文档介绍：第二节
液压泵
在液压甲板机械和其它液压机械中,液压泵的主要任务就是为液压系统供给足够流量和足够压力的液压油,必要时能改变供油的流向和流量。
液压泵的类型
容积式泵因其能够产生较高的工作油压,且流量受工作压力的影响很小,故适合作液压泵。根据液压系统工作压力的不同,多采用:
螺杆泵叶片泵柱塞式油泵
柱塞式变量油泵与普通的往复式柱塞泵在结构上有显著的不同,即为了满足提高转速(减小体积)和供液均匀的要求,采用多作用的回转油缸型式,并取消了泵阀。这种泵设有变向变量机构,以便在转速和转向不变的情况下能够改变油流的方向和流量。
柱塞式变量油泵可依柱塞布置方式的不同而分为径向柱塞式与轴向柱塞式两种,后者又有斜盘泵和斜轴泵两类。
一、径向柱塞式变量泵
径向柱塞式变量泵的工作原理可用右图来说明。图中,外圆6代表支撑在滚动轴承上既能转动又能靠控制机构左右移动的浮动环,中间的圆盘2代表油缸体。在缸体2中,径向地钻有若干油缸孔,内置柱塞1,柱塞顶部带有滑履7,滑履7安装在浮动环6的环形滑轨内,并可沿环形滑轨滑移。
径向柱塞泵的工作原理(续1)
缸体2由原动机驱动,带动柱塞、滑履、浮动环一齐绕静止的配油轴5回转。而在配油轴5内沿轴向钻有互不相通的油路4和3。假设原动机驱动缸体作顺时针方向回转,那么,
当浮动环处于中央位置时,如图7—33(a),由于浮动环与缸体同心,故柱塞在油缸中不产生任何往复运动,这时油泵空转,不产生任何吸排作用,流量为零。
径向柱塞泵的工作原理(续2)
如果通过操纵机构将浮动环拉离中央位置,使偏向右侧如图7—33(b),则吊挂于浮动环滑轨上的柱塞,就会在转过上半周时,不断从油缸中退出,并经油路4吸人油液;而当柱塞转过下半周时,则又会不断压人油缸,将缸内的油液从油路3排出。
径向柱塞式变量泵的流量可用下式表示:
径向柱塞泵的工作原理(续2)
式中:d——柱塞直径,m;
e——浮动环的偏心距,m,
z——柱塞个数,
n——油泵转速,r/min;
ην——泵的容积效率,~。
对尺寸既定的径向柱塞泵而言,当转速恒定时,只要改变浮动环偏心距e的大小和方向,就能改变油泵的流量和吸排方向。
由于柱塞在油缸’中作往复运动时的速度是不均匀的,故每个油缸的瞬时流量也就不均匀。柱塞个数越多,液压泵的理论流量越均匀;而且柱塞个数为奇数时,又要比为相邻偶数时更为均匀。因此,单列径向柱塞泵的柱塞个数就常取为7、9、11、13等。
径向柱塞泵柱塞的受力分析
图7—34示出径向柱塞泵柱塞的受力分析简图。图中O1、O2分别表示缸体和浮动环的中心,作用于柱塞底部的油压力P可分解为从径向压向浮动环的力N和垂直于柱塞中心线的力T。分力N由浮动环产生的法向反作用力N’平衡,而分力T会使缸体产生一顺时针方向的转矩
M=Tl=Pltgα Nm
径向柱塞泵柱塞的受力分析(续)
如果忽略吸油区柱塞所产生的不大的反转矩,则排油区各柱塞产生的上述转矩之和即为液压油对油缸体所产生的总转矩。对油泵来说,它是阻转矩。如果泵不被原动机驱动,而是将压力油从一根油管输人泵中,并使另一根油管向油箱(或低压侧)回油,则液压油对缸体的总转矩就会驱动泵轴回转,从而使它成为一输出转矩的液压马达。
径向柱塞泵柱塞的构造实例