理论教育 液压泵及其工作原理

液压泵及其工作原理

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:液压泵是液压系统最主要的部件,它主要有齿轮泵、叶片泵、柱塞泵三类,其结构原理分别如下。图8.2-4c所示的双作用泵的结构原理和单作用泵类似,但其定子内表面呈椭圆,且定子和转子同心。

液压泵及其工作原理

液压泵是液压系统最主要的部件,它主要有齿轮泵、叶片泵柱塞泵三类,其结构原理分别如下。

1.齿轮泵

齿轮泵是依靠泵缸和啮合齿轮间所形成的工作容积变化来输送液体或使之增压的回转泵,它主要有外啮合和内啮合两种结构。

(1)外啮合泵

外啮合齿轮泵的结构与原理如图8.2-2所示,它主要由主动齿轮、从动齿轮、泵体、泵盖和安全阀等部件组成。泵体、泵盖和齿轮构成的密封空间称为齿轮泵的工作室,进油侧称为吸入室,出油侧称为排出室。

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图8.2-2 外啮合齿轮泵的结构原理

1—泵体 2—主动齿轮 3—安全阀 4—调节螺母 5—从动齿轮

齿轮泵工作时,其主动齿轮2在电动机的带动下旋转,它还可同时带动从动齿轮2旋转,这时,吸入室的啮合齿将逐渐分开、容积增大、压力降低,液压油可在大气压的作用下吸入泵内。吸入的液体将分别由主动齿轮和从动齿轮,分两路从齿槽推送到排出室,由于齿轮的持续旋转,排出室的油液将受连续挤压形成压力。为了防止排出室油压的无限制升高,泵体上1装有安全阀3,当排出室的油压超过规定值时,油液可自动顶开安全阀,使高压油液返回到吸入室。

(2)内啮合泵

内啮合齿轮泵的结构与原理如图8.2-3所示,它由一对相互啮合的内齿轮及月牙形件、泵壳等部件构成,月牙形件4的作用是将吸入室和排出室隔开。当主动齿轮在电动机带动下旋转时,在齿轮脱开啮合的吸入室将形成局部真空,液压油可在大气压的作用下吸入泵内,然后沿月牙形件的内外两侧,分两路进入排出室、形成压力。

齿轮泵具有自吸功能,其流量与排出室的压力无关,且结构简单、体积小、工作可靠、制造维修方便,但其工作效率较低、运行噪声和振动大、易磨损,多用于低压、对系统稳定性要求不高的场合。齿轮泵的温度一般在70℃以下,流量范围一般为0.045~30m3/h,压力为0.7~20MPa,工作转速为1200~4000r/min。

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图8.2-3 内啮合齿轮泵的结构原理

1—吸入室 2—排出室 3—从动齿轮 4—月牙形件 5—主动齿轮

2.叶片泵(www.daowen.com)

叶片泵是利用偏心叶片转动时所形成的工作容积变化,来输送液体或使之增压的回转泵,分为单作用和双作用两类,其结构原理如图8.2-4所示。

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图8.2-4 叶片泵的结构原理

1—吸入室 2—叶片 3—泵体 4—定子 5—转子 6—排出室

图8.2-4a所示的单作用泵由泵体、定子、转子、叶片、配油盘、端盖等部件组成。定子4内表面加工成圆柱形孔,转子5和定子偏心安装,叶片2安装在转子上、并可向外滑动。当叶片泵工作时,电动机驱动将转子转动,叶片将在离心力及根部压力油的作用下、向外伸出,使顶部贴紧定子内表面,这样便可在两相邻叶片、配油盘、定子和转子间形成了数个密封的工作腔。当转子逆时针旋转时,吸入室的容积增大、压力降低,液压油可在大气压的作用下吸入泵内;排出室的容积缩小,油液将受连续挤压形成压力。以上叶片泵在转子转过一圈时,将各进行一次吸油、压油,因此称单作用泵;另外,由于转子受到径向液压不平衡作用力,又称非平衡式泵。单作用叶片泵可通过调节定子和转子的偏心量,改变油泵的流量,故属于变量泵的范畴

图8.2-4c所示的双作用泵的结构原理和单作用泵类似,但其定子内表面呈椭圆,且定子和转子同心。当转子逆时针旋转时,右上角和左下角的吸入室容积增大,液压油可在大气压的作用下吸入泵内;右下角和左上角的排出室容积减小,油液将受连续挤压形成压力。这种泵的转子每转一转,可完成两次吸油和压油动作,因此称双作用叶片泵;同时,由于两个吸油区和压油区径向对称,转子上的液压力径向平衡,故又称为平衡式叶片泵。

叶片泵按压力等级分为中低压(7MPa以下),中高压(7~16MPa)和高压(20~30MPa)三类。叶片泵的体积小、重量轻、受力平衡、流量稳定、运转平稳、运行噪声小,但其结构复杂、吸入性能较差、实用的工况范围较窄,同时对油液的质量要求较高。

3.柱塞泵

柱塞泵是依靠柱塞在缸体内的往复运动,使工作容积发生变化,来输送液体或使之增压的回转泵,分斜盘式和斜轴式两类,斜盘式柱塞泵的结构原理如图8.2-5所示。

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图8.2-5 斜盘式柱塞泵的结构原理

1—斜盘 2—柱塞 3—缸体 4—配油盘 5—传动轴 6—吸入室 7—排出室

图8.2-5中的斜盘1和配油盘4是固定不动的,柱塞2可依靠机械装置或低压油压紧在斜盘1上;泵工作时,驱动电动机可通过传动轴5带动缸体3、柱塞2转动;柱塞2可在斜盘1的斜面作用下,形成半周伸出、半周压缩的往复运动。在柱塞伸出的半周,油缸容积增大,液压油可在大气压的作用下从配油盘吸入油缸;在柱塞压缩的半周,油缸容积减小,油液将受挤压形成压力。柱塞泵可通过改变斜盘的倾斜角,改变柱塞行程、调节流量,故属于变量泵的范畴。

柱塞泵具有压力高、结构紧凑、效率高和流量调节方便等优点,可广泛应用于高压、大流量的液压系统。

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