液压与气动03液压泵和液压马达

1、机械工程系机械工程系 雷志强雷志强 第三章第三章 液压泵和液压马达液压泵和液压马达 液压泵概述1 齿轮泵2 叶片泵3 柱塞泵4 螺杆泵及液压泵的选用5 液压马达6 第一节 液压泵概述 图3-1 液压泵的工作原理图 1-缸体 2-偏心轮 3-柱塞 4-弹簧 5-吸油阀 6-排油阀 A-偏心轮左死点 B-偏心轮右死点 1 2 A O B 3 4 5 6 第一节第一节 液压泵概述液压泵概述 一、液压泵的工作原理一、液压泵的工作原理 n液压泵正常工作必备的条件 n1、具有密封容积 n2、密封容积能交替变化 n3、配流装置 n4、油箱必须和大气相通 二、常用液压泵种类和图形符号二、常用液压泵种类和图形符

2、号 螺杆泵 卧式径向柱塞泵 回转式径向柱塞泵 径向柱塞泵 可变量斜轴式轴向柱塞泵 可变量斜盘式轴向柱塞泵 轴向柱塞泵 柱塞泵 双作用叶片泵 单作用叶片泵 叶片泵 内啮合齿轮泵 外啮合齿轮泵 齿轮泵 液压泵 二、常用液压泵种类和图形符号二、常用液压泵种类和图形符号 n液压泵职能符号（国家及ISO标准） 特 性 分 类 单向定量 双向 定量 单向 变量 双向 变量 液压泵 图334 三、液压泵的性能参数三、液压泵的性能参数 n1、压力(工作压力、额定压力、最大压力) n2、排量 、流量 n3、液压泵的功率和效率 n4、转速 n5、自吸能力 1、液压泵的压力、液压泵的压力 n工作压力 取决于负载 n

3、额定压力 n压力单位 MPa bar 2、液压泵的排量和流量、液压泵的排量和流量 n排量V n n液压泵的功率和效率 n t q q q 额定流量 实际流量 理论流量 THANKS 作业： 1、画液压泵图形符号 2、液压泵正常工作的必备条件 3、P37习题3-5 第二节第二节 常用液压泵的工作原理和应用常用液压泵的工作原理和应用 螺杆泵 卧式径向柱塞泵 回转式径向柱塞泵 径向柱塞泵 可变量斜轴式轴向柱塞泵 可变量斜盘式轴向柱塞泵 轴向柱塞泵 柱塞泵 双作用叶片泵 单作用叶片泵 叶片泵 内啮合齿轮泵 外啮合齿轮泵 齿轮泵 液压泵 一、齿轮泵一、齿轮泵 一、齿轮泵一、齿轮泵 1、外啮合齿轮泵、外啮

4、合齿轮泵 1）、外啮合齿轮泵结构）、外啮合齿轮泵结构 2）外啮合齿轮泵常见问题）外啮合齿轮泵常见问题 1. 困油现象 1) 产生原因： 1，构成闭死容积Vb Vb由大小，p， 油液发热，轴承磨损。 Vb由小大，p ， 汽蚀、噪声、振动、金属表面剥蚀。 2) 危害：影响工作、缩短寿命 3) 措施：开卸荷槽 原则： Vb由大小，与压油腔相通 Vb由小大，与吸油腔相通 保证吸、压油腔始终不通 吸压 2）外啮合齿轮泵常见问题）外啮合齿轮泵常见问题 2. 泄漏问题 1) 泄漏途径：轴向间隙 80% ql 径向间隙 15% ql 啮合处 5% ql 2) 危害：v 3) 防泄措施： a) 减小轴向间隙 b

5、) 轴向间隙补偿装置 浮动侧板 浮动轴套 2）外啮合齿轮泵常见问题）外啮合齿轮泵常见问题 3. 径向力不平衡 1）原因：径向液压力分布 不均 啮合力 2）危害：轴承磨损、刮壳。 3）措施：缩小压油口，增 加径向间隙。 压油口缩小后， 安装时注意不能反转。 3）外啮合齿轮泵优缺点与用途）外啮合齿轮泵优缺点与用途 优点：体积小，重量轻，结构紧凑，工作 可靠，自吸性能好，对油液污染不敏感， 便于制造、维修。 缺点：效率低，流量脉动大，噪声高。 用途：工程机械、机床低压系统。 2、内啮合齿轮泵、内啮合齿轮泵 1. 渐开线齿轮泵 特点: n结构紧凑，尺 寸小，重量轻 n流量脉动小， 噪声小。 2、内啮合

6、齿轮泵、内啮合齿轮泵 2. 摆线齿轮泵（转子泵） 特点: 结构简单，体积小 重叠系数大，传动平稳 吸油条件好 脉动小，噪声小 齿形复杂，加工精度要 求高，造价高。 应用：机床低压系统 3、齿轮泵的常见故障及排除方法齿轮泵的常见故障及排除方法 故障现象产 生 原 因排 除 方 法 噪声大 1吸油管接头、泵体与泵盖的接合面、堵头和泵轴密封圈等处密封不 良，有空气被吸入 2泵盖螺钉松动 3泵与联轴器不同心或松动 4齿轮齿形精度太低或接触不良 5齿轮轴向间隙过小 6齿轮内孔与端面垂直度或泵盖上两孔平行度超差 7泵盖修磨后，两卸荷槽距离增大， 产生困油 8滚针轴承等零件损坏 9装配不良，如主轴转一周有时

7、轻时重现象 1用涂脂法查出泄漏处。用密封胶涂敷管接头并拧紧； 修磨泵体与泵盖结合面保证平面度不超过0.005mm； 用环氧树脂黏结剂涂敷堵头配合面再压进；更换密 封圈 2适当拧紧 3重新安装，使其同心，紧固连接件 4更换齿轮或研磨修整 5配磨齿轮、泵体和泵盖 6检查并修复有关零件 7修整卸荷槽，保证两槽距离 8拆检，更换损坏件 9拆检，重装调整 流量不足或压力 不能升高 1齿轮端面与泵盖接合面严重拉伤， 使轴向间隙过大 2径向不平衡力使齿轮轴变形碰擦泵体，增大径向间隙 3泵盖螺钉过松 4中、高压泵弓形密封圈破坏、或侧板磨损严重 1修磨齿轮及泵盖端面，并清除齿形上毛刺 2校正或更换齿轮轴 3适当

8、拧紧 4更换零件 过热 1轴向间隙与径向间隙过小 2侧板和轴套与齿轮端面严重摩擦 1检测泵体、齿轮，重配间隙 2修理或更换侧板和轴套 二、叶片泵二、叶片泵 双作用叶片马达单作用变量叶片泵 （一）、定量叶片泵（一）、定量叶片泵 叶片泵根据泵的排量是否可调节，分为定量叶片泵和变量叶片泵 定 量 叶 片 泵 工 作 原 理 1 2 3 4 6 5 压油口（1）吸油口（6） 配油盘（5） 叶片（4） 定子（3） 转子（2） 端盖 1、单作用叶片泵、单作用叶片泵 特点： 1、转子每转一周，每个叶片 伸缩一次，完成一次吸油压油 2、转子受单方向不平衡作用 力，轴负载大 3、改变偏心距即改变排量 1、单作用

9、叶片泵、单作用叶片泵 1）流量计算 v beDnq2 偏心距 定子直径 转子转速 叶片宽度 e D n b 1、单作用叶片泵、单作用叶片泵 2）流量的脉动性 2 sin2 4 sin2 2 2 q 叶片数量为偶数时 叶片数量为奇数时 叶片之间的夹角 流量的脉动性 q 叶片越多，脉动性越小 单作用叶片泵的叶片数量为奇数，常用的是13和15 1、单作用叶片泵、单作用叶片泵 3）特点 1)改变偏心，可作变量泵 2)在压油区叶片底部通压 力油使叶片与定子可靠接 触；吸油区与吸油腔通， 惯性作用伸出 3)径向力不平衡 2、双作用叶片泵、双作用叶片泵 2、双作用叶片泵、双作用叶片泵 2、双作用叶片泵、双作

10、用叶片泵 2、流量计算 v rRbnq 22 2 转子转速 叶片宽度 短半径 长半径 n b r R 3、流量脉动性 0 q 叶片厚度、加工精度，泄露因素等 叶片数取12或16（4的倍数脉动小） 3、双联叶片泵和双级叶片泵、双联叶片泵和双级叶片泵 双联叶片泵是由两个单级叶片泵装在一个泵体内在油路上并联 组成。两个叶片泵的转子由同一传动轴带动旋转,有各自独立的 出油口,两个泵可以是相等流量的,也可以是不等流量的。 双联叶片泵常用于有快速进给和工作进给要求的机械加工的专 用机床中,这时双联泵由一小流量和一大流量泵组成。当快速进 给时,两个泵同时供油(此时压力较低),当工作进给时,由小流量泵 供油(

11、此时压力较高),同时在油路系统上使大流量泵卸荷,这与采 用一个高压大流量的泵相比,可以节省能源,减少油液发热。这 种双联叶片泵也常用于机床液压系统中需要两个互不影响的独 立油路中。 （1）双联叶片泵 3、双联叶片泵和双级叶片泵、双联叶片泵和双级叶片泵 （2）双级叶片泵 双级叶片泵实际上是将两个双作用叶片泵安装在一个泵体内， 将其油路串联而成，两个转子由同一传动轴转动。它的压力 可达到原叶片泵的两倍。 （二）、变量叶片泵（二）、变量叶片泵 恒压式 恒流量式 限压式 自动调节 手动调节 变量叶片泵（单作用） 1、外反馈限压式变量泵的工作原理、外反馈限压式变量泵的工作原理 2、外反馈限压式变量泵的工

12、作原理、外反馈限压式变量泵的工作原理 3、内反馈限压式变量泵工作原理、内反馈限压式变量泵工作原理 3、内反馈限压式变量泵工作原理、内反馈限压式变量泵工作原理 （三）、叶片泵的特点（三）、叶片泵的特点 流量均匀,运转平稳,噪音小,可制成多联; 容积效率高（相对齿轮泵）; 可以变量(单作用); 自吸能力差; 对污物敏感; 结构复杂，加工精度要求高。 三、柱塞泵三、柱塞泵 （一）径向柱塞泵（一）径向柱塞泵 n运用：拉床、压力机等需要运用：拉床、压力机等需要高压高压的设备上。的设备上。 n优点：优点：性能稳定，耐冲击性好性能稳定，耐冲击性好，工作可靠，寿命长，工作可靠，寿命长 n缺点：结构复杂，外形尺

13、寸和质量较大缺点：结构复杂，外形尺寸和质量较大 （一）径向柱塞泵（一）径向柱塞泵 （一）径向柱塞泵（一）径向柱塞泵 （一）径向柱塞泵（一）径向柱塞泵 （一）径向柱塞泵（一）径向柱塞泵 （一）径向柱塞泵（一）径向柱塞泵 理论排量： ezdV 2 2 1 实际流量： vt ezndq 2 2 1 奇数柱塞要比偶数柱塞的的瞬时流量脉动小得多， 所以径向柱塞泵采用奇数柱塞。 （二）轴向柱塞泵（二）轴向柱塞泵 1、斜盘式轴向柱塞泵、斜盘式轴向柱塞泵 1、斜盘式轴向柱塞泵、斜盘式轴向柱塞泵 多个柱塞配置在一个共 同缸体的圆周上，均匀分 布 柱塞中心线和缸体中心 线平行 斜盘轴线与缸体轴线倾 斜一角度 配油

14、盘左侧吸油口，右 侧压油口 缸体每转l周，每个柱塞 各完成吸、压油1次 斜盘倾角不变为定量泵， 若可调，为变量泵 2、斜轴式轴向柱塞泵、斜轴式轴向柱塞泵 1 23 4 5b 5a 排油腔吸油腔 1-法兰传动轴；2-连杆；3-缸体；4-柱塞；5-配流盘 2、斜轴式轴向柱塞泵、斜轴式轴向柱塞泵 2、斜轴式轴向柱塞泵、斜轴式轴向柱塞泵 3、斜盘式与斜轴式的异同、斜盘式与斜轴式的异同 斜轴泵：斜轴泵：缸体中心线与传动轴成一个交角。柱塞不受侧向力 作用，缸体产生倾覆力矩较小，轴倾角可达25-30 度.抗扭振性能不好，集成化困难。变量机构驱动 缸体摆动，变量响应速度慢。 斜盘泵：斜盘泵：缸体中心线与传动轴

15、重合。靠斜盘推动柱塞做直线 反复运动。柱塞受侧向力作用，对缸体产生倾覆力 矩，故斜盘角一般小于20度抗扭振性能好，集成化 容易。变量机构驱动斜盘摆动，惯性力小，变量响 应速度快。 四、螺杆泵四、螺杆泵 第三节第三节 液压泵的选用液压泵的选用 第三节第三节 液压泵的选用液压泵的选用 第四节第四节 液压马达液压马达 液压执行元件是将液压泵提供的液压能 转变为机械能的能量转换装置，它包括 液压缸和液压马达。液压马达习惯上是 指输出旋转运动的液压执行元件，而把 输出直线运动(其中包括输出摆动运动)的 液压执行元件称为液压缸。 一、液压马达的分类及应用一、液压马达的分类及应用 摆线马达 双斜盘轴向柱塞马

16、达 中速中转矩马达 摆缸式 内曲线式 曲轴连杆式 ）低速大转矩马达（转速 轴向柱塞马达 叶片马达 内啮合 外啮合 齿轮马达 ）高速小转矩马达（转速 液压马达 min/100 min/600 r r 二、液压马达的工作原理二、液压马达的工作原理 1、液压马达的图形符号、液压马达的图形符号 2、叶片式液压马达工作原理、叶片式液压马达工作原理 2、叶片式液压马达工作原理、叶片式液压马达工作原理 3、柱塞式液压马达工作原理、柱塞式液压马达工作原理 三、液压马达的主要参数三、液压马达的主要参数 1、工作压力和额定压力工作压力和额定压力 工作压力是指马达实际工作时的压力。 额定压力是指马达在正常工作条件下，按试验标准规定能连续运转 的最高压力。 2、排量和理论流量排量和理论流量 排量是指在没有泄漏的情况下，马达轴旋转一周所需输入的液体 体积。 理论流量是指在没有泄漏的情况下，达到要求转速所需输入液体 的流量。 三、液压马达的主要参数三、液压马达的主要参数 3、功率和效率 容积效率：由于有泄漏损失，为了达到液压马达所要求的转速， 实际输入的流量 必须大于理论输入流量 ，容积效率为 机械效率：由于有磨擦损失，液压马达的实际