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1、第二章 液压动力元件,2.1 液压泵概述2.2 齿轮泵2.3 叶片泵2.4 柱塞泵,第二章 液压动力元件,动力元件，供给系统压力油。 将电动机（或其它原动机）输入的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。,2.1 液压泵概述,一、液压泵的工作原理,一、液压泵的工作原理,液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，其排量的大小取决于密封腔的容积变化，故这种泵又称为容积式泵。,一、液压泵的工作原理,构成容积式泵的三个必要条件 : 1） 应具备密封容积，且密封容积的大小能做周期性的变化。 2） 在吸油过程中，必须使油箱与大气接通，这是吸油的必要条件。 3）有配油装置 .,二、液压泵的主要性能参数,1液
2、压泵的压力 (1) 工作压力p,指泵工作时输出油液的实际压力，其大小由外界负载决定,二、液压泵的主要性能参数,1液压泵的压力 (2) 额定压力pn 泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转允许达到的最高压力。,二、液压泵的主要性能参数,1液压泵的压力 （3） 最大压力pmax 指液压泵在短时间内过载时所允许的极限压力。,二、液压泵的主要性能参数,2液压泵的排量和流量 （1） 排量V 泵轴每转一转所排出油液的体积。液压泵的排量取决于液压泵密封腔的几何尺寸 .,2液压泵的排量和流量,（2） 流量 1） 理论流量qt 指泵在单位时间内输出液体的体积。,2液压泵的排量和流量,2） 实际流量q 指考虑
3、液压泵泄漏损失情况下，液压泵在单位时间内实际输出的油液体积，等于理论流量减去因泄漏损失的流量。,2液压泵的排量和流量,3） 额定流量qn 指泵在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的输出流量。,三、液压泵的功率和效率,1液压泵的功率和效率 泵的理论机械功率应无损耗地全部变换为泵的理论液压功率,1液压泵的功率和效率,（1） 泵的输入功率Pi 驱动泵轴的机械功率叫泵的输入功率。,1液压泵的功率和效率,（2） 泵的机械效率m,1液压泵的功率和效率,（3） 泵的容积效率v,1液压泵的功率和效率,（4） 泵的输出功率Po,1液压泵的功率和效率,（5） 泵的总效率,2.1 液压泵概述,例:一液压泵在正常
4、工作时，输出油液的压力p=10MPa，转速n=1450r/min，排量V=20mL/r，泵的容积效率v=0.95，总效率=0.85。求泵的输出功率为多少？驱动该泵的电动机所需功率至少为多大？,例:,解：1泵的输出功率为,例:,2泵的输入功率即驱动该泵的电动机所需功率至少为5402W。,四、液压泵的类型与图形符号,1. 液压泵的类型 2. 液压泵的图形符号 a）泵的一般符号 b）单向定量液压泵 c） 单向变量液压泵 d） 双向变量液压泵,2.2 齿轮泵,一、外啮合齿轮泵的工作原理,二、外啮合齿轮泵的结构性能分析,1困油现象及其消除措施 产生原因及危害,二、外啮合齿轮泵的结构性能分析,1困油现象及
5、其消除措施 产生原因及危害 闭死容积减小使被困油液受到挤压，压力急剧上升，油液从零件接合面缝隙中强行挤出，导致油液发热，同时让齿轮和轴承等机件受到很大的径向力； 闭死容积增大又会造成局部真空，使溶于油中的气体分离出来，产生气穴现象，引起振动和噪声,1困油现象及其消除措施,为了消除困油现象，通常采用在齿轮泵的前、后两端盖上各铣两个困油卸荷槽,卸荷对称开设， 仅适用于齿侧间隙较大的泵,当齿侧间隙很小时，卸荷槽常非对称地开设,二、外啮合齿轮泵的结构性能分析,2径向作用力不平衡,2径向作用力不平衡,为了解决径向力不平衡的影响，常采取缩小压油口的办法，使压油腔的压力油仅作用在一个齿到两个齿范围内； 还可
6、开径向力平衡槽、适当增大径向间隙,二、外啮合齿轮泵的结构性能分析,3泄漏 (1)轴向间隙泄漏 占75%80%，是目前影响齿轮泵压力提高的主要原因,3泄漏,(2)径向间隙泄漏 通过齿顶间隙产生(占的15%20%) (3)齿轮啮合线处间隙的泄漏 泄漏很少，一般不予考虑。,三、 外啮合齿轮泵的典型结构,CB-B型齿轮泵由泵体和前、后端盖组成分离三片式结构,三、 外啮合齿轮泵的典型结构,四、齿轮泵的排量和流量,V可看作两个齿轮齿槽容积之和。,四、齿轮泵的排量和流量,四、齿轮泵的排量和流量,实际上，齿槽的容积比轮齿的体积稍大，故式中的常以3.33代替,四、齿轮泵的排量和流量,齿轮泵的理论流量齿轮泵的实际
7、输出流量,五、齿轮泵的常见故障及排除方法,2.3 叶 片 泵,一、双作用式叶片泵 1. 双作用式叶 片泵的工作原理,1定子 2转子3叶片4泵体 5配油盘,双作用式叶片泵 的工作特点,1.双作用式 转子每转一周，每个密封工作腔吸油、压油各两次 2.平衡式 泵的两个吸油区和压油区是径向对称的，作用在转子上的径向液压力平衡,2. 双作用式叶片泵的典型结构及结构特点,（1）YB1型叶片泵结构 图3.3.5 YB1型叶片泵的结构 1-左配油盘 2、8-滚珠轴承 3-主动轴 4-定子 5-右配油盘 6-后泵体 7-前泵体 9-密封圈 10-盖板 11-叶片 12-转子 13-长螺钉,2. YB1型双作用式
8、叶片泵的典型结构及结构特点,（2）结构特点 1）定子过渡曲线 定子内表面曲线由四段圆弧和四段过渡曲线组成 ，一般都采用等加速等减速曲线。,2) 配油盘结构,3） 端面间隙的自动补偿,配油盘采用凸缘式，小直径部分伸入右泵体内，并合理布置了“O”形密封圈的位置，这样在配油盘右侧受到液压力作用时，能贴紧定子，并能使配油盘端面和前泵体相互分开时，仍能保证可靠的密封。,4）叶片倾角,双作用式叶片泵的叶片不是沿径向安装，而是沿转子旋转方向向前倾斜一个角度（1014），这是为了减小压力角，以减少叶片在槽中的磨损，避免叶片卡死和折断。,3双联叶片泵,一般是由一个低压大流量泵和一个高压小流量泵组成,4高压叶片泵
9、的结构特点,（1）采用双叶片结构,1-叶片 2-转子 3-定子,4高压叶片泵的结构特点,（2） 采用子母叶片结构,1母叶片 2转子 3定子 4子叶片,二 、单作用式叶片泵,1. 单作用式叶片泵的工作原理,单作用式叶片泵的工作原理图 1定子 2转子 3叶片4泵体5配油盘,单作用式叶片泵 的工作特点,单作用式 泵每转一周吸油、压油各一次 非平衡式 转子受不平衡径向液压力作用 变量泵 改变偏心距e，便可改变泵的排量及流量,2.限压式变量叶片泵（外反馈式）,1-转子 2-定子 3-弹簧 4-调节螺钉 5-配油盘6-反馈缸柱塞 7-调节螺钉,限压式变量叶片泵的工作原理,当供油压力较低，pAkx0时，定子
10、不动，最大偏心距e0保持不变，泵的输出流量为最大。 当泵的工作压力升高而大于限定压力pB时，pAkx0这时限压弹簧被压缩，定子右移，偏心量减少，泵的流量也随之减小。 泵的工作压力愈高偏心量就愈小，泵的流量也就越小。,限压式变量叶片泵的工作原理,当泵的压力增加使定子和转子偏心量近似为零（微小偏心量所排出流量只补偿内泄漏）时，泵的输出流量为零。 此时泵的压力pC称为泵的极限工作压力。pB称为限定压力（即保持原偏心量e0不变时的最大工作压力）。,限压式变量泵的流量压力特性曲线,3限压式变量叶片泵的调整和应用,例：某限压泵原特性曲线如图中曲线I所示，若机床快进时所需泵的工作压力为1MPa，流量为30L
11、/min，工进时泵的工作压力为4MPa，所需要流量为5L/min，调整泵的q-p特性曲线以满足工作需要。,限压式变量叶片泵q-p特性曲线调整,三、叶片泵的常见故障及排除方法,2.4 柱塞泵,一、径向柱塞泵工作原理,径向柱塞泵工作原理图 1-转子 2-定子 3-柱塞 4-配油筒套 5-配油轴,二、轴向柱塞泵,1.轴向柱塞泵工作原理,轴向柱塞泵工作原理图 1-倾斜盘 2-滑履 3-压板 4-内套筒 5-柱塞 6-弹簧 7-缸体 8-外套筒 9-传动轴 10-配油盘,2.轴向柱塞泵的典型结构,典型结构 SCY14-1型轴向柱塞泵结构图,2.轴向柱塞泵的典型结构,三、柱塞泵的常见故障及排除方法,本章小
12、结,1.液压泵是液压系统的动力元件，用来将机械能转换为液体压力能。本章主要介绍了齿轮泵、叶片泵和柱塞泵三大类型液压泵的工作原理、工作特点、典型结构及特点，并针对泵的常见故障，提出了解决措施。,本章小结,2.在设计液压系统时，应根据设备的工作情况和系统的工作压力、流量、工作性能合理地选用液压泵。,液压泵的合理选用,一般在负载小、功率小的液压设备，可用齿轮泵、双作用叶片泵； 精度较高的机械设备（磨床），可用双作用叶片泵等； 在负载较大并有快速和慢速工作行程的机械设备（组合机床），可选用限压式变量叶片泵和双联叶片泵；,液压泵的合理选用,负载大、功率大的设备（刨床、拉床、压力机）可选用柱塞泵； 机械设备的辅助装置如送料、夹紧等不重要场合，可选用价格低廉的齿轮泵。,
