第一章 液压泵

1、液压理论与维护课程1 液压理论与维护课程2一、液压泵基本原理与分类一、液压泵基本原理与分类 液压泵是液压传动系统中的能量转换元件，是液压传动系液压泵是液压传动系统中的能量转换元件，是液压传动系统的动力元件。液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成统的动力元件。液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成油液的压力能再输入到系统中去。油液的压力能再输入到系统中去。 液压泵按其工作原理和结构可分为容积式和非容积式两类。液压泵按其工作原理和结构可分为容积式和非容积式两类。为获得较高的工作压力，在液压传动系统中为获得较高的工作压力，在液压传动系统中, ,通常采用容积式通常采用容积式泵。泵。（一）（一）容积

2、泵的工作原理容积泵的工作原理 容积泵的工作原理：依靠液压泵密封的工作腔容积大小的容积泵的工作原理：依靠液压泵密封的工作腔容积大小的交替变化，实现液体的吸入与输出。交替变化，实现液体的吸入与输出。液压理论与维护课程3（一）（一）容积泵的工作原理容积泵的工作原理工作原理：工作原理：液压泵吸油时，油箱的油液在大气压作用下使吸油液压泵吸油时，油箱的油液在大气压作用下使吸油阀开启，而压油阀在阀的弹簧作用下关闭；液压泵输油时，吸油阀开启，而压油阀在阀的弹簧作用下关闭；液压泵输油时，吸油阀在液压和弹簧作用下关闭，而压油阀在液压作用下开启。这种阀在液压和弹簧作用下关闭，而压油阀在液压作用下开启。这种吸入和输出

3、油液的转换，称为配流。吸入和输出油液的转换，称为配流。 液压泵的密封工作腔处于吸油时称为吸油腔，处于输油时称液压泵的密封工作腔处于吸油时称为吸油腔，处于输油时称为压油腔。吸油腔的压力取决于液压泵吸油口至油箱液面高度和为压油腔。吸油腔的压力取决于液压泵吸油口至油箱液面高度和吸油管路压力损失；压油腔压力决定于负载和压油管路压力损吸油管路压力损失；压油腔压力决定于负载和压油管路压力损失。失。构成液压泵的基本条件构成液压泵的基本条件:a)具有密封的工作腔；具有密封的工作腔；b)密封工作腔容积大小交替变化，变大时与吸油口相通，变小密封工作腔容积大小交替变化，变大时与吸油口相通，变小时与压油口相通；时与压

4、油口相通；c)吸油口和压油口不能连通。吸油口和压油口不能连通。液压理论与维护课程4（二）液压泵的分类（二）液压泵的分类液液 压压 泵泵齿轮泵齿轮泵叶片泵叶片泵柱塞泵柱塞泵螺杆泵螺杆泵外啮合式外啮合式内啮合式内啮合式 单作用叶片泵单作用叶片泵双作用叶片泵双作用叶片泵径向柱塞泵径向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵渐开线齿轮泵渐开线齿轮泵 摆线齿轮泵（转子泵）摆线齿轮泵（转子泵）缸体固定式（配流阀）缸体固定式（配流阀）缸体旋转式（配流轴）缸体旋转式（配流轴）斜轴式斜轴式 斜盘式斜盘式双杆泵双杆泵 三杆泵三杆泵定量泵定量泵变量泵变量泵叶片泵叶片泵径向柱塞泵径向柱塞泵轴向柱塞泵轴向柱塞泵斜轴式斜轴式斜盘式斜盘

5、式液压理论与维护课程5（二）液压泵的分类（二）液压泵的分类液液 压压 泵泵单向泵单向泵双向泵双向泵 定量泵定量泵变变量量泵泵定量泵定量泵变量变量泵泵液压理论与维护课程61. 1. 液压泵的压力液压泵的压力 工作压力工作压力：指液压泵的出口处的实际压力，其大小取决于负载。：指液压泵的出口处的实际压力，其大小取决于负载。 额定压力额定压力psps：指液压泵在连续使用中允许达到的最高压力。：指液压泵在连续使用中允许达到的最高压力。2. 液压泵的排量、流量液压泵的排量、流量排量排量V：指在没有泄漏情况下，泵轴转过一转时所能排出的油液体：指在没有泄漏情况下，泵轴转过一转时所能排出的油液体积。排量的大小仅

6、与液压泵的几何尺寸有关。积。排量的大小仅与液压泵的几何尺寸有关。液压泵的液压泵的流量流量可分为可分为理论流量理论流量、实际流量实际流量和和额定流量额定流量。理论流量理论流量qt：指在没有泄漏情况下，单位时间内所输出的油液体积：指在没有泄漏情况下，单位时间内所输出的油液体积。即。即 qt=Vn 单位：单位：m3/s、L/min实际流量实际流量q：指单位时间内实际输出的油液体积。：指单位时间内实际输出的油液体积。额定流量额定流量qs：指在额定转速和额定压力下输出的流量。：指在额定转速和额定压力下输出的流量。液压理论与维护课程73. 3. 功率与效率功率与效率输入功率输入功率P Pi i：驱动液压泵

7、轴的机械功率。：驱动液压泵轴的机械功率。输出功率输出功率P Po o：液压泵输出的液压功率。：液压泵输出的液压功率。理论功率：理论功率：P Pt t=pVn=T=pVn=Tt t=2T=2Tt tn n其中：泵的理论转距其中：泵的理论转距T Tt t=pV/(2)=pV/(2) 泵的角速度泵的角速度 泵的转速泵的转速n n液压理论与维护课程83. 3. 功率与效率功率与效率功率损失：功率损失：输入功率与输出功率之差。可分为输入功率与输出功率之差。可分为容积损失容积损失和和机械机械损失损失。 （1 1）容积损失）容积损失 V V：因内泄漏、气穴和油液在高压下受压缩而造：因内泄漏、气穴和油液在高压

8、下受压缩而造成的流量上的损失，内泄漏是主要原因。成的流量上的损失，内泄漏是主要原因。ttttVqqqqqqq 1 容容积积损损失失： q工作压力下泵的流量损失，即工作压力下泵的流量损失，即泄漏量泄漏量。泄漏泄漏是由于液压泵内工作构件之间存在间隙所造成的，泄漏油液的是由于液压泵内工作构件之间存在间隙所造成的，泄漏油液的流态可以看作为层流。流态可以看作为层流。 q=k1p k1为泄漏系数为泄漏系数VnpkqpktV1111 容容积积损损失失：液压理论与维护课程93. 3. 功率与效率功率与效率泵的输出压力越高，泄漏系数越大，泵的排量越小，泵的输出压力越高，泄漏系数越大，泵的排量越小，转速越低，容积

9、效率转速越低，容积效率v v就越小。就越小。（2）机械损失m：因泵内摩擦造成的转矩上的损失。若输出转矩为Tt，转矩损失为T，则：TTTttm 泵的总效率泵的总效率：液压泵输出的液压功率与输入的机械功率之比，液压泵输出的液压功率与输入的机械功率之比，也等于容积效率与也等于容积效率与机械效率之乘积。机械效率之乘积。mVioTpqPP 液压理论与维护课程104. 4. 液压泵的特性曲线液压泵的特性曲线容积效率V（或实际流量q）随压力增高而减小，压力p为零时，泄漏量q为零，容积效率V =100%，实际流量q等于理论流量qt。总效率随工作压力增高而增大，且有一个最高值。液压理论与维护课程11 按结构分，

10、齿轮泵可分为按结构分，齿轮泵可分为内啮合内啮合和和外啮合外啮合两种，其中外啮合两种，其中外啮合齿轮泵应用更广泛。齿轮泵应用更广泛。一、外齿轮啮合泵一、外齿轮啮合泵、工作原理、工作原理 泵的壳内装有一对相同的外啮合的齿轮，齿轮两侧靠端盖封闭。泵的壳内装有一对相同的外啮合的齿轮，齿轮两侧靠端盖封闭。壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封的工作腔。当齿轮壳体、端盖和齿轮的各个齿间槽组成了许多密封的工作腔。当齿轮旋转时，吸油腔由于啮合着的轮齿逐渐脱开，密封工作腔的容积逐旋转时，吸油腔由于啮合着的轮齿逐渐脱开，密封工作腔的容积逐渐增大，形成部分真空。油箱里的油液在大气压的作用下经吸油管渐增大，形成部

11、分真空。油箱里的油液在大气压的作用下经吸油管被吸人，充填所形成的部分真空，并随着齿轮旋转。当油液到达左被吸人，充填所形成的部分真空，并随着齿轮旋转。当油液到达左侧压油区时，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔的容积不侧压油区时，由于轮齿在这里逐渐进入啮合，密封工作腔的容积不断减小，因而油液被挤压出去。液压泵不断地旋转，吸油、压油过断减小，因而油液被挤压出去。液压泵不断地旋转，吸油、压油过程便连续进行。程便连续进行。 液压理论与维护课程122 2、流量与脉动、流量与脉动 齿轮泵每转一周把两个齿轮所有齿槽中所存的油液全部排出。齿轮泵每转一周把两个齿轮所有齿槽中所存的油液全部排出。若近似地认为齿槽

12、的容积等于轮齿的体积。若近似地认为齿槽的容积等于轮齿的体积。 若齿轮齿数为若齿轮齿数为Z Z、节圆直径为、节圆直径为D D、齿高为、齿高为h h、模数为、模数为mm、齿宽为、齿宽为b b ，则泵的排量为（齿槽容积稍大于轮齿体积）：，则泵的排量为（齿槽容积稍大于轮齿体积）： V=Dhb=2zm2b6.66 zm2b 泵的实际流量：泵的实际流量：q=q= 6.66 zm6.66 zm2 2bnbnv v 流量脉动：流量脉动：实际齿轮啮合中齿槽容积是变化的，瞬时流量有脉实际齿轮啮合中齿槽容积是变化的，瞬时流量有脉动，动，齿数越少齿数越少，其流量脉动率越大。其流量脉动率越大。脉动率脉动率为：为：qqq

13、minmax液压理论与维护课程133. 齿轮泵的结构及存在的问题1 1）困油现象）困油现象 为使传动平稳为使传动平稳， 啮合齿轮的重叠啮合齿轮的重叠( (啮合啮合) )系数系数必须大于必须大于1 1，即存在着两对轮齿同时啃合的情况。即存在着两对轮齿同时啃合的情况。有一部分油液被困在两对轮齿啮合点之间的密封有一部分油液被困在两对轮齿啮合点之间的密封腔内，腔刚形成时容积较大，在继续旋转过程中，腔内，腔刚形成时容积较大，在继续旋转过程中，其容积变小，随后随着泵的旋转其容积又增大，其容积变小，随后随着泵的旋转其容积又增大，密封腔既不和泵的吸油腔相通密封腔既不和泵的吸油腔相通, ,也不和压油腔相也不和压

14、油腔相通，腔内油液受挤压、产生很高的压力，密封腔通，腔内油液受挤压、产生很高的压力，密封腔容积增大的阶段又会造成局部真空容积增大的阶段又会造成局部真空, ,形成气穴。形成气穴。 解决办法：通常是在端盖上开出卸荷槽。解决办法：通常是在端盖上开出卸荷槽。液压理论与维护课程143. 齿轮泵的结构及存在的几个问题齿轮泵的结构及存在的几个问题2 2）径向不平衡力）径向不平衡力 齿轮泵齿轮受到压油腔高压油的油压力作用；而压油腔的油液沿泵体内孔和齿轮泵齿轮受到压油腔高压油的油压力作用；而压油腔的油液沿泵体内孔和齿顶圆之间的径向间隙向吸油腔泄漏时，其油压力是递减的，这部分不平衡的油齿顶圆之间的径向间隙向吸油腔

15、泄漏时，其油压力是递减的，这部分不平衡的油压力也作用于齿轮上。两个力联合作用的结果，使齿轮泵的上、下两个齿轮及其压力也作用于齿轮上。两个力联合作用的结果，使齿轮泵的上、下两个齿轮及其轴承都受到一个径向不平衡力的作用。轴承都受到一个径向不平衡力的作用。 解决办法：采用开压力平衡槽、缩小压油腔、提高轴的刚性的办法。解决办法：采用开压力平衡槽、缩小压油腔、提高轴的刚性的办法。 3 3）泄漏与端面间隙补偿）泄漏与端面间隙补偿 齿轮泵的（内）泄漏比较大，因此在结构设计、加工精度和技术要求等方面齿轮泵的（内）泄漏比较大，因此在结构设计、加工精度和技术要求等方面要最大限度地减少间隙泄漏以提高和保证泵的使用性

16、能。其高压腔的压力油一般要最大限度地减少间隙泄漏以提高和保证泵的使用性能。其高压腔的压力油一般通过以下几种途径泄漏到低压腔：通过以下几种途径泄漏到低压腔：、端面间隙泄漏、端面间隙泄漏通过齿轮端面与轴套或侧板之间平行平面间的轴向间隙通过齿轮端面与轴套或侧板之间平行平面间的轴向间隙泄漏，是齿轮泵泄漏的主要途径（占泄漏，是齿轮泵泄漏的主要途径（占75%80%75%80%）；）；、径向间隙泄漏、径向间隙泄漏通过齿顶圆和泵体内孔间的径向间隙向低压腔泄漏（占通过齿顶圆和泵体内孔间的径向间隙向低压腔泄漏（占10%15%10%15%）；）； 液压理论与维护课程153.齿轮泵的结构及存在的几个问题、轮齿啮合线处

17、的接触间隙、轮齿啮合线处的接触间隙 由于啮合线接触不好，沿齿宽方向啮合线不紧密，使高压油通过啮合线向低压腔泄漏。、外密封处间隙泄漏、外密封处间隙泄漏齿轮泵前后盖和泵体之间有外密封圈进行端面密封，以保证在工作状况下不向泵外渗油。当平面度差、密封圈填充压缩量不够及高压时前后盖、泵体变形等，都会造成这里的间隙变大引起液压油的泄漏。）减少齿轮泵泄漏的措施）减少齿轮泵泄漏的措施、利用齿轮端面和泵体之间的固定端面间隙；、利用压力侧板形成的固定间隙；、利用扰性侧板形成的固定端面间隙；）用液压平衡补偿端面间隙）用液压平衡补偿端面间隙、用浮动轴套补偿端面间隙；、用轴套加浮动侧板补偿端面间隙；、用浮动侧板补偿端面

18、间隙；）减少径向间隙（扫膛法）减少径向间隙（扫膛法）目前，凡是采用浮动轴套、浮动侧板、浮动轴套加浮动侧板和铝泵体或铸铁泵体的，基本上都是采用“扫膛法”的方法减少径向间隙。液压理论与维护课程16 内啮合齿轮泵有内啮合齿轮泵有渐开线齿轮泵渐开线齿轮泵和和摆线摆线转子转子齿轮泵齿轮泵两种两种。渐开线齿轮泵由小齿轮、内齿轮和月牙形隔板等组成。小齿轮转动时驱动内齿轮同向旋转，月牙形隔板把吸油腔和压油腔隔开，轮齿脱离啮合时吸油，在压油腔轮齿啮合。 摆线齿轮泵由小齿轮、内齿轮等组成，小齿轮比内齿轮少一个齿，不用隔板。原理与渐开线齿轮泵同。内啮合齿轮泵特点：内啮合齿轮泵特点：结构紧凑，齿轮同向旋转，相对滑动小

19、，磨损结构紧凑，齿轮同向旋转，相对滑动小，磨损小，寿命长；脉动小，容积效率高，啮合重叠系数大，平稳。但齿小，寿命长；脉动小，容积效率高，啮合重叠系数大，平稳。但齿形复杂，加工要求高，造价高。形复杂，加工要求高，造价高。液压理论与维护课程17一、驱动方式一、驱动方式一般齿轮泵要求传动装置不能对齿轮泵主动齿轮轴产生附加的轴向和径向力。齿轮泵主动齿轮轴伸与原动机输出轴之间必须采用浮动联接，如弹性联轴器和十字槽块浮动联轴器等，联轴器的径向跳动不超过0.1mm，在受到结构限制而采用花键轴直接插入原动机传动轴内花键孔进行驱动时，内花键和花键轴的径向和键侧间隙都不小于0.15mm，以适应浮动转矩，不产生附加

20、径向力的要求。二、泵的吸油高度尽可能小二、泵的吸油高度尽可能小齿轮泵自吸能力要求不低于16MPa，各种排量不同，制造质量对自吸能力也有影响。一般要求，泵的吸油高度不得大于0.5m，在进油管道较长的管道系统中进油管径要加大，以免造成流动阻力太大吸油不足，影响泵的工作性能。液压理论与维护课程18三、泵的工作油液的过滤三、泵的工作油液的过滤 到目前为止，多数齿轮泵的早期故障起因于油液的污染，建议对工作油液进行过滤，全流过滤是较好的，齿轮泵最初使用的油液污染等级所允许的最低值按ISO4406标准：高压齿轮泵为18/15，其余为19/16。为了达到此要求，推荐使用过滤精度20100的过滤器。设置在系统回

21、油路上的过滤精度最好为100 ，吸油口过滤网常用100目。四、安装和试运行四、安装和试运行、在安装之前用油液将泵充满，并转动主动齿轮以使油液进入泵内各配合表面；、检查泵的旋向和驱动轴的旋向是否一致；、在安装之前，将管道彻底清洗一遍，去掉污物，氧化皮等，焊接管道必须酸洗磷化后在冲洗；液压理论与维护课程19四、安装和试运行四、安装和试运行、第一次运行时建议断开泵的排油，以便将空气排出泵体；、要拧紧进出油口的管接头连接螺钉，密封要可靠，以免引起吸空或漏油，影响泵的性能；、启动前必须检查系统中的安全阀是否在调定的压力值；、应避免泵带负荷启动，以及在有负荷情况下停车；、泵在工作前应进行不少于10min空

22、负荷运行和短时间的带负荷运行，然后检查泵的工作情况，不应有漏油，过度发热，异常声响等；、泵如长时间不用，最好将它和原动机分离保管，再度使用时，应有不少于10min空负荷运行，并进行以上试运转例行检查；液压理论与维护课程20五、故障分析和排除五、故障分析和排除、中小排量泵在正常使用后出现供油不足和压力上不去，如属于齿轮泵本身故障，用户一般不用自行修理。中小排量轴套结构齿轮泵属于不可修复产品；、侧板结构或轴套加侧板结构齿轮泵在正常工作一段时间后出现供油不足或压力上不去，可拆检下列几项：）侧板工作面是否磨损严重，有无明显沟痕，轻微磨损可通过研磨恢复表面精度，注意要保证侧板两平面的平行度，不得有弯曲变

23、形；同时检查齿轮端面，并对端面进行研磨和抛光；）密封件磨损，需更换密封件；）检查泵体内孔高低压区是否串通，如串通则换泵体；）如轴承损坏，最好退到专业生产厂进行更换。液压理论与维护课程21叶片泵叶片泵按其每个密封工作腔在泵每转一周时吸油排油的次数，分为单作用叶片泵单作用叶片泵和双作用叶片泵双作用叶片泵两大类。双作用叶片泵优点：双作用叶片泵优点：叶片泵流量均匀、运转平稳、噪声小、寿命长、轮廓尺寸较小、结构较紧凑等，在机床、工程机械等中应用较多。缺点：缺点：自吸能力差、调速范围小、最高转速较低、叶片容易咬死、工作可靠性较差、结构较复杂、对油液污染较敏感等缺点，在工作环境较污秽、速度范围变化较大及工作

24、可靠性要求很高的机械上应用相对较少。此外，叶片泵的制造工艺也较为复杂。 低压叶片泵额定压力较低6.3MPa，高压叶片泵额定压力可达2530MPa；一般允许转速为6002000r/min，有些小排量泵可以达到2500r/min。液压理论与维护课程221. 1. 双作用叶片泵结构与原理：双作用叶片泵结构与原理：原理与单作用叶片泵相同，不同的是定子与转子同心，转子转一周完成两次吸油和排油。泵的两个吸油区和两个压油区是对称分布的，作用在转子上的液压力径向平衡，又叫做平衡式叶片泵，轴承受力很小，泵的寿命长。注意：双作用叶片泵也有流量脉动，但很小，且叶片注意：双作用叶片泵也有流量脉动，但很小，且叶片数为数

25、为4的倍数时最小，一般取的倍数时最小，一般取12或或16片。片。液压理论与维护课程23 vnszrRrRbq cos222实实际际流流量量：2. 双作用叶片泵的排量与流量双作用叶片泵的排量与流量 szrRrRbVVzV cos2)(22221排排量量：液压理论与维护课程243. 双作用叶片泵的结构要点双作用叶片泵的结构要点1 1）定子曲线）定子曲线定子曲线直接影响泵的性能（流量均匀性、噪音、磨损等），过渡曲线应保证叶片紧贴定子表面，保证叶片在转子槽中径向运动时速度和加速度的变化均匀，叶片受冲击小。定子曲线采用等加速-等减速曲线、高次曲线和余弦曲线的较广。2 2）径向作用力平衡）径向作用力平衡

26、由于双作用叶片泵的吸、压油口是对称分布，因此转子、轴承受径向力是平衡的。3 3）端面间隙自动补偿）端面间隙自动补偿与齿轮泵相似，一侧的配油盘为浮动，引入高压油使端面贴紧，消除间隙。液压理论与维护课程25 4 4）提高叶片泵的寿命措施）提高叶片泵的寿命措施利用减压阀或阻尼槽减小叶片根部的压力，以减小叶片对定子内表面的作用力；减小叶片底部承受压力有作用的面积；（子母叶片、阶梯叶片等）；将叶片按旋转方向向前倾一个角度安装，减少其压力角，减小切向分力减小切向分力，有利于叶片在槽内移动和减小磨损。 3. 3. 双作用叶片泵的结构要点双作用叶片泵的结构要点液压理论与维护课程264.4.双联泵与双级泵双联泵

27、与双级泵 1 1）双联叶片泵）双联叶片泵在同一个泵体内安装了两套双作用式叶片泵的转子、叶片、定子和配油盘等，两个转子用同一根传动轴驱动。它们共有一个吸油口和两个各自独立的压油口。根据需要，两个泵的输出流量，可以单独使用，也可以合并使用。通常双联叶片泵由一个低压大流量泵和一个高压小流量泵组成。液压理论与维护课程274.4.双联泵与双级泵双联泵与双级泵2 2）双级叶片泵）双级叶片泵将两套流量相同的双作用式叶片泵的转子、叫片、定子和配将两套流量相同的双作用式叶片泵的转子、叫片、定子和配油盘等安装在同一个泵体内，并由同一根传动轴驱动，将油路串联油盘等安装在同一个泵体内，并由同一根传动轴驱动，将油路串联

28、而成，以达到输出高压力的目的。而成，以达到输出高压力的目的。液压理论与维护课程281.1.单作用叶片泵原理与结构单作用叶片泵原理与结构顶部紧贴在定子的内表面的叶片、定子的内表面、转子的外圆柱表面、相邻的两个叶片表面及两侧配油盘表面之间就形成了若干个密封的工作腔。偏心转子带动叶片转动而使密闭工作腔容积交替变化通过配油盘完成吸油和压油过程。当泵工作时，通过改变偏心距e的大小，可以改变泵的流量。当e时，即转子与定子的中心重合时，泵的流量为零。由于液压径向力仅作用在转子表面的半周上，轴承受力较大，故其压力较低，寿命较短。为保证叶片顶部紧贴在定子的内表面，通常叶片后倾一角度，便于离心力作用，且使叶片的根

29、部与压油腔相连。2.单作用叶片泵特点泵的压油区和吸油区的油压力不平衡，其转子受到单向径向不平衡力的作用，故又被称为非平衡式叶片泵。泵的流量有脉动，叶片数越多脉动越小，奇数叶片比偶数叶片脉动小。一般为1315片。液压理论与维护课程293.3.单作用叶片泵排量：单作用叶片泵排量： V=(V1-V2)z2beDV=(V1-V2)z2beD其中：其中：bb转子宽度；转子宽度； zz叶片数；叶片数； DD定子直径；定子直径； ee偏心量，调整偏心量，调整e e可改变泵的流量。可改变泵的流量。液压理论与维护课程301. 变量叶片泵的类型变量叶片泵的类型按e的方向分按e大小的变化方式分单向双向手调式 限压式

30、自 调 式稳流量式内反馈式外反馈式2. 限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵 输出流量随工作压力变化而变化的泵，当工作压力达到限定值时，输出流量随工作压力变化而变化的泵，当工作压力达到限定值时，泵的流量全部泄漏，输出流量为零。泵的流量全部泄漏，输出流量为零。 1）外反馈式变量叶片泵：）外反馈式变量叶片泵：根据外负载（工作压力）通过反馈柱根据外负载（工作压力）通过反馈柱塞调整定子偏心量来自动调节泵的流量。塞调整定子偏心量来自动调节泵的流量。液压理论与维护课程31 2. 限压式变量叶片泵限压式变量叶片泵 2）内反馈式限压变量叶片泵：）内反馈式限压变量叶片泵：手动流量调节螺钉手动流量调节螺钉限定最大限定

31、最大流量流量，通过配油盘上的配油窗口偏向限压弹簧一角度，通过配油盘上的配油窗口偏向限压弹簧一角度使压力油作使压力油作用在定子上的作用力偏斜产生一水平分力与弹簧力平衡，从而根据用在定子上的作用力偏斜产生一水平分力与弹簧力平衡，从而根据载荷压力变化自动调节定子偏心量来调节流量。载荷压力变化自动调节定子偏心量来调节流量。 3. 3. 限压式变量泵的特点限压式变量泵的特点 优点：优点：能由负载的大小自动调节流量，在功率上使用较合理，可能由负载的大小自动调节流量，在功率上使用较合理，可减少油液发热。对于有快进行程和工作行程要求的液压系统，可以减少油液发热。对于有快进行程和工作行程要求的液压系统，可以简化

32、系统。简化系统。 缺点：缺点：结构复杂，轮廓尺寸大，泄漏较大，轴上受有不平衡的径结构复杂，轮廓尺寸大，泄漏较大，轴上受有不平衡的径向液压力，噪声较大，容积效率、机械效率较低，流量脉动也较向液压力，噪声较大，容积效率、机械效率较低，流量脉动也较(定量泵定量泵)严重。严重。液压理论与维护课程32、使用要求、使用要求）为了提高泵的性能，延长使用寿命，推荐使用抗磨液压油，）为了提高泵的性能，延长使用寿命，推荐使用抗磨液压油，黏度范围黏度范围17381738mm2 /s/s，推荐使用，推荐使用24mm2/s; ）油液应保持清洁，系统过滤精度不低于）油液应保持清洁，系统过滤精度不低于25m25m，为防止吸

33、入，为防止吸入污物和杂质，在吸油口外应另置过滤精度为污物和杂质，在吸油口外应另置过滤精度为70150m70150m的过滤器；的过滤器； ）安装泵时，泵轴线与原动机轴线同轴度应保证在）安装泵时，泵轴线与原动机轴线同轴度应保证在0.1mm0.1mm以内，以内，且泵轴与原动机轴之间应采用挠性联接，泵轴不得承受径向力；且泵轴与原动机轴之间应采用挠性联接，泵轴不得承受径向力；）泵吸油口距油面高度不得大于）泵吸油口距油面高度不得大于500mm500mm，吸油管道必须严格密，吸油管道必须严格密封，防止漏气；封，防止漏气；）注意泵轴转向）注意泵轴转向液压理论与维护课程33、常见故障及排除方法、常见故障及排除方

34、法在使用泵过程中，如果发现异常现象，请根据以下方法判断及时查找原因，并予以排除。如仍不能解决问题，请不要盲目拆修泵，应及时与生产厂取得联系，以免处理不当造成损失。）液压泵吸不上油或无压力）液压泵吸不上油或无压力产生原因：产生原因：小排量液压泵吸力不足；吸入管道漏气；吸入口过滤器过滤精度过高造成吸油不畅；系统油液过滤精度低导致叶片在槽内卡住；油温过低，使油粘度过高；转速太低吸力不足；油箱内油面过低，吸入管口露出液面。以上对应排除方法：以上对应排除方法：向泵内注满油；检查管道各连接处，并予以密封、紧固；按说明书正确选用过滤器；清洗管道或过滤装置，除去睹塞物，更换或过滤油箱内油液；拆洗、修磨液压泵内

35、脏件，仔细重装，并更换油液；提高转速达到液压泵最低转速以上；补充油液至最低油标线之上。液压理论与维护课程34、常见故障及排除方法、常见故障及排除方法）压力升不上去）压力升不上去产生原因：产生原因：泵不上油或流量不足；溢流阀调整压力太低或出现故障；系统中有泄漏；由于泵长时间工作、振动，使泵盖螺钉松动；吸入管道漏气；变量泵压力调节不当。以上对应排除方法：以上对应排除方法：同前排除方法；重新调试溢流阀压力或修复溢流阀；检查系统、修补漏油点；拧紧螺钉；检查各连接处，并予以密封、紧固；重新调节至所需压力。液压理论与维护课程35、常用故障及排除方法、常用故障及排除方法）噪声过大）噪声过大产生原因：产生原因

36、：吸入管道漏气；吸油不充分；泵轴和原动机轴不吸入管道漏气；吸油不充分；泵轴和原动机轴不同心；油中有气泡；泵转速过高；泵压力过高；轴密封处漏气；同心；油中有气泡；泵转速过高；泵压力过高；轴密封处漏气；油液过滤精度过低导致叶片在槽中卡住；变量泵止动螺钉误调失油液过滤精度过低导致叶片在槽中卡住；变量泵止动螺钉误调失当。当。以上对应排除方法：以上对应排除方法：检查各连接处，并予以密封、紧固；同检查各连接处，并予以密封、紧固；同前排除方法；重新安装达到说明书要求精度；补充油液或采取结前排除方法；重新安装达到说明书要求精度；补充油液或采取结构措施，把回油口浸入油面以下；推荐选择转速范围；将压至额构措施，把

37、回油口浸入油面以下；推荐选择转速范围；将压至额定压力以下；更换密封；拆洗、修磨液压泵内脏件，仔细重装，定压力以下；更换密封；拆洗、修磨液压泵内脏件，仔细重装，并更换油液；适当调整螺钉至噪声达到正常。并更换油液；适当调整螺钉至噪声达到正常。液压理论与维护课程36、常见故障及排除方法、常见故障及排除方法）过度发热）过度发热产生原因：产生原因：油温过高；油粘度太低，内泄过大；工作压力过油温过高；油粘度太低，内泄过大；工作压力过高；回油口直接接到泵入口。高；回油口直接接到泵入口。以上对应排除方法：以上对应排除方法：改善油液散热条件或增设冷却器使油温改善油液散热条件或增设冷却器使油温控制在推荐正常工作油

38、温范围内；选用推荐粘度工作油；降压至控制在推荐正常工作油温范围内；选用推荐粘度工作油；降压至额定压力以下；回油口接至油箱液面以下。额定压力以下；回油口接至油箱液面以下。）外渗漏）外渗漏产生原因：产生原因：密封老化或损伤；进出油口连接部位松动，密封密封老化或损伤；进出油口连接部位松动，密封面磕碰；外壳体砂眼。面磕碰；外壳体砂眼。以上对应排除方法：以上对应排除方法：更换密封；紧固螺钉或管接头；修磨密更换密封；紧固螺钉或管接头；修磨密封面；更换外壳体。封面；更换外壳体。 液压理论与维护课程37、常见故障及排除方法、常见故障及排除方法）振动过大）振动过大产生原因：产生原因：泵轴与电机轴不同心；安装螺钉

39、松动；转速泵轴与电机轴不同心；安装螺钉松动；转速或压力过高；油液过滤精度过低，导致叶片在槽中卡住；吸或压力过高；油液过滤精度过低，导致叶片在槽中卡住；吸油管道漏气；油液中有气泡。油管道漏气；油液中有气泡。以上对应排除方法：以上对应排除方法：重新安装达到说明书要求精度；拧重新安装达到说明书要求精度；拧紧螺钉；调整至许用范围以内；拆洗修磨泵内脏件，并仔细紧螺钉；调整至许用范围以内；拆洗修磨泵内脏件，并仔细重新组装，并更换油液或重新过滤油箱内油液；检查管道各重新组装，并更换油液或重新过滤油箱内油液；检查管道各连接处，并予以密封、紧固；补充油液或采取结构措施，把连接处，并予以密封、紧固；补充油液或采取

40、结构措施，把回油口浸入油面以下。回油口浸入油面以下。液压理论与维护课程38工作原理：工作原理：柱塞泵是依靠柱塞在其缸体内作往复直线运动时所造成的密封工作腔的容积变化来实现吸油和压油的。特点：特点：柱塞和缸体内孔均为圆柱表面，加工方便，容易得到较高的配合精度，密封性能好、容积效率高，故可以达到很高的工作压力。同时，只要改变柱塞的工作行程就可以很方便地改变其流量，易于实现变量。适用范围：适用范围：高压、大流量、大功率的液压系统和流量需要调节的场合。分类：分类：柱塞泵按其柱塞的排列方式和运动方向的不同，可分为轴向柱塞泵轴向柱塞泵和径向柱塞泵径向柱塞泵两大类。 液压理论与维护课程39、工作原理及结构简

41、图：、工作原理及结构简图：泵主要由传动轴、斜盘、柱塞、缸体、泵主要由传动轴、斜盘、柱塞、缸体、配油盘等零件组成。传动轴带动缸体转动时，柱塞贴斜盘滑动，由于斜盘与缸体配油盘等零件组成。传动轴带动缸体转动时，柱塞贴斜盘滑动，由于斜盘与缸体倾斜了一角度，从而使密闭腔交替增大、减小，通过配油盘不断地吸油、排油。倾斜了一角度，从而使密闭腔交替增大、减小，通过配油盘不断地吸油、排油。优点：优点：）具有可逆性：一般情况下，即可作泵，又可作马达；）具有可逆性：一般情况下，即可作泵，又可作马达；）易集成化：可实现与阀组合，多泵串联；）易集成化：可实现与阀组合，多泵串联； ）可任意改变流量和流向：在传动轴转速和转

42、向不变的情况下，利用斜盘）可任意改变流量和流向：在传动轴转速和转向不变的情况下，利用斜盘的摆动来实现流量或方向的变化；的摆动来实现流量或方向的变化；）变量动态性能好：响应时间可达）变量动态性能好：响应时间可达0.02s0.02s；）效率高：容积效率可达到）效率高：容积效率可达到9595以上，总效率可达到以上，总效率可达到9090以上；以上；1400ml/r 1400ml/r 的产品，速度系数可超过的产品，速度系数可超过1000010000；6 6）性能参数高：压力可达）性能参数高：压力可达50MPa,50MPa,排量通常在排量通常在500ml/r500ml/r以下；以下；7)7)接构简单，体积

43、小，功率系数大。接构简单，体积小，功率系数大。液压理论与维护课程40 2. 2. 流量流量轴向柱塞泵轴向柱塞泵 的理论流量：的理论流量：qt=d2lzn/4= d2Dtanzn/4其中：z柱塞数； l柱塞行程； n传动轴转速泵的实际流量：泵的实际流量： q= d2DtanznV/4液压理论与维护课程413. 轴向柱塞泵的结构轴向柱塞泵的结构液压理论与维护课程423. 3. 轴向柱塞泵的结构轴向柱塞泵的结构1) 1) 滑履结构（滑靴）滑履结构（滑靴） 柱塞头部一般与滑靴接触，它们之间为球面接触；而滑靴与斜盘平面接触，且有压力油润滑。2 2）中心弹簧机构）中心弹簧机构 利用中心弹簧机构保证滑履与斜

44、盘紧贴，提高了弹簧寿命。3 3）缸体端面间隙的自动补偿装置）缸体端面间隙的自动补偿装置 液压力随工作负载增加而增加，它们使端面间隙得到了自动补偿。液压理论与维护课程434 4）困油现象：）困油现象：若密封腔既不和泵的吸油腔相通,也不和压油腔相通，在该腔容积缩小时，使腔内油液受挤压、产生很高的压力,使机件(如轴承等)受到很大的额外负载；而在密封腔容积增大时又会造成局部真空,形成气穴。从而产生强烈的噪声。为避免泵的困油现象，引起冲击和噪声，要求配油盘上的封油区宽度与柱塞底部的通油口长度不能相差太大，一般在油窗的近封油区处开有小三角槽卸载。5 5）变量机构：）变量机构：变量控制的方式有：手动、液压伺

45、服等，目的分：恒压控制、恒流控制及恒功率控制等。液压理论与维护课程444. 4. 特点与应用特点与应用 改变斜盘倾角，可改变柱塞往复行程的大小，因而改变了泵的排量；改变斜盘倾角的倾斜方向(泵的转向不变)，可使泵的进、进、出油口互换出油口互换，成为双向变量泵双向变量泵。 轴向柱塞泵的结构紧凑结构紧凑，径向尺寸小，重量轻，转动惯量小且易于实现变量，压力可以提得很高(可达到40MPa或更高)，可在高压高速高压高速下工作，并具有较高容积效率较高容积效率。轴向柱塞泵在高压系统中应用较多。不足的是泵对油液污染十分敏感，一般需要精过精过滤；流量有脉动；自吸能力差滤；流量有脉动；自吸能力差，常需要由低压泵供油

46、。液压理论与维护课程455. 5. 使用指南使用指南结构选择：结构选择：1 1）主机需要泵供给的流量变化成度）主机需要泵供给的流量变化成度 变化频繁而且变化量大，则采用变量泵为宜；若固定不变或变化不大，则采用定量泵为宜；如果处于两者之间，则从功率损失和采用变量泵增加成本、油温控制等因素分析利弊；2 2）主机采用开式或闭式系统）主机采用开式或闭式系统 采用开式系统时，变量泵斜盘的摆角只能是单向摆动，泵的自吸性能高；若为闭式系统，则要求变量泵的摆角是双向摆动，并且需在变量泵上串联辅助泵、集成单向阀、辅助泵安全阀等。3 3）系统油源）系统油源 主机系统中同时使用不同油源时，则在可能的条件下采用双泵串

47、联为宜，尤其在移动设备上。液压理论与维护课程465. 5. 使用指南使用指南4 4）转速变化程度）转速变化程度 若发动机驱动变量泵，则转速变动范围大，角加速度大、转矩振动大，应采用抗转矩刚度大的直轴泵为宜；5 5）主机特性）主机特性 变量泵的控制方式是根据泵的特性需要，选择相应的控制方式。如工作周期中保压时间占较大比例，则选择恒压控制为宜。液压理论与维护课程476.6.使用要求及常用故障使用要求及常用故障（）安装连接和配管（）安装连接和配管.安装连接由于直轴式柱塞泵的传动轴上装有缸体，对其轴伸上受径向力很敏感，而且影响轴承寿命，因此不允许在轴伸处直接安装皮带轮、齿轮、链轮，如果非装不可，则增设

48、过度支架。并对原动机、泵和负载的轴伸连接有同轴度要求，一般推荐轴线偏移量不超过0.05mm,角度偏差不超过0.5，而且要求使用挠性联轴接。配管配管吸（压）油口、出油口、泄油口的配管通经应等于或大于产品规定值，为了避免钢管装配不妥，使泵产生强制偏移而引起轴伸上受径向力及噪声传递，应接一段软管。液压理论与维护课程48配管配管）泵吸油口配管）泵吸油口配管为了避免空气吸入，吸油管应插入液面以下，推荐插入液面深度为离最低液面3d4d(d为管道通径）；油管口离油箱底面150mm以上，管端切45剖口。对允许安装在油箱上的自吸泵，通常泵轴线离液面不大于500mm。即使泵安装位置低于油箱液面，管道也应尽可能短，

49、尽量不接直角弯头。避免装截止阀，以免因操控失误而使泵吸空，并推荐采用箱侧吸油滤油器，因此带有自封阀，对更换滤芯及维修泵均无影响。）泄油口配管）泄油口配管管道长度应尽量短，若超过12m，应增大通径，以保证壳体内压力不超过0.03MPa,以免轴头密封损坏。泄油管应单独接回油箱，远离吸油管，插入液面以下。不得与系统回油管合用。不得与系统回油管合用。由于安装方式（立式、卧式）不同，有些泵的泄油口有几个，应选最高位置的接口配管，配管的部分高度应高于泵体最高部位的高度。液压理论与维护课程49配管配管 ）回油口配管）回油口配管回油管应远离吸油管，插入液面以下，管端切45剖口。剖口朝向油箱壁。（）工作介质）工

50、作介质）粘度：粘度：矿物油极限使用粘度范围为 10200mm2/s,10mm2/s为冷启动短期使用。推荐使用粘度范围为1740mm2/s。）温度：温度：矿物油的使用温度范围，一般为2080，最合适的工作温度为2050。）过滤：过滤：一般吸油选用过滤精度为100m的滤油器，回油或供油选用过滤精度为1020m的滤油器。液压理论与维护课程50（）启动和运转（）启动和运转）启动前注意事项）启动前注意事项、注油启动前必须用清洁液压油将壳体内腔灌满。灌油方法为：卧式安装：卧式安装：从壳体最高处的注油口（若无注油口，则可用泄油口）往壳体内腔灌油，直到溢出为止。灌油过程中缓慢转动传动轴，以便排净空气。立式安装

51、：立式安装：不管安装在油箱内或外，均应在安装泵之前，将其放在水平位置，以卧式安装方式灌满油。、检查用手缓慢扳动联轴节，受力应均匀。系统应处于卸载工况，管路接头不得漏气。点动泵的启动按钮，检查旋转方向是否符合规定。液压理论与维护课程51（）启动和运转（）启动和运转）启动事项启动时不可急剧全速启动，而应在系统卸载状态下，点动原动机开、关数次之后，才能连续空载运行。目的是将管道中的空气尽可能排除干净。空载运行12分钟，无异常现象后逐渐加载。（）常见故障及排除方法（）常见故障及排除方法故障现象一：故障现象一：泵输出流量不足或无输出流量故障原因故障原因及排除方法排除方法）吸油管路漏气更换或调整密封）吸油

52、滤油器堵塞清洗或更换）吸油滤油器容量过小更换大容量滤油器）变量斜盘处于零位或摆角不到位增大斜盘摆角）吸油管通径过细及管路过长增大配管通径，缩短长度）泵内零件损坏解体检查，更换或维修零件）轴或键断裂更换断裂零件液压理论与维护课程52（）常见故障及排除方法（）常见故障及排除方法故障现象二：故障现象二：异常噪声、振动故障原因故障原因及排除方法排除方法）吸油管路漏气，液面出现乳白沫状重新检查管路保证密封）泄油压力过高，使滑履磨损过大解体检查更换零件）泵轴伸与原动机轴伸同轴度超差按要求重新调整）吸油阻力过大：吸油滤油器堵塞清洗或更换滤油器吸油滤油器容量过小换容量大的滤油器油液粘度过高或过低换合适的液压油吸油滤油器网过细选用流量为泵的两倍滤油器）振动安装支架刚度不够增加刚度配管振动用管夹固定安装场所由于反射声产生共鸣改变环境液压理论与维护课程53（）常见故障及排除方法（）常见故障及排除方法故障现象三：故障现象三：建立不起工作压力故障原因故障原因及排除方法排除方法）卸载回路处于卸载状态关闭卸载回路）溢流阀的调定压力过低或溢流阀产生故障提高调定压力或修理溢流阀）