流体传动与控制基础（第3版）课件：液压动力元件 5

流体传动及控制基础（

液压动力元件5）3.4.2

径向柱塞泵2径向柱塞泵工作原理缸体中心线定子中心线排油口配流轴泵壳体柱塞缸体吸油口定子环径向柱塞泵的排量n

设柱塞的直径为d

，柱塞数为z

。由于径向柱塞泵的定子和转子存在偏心距e

，则缸体每转一周时，各柱塞吸、排油各一次，完成一个往复行程，其行程长度等于偏心距的2倍。因此，泵的理论排量

为3.4.3

柱塞式变量泵的控制方式n

轴向柱塞泵通过改变斜盘倾角或缸体摆角、径向柱塞泵改变定子偏心距，可改变泵的排量，即调节泵的输出流量，这是柱塞式液压泵的重要特性。5柱塞式变量泵的控制方式n

柱塞式液压泵变量方式灵活、形式多样，如n

手动变量n

比例变量n

恒压变量n

恒功率变量6手动变量泵变量手柄变量手轮7手动双向变量泵图形符号及变量特性8比例变量泵装置n

通过电信号控制变量机构的调节，使泵的输出流量与给定电信号大小成比例。比例变量泵控制器比例变量泵及放大器比例变量泵控制器10恒压变量机构控制原理及特性曲线变量缸控制阀113.4.4

柱塞泵的特点及应用n

容积效率高，可达92～98％以上，因而额定工作压力高，可达35-40MPa。n

工作转速高，功率与质量之比是所有液压泵中最大的。n

易于改变排量，可制成各种类型的变量泵。n

流量、压力脉动小，运转平稳。n

零件制造精密，成本高；使用时对油液的清洁度要求高。3.4.4柱塞泵的应用n

由于柱塞泵综合性能好，广泛应用于高压、大流量、大功率的液压系统中，如冶金、工程机械、船舶、航空、武器装备等各个工业部门。3.5液压泵的功率和效率n

液压泵的功率和效率n

液压泵的输入功率n

液压泵的输出功率n

液压泵的容积效率n

液压泵的机械效率n

液压泵的总效率3.5.1

液压泵的功率n

液压泵的输入功率n

液压泵的输出功率15液压泵的输入功率

(W)排油吸油；—

实际输入转矩—

泵轴角速度，液压泵的输出功率

(W)排油吸油—

进排压力差，—

输出流量，；。3.5.2

液压泵的效率泄漏油柱塞与缸体之间泄漏缸体与配流盘之间泄漏排油吸油18液压泵的容积效率n

由于液压泵的排油是高压，而吸油是低压，因而必然存在通过间隙的泄漏，使得实际输出流量小于理论输出流量。实际输出流量与理论输出流量之比，称为液压泵的容积效率。19理论输入转矩n

理论输入转矩

(

)为—泵进出口压力差，

；—泵的理论排量，

。20液压泵机械摩擦损失球头铰接摩擦柱塞滑动摩擦轴承转动摩擦缸体转动摩擦21液压泵机械效率n

由于液压泵内有机械的摩擦损失，因此，在液压泵进、出口压力差一定时，其实际输入转矩大于理论输入转矩。理论输入转矩与实际输入转矩之比，称为液压泵的机械效率。磨损总效率n

液压泵的输出功率与输入机械功率之比，称为液压泵的总效率，它也等于容积效率与机械效率的乘积。磨损液压泵特性曲线24液压泵计算举例1【例3-2】液压泵计算举例2【例3-3】液压泵计算举例3【例3-4】3.6液压泵的性能比较及选用n

液压泵性能比较n

齿轮泵价格最低，结构简单，抗污染能力强，但是性能差；端面磨损后，容积效率大大降低，影响泵的性能。齿轮泵广泛应用于移动设备和机床领域等。n

叶片泵价格和性能介于齿轮泵与柱塞泵之间，但是对液压油的清洁度和润滑性有较高要求，其最高转速较齿轮泵和轴向柱塞泵低，而且端面磨损后容积效率降低。n

柱塞液压泵综合性能最好，功率与重量之比最大；由于容积效率高，可以达到很高的额定工作压力，但是价格最贵，结构复杂，现场维修困难。3.6液压泵的性能比较及选用性能齿轮泵外啮合

内啮合叶片泵单作用

双作用轴向柱塞泵斜盘式

斜轴轴式径向柱塞泵压力范围/<21<25<16<2514-4014-80MPa转速范围500-4000

200-3600600-1800600-3000700-1800/(r/min)排量范围/(cm3/r)<22770-90<50<150<250<100090-95<100085-90容积效率/80-9070-8588-98%总效率/%80-9080-8890-98大85-95中噪声大小中中抗污染能力

强一般较低一般一般弱一般一般价格低中高较高3.6液压泵的性能比较及选用n

液压泵噪声n

与泵的类型有关，齿轮泵噪声大，柱塞泵噪声大n

各类液压泵，转速高，噪声大n

液压泵工作压力高，噪声大n

液压泵的安装、连接、吸油条件有关液压泵的选用n

经济因素n

液压泵的基本类型柱塞泵、叶片泵、齿轮泵n

定量液压泵、变量液压泵n

排量与转速选择n

安全、可靠性因素n

工作压力：80%额定工作压力31液压泵的选用n

环境因素(【例如潜艇上的液压泵】低噪声运行)n

降低运行转速、改善吸油条件n

降低工作压力n

安装、使用方面措施国产液压泵主要生产厂n

齿轮泵：榆次液压工业有限公司、泸州液压件厂n

叶片泵：榆次液压工业有限公司n

柱塞泵：北京华德液压工业集团有限公司、贵州力源液压国产液压泵与国外品牌产品相比，在工作压力、噪声、性能、寿命方面等方面有较大差距。关键设备的液压元件依靠进口。【案例】工程项目应用中的问题【案例】某钢厂中板轧机轧辊平衡液压系统泵的排量：160cm3/r工作转速：1500r/min工作压力：16MPa工作介质：水—乙二醇油温范围：40±1℃运行一段时间，液压泵容积效率降低，输出流量减少。分析原因？【案例】工程应用中的问题n

乌鲁木齐德汇国际广场批发市场火灾2008年1月2日，乌