液壓泵的工作原理及分類

1、液壓泵是為液壓傳動(dòng)提供加壓液體的一種液壓元件，是泵的一種。液壓泵的功能是把動(dòng)力機(jī)（如電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等）的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。液壓泵工作原理液壓泵是為液壓傳動(dòng)提供加壓液體的一種液壓元件，是泵的一種。它的功能是把動(dòng)力機(jī)（如電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等）的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。輸出流量可以根據(jù)需要來(lái)調(diào)節(jié)的稱為變 量泵，流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。液壓系統(tǒng)中常用的泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵三種， 液壓泵正常工作必備的條件是：應(yīng)具有密封容積。 密封容積的大小能交替變化。 應(yīng)有配流裝置。配流裝置的作用是保證密封 容積在吸油過(guò)程中與油箱相通，同時(shí)關(guān)閉供油通路；壓油時(shí)與供油管路相通而與油箱切斷。1、齒輪泵：體積較

2、小，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，對(duì)油的清潔度要求不嚴(yán)，價(jià)格較便宜；但泵軸受不平衡 力，磨損嚴(yán)重，泄漏較大。外嚙合齒輪泵當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在 A腔，由于輪齒脫開(kāi)使容積逐漸增大，形成真空從油箱吸油，隨著齒輪的旋轉(zhuǎn)充滿在齒槽內(nèi)的油被帶到B腔，在B腔，由于輪齒嚙合，容積逐漸減小，把液壓油排出利用齒和泵殼形成的封閉容積的變化，完成泵的功能，不需要配流裝置，不能變量結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單、價(jià)格低、徑向載荷大 內(nèi)嚙合齒輪泵當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)外齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，與此相嚙合的內(nèi)齒輪也隨著旋轉(zhuǎn)。吸油腔由于輪齒脫開(kāi)而吸油，經(jīng)隔板后，油液進(jìn)入壓油腔，壓油腔由于輪齒嚙合而排油典型的內(nèi)嚙合齒輪泵主要有內(nèi)齒輪、 外齒輪及隔板等組成利用齒和齒圈形成的容積變化，完成泵的

3、功能。在軸對(duì)稱位置上布置有吸、 排油口。不能變量尺寸比外嚙合式略小， 價(jià)格比外 嚙合式略高，徑向載荷大2、葉片泵分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小， 工作壓力和容積效率比齒輪泵高，結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉片在離心力和壓力油的作用下， 尖部緊貼在定子內(nèi)表面上。這樣兩個(gè)葉片與 轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積， 先由小到大吸油后再由大到小排油， 葉片旋轉(zhuǎn)一周時(shí)， 完成兩次吸油和兩次排油利用插入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)的葉片間容積變化，完成泵的作用。在軸對(duì)稱位置上布置有兩組吸油口和排油口徑向載荷小，噪聲較低流量脈動(dòng)小3、柱塞泵容積效率高，泄漏小，可在高壓下工作，大多用於大功率液

4、壓系統(tǒng)；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高，價(jià)格貴，對(duì)油的清潔度要求高。 一般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時(shí)才用 柱塞泵。還有一些其他形式的液壓泵，如螺桿泵等，但應(yīng)用不如上述3種普遍。柱塞泵由缸體與柱塞構(gòu)成，柱塞在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在工作容積增大時(shí)吸油，工作容積減 小時(shí)排油。采用端面配油徑向載荷由缸體外周的大軸承所平衡，以限制缸體的傾斜利用配流盤配流傳動(dòng)軸只傳遞轉(zhuǎn)矩、軸徑較小。由于存在缸體的傾斜力矩，制造精度要求較高，否則易損壞配流盤4、螺桿泵一根主動(dòng)螺桿與兩根從動(dòng)螺桿相互嚙合，三根螺桿的嚙合線把螺旋槽分割成若干個(gè)密封容 積。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，這個(gè)密封容積沿軸向移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)吸油和排油利用螺桿槽內(nèi)容積的

5、移動(dòng)，產(chǎn)生泵的作用不能變量無(wú)流量脈動(dòng)徑向載荷較雙螺桿式小、尺寸大，質(zhì)量大容積式液壓泵的種類很多， 按其結(jié)構(gòu)形式的不同， 可分為柱塞式 葉片式 齒輪式和螺桿式等 類型；按泵的排量能否改變， 可分為定量泵和變量泵； 按泵的輸出油液方向能否改變， 可分 為單向泵和雙向泵。輸出流量可以根據(jù)需要來(lái)調(diào)節(jié)的稱為變量泵，流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。液壓系統(tǒng)中常用的泵有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵3種。齒輪泵：體積較小，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，對(duì)油的清潔度要求不嚴(yán)，價(jià)格較便宜；但泵軸受不平衡力，磨損嚴(yán)重，泄漏較大。葉片泵：分為雙作用葉片 泵和單作用葉片泵。 這種泵流量均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，工作壓力和容積效率比齒輪泵高， 結(jié)構(gòu)比齒

6、輪泵復(fù)雜。柱塞泵：容積效率高，泄漏小，可在高壓下工作，大多用於大功率液壓 系統(tǒng)；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材料和加工精度要求高，價(jià)格貴，對(duì)油的清潔度要求高。一般在齒輪泵 和葉片泵不能滿足要求時(shí)才用柱塞泵。還有一些其他形式的液壓泵，如螺桿泵等，但應(yīng)用不如上述3種普遍。液壓泵的工作原理及分類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在彈簧4的作用下緊壓在偏心輪 1上，當(dāng)電動(dòng)機(jī) 帶動(dòng)偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞 2與泵體3形成的密封腔 V的容積交替變化。柱塞向右運(yùn)動(dòng)時(shí)， 密封腔V的容積增大，形成局部真空，油箱中的油液在大氣的作用下，經(jīng)單向閥6進(jìn)入密封腔V而實(shí)現(xiàn)吸油；反之，當(dāng) V由大變小時(shí)，油液受擠壓

7、，經(jīng)單向閥 5壓入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓 油。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和壓油。液壓泵是通過(guò)密封腔的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的，其排油量的大小取決于密封腔的變化量，因而又稱容積泵。要點(diǎn)：液壓泵正常工作必備的條件是：（1）具有密封容積；（2）密封容積能交替變化；（3）應(yīng)有配油裝置；（4）吸油時(shí)油箱表面與大氣相通。理解液壓泵的工作原理并不難，如醫(yī)用注射器工作相似，注射器吸入液體，就是泵吸油，注射器向外推，就是泵的壓油過(guò)程。2.液壓泵的類型和圖形符號(hào)液壓泵和按輸出流量是否可調(diào)節(jié)分為定量泵和變量泵兩類；按結(jié)構(gòu)形式可分為齒輪式、葉片式、柱塞式三大類。2.1.2液壓泵的主要工作參數(shù)1. 工作壓力和額定

8、壓力液壓泵的工作壓力是指泵實(shí)際工作時(shí)輸出油液的壓力。液壓泵的額定壓力是指泵在正常工作條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高工作壓力，超過(guò)此值就是過(guò)載。2. 排量和流量液壓泵的排量(用 V表示)是指泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，由其密封油腔幾何尺寸變化所計(jì)算得出的輸出液體的體積，即在無(wú)泄漏的情況下，其每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所能輸出的液體體積。常用單位為/r。液壓泵的理論流量(用 qt表示)是指泵在單位時(shí)間內(nèi)由其密封油腔幾何尺寸變化計(jì)算而得出的輸出的液體體積，泵的轉(zhuǎn)速為n時(shí)，泵的理論流量為qt= Vn (2 1)液壓泵的額定流量是指在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量。即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出的流量。液壓泵的實(shí)際流

9、量 (用q表示)是液壓泵工作時(shí)實(shí)際輸出的流量，由于泵存在內(nèi)泄漏， 所以實(shí)際流量小于理論流量。流量單位為L(zhǎng)/min或m。3. 功率和效率液壓泵由電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 輸入量是轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速， 輸出量是液體的壓力和流量。如果不考慮液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中的損失，則輸出功率等于輸入功率，也就是它們的理論功率Pt= pqt = pVn = Tt 仃 2 冗 nTt (2 2)式中：Tt 液壓泵的理論轉(zhuǎn)矩；3液壓泵的角速度。液壓泵的實(shí)際輸出功率等于實(shí)際輸出流量與工作壓力的乘積P=pq (2 3)實(shí)際上，液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中是有損失的。輸出功率小于輸入功率。兩者之差值即是功率損失，功率損失可以分為容積損失和機(jī)械損失兩部分，容積損失是因?yàn)閮?nèi)泄漏而造成的流量上的損失。液壓泵輸出壓力增大時(shí)內(nèi)泄漏加大，泵實(shí)際輸出的流量 q減小。設(shè)泵的內(nèi)泄漏為