液壓系統(tǒng)的能源裝置

§4-1油泵的基本概念§4-2齒輪泵§4-3葉片式油泵§4-4柱塞式油泵§4-5蓄能器§4-6液壓系統(tǒng)中的其他裝置第四章液壓系統(tǒng)的能源裝置一、油泵的工作原理和油泵的種類1.工作原理:液壓泵靠容積變化的原理工作?！?-1油泵的基本概念

（一）工作原理——運(yùn)動分析2.容積式泵的特點(diǎn):1）有若干個密封的工作腔。

2）工作時，容積的大小可交替變化。容積增大產(chǎn)生真空吸入液體，容積減小排出液體，由吸油到排油的轉(zhuǎn)換稱為配流。吸油腔的壓力決定于吸油高度及吸油管的壓力損失，排油腔的壓力決定于負(fù)載和排油管的壓力損失。

3）泵排出的理論流量僅由泵的幾何尺寸和速度決定，與排油壓力無關(guān)。3.油泵的種類

1）按單位時間內(nèi)輸出油液的體積能否調(diào)節(jié)可分為定量泵和變量泵。

2）按泵的結(jié)構(gòu)（構(gòu)成密封工作容積的方法）可分為：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵三大類一、油泵的工作原理和油泵的種類

二、油泵的壓力、流量、容積效率1.額定壓力泵銘牌上所標(biāo)的“額定壓力”是指泵的密封能力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可以使它達(dá)到的，但正常工作時不允許超過的最大工作壓力。2.工作壓力指泵工作時的實(shí)際輸出壓力。油泵的工作壓力的高低取決于負(fù)載的大小。3.排量油泵每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)所排出的液體體積（與轉(zhuǎn)速無關(guān)）q(ml/r)。4.流量油泵單位時間內(nèi)輸出的油液的體積（l/min），油泵的流量與油泵輸出的壓力無直接關(guān)系，但由于各零件間有間隙存在要產(chǎn)生泄漏，故有

Q實(shí)＝Q理－Q5.額定流量指泵在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下該泵輸出的實(shí)際流量。6容積效率（圖4-2）

三、泵的功率和效率1.泵的輸出功率：2.電機(jī)的輸入功率：3.泵的實(shí)際輸出功率：

4.油泵所需的實(shí)際輸入功率：

5.效率:四、油泵的表示符號一、工作原理二、齒輪泵的流量三、低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)

四、高壓齒輪泵五、齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用六、其它型式的齒輪油泵§4-2齒輪泵

一、工作原理1.密封工作腔：由殼體、端蓋、齒輪的各齒槽組成.2.齒輪按圖中旋轉(zhuǎn)時，左側(cè)吸油腔由于嚙合著的輪齒逐漸脫開，密封工作容積逐漸增大，形成部分真空，吸入油液，隨齒輪旋轉(zhuǎn)帶到壓油腔，壓油腔齒輪逐漸進(jìn)入嚙合，密封工作腔容積不斷減小，油液被擠壓出去，完成壓油過程。二、齒輪泵的流量1.排量式中D＝mz——節(jié)圓直徑

h＝2m——齒輪有效高度

z——齒數(shù)

m——模數(shù)

b——齒寬 二、齒輪泵的流量2.流量式中 K——修正系數(shù)K＝1.05～1.15低壓泵取 K＝1.052K＝6.66高壓泵取 K＝1.1142K＝7通常 z＝13～19壓力角 ＝20為了避免根切采用正移距修正方法。三、低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)1.CB－B型低壓齒輪泵結(jié)構(gòu)簡介（圖4-5）2.特點(diǎn)

1）結(jié)構(gòu)簡單，零件工藝性好，齒輪端面處的軸向間隙在零件磨損后不能自動補(bǔ)償。

2）存在徑向不平衡力（作用在軸承上，影響軸承壽命）。（圖4-6）

3）困油現(xiàn)象（圖4-7）

4）泄漏三、低壓齒輪泵的結(jié)構(gòu)四、高壓齒輪泵泄漏徑向力不平衡1.優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝性好，價格便宜，自吸能力較好，抗污染能力強(qiáng)，而且能耐沖擊性負(fù)載。2.缺點(diǎn)：流量脈動大，泄漏大，噪聲大，效率低，零件的互換性差，磨損后不易修復(fù)。3.應(yīng)用：用于環(huán)境差、精度要求不高的場合，通常p<10MPa，如工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械等。五、齒輪泵的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用1.螺桿泵2.擺線齒輪泵3.螺桿泵六、其它型式的齒輪油泵（一）結(jié)構(gòu)及工作原理1.單螺桿泵（圖6-11）六、其它型式的齒輪油泵——螺桿泵（一）結(jié)構(gòu)及工作原理2.雙螺桿泵（圖6-12）六、其它型式的齒輪油泵——螺桿泵（一）結(jié)構(gòu)及工作原理3.三螺桿泵六、其它型式的齒輪油泵——螺桿泵（二）特點(diǎn)

1.流量均勻，無脈動。

2.無往復(fù)運(yùn)動零件，不受慣性力影響，轉(zhuǎn)速高（1500～3000rpm），運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小。

3.具有自吸能力，不必灌泵就可啟動。

4.可輸送氣液混合和含少量固體顆粒的懸浮液。

5.結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，使用方便六、其它型式的齒輪油泵——螺桿泵一、基本結(jié)構(gòu)（圖4-10）二、單作用式葉片泵三、雙作用葉片泵四、葉片泵的應(yīng)用五、高壓葉片泵的特點(diǎn)§4-3葉片式油泵1.單作用式2.雙作用式一、基本結(jié)構(gòu)（圖4-10）二、單作用式葉片泵1.工作原理二、單作用式葉片泵2.排量（圖4-11）二、單作用式葉片泵流量3.特點(diǎn)

1）偏心量e決定排量的大小

2）改變旋轉(zhuǎn)方向可以改變排油方向，改變偏心距e的方向，也可改變吸排油方向（注：葉片的方向不一樣，要采取措施解決，可采用雙葉片）。

3）單作用泵的軸承受一液壓不平衡力。二、單作用式葉片泵二、單作用式葉片泵4.變量葉片泵1）工作原理壓力油二、單作用式葉片泵2）調(diào)節(jié)原理圖（4-12）（圖4-13）實(shí)際調(diào)節(jié)方法：（圖4-14）①p限可用螺釘調(diào)節(jié)彈簧預(yù)壓縮量，曲線左右動。②emax可通過偏心量調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)，改變最大流量，曲線上下移動。③曲線的斜率可通過改變彈簧的剛度K來實(shí)現(xiàn)，剛度K越小，曲線越陡。

三、雙作用葉片泵1.工作原理2.區(qū)別與YB型雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）定子曲線不是圓形的，由過渡曲線與圓弧曲線相聯(lián)接，為了使葉片在運(yùn)轉(zhuǎn)中不與定子產(chǎn)生沖擊，要求過渡曲線為等加速和等減速曲線：

2）定子、轉(zhuǎn)子同心安裝；

3）葉片前傾安裝；

4）吸、排油腔對稱，轉(zhuǎn)子上液壓力平衡；

5）不能變量；

6）改變轉(zhuǎn)向可以變向三、雙作用葉片泵三、雙作用葉片泵3.雙作用葉片泵的平均流量排量:三、雙作用葉片泵

流量:4.YB型雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）葉片與槽的配合間隙2）定子曲線3）配油盤（圖4-19）（圖4-20）4）葉片傾角（圖4-21）三、雙作用葉片泵三、雙作用葉片泵1.用于中低壓、要求較高的系統(tǒng)中。2.油液粘度要合適，轉(zhuǎn)速不能太低，500～1500rpm。3.要注意油液的清潔，油不清潔容易使葉片卡死。4.通常只能單方向旋轉(zhuǎn)，如果旋轉(zhuǎn)方向錯誤，會造成葉片折斷。四、葉片泵的應(yīng)用葉片卸荷的方法采用雙葉片結(jié)構(gòu)在葉片根部裝彈簧采取母子式結(jié)構(gòu)（也稱復(fù)合葉片式）五、高壓葉片泵的特點(diǎn)一、柱塞式油泵的特點(diǎn)及類型二、斜盤式軸向柱塞泵三、斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)四、各類泵性能特點(diǎn)比較及應(yīng)用§4-4柱塞式油泵1.特點(diǎn):1）工作壓力高，容積效率高，p＝20～40MPa，Pmax可到100MPa；

2）流量大，易于實(shí)現(xiàn)變量；

3）主要零件均受壓，使材料的強(qiáng)度得以充分利用，壽命長，單位功率重量小。一、柱塞式油泵的特點(diǎn)及類型2.類型

1）徑向柱塞泵：柱塞在缸體內(nèi)成徑向分布；

2）軸向柱塞泵：缸體內(nèi)柱塞的中心線與缸體的軸線平行；

a.斜盤式：驅(qū)動軸的軸線與缸體的軸線方向一致；

b.斜軸式：驅(qū)動軸的軸線與缸體的軸線方向不一致。一、柱塞式油泵的特點(diǎn)及類型一、柱塞式油泵的特點(diǎn)及類型1.組成2.工作原理二、斜盤式軸向柱塞泵3.流量排量:流量 4.特點(diǎn)

1）利用斜盤吸排運(yùn)動，屬于單作用泵。

2）改變斜盤傾角r的大小可以改變密封工作腔最大容積的大小，即改變r的大小可以改變排量和流量。二、斜盤式軸向柱塞泵1.組成圖4-22（彩圖16、17、P52、53）1.CY14-1系列油泵的主體部分結(jié)構(gòu)（圖4-23）三、斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)吸排油過程三、斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)2.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)1）兩對高速相對運(yùn)動副均采用靜壓軸承結(jié)構(gòu)；①滑靴對斜盤運(yùn)動副（圖4-24）②缸體與配油盤摩擦副（圖4-25）2）傾復(fù)力矩的平衡：正確選用滾柱軸承的尺寸規(guī)格，合理布置位置。3）配油盤的結(jié)構(gòu)及消震措施：①吸排油槽間過渡區(qū)開有若干盲孔，用來儲油以防止缸體在該區(qū)域滑動時出現(xiàn)干摩擦。②在過渡區(qū)開有阻尼孔，與配油盤底部泵體上的吸排油腔相通，用來消除柱塞孔與配油盤的吸排油腔相通時的液壓沖擊。③吸排油槽中間有薄片相連以增加配油盤的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛度，配油盤的外緣輔助支承帶上開有泄油槽和徑向淺槽，用以儲油和潤滑。三、斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)3.變量機(jī)構(gòu)1）手動變量機(jī)構(gòu)2）壓力補(bǔ)償變量機(jī)構(gòu)三、斜盤式軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)四、各類泵性能特點(diǎn)比較及應(yīng)用一、蓄能器的用途二、蓄能器的種類和結(jié)構(gòu)三、氣囊式蓄能器的容積計(jì)算四、蓄能器的安裝使用§4-5蓄能器1.貯能2.保壓3.吸收沖擊和壓力脈動一、蓄能器的用途二、蓄能器的種類和結(jié)構(gòu)1.動式（垂錘式）2.彈簧式3.充氣式

1）氣液直接接觸式

2）活塞式

3）氣囊式貯能器的三種工作狀態(tài)： 由玻意爾氣體定律：n——多變指數(shù)Vi——pi下的氣體體積三、氣囊式蓄能器的容積計(jì)算三、氣囊式蓄能器的容積計(jì)算三、氣囊式蓄能器的容積計(jì)算①當(dāng)蓄能器排油緩慢n=1②當(dāng)蓄能器排油時間較快n=1.4充氣壓力p0、系統(tǒng)最低工作壓力p2的取：a）折合型氣囊式蓄能器0.8～0.95b）波紋型氣囊 0.6～0.65c）活塞式蓄能器 0.8～0.9d）氣液直接接觸式 0.7～0.85蓄能器的壓力波動值可取 左右V——工作容積，由工作周期中所需的流量確定；V0——由V查表選取V0的標(biāo)準(zhǔn)值。1.充氣前應(yīng)將少量工作油灌入殼體以便潤滑（10%），以防膠囊損壞；2.所充氣體應(yīng)是氮?dú)獾榷栊詺怏w；3.蓄能器原則上應(yīng)該油口向下垂直安裝，以防皮囊與殼體單邊接觸加快磨損；4.蓄能器與泵之間多設(shè)單向閥，以防泵停止工作時油倒流，在蓄能器與管路系統(tǒng)間應(yīng)設(shè)截止閥，以便充氣和檢修；5.作為緩沖和削減壓力脈動時，應(yīng)盡量靠近沖擊和振動的地方安裝；6.一般每六個月檢查一次充氣壓力，使之保持要求的預(yù)壓。四、蓄能器的安裝使用一、油箱二、濾油器三、熱交換器§4-6液壓系統(tǒng)中的其他裝置一、油箱1.作用2.油箱的結(jié)構(gòu)（圖4-35）3.油箱容量的計(jì)算二、濾油器1.作用2.過濾精度粗濾： d>0.01mm＝10m

普遍濾油器d＝0.1～0.01mm

＝10～100m精濾： d＝0.01～0.005＝5～10m特精濾：d＝0.005～0.001＝1～5m二、濾油器3.濾油器的形式（圖4-36）1）網(wǎng)式濾油器2）線隙式（圖4-37）3）紙芯式（圖4-38）4）金屬燒結(jié)式（圖4-39）二、濾油器1）有足夠的通油能力：要求流量大于系統(tǒng)實(shí)際流量的2倍以上。一般取Q濾＝(2～3)Q泵對自行設(shè)計(jì)的通流面積