第2章 能源裝置及輔件

2.1

能源裝置的組成2.2

液壓泵與液壓馬達2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理2.6

液壓泵的氣穴、噪聲2.7

液壓泵的選用2.8

油箱與液壓輔件2.9

氣源裝置及氣動輔件了解液壓泵主要性能參數(shù)、分類了解常用液壓泵的結(jié)構(gòu)及工作原理掌握泵原理、必要條件、排流量、齒輪泵原理、困油了解氣源裝置與氣動三聯(lián)件工作原理了解常用的液壓與氣動輔件容積式泵工作原理、必要條件齒輪泵工作原理、排流量計算容積式泵的共同弊病、困油現(xiàn)象的實質(zhì)目的任務(wù):

重點難點:

Part2.1

能源裝置的組成能源裝置有兩大類：液壓能源裝置和氣源裝置。液壓能源裝置：向液壓系統(tǒng)輸送具有一定壓力和流量的清潔的工作介質(zhì)；氣源裝置：向氣動系統(tǒng)輸送一定壓力和流量潔凈的壓縮空氣。液壓能源裝置可以是和主機分離的單獨的液壓泵站，也可以是和主機在一起的液壓泵組；氣源裝置一般都是單獨的。液壓源裝置Part2.1

能源裝置的組成

液壓泵站一般由泵、油箱和一些液壓輔件（過濾器、溫控元件、熱交換器、蓄能器、壓力表及管件等）組成。氣源裝置則由空壓機、壓縮空氣的凈化儲存設(shè)備（后冷卻器、油水分離器、儲氣罐、干燥器及輸送管道）、氣動三聯(lián)件（分水過濾器、油霧器及減壓閥）組成，還有一些必要的輔件。Part2.1

能源裝置的組成Part2.2

液壓泵與液壓馬達液壓泵：將電動機或其它原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓馬達：是液壓系統(tǒng)中實現(xiàn)連續(xù)旋轉(zhuǎn)或擺動的執(zhí)行元件，它把輸入油液的壓力能轉(zhuǎn)換為輸出軸轉(zhuǎn)動的機械能，用來推動負載作功。Part2.2.1

液壓泵、液壓馬達的工作原理液壓系統(tǒng)中所用的各種液壓泵，其工作原理都是依靠液壓泵密封工作腔容積大小交替變化來實現(xiàn)的。圖2-1單柱塞式液壓泵工作原理Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的工作原理Part2.2.1

液壓泵、液壓馬達的工作原理Part2.2

液壓泵與液壓馬達單柱塞式液壓泵的工作原理Part2.2.1

液壓泵、液壓馬達的工作原理Part2.2

液壓泵與液壓馬達單柱塞式液壓泵的工作原理吸油時，油箱的油液在大氣壓作用下使吸油閥開啟，而壓油閥在閥的彈簧作用下關(guān)閉——吸油腔。輸油時，吸油閥在液壓和彈簧作用下關(guān)閉，而壓油閥在液壓作用下開啟——壓油腔。配流:這種吸入和輸出油液的轉(zhuǎn)換，稱為配流。

確定式配流（如葉片泵的配流盤、徑向柱塞泵的配流軸）

閥式配流（如逆止閥等）Part2.2.1

液壓泵、液壓馬達的工作原理Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的工作原理吸油腔壓力取決于液壓泵吸油口至油箱液面高度和吸油管路壓力損失；壓油腔壓力決定于負載和壓油管路壓力損失。輸出的理論流量只決定于工作腔的幾何尺寸和柱塞的往復(fù)次數(shù)（或角速度），而與壓油腔壓力無關(guān)。液壓泵的基本原理吸油：密封容積增大，產(chǎn)生真空壓油：密封容積減小，油液被迫壓出容積式Part2.2

液壓泵與液壓馬達Part2.2.1

液壓泵、液壓馬達的工作原理一、液壓泵的工作原理Part2.2

液壓泵與液壓馬達構(gòu)成液壓泵的基本條件（必要條件）1）形成密封工作腔；2）密封工作腔容積大小交替變化；（變大時與吸油口相通，變小時與壓油口相通）3）吸壓油腔隔開（配流裝置）。液壓泵的基本特點1）具有一個或若干個周期性變化的密封容積；2）具有配流裝置；3）油箱內(nèi)液體的絕對壓力必須恒等于或大于大氣壓力。Part2.2.1

液壓泵、液壓馬達的工作原理一、液壓泵的工作原理Part2.2

液壓泵與液壓馬達圖3-26軸向柱塞式液壓馬達的工作原理Part2.2.1

液壓泵、液壓馬達的工作原理二、液壓馬達的工作原理Part2.2

液壓泵與液壓馬達液壓馬達工作原理:

轉(zhuǎn)矩脈動;

馬達的進、回油口互換時，馬達將反向轉(zhuǎn)動;

改變斜盤傾角δ的大小，既改變了馬達的排量，也使輸出轉(zhuǎn)矩T發(fā)生變化；改變斜盤傾角δ的方向，改變馬達旋轉(zhuǎn)方向。液壓馬達與液壓泵在原理上互逆，結(jié)構(gòu)上類似，功用上相反。

Part2.2.1

液壓泵、液壓馬達的工作原理二、液壓馬達的工作原理Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)1.液壓泵的壓力工作壓力是指液壓泵出口處的實際壓力，其大小取決于負載。額定壓力pS是指液壓泵在連續(xù)使用中允許達到的最高壓力。額定壓力也稱為公稱壓力或銘牌壓力。2.液壓泵的排量、流量排量V是指在沒有泄漏情況下，泵軸轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)時所排出的油液體積。排量大小僅與液壓泵幾何尺寸有關(guān)。Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的性能參數(shù)Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的性能參數(shù)額定流量qs：額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下輸出的流量。理論流量qt：在沒有泄漏情況下，單位時間內(nèi)所輸出的油液體積。其大小與泵軸轉(zhuǎn)速n和排量V有關(guān)，即

qt=Vn

常用單位為m3/s和L/min。實際流量q：單位時間內(nèi)實際輸出的油液體積。——液壓泵在運行時，泵的出口壓力不等于零，因而存在部分油液泄漏，使實際流量小于理論流量。

Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的性能參數(shù)3.功率與效率3）理論功率Pi：如果不考慮液壓泵在能量轉(zhuǎn)換過程中的損失，則輸入功率等于輸出功率，即是它們的理論功率：Pt=pVn=Ttω=2πnTt1）輸入功率Pi為驅(qū)動液壓泵軸的機械功率。2）輸出功率Po為液壓泵輸出的液壓功率。Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的性能參數(shù)3.功率與效率（1）容積損失——容積效率ηV

——因內(nèi)泄漏、氣穴和油液在高壓下受壓縮而造成的流量上的損失。4）功率損失：PO<Pi。兩者之差值即為功率損失。（2）機械損失——機械效率ηm——因泵內(nèi)摩擦而造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的性能參數(shù)（2-2）（2-3）泵的輸出壓力越高，泄漏系數(shù)越大，泵的排量越小，轉(zhuǎn)速越低，容積效率ηv就越小。Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的性能參數(shù)（2-4）驅(qū)動泵的轉(zhuǎn)矩總是大于理論上需要的轉(zhuǎn)矩。Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的性能參數(shù)總效率η

——液壓泵的輸出功率與輸入功率之比。液壓泵的總效率等于容積效率與機械效率之乘積。

（2-5）Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)Part2.2

液壓泵與液壓馬達二、液壓馬達的性能參數(shù)容積效率v:轉(zhuǎn)速n：理論轉(zhuǎn)矩Tt：Part2.2.2

液壓泵、液壓馬達的主要性能參數(shù)Part2.2

液壓泵與液壓馬達二、液壓馬達的性能參數(shù)實際轉(zhuǎn)矩T：總效率：機械效率m：Part2.2

液壓泵與液壓馬達Part2.2.3

液壓泵的特性曲線液壓泵的性能曲線是在一定的介質(zhì)、轉(zhuǎn)速和溫度下，通過試驗得出的。其表示液壓泵的工作壓力與容積效率ηv（或?qū)嶋H流量）、總效率η與輸入功率之間的關(guān)系。圖2-2液壓泵的性能曲線

Part2.2.4

液壓泵、液壓馬達的分類按泵的排量可否調(diào)節(jié)，分為定量泵和變量泵。其中變量泵有單作用葉片泵、徑向柱塞泵、軸向柱塞泵等。按結(jié)構(gòu)形式，分為柱塞泵、葉片泵、齒輪泵螺桿泵等。按使用壓力：低壓中壓中高壓高壓每類中還有多種型式，例如柱塞泵：徑向式、軸向式；葉片泵：單作用式、雙作用式、凸輪轉(zhuǎn)子式；齒輪泵：外嚙合式、內(nèi)嚙合式；螺桿泵：雙螺桿泵、單螺桿泵；Part2.2

液壓泵與液壓馬達一、液壓泵的分類Part2.2.4

液壓泵、液壓馬達的分類Part2.2

液壓泵與液壓馬達二、液壓馬達的分類液壓馬達和液壓泵結(jié)構(gòu)基本相同。按結(jié)構(gòu)形式，可分為齒輪式、葉片式、柱塞式和其它形式。按工作特性：高速(額定轉(zhuǎn)速高于500r／min)和低速(額定轉(zhuǎn)速低于500r／min)按排量可否調(diào)節(jié)：定量馬達和變量馬達。Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理齒輪液壓泵是一種常用的液壓泵，在結(jié)構(gòu)上可分為外嚙合齒輪泵和內(nèi)嚙合齒輪泵。內(nèi)嚙合外嚙合一、工作原理Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.3.1

外嚙合齒輪泵Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理一、工作原理Part2.3.1

外嚙合齒輪泵圖2-4外嚙合齒輪泵

一、工作原理Part2.3.1

外嚙合齒輪泵Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理二、排量、流量計算Part2.3.1

外嚙合齒輪泵Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理（2-6）理論流量：qt=Vn=6.66zm2bn實際流量：q=qtηv=6.66zm2bnηv結(jié)論：1.齒輪泵的qt是齒輪幾何參數(shù)和轉(zhuǎn)速的函數(shù)。

2.轉(zhuǎn)速等于常數(shù)，流量等于常數(shù)，定量泵。3.

理論流量與出口壓力無關(guān)。三、流量脈動Part2.3.1

外嚙合齒輪泵Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理一般，運用流量脈動率σ來評價瞬時流量的脈動。

結(jié)論：外嚙合齒輪泵齒數(shù)越少，脈動率越大，其值最高可達0.20以上；而內(nèi)嚙合齒輪泵的脈動率要小得多。

四、幾個突出問題Part2.3.1

外嚙合齒輪泵Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理困油現(xiàn)象及其消除措施徑向作用力不平衡泄漏五、提高外嚙合齒輪泵壓力的措施Part2.3.1

外嚙合齒輪泵Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理泄漏齒側(cè)泄漏:5%徑向泄漏:20%~25%端面泄漏:75%~80%總之：泵壓力愈高泄漏愈大。Part2.3.1

外嚙合齒輪泵Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理六、外嚙合齒輪泵的優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格低廉結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕自吸性能好，對油污不敏感工作可靠，便于維護流量脈動大噪聲大排量不可調(diào)七、外嚙合齒輪泵的缺點Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.3.2

內(nèi)嚙合齒輪泵漸開線齒輪泵擺線齒輪泵（又名轉(zhuǎn)子泵）漸開線內(nèi)嚙合齒輪泵擺線齒形內(nèi)嚙合齒輪泵Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.3.2

內(nèi)嚙合齒輪泵內(nèi)嚙合齒輪泵的優(yōu)點內(nèi)嚙合齒輪泵的缺點結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，質(zhì)量輕；齒輪同向旋轉(zhuǎn)，相對滑動速度小，磨損小，壽命長；流量脈動小，因而壓力脈動和噪聲都較?。挥鸵涸陔x心力作用下易充滿齒間槽，故允許高速旋轉(zhuǎn)，容積效率高。擺線內(nèi)嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)更簡單，嚙合重疊系數(shù)大，傳動平穩(wěn)，吸油條件更為良好。

齒形復(fù)雜，加工精度要求高，因此造價較貴。Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.3.3

齒輪泵的主要性能（1）壓力目前均超過了25MPa，最高達32MPa以上。大排量齒輪泵的許用壓力亦可達16~20MPa；（2）排量工程用的齒輪泵0.05~800mL/r；常用2.5~250mL/r。（3）轉(zhuǎn)速微型齒輪泵的最高轉(zhuǎn)速可達20000r/min以上，常用者為1000~3000r/min。工作轉(zhuǎn)速下限一般為300~500r/min。（4）壽命低壓齒輪泵的壽命為3000~5000h，高壓外齒輪泵額定壓力下的壽命一般卻只有幾百小時，高壓內(nèi)齒輪泵的壽命可達2000~3000h。Part2.3

齒輪泵的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.3.4

螺桿泵螺桿直徑越大，螺旋槽越深，排量也越大。螺桿越長，吸油口和壓油口之間密封層次越多，密封越好，可提高泵的額定壓力。圖2-11螺桿泵的工作原理優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，體積小，重量輕，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，輸油均勻，噪聲小，容積效率高，允許采用高轉(zhuǎn)速，對油液污染不敏感。缺點：加工較困難，不易保證精度。Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

輸出流量均勻、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小；中低壓葉片泵工作壓力一般為6.3MPa，高壓葉片泵的工作壓力可達25～32MPa；葉片泵對油液的清潔度要求較高。葉片液壓泵的特點：按泵的排量是否可調(diào)，分為單作用非卸荷式（變量泵）和雙作用卸荷式（定量泵）兩大類。葉片液壓泵的種類:Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.1單作用葉片泵圖2-12

單作用葉片泵工作原理

1—轉(zhuǎn)子2—定子3—葉片泵的轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，葉片在槽中往復(fù)滑動一次，密封工作腔容積增大和縮小各一次，完成一次吸油和壓油，故稱單作用泵。一、單作用葉片泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理∵吸壓油口各半徑向力不平衡∴稱非卸荷式單作用葉片泵工作原理Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

二、單作用葉片泵的排量（2-11）圖2-13

單作用葉片泵排量計算Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.1單作用葉片泵三、單作用葉片泵的流量Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.1單作用葉片泵理論流量：

qt=Vn=2πbDen實際流量：

q=qtηv=2πbDenηv結(jié)論:

1)

qt=f(幾何參數(shù)、n、e)

2)∵n=ce變化q≠C∴變量泵

e=0q=0e大小變化，流量大小變化方向變化，輸油方向變化單作用葉片泵可做雙向變量泵！四、單作用葉片泵的特點Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.1單作用葉片泵轉(zhuǎn)子上受有單方向的液壓不平衡作用力。改變定子和轉(zhuǎn)子間的偏心距e，可改變泵的排量?？刹捎锰厥鉁喜凼箟河鸵粋?cè)的葉片底部和壓油腔相通，吸油腔一側(cè)的葉片底部和吸油腔相通。單作用葉片泵流量是有脈動的。但是泵內(nèi)葉片數(shù)越多，流量脈動率越小。此外，奇數(shù)葉片泵的脈動率比偶數(shù)葉片泵的脈動率小，一般取13～15片葉片。一、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.2雙作用葉片泵圖2-14

雙作用葉片泵的工作原理雙作用葉片泵。卸荷式液壓泵。一、雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)組成、工作原理Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.2雙作用葉片泵二、雙作用葉片泵的排量Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.2雙作用葉片泵圖2-15

雙作用葉片泵排量計算結(jié)論：

1

qt=Vn=f(幾何參數(shù)，n)2∵n=cqt=C

∴雙作用葉片泵為定量泵Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.3限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵是一種輸出流量隨工作壓力變化而變化的泵。當工作壓力大到泵所產(chǎn)生的流量全部用于補償泄漏時，泵的輸出流量為零，不管外負載再怎樣加大，泵的輸出壓力不會再升高，所以被稱為限壓式變量泵。外反饋式內(nèi)反饋式圖2-17外反饋限壓式變量葉片泵Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.3限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵結(jié)構(gòu)Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.3限壓式變量葉片泵限壓式變量葉片泵特性曲線Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理

Part2.4.3限壓式變量葉片泵Part2.4.4

葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理擺動液壓馬達是一種實現(xiàn)往復(fù)擺動的液壓執(zhí)行元件。它有單葉片式和雙葉片式兩種結(jié)構(gòu)。圖3-30擺動液壓馬達a）單葉片式b）雙葉片式Part2.4

葉片泵、葉片馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理柱塞液壓泵是依靠柱塞在缸體孔內(nèi)作往復(fù)運動時產(chǎn)生的容積變化進行吸油和壓油的。特點：由于柱塞和缸體內(nèi)孔都是圓柱表面，容易得到高精度的配合，密封性能好，在高壓下工作仍能保持較高的容積效率和總效率。分類：根據(jù)柱塞的布置和運動方向與傳動主軸相對位置的不同，柱塞液壓泵可分為徑向柱塞泵和軸向柱塞泵兩類。

Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.5.1直軸式軸向柱塞泵直軸式軸向柱塞泵又名斜盤式軸向柱塞泵。圖2-20直軸式軸向柱塞泵的工作原理1—斜盤2—柱塞3—缸體4—配油盤5—傳動軸d一、直軸式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)、工作原理單柱塞式柱塞泵工作原理Part2.5柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.5.1直軸式軸向柱塞泵Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.5.1直軸式軸向柱塞泵大小變化，流量大小變化方向變化，輸油方向變化δ∴斜盤式軸向柱塞泵可作雙向變量泵！一、直軸式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)、工作原理Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.5.1直軸式軸向柱塞泵二、排量（2-13）（2-14）三、流量脈動Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理一、結(jié)構(gòu)組成、工作原理Part2.5.2斜軸式軸向柱塞泵圖2-22

無鉸斜軸式柱塞泵工作原理

這種軸向柱塞泵的傳動軸中心線與缸體中心線傾斜一個角度γ，故稱斜軸式軸向柱塞泵，目前應(yīng)用比較廣泛的是無鉸斜軸式柱塞泵。Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理二、特點Part2.5.2斜軸式軸向柱塞泵優(yōu)點：摩擦損失很小；斜軸式泵變量范圍大；可提高泵的轉(zhuǎn)速；自吸能力較強；轉(zhuǎn)動部件轉(zhuǎn)動慣量小，起動特性好，起動效率高。缺點：結(jié)構(gòu)中多處球面摩擦副的加工精度要求較高。

Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理一、結(jié)構(gòu)組成、工作原理Part2.5.3徑向柱塞泵圖2-23軸配油式徑向柱塞泵Part2.5柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.5.3徑向柱塞泵徑向柱塞泵工作原理Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理二、排量、流量Part2.5.3徑向柱塞泵（2-15）——徑向柱塞泵的流量也是脈動的，與軸向柱塞泵類似。Part2.5

柱塞泵、柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理Part2.5.4

柱塞馬達的結(jié)構(gòu)和工作原理圖3-27

軸向點接觸柱塞式液壓馬達結(jié)構(gòu)圖這種液壓馬達的斜盤的傾角固定，所以是一種定量液壓馬達。試說明限壓式變量葉片泵流量壓力特性曲線的物理意義。泵的限定壓力和最大流量如何調(diào)節(jié)？調(diào)節(jié)時泵的流量壓力特性曲線將如何變化？雙作用葉片泵和限壓式變量葉片泵在結(jié)構(gòu)上有何區(qū)別？為什么軸向柱塞泵適用于高壓？外嚙合齒輪泵、葉片泵和軸向柱塞泵使用時應(yīng)注意哪些事項？試比較各類液壓泵性能上的異同點。練習(xí)與思考Part2.6

液壓泵的氣穴、噪聲液壓泵在吸油過程中，吸油腔中的絕對壓力會低于大氣壓。如果液壓泵離油面很高，吸油口處過濾器和管道的阻力過大，油液的粘度過大，則液壓泵吸油腔中的壓力很容易低于油液的空氣分離壓，出現(xiàn)氣穴現(xiàn)象，發(fā)出噪聲并引起振動，使泵的零件腐蝕損壞。Part2.6.1

液壓泵的氣穴Part2.6

液壓泵的氣穴、噪聲Part2.6.1

液壓泵的氣穴（2-16）圖2-25液壓泵的吸入管路（2-18）不產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象的條件為：Part2.6

液壓泵的氣穴、噪聲Part2.6.1

液壓泵的氣穴液壓泵的NSPH值可從圖2-26求出。例如，泵的流量為38L/min，轉(zhuǎn)速為1800r/min時,由圖可求得：NSPH=1.58m液柱（絕對壓力）。圖2-26液壓泵的NSPH值Part2.6

液壓泵的氣穴、噪聲Part2.6.1

液壓泵的氣穴盡量降低吸入高度，采用通徑較大的吸油管并盡量少用彎頭，吸油管端采用容量較大的過濾器，以減小吸油阻力。

將液壓泵浸在油中以利吸油，或采用油箱高置（放在泵的上面）的方式，必要時還可增加輔助泵，將低壓油輸入到液壓泵的吸油口，也可采用加壓油箱（將油箱密封，在油箱內(nèi)通入低壓壓縮空氣）等。避免產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象的措施：Part2.6.2

液壓泵的噪聲產(chǎn)生噪聲的原因：1）泵的流量脈動引起壓力脈動，這是造成泵振動的動力源。2）液壓泵在其工作過程中，會產(chǎn)生流量和壓力的突變而產(chǎn)生噪聲。3）氣穴現(xiàn)象。4）泵內(nèi)油液紊流、旋渦而產(chǎn)生噪聲。5）管道、支架、聯(lián)軸節(jié)等機械部分產(chǎn)生的噪聲。Part2.6

液壓泵的氣穴、噪聲Part2.6.2

液壓泵的噪聲Part2.6

液壓泵的氣穴、噪聲降低噪聲的措施：1）吸收泵的流量和壓力脈動，在泵的出口處安裝蓄能器或消聲器。2）消除泵內(nèi)液壓急劇變化，如在配油盤吸、壓油窗口開三角形阻尼槽。3）使用橡膠墊減振；采用彈性聯(lián)軸節(jié)。4）壓油管的某一段采用橡膠軟管，對泵和管路的連接進行隔振。5）防止氣穴現(xiàn)象和油中滲混空氣現(xiàn)象。Part2.7

液壓泵的選用設(shè)計液壓系統(tǒng)時，應(yīng)合理選擇液壓泵1）一般在負載小、功率小的機械設(shè)備中，可用齒輪泵和雙作用葉片泵；2）精度較高的機械設(shè)備（例如磨床）可用螺桿泵和雙作用葉片泵；3）在負載較大并有快速和慢速行程的機械設(shè)備（例如組合機床）可用限壓式變量葉片泵；4）負載大、功率大的機械設(shè)備可使用柱塞泵；5）機械設(shè)備的輔助裝置，如送料、夾料等要求不太高的地方，可使用價廉的齒輪泵?？煽俊ぷ髑闆r合理——能量使用實用——使用情況經(jīng)濟——價廉選用原則Part2.8

油箱和液壓輔件

油箱在液壓系統(tǒng)中的主要功用是：1）貯存供系統(tǒng)循環(huán)所需的油液；2）散發(fā)系統(tǒng)工作時所產(chǎn)生的熱量；3）釋出混在油液中的氣體；4）為系統(tǒng)中元件的安裝提供位置。5）沉淀污染物。Part2.8.1

油箱的結(jié)構(gòu)整體式油箱分離式油箱開式油箱閉式油箱圖2-27油箱Part2.8

油箱和液壓輔件

Part2.8.2

油箱的容量油箱的容量：油面高度為油箱高度80%時的油箱有效容積。油箱的容量應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱、散熱平衡的原則來計算。對于一般情況而言，油箱的容量可按液壓泵的額定流量估算出來。Part2.8

油箱和液壓輔件圖2-28

油箱容量確定圖Part2.8

油箱和液壓輔件Part2.8.3

過濾器

功用：過濾混在油液中的雜質(zhì)，把油液中雜質(zhì)顆粒大小控制在能保證液壓系統(tǒng)正常工作范圍內(nèi)。類型：表面型、深度型、吸附型主要參數(shù)和特性：過濾精度、壓降特性、納垢容量Part2.8

油箱和液壓輔件Part2.8.3

過濾器

圖2-29

表面型過濾器a）網(wǎng)式過濾器b）線隙式過濾器圖2-30

紙心式過濾器Part2.8

油箱和液壓輔件Part2.8.4

熱交換器熱交換器就是冷卻器和加熱器的總稱。圖2-31

多管式冷卻器圖2-32

翅片管式冷卻器Part2.8

油箱和液壓輔件Part2.8.4

熱交換器圖2-33冷卻器在液壓系統(tǒng)中的各種安裝位置Part2.8

油箱和液壓輔件Part2.8.5

蓄能器蓄能器主要用來儲存油液的壓力能。主要功用：（1）作輔助動力源。（2）維持系統(tǒng)壓力。（3）減小液壓沖擊或壓力脈動。蓄能器的總?cè)莘e：指氣腔和液腔容積之和，它的大小和其用途有關(guān)。選用：蓄能器主要依其容量和工作壓力來進行選擇。Part2.8

油箱和液壓輔件Part2.8.5

蓄能器Part2.8

油箱和液壓輔件Part2.8.5

蓄能器Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置氣源裝置是向氣動系統(tǒng)提供所需壓縮空氣的動力源。它包括空氣壓縮機（簡稱空壓機）和氣源處理系統(tǒng)兩部分。一般供氣量大于6~12m3/min時，應(yīng)獨立設(shè)置空氣壓縮站（簡稱空壓站）；供氣量低于6m3/min時，可將空壓機直接與主機安裝在一起。Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站空壓站主要由空壓機、后冷卻器和貯氣罐等組成。圖2-37空壓站的組成1—空壓機2—后冷卻器3—貯氣罐1.空壓機空壓機是氣壓發(fā)生裝置，是將機械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能的轉(zhuǎn)換裝置。Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站1.空壓機（1）類型按工作原理按結(jié)構(gòu)類型按輸出壓力大小按輸出流量大小

表2-3空壓機的結(jié)構(gòu)類型Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站1.空壓機（2）工作原理活塞式空壓機葉片式空壓機螺桿式空壓機圖2-38活塞式空壓機工作原理圖圖2-39葉片式空壓機工作原理圖Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站1.空壓機（2）工作原理活塞式空壓機葉片式空壓機螺桿式空壓機圖2-40螺桿式空壓機工作原理a）吸氣b）壓縮c）排氣Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站1.空壓機活塞式空壓機活塞式空壓機的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，使用壽命長，并且容易實現(xiàn)大容量的高壓輸出，缺點是振動大、噪聲大，且輸出有脈沖，需要設(shè)置貯氣罐。圖2-38活塞式空壓機工作原理圖Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

活塞式空壓機工作原理Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

活塞式空壓機工作原理Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

活塞式空壓機工作原理Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站1.空壓機葉片式空壓機

圖2-39葉片式空壓機工作原理圖優(yōu)點：連續(xù)排出脈動小的壓縮空氣，一般無需設(shè)置貯氣罐，結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，操作維修方便，噪聲小。缺點：葉片、轉(zhuǎn)子和機體之間機械摩擦較大，產(chǎn)生較高的能量損失，效率也較低。Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站1.空壓機③螺桿式空壓機優(yōu)點:排氣壓力脈動小，輸出流量大，無需設(shè)置貯氣罐，結(jié)構(gòu)中無易損件，壽命長，效率高。缺點:制造精度要求高，運轉(zhuǎn)噪聲大，只適合于中低壓范圍使用。圖2-40螺桿式空壓機工作原理a）吸氣b）壓縮c）排氣Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

螺桿式空壓機工作原理Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站2.后冷卻器作用：使溫度高達120~150℃的空壓機排出的氣體冷卻到40~50℃，并使其中的水蒸氣和被高溫氧化變質(zhì)的油霧冷凝成水滴和油滴，以便對壓縮空氣實施進一步凈化處理。分類：風(fēng)冷式和水冷式。注意：應(yīng)裝有自動排水器，以排除冷凝水和油滴等雜質(zhì)。圖2-41后冷卻器Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

水冷式后冷卻器工作原理Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置一、空壓站3.貯氣罐作用：1）貯存一定的壓縮空氣，保證連續(xù)供氣；2）當空壓機停機、突然停電等意外事故發(fā)生時，可用貯氣罐中貯存的壓縮空氣實施應(yīng)急處理，保證安全；3）減小空壓機輸出氣流的脈動，穩(wěn)定輸出；4）降低空氣溫度，分離壓縮空氣中部分水分和油分。Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置二、空壓站機組容量計算和選擇1.輸出流量的確定

空壓站機組容量選擇的依據(jù)是氣動系統(tǒng)的工作壓力和流量。（2-27）（2-28）2.輸出壓力的確定

Part2.9

氣源裝置及氣動輔件

Part2.9.1

氣源裝置三、空氣凈化處理裝置1.對氣壓傳動介質(zhì)的質(zhì)量要求應(yīng)用固體粒子水分油分應(yīng)用固體粒子水分油分空氣攪拌353膠片生產(chǎn)111制鞋制靴機465土木建筑455制磚、制玻璃機465噴砂—33零件清洗464噴涂（漆）33~21顆粒產(chǎn)品輸送263焊機435粉狀產(chǎn)品輸送233輕型氣馬達33~13鑄造機械465氣缸335