保证的压力和流量来确定它的具体规格。,五、液压泵与电动机参数的选择,1. 液压泵大小的选用,P泵k压P缸 式中：P泵 一液压泵所需要提供的压力，Pa, k压一 系统中压力损失系数，取1.3-1.5 P缸一液压缸中所需的最大工作压力，Pa,液压泵最大工作压力的确定,液压泵的的工作压力是根据执行元件的最大工作压力来决定的,五、液压泵与电动机参数的选择,1. 液压泵大小的选用,液压泵最大输出流量的确定,液压泵的输出流量取决于系统所需最大流量及泄漏量,Q泵K流Q缸,式中：Q泵液压泵所需输出的流量，m3/min。 K流系统的泄漏系数，取1.11.3 Q缸一液压

10、缸所需提供的最大流量，m3/min。,若为多液压缸同时动作，Q缸应为同时动作的几个液压缸所需的最大流量之和。,五、液压泵与电动机参数的选择,2. 电动机参数的选择,驱动液压泵所需的电动机功率可按下式确定,式中：PM电动机所需的功率，kW p泵泵所需的最大工作压力，Pa, Q泵泵所需输出的最大流量，m3/min 泵的总效率。,第二节 齿轮泵,齿轮泵是液压系统中广泛采用的一种液压泵，一般做成定量泵，可分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵，其中以外啮合齿轮泵应用最广。,齿轮泵是一种常用的液压泵，主要特点是：,1.抗油液污染能力强，体积小，价格低廉；,2.内部泄漏比较大，噪声大，流量脉动大， 排量不能调节。

11、,定量泵,上述特点使得齿轮泵通常被用于工作环境比较恶劣的各种低压、中压系统中。,在结构上分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵。外啮合齿轮泵应用广泛。,第二节 齿轮泵,齿轮泵实物结构,第二节 齿轮泵,CB-B型外啮合齿轮泵为分离三片式结构，其内部结构如图所示。,齿轮泵实物结构,第二节 齿轮泵,一、外啮合齿轮泵,泵的壳体内装有一对外啮合齿轮；,1. 工作原理,齿轮将泵壳体内分隔成左、右两个密封容腔；,1. 工作原理,当齿轮按图示方向旋转时，右侧的齿轮逐渐脱离啮合，露出齿间。因此这一侧的密封容腔的体积逐渐增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气压力的作用下经泵的吸油口进入这个腔体，因此这个容腔称为吸油腔；,

12、一、外啮合齿轮泵,1. 工作原理,随着齿轮的转动，每个齿间中的油液从右侧被带到了左侧。在左侧的密封容腔中，轮齿逐渐进入啮合,使左侧密封容腔的体积逐渐减小，把齿间的油液从压油口挤压输出,该容腔称为压油腔。,一、外啮合齿轮泵,1. 工作原理,当齿轮泵不断地旋转时，齿轮泵的吸、压油口不断地吸油和压油，实现了向液压系统输送油液的过程。,一、外啮合齿轮泵,为了使齿轮平稳地啮合运转，齿轮的重叠系数大于1,即存在两对轮齿同时进入啮合的时候。因此，就有一部分油液困在两对轮齿所形成的封闭容腔之内。,困油,封闭容腔先随齿轮转动逐渐减小，,以后又逐渐增大。,这种现象称为困油现象。,一、外啮合齿轮泵,2. 几个突出的

13、问题及解决办法,封闭容腔减小时会使被困油液受挤压而产生高压，并从缝隙中流出，导致油液发热，并使轴承等零件受到额外的不平衡负载；,困油,封闭容腔的增大会造成局部真空，使溶于油液中的气体分离出来，形成气泡，产生气穴，使泵产生强烈的噪音。,一、外啮合齿轮泵,2. 几个突出的问题及解决办法,消除困油的措施：,困油,通常是在两端盖板上开一对卸荷槽（图中的虚线所示）。,当封闭容腔减小时，让卸荷槽与压油腔相通，使封闭容腔中的高压油排到压油腔中去；,一、外啮合齿轮泵,2. 几个突出的问题及解决办法,消除困油的措施：,困油,当封闭容腔增大时，使卸荷槽与吸油腔相通，使吸油腔的油及时补入到封闭容腔中，从而避免产生真

14、空，这样使困油现象得以消除。,一、外啮合齿轮泵,2. 几个突出的问题及解决办法,由于在压油腔和吸油腔之间存在压差，液体压力的合力作用在齿轮和轴上，是一种径向不平衡力。,径向不平衡力,径向不平衡力加速轴承的磨损，增大内部泄漏，甚至造成齿顶与壳体内表面的摩擦。,可通过缩小压油腔、开压力平衡槽等措施减小径向不平衡力。,一、外啮合齿轮泵,2. 几个突出的问题及解决办法,泄漏降低了液压泵的容积效率。,2. 几个突出的问题及解决办法,即一部分液压油从压油腔流回吸油腔， 没有输送到系统中去。,泄漏,一、外啮合齿轮泵,外啮合齿轮泵有三个可能泄漏的部位：齿轮端面和端盖间；齿轮外圆和壳体内孔间；两个齿轮的齿轮啮合

15、处。,2. 几个突出的问题及解决办法,外啮合齿轮泵的泄漏主要是齿轮端面泄漏，这部分泄漏量约占总泄漏量的75%-80%。,一、外啮合齿轮泵,泄漏,2. 几个突出的问题及解决办法,一、外啮合齿轮泵,减小端面泄漏是提高齿轮泵容积效率的主要途径。一般采用齿轮端面间隙自动补偿的办法,泄漏,二、内啮合齿轮泵,内啮合齿轮泵有许多优点,如结构紧凑,体积小,零件少,转速可高达10000r/mim,运动平稳,噪声低,容积效率较高等。缺点是流量脉动大,转子的制造工艺复杂等,目前已采用粉末冶金压制成型。内啮合齿轮泵可正、反转,可作液压马达用。,内啮合齿轮泵有内啮合渐开线齿轮泵和内啮合摆线齿轮泵（又称转子泵)两种。,内

16、啮合摆线齿轮泵实物结构,二、内啮合齿轮泵,小齿轮和内齿轮均为摆线齿轮，不需设置隔板。小齿轮比内齿轮只少一个齿。,内啮合齿轮泵有内啮合渐开线齿轮泵和内啮合摆线齿轮泵（又称转子泵)两种。,内啮合摆线齿轮泵,二、内啮合齿轮泵,三、外啮合齿轮泵的拆装,通过拆装CB-B型外啮合齿轮泵，了解齿轮泵的内部结构及组成，掌握齿轮泵的工作原理及结构特点，正确选择和使用齿轮泵。,三、外啮合齿轮泵的拆装,三、外啮合齿轮泵的拆装,（1）松开6个紧固螺钉9，分开端盖4和8；从泵体7中取出主动齿轮及轴、从动齿轮及轴； （2）分解端盖与轴承、齿轮与轴、端盖与油封。 装配顺序与拆卸相反。,1拆卸步骤,三、外啮合齿轮泵的拆装,（

17、1）泵体7 泵体的两端面开有封油槽16，此槽与吸油口相通，用来防止泵内油液从泵体与泵盖接合面外泄，泵体与齿顶圆的径向间隙为0.13-0.16mm。 （2）端盖4与8 前后端盖内侧开有卸荷槽（见图中虚线所示），用来消除困油。端盖4上吸油口大，压油口小，用来减小作用在轴和轴承上的径向不平衡力。 （3）齿轮6 两个齿轮的齿数和模数都相等，齿轮与端盖间轴向间隙为0.03-0.04mm，轴向间隙不可以调节。,2主要零件分析,三、外啮合齿轮泵的拆装,（1）卸荷槽的作用是什么？ （2）齿轮泵的密封工作区是指哪一部分？ （3）该齿轮泵有无配流装置？它是如何完成吸、压油分配的？ （4）该齿轮泵中存在几种可能产生

18、泄漏的途径？为了减小泄漏，该泵采取了什么措施？ （5）该齿轮泵采取什么措施来减小泵轴上的径向不平衡力的？,3思考题,叶片泵具有结构紧凑、流量均匀、噪声小、运转平稳等优点，因而被广泛用于中、低压液压系统中。,叶片泵按结构可分为:,但它也存在着结构复杂，对油液污染比较敏感等缺点。,单作用式（多用于变量泵）,双作用式（均为定量泵）,第三节 叶片泵,一、双作用叶片泵,转子2和定子1是同心的，定子内表面由八段曲面拼成；,叶片3在离心力和底部压力油的作用下紧贴在定子的内表面上，在相邻叶片之间形成密封容腔；,1、结构和原理,1定子；2转子；3叶片,当转子沿图示方向转动时，右上角和左下角的密封容腔容积逐渐变大

19、，所在的区域是吸油区；,左上角和右下角的密封容腔容积逐渐变小，所在的区域是压油区。,1、结构和原理,一、双作用叶片泵,1定子；2转子；3叶片,2）泵的排量不可调，只能作为定量泵；,1）转子一转，每个工作容腔吸、压油各两次，所以称为双作用叶片泵；,2、结构特点,3）两个吸、压油区径向对称分布，作用在转子上的液压力是径向平衡的；,4）叶片泵的流量脉动很小，且当叶片数为4的倍数时流量脉动率最小，所以叶片数一般取12或16。,一、双作用叶片泵,二、单作用叶片泵,由转子l、定子2、 叶片3和配油盘(图中未画出)等零件组成。,1、结构工作原理,叶片可在转子槽内灵活滑动。,定子的内表面是圆形的，转子与定子之

20、间有一偏心量。,配油盘只开一个吸油窗口和一个压油窗口。,1转子；2定子；3叶片,当转子转动时，由于离心力作用，叶片顶部始终压在定子内圆表面上，两相邻叶片间就形成了密封容腔。,由于在转子每转一周的过程中，每个密封容腔完成吸油、压油各一次，也称为单作用式叶片泵。,1、结构工作原理,二、单作用叶片泵,1转子；2定子；3叶片,1）改变偏心距大小即改变了排量；,2）当偏心量为零时，密封容腔容积不会变化，就不具备液压泵的工作条件了;,3）转向不变时，改变定子与转子偏心距的方向也就改变了泵的吸、压油口。,2、结构特点,4）叶片数均为奇数，一般为13或15片。,二、单作用叶片泵,三、限压式变量叶片泵,变量泵是

21、指排量可以调节的液压泵。这种调节可能是手动的，也可能是自动的。,限压式变量叶片泵是一种利用负载变化自动实现流量调节的动力元件，在实际中得到广泛应用。,转子中心固定，定子中心可左右移动。它在限压弹簧的作用下被推向右端，使定子和转子中心之间有一个偏心。,1、结构和工作原理,当转子逆时针转动，上部为压油区，下部为吸油区。配油盘上吸、压油窗口关于泵的中心线对称，压力油的合力垂直向上，可以把定子压在滚针支承上。,三、限压式变量叶片泵,柱塞与泵的压油腔相通。设柱塞面积为Ax，则作用在定子上的液压力为pAx。,当泵的工作压力升高使得pAx弹簧力时， 液压力克服弹簧力把定子向左推移，偏心距减小了，泵的输出流量

22、也随之减小。,1、结构和工作原理,三、限压式变量叶片泵,当泵的工作压力升高使得pAx弹簧力时， 液压力克服弹簧力把定子向左推移，偏心距减小了，泵的输出流量也随之减小。,压力越高，偏心距越小，泵输出的流量也越小；,1、结构和工作原理,三、限压式变量叶片泵,当压力增大到偏心距所产生的流量刚好能补偿泵的内部泄漏时，泵输出流量为零。,这意味着不论外负载如何增加，泵的输出压力不会再增高。这也是限压的由来。,由于反馈是借助于外部的反馈柱塞实现的，故称为外反馈。,1、结构和工作原理,三、限压式变量叶片泵,2、压力流量特性曲线,图中段是泵的不变量段，此时弹簧力液压力，最大偏心距是常数，故其特性如定量泵，压力增

23、高时泄漏量增加，实际输出流量略有减少；,三、限压式变量叶片泵,图中段是泵的变量段，泵的实际输出流量随着工作压力增高而减少；,图中点称为曲线的拐点，对应的工作压力pc= ksx0 / Ax，其值由弹簧的预紧量确定；,2、压力流量特性曲线,三、限压式变量叶片泵,点变量泵最大输出压力，相当于实际输出流量为零时的压力；,调解弹簧压缩量，可改变pc、pmax的值，BC 段曲线左右平移；,2、压力流量特性曲线,三、限压式变量叶片泵,调节流量限位螺钉位置，可改变最大偏心量，从而改变泵的最大流量，AB段曲线上下平移；,更换刚度不同的弹簧，可改变BC段的斜率：弹簧越软，曲线越陡。,2、压力流量特性曲线,三、限压

24、式变量叶片泵,3、应用,三、限压式变量叶片泵,限压式变量叶片泵结构复杂，轮廓尺寸大，相对运动的机件多，泄漏较大。同时，转子轴上承受较大的不平衡径向液压力，噪声较大，容积效率和机械效率都没有定量叶片泵高。而从另外一方面看，在泵的工作压力条件下，它能按外负载和压力的波动来自动调节流量，节省了能量，减少了油液的发热，对机械动作和变化的外负载具有一定的自适应调整性。,3、应用,三、限压式变量叶片泵,限压式变量叶片泵对于那些要实现空行程快速移动和工作行程慢速进给（慢速移动）的液压驱动是一种较合适的液压泵。一般快速行程需要快的移动速度和大的工作流量，负载压力较低，这正好对应了特性曲线的AB起始段，而工作进

25、给是需要较高的压力，同时移动速度较低，所需流量减少，对应了特性曲线的BC段。因此，限压式变量叶片泵特别适用于那些要求执行元件有快速、慢速和保压阶段的中、低压系统，有利于节能和简化液压回路。,四、限压式变量叶片泵的拆装,通过拆装YBX型外反馈限压式变量叶片泵，了解叶片泵的内部结构及组成，掌握叶片泵的工作原理及结构特点，正确选择和使用叶片泵。,YBX型外反馈限压式变量叶片泵内部结构如下图,四、限压式变量叶片泵的拆装,1-预紧力调整螺钉； 2-调压弹簧； 3-泵体； 4-转子； 5-定子； 6-滑块；7-传动轴；8-叶片；9-反馈活塞；10-最大偏心调节螺钉,1拆卸步骤,四、限压式变量叶片泵的拆装,

26、(1) 松开固定螺钉，拆下弹簧压盖，取出限压弹簧2及弹簧座； (2) 松开固定螺钉，拆下活塞压盖，取出反馈活塞9； (3) 松开固定螺钉，拆下滑块压盖，取出滑块6及滚针； (4) 松开固定螺钉，拆下传动轴左右端盖，取出左配流盘、定子、转子传动轴组件和右配流盘； (5) 分解以上各部件。 拆卸后清洗、检验、分析，装配与拆卸顺序相反。,2、主要零件分析,四、限压式变量叶片泵的拆装,(1) 定子5和转子4 定子5的内表面和转子4的外表面是圆柱面。转子4中心固定，定子5中心可以左右移动。转子4径向开有15条槽可以安置叶片，如图2-23所示。,四、限压式变量叶片泵的拆装,(2) 叶片8 该泵共有15个叶

27、片，流量脉动较偶数小。叶片后倾角为240，有利于叶片在惯性力的作用下向外伸出。,2、主要零件分析,(3) 配流盘 如左图所示，配流盘上有四个圆弧槽，分别为配油窗口和叶片底部的通油槽。压油腔一侧的叶片底部通油槽和压油腔相通，吸油腔一侧的叶片底部通油槽与吸油腔相通，以保持叶片的底部和顶部所受的液压力是平衡的。,四、限压式变量叶片泵的拆装,2、主要零件分析,(4) 滑块6 滑块6用来支持定子，并承受压力油对定子的作用力。 (5) 压力调节装置 压力调节装置由预紧力调整螺钉1、调压弹簧2弹簧座组成。调节弹簧的预压缩量，可以改变泵的限定压力。 (6) 最大流量调节装置 最大流量调节装置由反馈活塞9和最大

28、偏心调节螺钉10组成。调节螺钉10可以改变活塞11的原始位置，也改变了定子与转子的原始偏心量，从而改变泵的最大流量。 (7) 压力反馈装置 泵的出口压力作用在活塞上，活塞对定子产生反馈力。,四、限压式变量叶片泵的拆装,3、思考题,（1）单作用叶片泵密封空间由哪些零件组成？共有几个？ （2）单作用叶片泵和双作用叶片泵在结构上有什么区别？ （3）限压式变量泵配流盘上开有几个槽孔？各有什么用处？ （4）应操纵何种装置来调节限压式变量泵的最大流量和限定压力？,柱塞泵依靠柱塞在缸体中往复运动，使密封工作容腔的容积发生变化来实现吸油、压油的。,与齿轮泵和叶片泵相比，具有以下特点：,工作压力高：由于密封容腔

29、是由柱塞孔和柱塞构成，圆柱面相对容易加工，可以达到较高的尺寸精度，因此这种泵的密封性很好，有较高的容积效率。柱塞泵的工作压力一般为2040MPa，最高可达1000MPa；,易于变量：由于便于改变柱塞的行程，因此容易实现单向或双向变量；,流量范围大：设计上可以选用不同的柱塞直径或数量，因此可得到不同的流量。,第四节 柱塞泵,柱塞泵也存着在对油污染敏感和价格较昂贵等缺点。,总之，柱塞泵具有额定压力高，结构紧凑，效率高及流量调节方便等优点，被广泛用于高压、大流量和流量需要调节的场合，诸如液压机、工程机械和船舶中。,根据柱塞的布置和运动方向与传动主轴相对位置的不同，可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两类。,

30、第四节 柱塞泵,一、径向柱塞泵,径向柱塞泵是将柱塞径向排列在缸体内，缸体由原动机带动连同柱塞一起转动，周期性改变密闭容积的大小，达到吸、排油的目的。,径向柱塞泵实物结构,一、径向柱塞泵,一、径向柱塞泵,1柱塞；2缸体；3衬套；4定子；5配油轴,1、结构和工作原理,一、径向柱塞泵,定子和转子之间有一个偏心，配油轴固定不动。柱塞在转子的径向孔内运动，形成了泵的密封工作容腔。,1、结构和工作原理,当转子按图示方向转动时，位于上半周的工作容腔处于吸油状态，油箱中的油液经配油轴的孔进入吸油腔；位于下半周的工作容腔则处于压油状态，将油从配油轴的孔向外输出。,一、径向柱塞泵,1、结构和工作原理,径向柱塞泵的

31、配油轴5是固定不动的，图所示为配油轴的结构。油液从配油轴的上半部的两个进油孔a1 和a2流入，从下半部两个压油孔b1和b1压出。为了实现配油，配油轴在与衬套3接触的部位开有上下两个缺口，从而形成吸油口和压油口，而留下的部分则形成封油区。,一、径向柱塞泵,1、结构和工作原理,改变定子与转子偏心距的大小和方向，就可以改变泵的输出流量和泵的吸、压油方向。,因此径向柱塞泵可做成单向或双向变量。,一、径向柱塞泵,1、结构和工作原理,径向柱塞泵径向尺寸大，自吸能力差，配油轴受径向不平衡液压力作用，易于磨损，因而限制了转速和工作压力的提高。,径向柱塞泵的容积效率和机械效率都较高。,一、径向柱塞泵,2、特点,

32、1、结构和工作原理,二、轴向柱塞泵,轴向柱塞泵是将多个柱塞轴向配置在一个共同缸体的圆周上，并使柱塞中心线和缸体中心线平行的一种泵，轴向柱塞泵有两种形式，直轴式（斜盘式）和斜轴式（摆缸式）,1、结构和工作原理,二、轴向柱塞泵,直轴式轴向柱塞泵实物外形,斜轴式轴向柱塞泵实物外形,二、轴向柱塞泵,1为缸体传动轴，2为配油盘，3为柱塞，4为斜盘,1、结构和工作原理,二、轴向柱塞泵,传动轴带动缸体旋转，斜盘和配油盘固定不动。柱塞均布于缸体内，柱塞的头部靠机械装置或在低压油作用下紧压在斜盘上。斜盘法线和缸体轴线的夹角为。当传动轴旋转时，柱塞一方面随缸体转动，另一方面在缸体内作往复运动。,1、结构和工作原理

33、,二、轴向柱塞泵,柱塞相对缸体左移时工作容腔是吸油状态，柱塞相对缸体右移时工作容腔是压油状态。缸体每转一周，每个柱塞完成吸、压油一次。,如果可以改变斜角的大小和方向，就能改变泵的排量和吸、压油的方向，此时即为双向变量轴向柱塞泵,1、结构和工作原理,二、轴向柱塞泵,（1） 柱塞和缸体配合间隙容易控制，密封性好，容积斜率高0.93-0.95。 （2） 采用滑履与回程盘装置，避免球头的头接触。 （3） 高压泵，结构复杂，价格贵，使用环境要求高。 （4） 柱塞数通常为7、9、11个，单数，减小脉动。 （5） 排量取决于泵的斜盘倾角。,2、工作特点,二、轴向柱塞泵,三、轴向柱塞泵的拆装,通过拆装SCY1

34、4-1B型手动变量轴向柱塞泵，了解轴向柱塞泵的内部结构及组成，掌握柱塞泵的工作原理及结构特点，正确选择和使用柱塞泵。,三、轴向柱塞泵的拆装,SCY14-1B型手动变量轴向柱塞泵结构如下图,1泵体；2弹簧；3缸体；4配油盘；5前泵体；6传动轴；7柱塞；8轴承；9滑履；10回程盘；11斜盘；12轴销；13变量活塞；14丝杠；15手轮；16螺母,三、轴向柱塞泵的拆装,（1）松开固定螺钉，分开左端手动变量机构、中间泵体和右端泵盖三部件； （2）分解各部件； （3）清洗、检验和分析 （4）装配。先装部件后总装。,1拆装步骤,三、轴向柱塞泵的拆装,2主要零部件分析,（1）缸体3 缸体用铝青铜制成，缸体上面

35、有七个与柱塞相配合的圆柱孔，其加工精度很高，以保证既能相对滑动，又有良好的密封性能。缸体中心开有花键孔，与传动轴6相配合。缸体右端面与配流盘4相配合。缸体外表面镶有钢套并装在滚动轴承8上。,（2）柱塞7与滑履9 柱塞的球头与滑履铰接。柱塞在缸体内作往复运动，并随缸体一起转动。滑履随柱塞做轴向运动，并在斜盘11的作用下绕柱塞球头中心摆动，使滑履平面与斜盘斜面贴合。柱塞和滑履中心开有直径1mm的小孔，缸中的压力油可进入柱塞和滑履、滑履和斜盘间的相对滑动表面，形成油膜，起静压支承作用。减小这些零件的磨损。,三、轴向柱塞泵的拆装,2主要零部件分析,轴向柱塞泵缸体 轴向柱塞泵柱塞,三、轴向柱塞泵的拆装,

36、2主要零部件分析,（3）中心弹簧机构 中心弹簧2，通过内套、钢球和回程盘10将滑履压向斜盘，使活塞得到回程运动，从而使泵具有较好的自吸能力。同时，弹簧2又通过外套使缸体3紧贴配流盘4，以保证泵启动时基本无泄漏。 （4）配流盘4 配流盘上开有两条月牙型配流窗口，外圈的环形槽是卸荷槽，与回油相通，使直径超过卸荷槽的配流盘端面上的压力降低到零，保证配流盘端面可靠地贴合。两个通孔（相当于叶片泵配流盘上的三角槽）起减少冲击、降低噪音的作用。四个小盲孔起储油润滑作用。配流盘下端的缺口，用来与右泵盖准确定位。,三、轴向柱塞泵的拆装,2主要零部件分析,（5）滚动轴承8 用来承受斜盘11作用在缸体上的径向力。

37、（6）变量机构 变量活塞13装在变量壳体内，并与丝杠14相连。斜盘11前后有两根耳轴支承在变量壳体上（图中未示出），并可绕耳轴中心线摆动。斜盘中部装有销轴12，其左侧球头插入变量活塞13的孔内。转动手轮15，丝杠14带动变量活塞13上下移动（因导向键的作用，变量活塞不能转动），通过销轴12使斜盘11摆动，从而改变了斜盘倾角，达到变量目的。,三、轴向柱塞泵的拆装,3思考题,（1）柱塞泵的密封工作容积由哪些零件组成？密封腔有几个？ （2）柱塞泵如何实现配流的？ （3）采用中心弹簧机构有何优点？ （4）柱塞泵的配流盘上开有几个槽孔？各有什么作用？ （5）手动变量机构由哪些零件组成？如何调节泵的流量？

38、,第五节 螺杆泵,螺杆泵的液压油沿螺旋方向前进， 转轴径向负载各处均相等， 脉动少，运动时噪音低；可高速运转，适合作大容量泵；但压缩量小，不适合高压的场合。 一般用作燃油、润滑油泵，而不用作液压泵。,第五节 螺杆泵,1结构和原理,1从动螺杆；2吸油腔；3主动螺杆；4压油腔,壳体内有三根互相啮合的双头螺杆，主动螺杆是凸螺杆，从动螺杆是凹螺杆。螺杆的啮合线把各螺杆的螺旋槽分割成若干密封工作腔。,主动螺杆带动从动螺杆旋转时，各密封工作腔沿轴线从左向右移动。左端密封腔容积逐渐增大，进行吸油；右端腔容积逐渐减小，将油压出。,第五节 螺杆泵,1结构和原理,第五节 螺杆泵,2工作特点,（1）结构简单紧凑、体

39、积小。 （2）动作平稳、噪声小。 （3）流量和压力脉动小。 （4）转动惯量小、快速运动性能好。 （5）螺杆形状复杂，加工比较困难。,第六节 液压泵的性能比较及选用,液压泵是液压系统提供一定流量和压力的液压动力元件，它是每个液压系统不可缺少的核心元件。合理地选择液压泵，对于降低液压系统的能耗，提高液压系统的效率，降低噪声，改善工作性能和保证液压系统的可靠工作都十分重要。,常用液压泵的性能比较,第六节 液压泵的性能比较及选用,选用原则,工作压力,齿轮泵压力一般小于2.5MPa，中高压型可达30MPa；叶片泵压力一般小于6.3MPa,高压化以后可达32MPa；柱塞泵压力一般小于35MPa。,是否要求变量,径向柱塞泵、轴向柱塞泵、单作用叶片泵是变量泵。,工作环境,齿轮泵的抗污染能力最好。,第六节 液压泵的性能比较及选用,选用原则,效率,轴向柱塞泵的总效率最高；同一结构的泵，排量大的泵总效率高；同一排量的泵在额定工况下总效率最高。,噪声指标,低噪声泵有内啮合齿轮泵、双作用叶片泵和螺杆泵，双作用叶片泵和螺杆泵的瞬时流量均匀。,第六节 液压泵的性能比较及选用,第六节 液压泵的性能比较及选用,一般在机床液压系统中采用双作用叶片泵和限压式变量叶片泵；在筑路机械、港口机械中采用齿轮泵；负载大、功率大的场合选用柱塞泵。,