上海浦東大學(xué) 液壓泵PPT課件

1、液壓理論與維護(hù)課程1一、液壓泵基本原理與分類 液壓泵是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力元件。液壓泵由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，把輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能再輸入到系統(tǒng)中去。 液壓泵按其工作原理和結(jié)構(gòu)可分為容積式和非容積式兩類。（容積泵和非容積泵）為獲得較高的工作壓力，在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中, ,通常采用容積式泵。（一）容積泵的工作原理 容積泵的工作原理：依靠液壓泵密封的工作腔容積大小的交替變化，實(shí)現(xiàn)液體的吸入與輸出。第1頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程2（一）容積泵的工作原理工作原理：液壓泵吸油時(shí)，油箱的油液在大氣壓作用下使吸油閥開(kāi)啟，而壓油閥在閥的彈簧作用下關(guān)閉；液壓泵輸油時(shí)，吸油閥在液壓和

2、彈簧作用下關(guān)閉，而壓油閥在液壓作用下開(kāi)啟。這種吸入和輸出油液的轉(zhuǎn)換，稱為配流。 液壓泵的密封工作腔處于吸油時(shí)稱為吸油腔，處于輸油時(shí)稱為壓油腔。吸油腔的壓力取決于液壓泵吸油口至油箱液面高度和吸油管路壓力損失；壓油腔壓力決定于負(fù)載和壓油管路壓力損失。構(gòu)成液壓泵的基本條件:a)具有密封的工作腔；b)密封工作腔容積大小交替變化，變大時(shí)與吸油口相通，變小時(shí)與壓油口相通；c)吸油口和壓油口不能連通。第2頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程3（二）液壓泵的分類液 壓 泵齒輪泵葉片泵柱塞泵螺桿泵外嚙合式內(nèi)嚙合式 單作用葉片泵雙作用葉片泵徑向柱塞泵軸向柱塞泵漸開(kāi)線齒輪泵 擺線齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵）缸體固定式（配流閥）缸體旋

3、轉(zhuǎn)式（配流軸）斜軸式 斜盤式雙桿泵 三桿泵定量泵變量泵葉片泵徑向柱塞泵軸向柱塞泵斜軸式斜盤式第3頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程4（二）液壓泵的分類液 壓 泵單向泵雙向泵 定量泵變量泵定量泵變量泵第4頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程51. 1. 液壓泵的壓力 工作壓力：指液壓泵的出口處的實(shí)際壓力，其大小取決于負(fù)載。 額定壓力psps：指液壓泵在連續(xù)使用中允許達(dá)到的最高壓力。2. 液壓泵的排量、流量排量V：指在沒(méi)有泄漏情況下，泵軸轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)時(shí)所能排出的油液體積。排量的大小僅與液壓泵的幾何尺寸有關(guān)。液壓泵的流量可分為理論流量、實(shí)際流量和額定流量。理論流量qt：指在沒(méi)有泄漏情況下，單位時(shí)間內(nèi)所輸出的油液體

4、積。即 qt=Vn 單位：m3/s、L/min實(shí)際流量q：指單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際輸出的油液體積。額定流量qs：指在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下輸出的流量。第5頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程63. 功率與效率輸入功率Pi：驅(qū)動(dòng)液壓泵軸的機(jī)械功率。輸出功率Po：液壓泵輸出的液壓功率。理論功率：Pt=pVn=Tt=2Ttn其中：泵的理論轉(zhuǎn)距Tt=pV/(2) 泵的角速度 泵的轉(zhuǎn)速n第6頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程73. 功率與效率功率損失：輸入功率與輸出功率之差?？煞譃槿莘e損失和機(jī)械損失。 （1）容積損失V：因內(nèi)泄漏、氣穴和油液在高壓下受壓縮而造成的流量上的損失，內(nèi)泄漏是主要原因。ttttVqqqqqqq 1

5、容積損失：容積損失： q工作壓力下泵的流量損失，即泄漏量。泄漏是由于液壓泵內(nèi)工作構(gòu)件之間存在間隙所造成的，泄漏油液的流態(tài)可以看作為層流。 q=k1p k1為泄漏系數(shù)VnpkqpktV1111 容積損失：容積損失：第7頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程83. 功率與效率泵的輸出壓力越高，泄漏系數(shù)越大，泵的排量越小，轉(zhuǎn)速越低，容積效率v就越小。（2）機(jī)械損失m：因泵內(nèi)摩擦造成的轉(zhuǎn)矩上的損失。若輸出轉(zhuǎn)矩為Tt，轉(zhuǎn)矩?fù)p失為T，則：TTTttm 泵的總效率：液壓泵輸出的液壓功率與輸入的機(jī)械功率之比，也等于容積效率與機(jī)械效率之乘積。mVioTpqPP 第8頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程94. 液壓泵的特性曲線

6、容積效率V（或?qū)嶋H流量q）隨壓力增高而減小，壓力p為零時(shí)，泄漏量q為零，容積效率V =100%，實(shí)際流量q等于理論流量qt?？傂孰S工作壓力增高而增大，且有一個(gè)最高值。第9頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程10 按結(jié)構(gòu)分，齒輪泵可分為內(nèi)嚙合和外嚙合兩種，其中外嚙合齒輪泵應(yīng)用更廣泛。一、外齒輪嚙合泵、工作原理 泵的殼內(nèi)裝有一對(duì)相同的外嚙合的齒輪，齒輪兩側(cè)靠端蓋封閉。殼體、端蓋和齒輪的各個(gè)齒間槽組成了許多密封的工作腔。當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，吸油腔由于嚙合著的輪齒逐漸脫開(kāi)，密封工作腔的容積逐漸增大，形成部分真空。油箱里的油液在大氣壓的作用下經(jīng)吸油管被吸人，充填所形成的部分真空，并隨著齒輪旋轉(zhuǎn)。當(dāng)油液到達(dá)左側(cè)壓油

7、區(qū)時(shí)，由于輪齒在這里逐漸進(jìn)入嚙合，密封工作腔的容積不斷減小，因而油液被擠壓出去。液壓泵不斷地旋轉(zhuǎn)，吸油、壓油過(guò)程便連續(xù)進(jìn)行。 見(jiàn)齒輪泵原理圖1第10頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程112、流量與脈動(dòng) 齒輪泵每轉(zhuǎn)一周把兩個(gè)齒輪所有齒槽中所存的油液全部排出。若近似地認(rèn)為齒槽的容積等于輪齒的體積。 若齒輪齒數(shù)為Z、節(jié)圓直徑為D、齒高為h、模數(shù)為m、齒寬為b ，則泵的排量為（齒槽容積稍大于輪齒體積）： V=Dhb=2zm2b6.66 zm2b 泵的實(shí)際流量：q= 6.66 zm2bnv 流量脈動(dòng)：實(shí)際齒輪嚙合中齒槽容積是變化的，瞬時(shí)流量有脈動(dòng)，齒數(shù)越少，其流量脈動(dòng)率越大。脈動(dòng)率為：qqqminmax第1

8、1頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程123. 齒輪泵存在的問(wèn)題1 1）困油現(xiàn)象 為使傳動(dòng)平穩(wěn)， 嚙合齒輪的重疊(嚙合)系數(shù)必須大于1，即存在著兩對(duì)輪齒同時(shí)啃合的情況。有一部分油液被困在兩對(duì)輪齒嚙合點(diǎn)之間的密封腔內(nèi)，腔剛形成時(shí)容積較大，在繼續(xù)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，其容積變小，隨后隨著泵的旋轉(zhuǎn)其容積又增大，密封腔既不和泵的吸油腔相通, ,也不和壓油腔相通，腔內(nèi)油液受擠壓、產(chǎn)生很高的壓力，密封腔容積增大的階段又會(huì)造成局部真空, ,形成氣穴。 解決辦法：通常是在端蓋上開(kāi)出卸荷槽。第12頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程133. 齒輪泵存在的幾個(gè)問(wèn)題2 2）徑向不平衡力 齒輪泵齒輪受到壓油腔高壓油的油壓力作用；而壓油腔的

9、油液沿泵體內(nèi)孔和齒頂圓之間的徑向間隙向吸油腔泄漏時(shí)，其油壓力是遞減的，這部分不平衡的油壓力也作用于齒輪上。兩個(gè)力聯(lián)合作用的結(jié)果，使齒輪泵的上、下兩個(gè)齒輪及其軸承都受到一個(gè)徑向不平衡力的作用。 解決辦法：采用開(kāi)壓力平衡槽、縮小壓油腔、提高軸的剛性的辦法。 3 3）泄漏與端面間隙補(bǔ)償 齒輪泵的（內(nèi)）泄漏比較大，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工精度和技術(shù)要求等方面要最大限度地減少間隙泄漏以提高和保證泵的使用性能。其高壓腔的壓力油一般通過(guò)以下幾種途徑泄漏到低壓腔：、端面間隙泄漏通過(guò)齒輪端面與軸套或側(cè)板之間平行平面間的軸向間隙泄漏，是齒輪泵泄漏的主要途徑（占75%80%75%80%）；、徑向間隙泄漏通過(guò)齒頂圓和泵體

10、內(nèi)孔間的徑向間隙向低壓腔泄漏（占10%15%10%15%）； 第13頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程143.齒輪泵的結(jié)構(gòu)及存在的幾個(gè)問(wèn)題、輪齒嚙合線處的接觸間隙 由于嚙合線接觸不好，沿齒寬方向嚙合線不緊密，使高壓油通過(guò)嚙合線向低壓腔泄漏。、外密封處間隙泄漏齒輪泵前后蓋和泵體之間有外密封圈進(jìn)行端面密封，以保證在工作狀況下不向泵外滲油。當(dāng)平面度差、密封圈填充壓縮量不夠及高壓時(shí)前后蓋、泵體變形等，都會(huì)造成這里的間隙變大引起液壓油的泄漏。）減少齒輪泵泄漏的措施、利用齒輪端面和泵體之間的固定端面間隙；、利用壓力側(cè)板形成的固定間隙；、利用擾性側(cè)板形成的固定端面間隙；）用液壓平衡補(bǔ)償端面間隙、用浮動(dòng)軸套補(bǔ)償端

11、面間隙；、用軸套加浮動(dòng)側(cè)板補(bǔ)償端面間隙；、用浮動(dòng)側(cè)板補(bǔ)償端面間隙；）減少?gòu)较蜷g隙（掃膛法）目前，凡是采用浮動(dòng)軸套、浮動(dòng)側(cè)板、浮動(dòng)軸套加浮動(dòng)側(cè)板和鋁泵體或鑄鐵泵體的，基本上都是采用“掃膛法”的方法減少?gòu)较蜷g隙。第14頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程15 內(nèi)嚙合齒輪泵有漸開(kāi)線齒輪泵和擺線轉(zhuǎn)子齒輪泵兩種。漸開(kāi)線齒輪泵由小齒輪、內(nèi)齒輪和月牙形隔板等組成。小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)內(nèi)齒輪同向旋轉(zhuǎn)，月牙形隔板把吸油腔和壓油腔隔開(kāi)，輪齒脫離嚙合時(shí)吸油，在壓油腔輪齒嚙合。 擺線齒輪泵由小齒輪、內(nèi)齒輪等組成，小齒輪比內(nèi)齒輪少一個(gè)齒，不用隔板。原理與漸開(kāi)線齒輪泵同。內(nèi)嚙合齒輪泵特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，齒輪同向旋轉(zhuǎn)，相對(duì)滑動(dòng)小，磨損小

12、，壽命長(zhǎng)；脈動(dòng)小，容積效率高，嚙合重疊系數(shù)大，平穩(wěn)。但齒形復(fù)雜，加工要求高，造價(jià)高。第15頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程16一、驅(qū)動(dòng)方式一般齒輪泵要求傳動(dòng)裝置不能對(duì)齒輪泵主動(dòng)齒輪軸產(chǎn)生附加的軸向和徑向力。齒輪泵主動(dòng)齒輪軸伸與原動(dòng)機(jī)輸出軸之間必須采用浮動(dòng)聯(lián)接，如彈性聯(lián)軸器和十字槽塊浮動(dòng)聯(lián)軸器等，聯(lián)軸器的徑向跳動(dòng)不超過(guò)0.1mm，在受到結(jié)構(gòu)限制而采用花鍵軸直接插入原動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸內(nèi)花鍵孔進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，內(nèi)花鍵和花鍵軸的徑向和鍵側(cè)間隙都不小于0.15mm，以適應(yīng)浮動(dòng)轉(zhuǎn)矩，不產(chǎn)生附加徑向力的要求。二、泵的吸油高度盡可能小齒輪泵自吸能力要求不低于16MPa，各種排量不同，制造質(zhì)量對(duì)自吸能力也有影響。一般要求，泵

13、的吸油高度不得大于0.5m，在進(jìn)油管道較長(zhǎng)的管道系統(tǒng)中進(jìn)油管徑要加大，以免造成流動(dòng)阻力太大吸油不足，影響泵的工作性能。第16頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程17三、泵的工作油液的過(guò)濾 到目前為止，多數(shù)齒輪泵的早期故障起因于油液的污染，建議對(duì)工作油液進(jìn)行過(guò)濾，全流過(guò)濾是較好的，齒輪泵最初使用的油液污染等級(jí)所允許的最低值按ISO4406標(biāo)準(zhǔn)：高壓齒輪泵為18/15，其余為19/16。為了達(dá)到此要求，推薦使用過(guò)濾精度20100的過(guò)濾器。設(shè)置在系統(tǒng)回油路上的過(guò)濾精度最好為100 ，吸油口過(guò)濾網(wǎng)常用100目。（約180um）四、安裝和試運(yùn)行、在安裝之前用油液將泵充滿，并轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)齒輪以使油液進(jìn)入泵內(nèi)各配合表

14、面；、檢查泵的旋向和驅(qū)動(dòng)軸的旋向是否一致；、在安裝之前，將管道徹底清洗一遍，去掉污物，氧化皮等，焊接管道必須酸洗磷化后在沖洗；第17頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程18四、安裝和試運(yùn)行、第一次運(yùn)行時(shí)建議斷開(kāi)泵的排油，以便將空氣排出泵體；、要擰緊進(jìn)出油口的管接頭連接螺釘，密封要可靠，以免引起吸空或漏油，影響泵的性能；、啟動(dòng)前必須檢查系統(tǒng)中的安全閥是否在調(diào)定的壓力值；、應(yīng)避免泵帶負(fù)荷啟動(dòng)，以及在有負(fù)荷情況下停車；、泵在工作前應(yīng)進(jìn)行不少于10min空負(fù)荷運(yùn)行和短時(shí)間的帶負(fù)荷運(yùn)行，然后檢查泵的工作情況，不應(yīng)有漏油，過(guò)度發(fā)熱，異常聲響等；、泵如長(zhǎng)時(shí)間不用，最好將它和原動(dòng)機(jī)分離保管，再度使用時(shí)，應(yīng)有不少于1

15、0min空負(fù)荷運(yùn)行，并進(jìn)行以上試運(yùn)轉(zhuǎn)例行檢查；第18頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程19五、故障分析和排除、中小排量泵在正常使用后出現(xiàn)供油不足和壓力上不去，如屬于齒輪泵本身故障，用戶一般不用自行修理。中小排量軸套結(jié)構(gòu)齒輪泵屬于不可修復(fù)產(chǎn)品；、側(cè)板結(jié)構(gòu)或軸套加側(cè)板結(jié)構(gòu)齒輪泵在正常工作一段時(shí)間后出現(xiàn)供油不足或壓力上不去，可拆檢下列幾項(xiàng)：）側(cè)板工作面是否磨損嚴(yán)重，有無(wú)明顯溝痕，輕微磨損可通過(guò)研磨恢復(fù)表面精度，注意要保證側(cè)板兩平面的平行度，不得有彎曲變形；同時(shí)檢查齒輪端面，并對(duì)端面進(jìn)行研磨和拋光；）密封件磨損，需更換密封件；）檢查泵體內(nèi)孔高低壓區(qū)是否串通，如串通則換泵體；）如軸承損壞，最好退到專業(yè)生產(chǎn)廠

16、進(jìn)行更換。第19頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程20葉片泵按其每個(gè)密封工作腔在泵每轉(zhuǎn)一周時(shí)吸油排油的次數(shù)，分為單作用葉片泵和雙作用葉片泵兩大類。雙作用葉片泵優(yōu)點(diǎn)：葉片泵流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲小、壽命長(zhǎng)、輪廓尺寸較小、結(jié)構(gòu)較緊湊等，在機(jī)床、工程機(jī)械等中應(yīng)用較多。缺點(diǎn)：自吸能力差、調(diào)速范圍小、最高轉(zhuǎn)速較低、葉片容易咬死、工作可靠性較差、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、對(duì)油液污染較敏感等缺點(diǎn)，在工作環(huán)境較污穢、速度范圍變化較大及工作可靠性要求很高的機(jī)械上應(yīng)用相對(duì)較少。此外，葉片泵的制造工藝也較為復(fù)雜。 低壓葉片泵額定壓力較低6.3MPa，高壓葉片泵額定壓力可達(dá)2530MPa；一般允許轉(zhuǎn)速為6002000r/min，有些

17、小排量泵可以達(dá)到2500r/min。第20頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程211. 1. 雙作用葉片泵結(jié)構(gòu)與原理：原理與單作用葉片泵相同，不同的是定子與轉(zhuǎn)子同心，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周完成兩次吸油和排油。泵的兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)是對(duì)稱分布的，作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡，又叫做平衡式葉片泵，軸承受力很小，泵的壽命長(zhǎng)。 見(jiàn)雙作用葉片泵原理圖注意：雙作用葉片泵也有流量脈動(dòng)，但很小，且葉片數(shù)為4的倍數(shù)時(shí)最小，一般取12或16片。第21頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程22 vnszrRrRbq cos222實(shí)際流量：實(shí)際流量：2. 雙作用葉片泵的排量與流量 szrRrRbVVzV cos2)(22221排量：排量：

18、第22頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程233. 雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)1 1）定子曲線定子曲線直接影響泵的性能（流量均勻性、噪音、磨損等），過(guò)渡曲線應(yīng)保證葉片緊貼定子表面，保證葉片在轉(zhuǎn)子槽中徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)速度和加速度的變化均勻，葉片受沖擊小。定子曲線采用等加速-等減速曲線、高次曲線和余弦曲線的較廣。2 2）徑向作用力平衡 由于雙作用葉片泵的吸、壓油口是對(duì)稱分布，因此轉(zhuǎn)子、軸承受徑向力是平衡的。3 3）端面間隙自動(dòng)補(bǔ)償與齒輪泵相似，一側(cè)的配油盤為浮動(dòng)，引入高壓油使端面貼緊，消除間隙。第23頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程24 4 4）提高葉片泵的壽命措施利用減壓閥或阻尼槽減小葉片根部的壓力，以減小葉片對(duì)

19、定子內(nèi)表面的作用力；減小葉片底部承受壓力有作用的面積；（子母葉片、階梯葉片等）；將葉片按旋轉(zhuǎn)方向向前傾一個(gè)角度安裝，減少其壓力角，減小切向分力，有利于葉片在槽內(nèi)移動(dòng)和減小磨損。 3. 3. 雙作用葉片泵的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)第24頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程254.4.雙聯(lián)泵與雙級(jí)泵 1 1）雙聯(lián)葉片泵在同一個(gè)泵體內(nèi)安裝了兩套雙作用式葉片泵的轉(zhuǎn)子、葉片、定子和配油盤等，兩個(gè)轉(zhuǎn)子用同一根傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。它們共有一個(gè)吸油口和兩個(gè)各自獨(dú)立的壓油口。根據(jù)需要，兩個(gè)泵的輸出流量，可以單獨(dú)使用，也可以合并使用。通常雙聯(lián)葉片泵由一個(gè)低壓大流量泵和一個(gè)高壓小流量泵組成。第25頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程264.4.雙聯(lián)泵

20、與雙級(jí)泵2 2）雙級(jí)葉片泵將兩套流量相同的雙作用式葉片泵的轉(zhuǎn)子、叫片、定子和配油盤等安裝在同一個(gè)泵體內(nèi)，并由同一根傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)，將油路串聯(lián)而成，以達(dá)到輸出高壓力的目的。第26頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程271.1.單作用葉片泵原理與結(jié)構(gòu)頂部緊貼在定子的內(nèi)表面的葉片、定子的內(nèi)表面、轉(zhuǎn)子的外圓柱表面、相鄰的兩個(gè)葉片表面及兩側(cè)配油盤表面之間就形成了若干個(gè)密封的工作腔。偏心轉(zhuǎn)子帶動(dòng)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)而使密閉工作腔容積交替變化通過(guò)配油盤完成吸油和壓油過(guò)程。當(dāng)泵工作時(shí)，通過(guò)改變偏心距e的大小，可以改變泵的流量。當(dāng)e時(shí)，即轉(zhuǎn)子與定子的中心重合時(shí)，泵的流量為零。由于液壓徑向力僅作用在轉(zhuǎn)子表面的半周上，軸承受力較大，故其

21、壓力較低，壽命較短。為保證葉片頂部緊貼在定子的內(nèi)表面，通常葉片后傾一角度，便于離心力作用，且使葉片的根部與壓油腔相連。2.單作用葉片泵特點(diǎn)泵的壓油區(qū)和吸油區(qū)的油壓力不平衡，其轉(zhuǎn)子受到單向徑向不平衡力的作用，故又被稱為非平衡式葉片泵。泵的流量有脈動(dòng)，葉片數(shù)越多脈動(dòng)越小，奇數(shù)葉片比偶數(shù)葉片脈動(dòng)小。一般為1315片。第27頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程283.3.單作用葉片泵排量： V=(V1-V2)z2beDV=(V1-V2)z2beD其中：bb轉(zhuǎn)子寬度； zz葉片數(shù)； DD定子直徑； ee偏心量，調(diào)整e e可改變泵的流量。第28頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程291. 變量葉片泵的類型按e的方向分

22、按e大小的變化方式分單向雙向手調(diào)式 限壓式自 調(diào) 式穩(wěn)流量式內(nèi)反饋式外反饋式2. 限壓式變量葉片泵 輸出流量隨工作壓力變化而變化的泵，當(dāng)工作壓力達(dá)到限定值時(shí)，泵的流量全部泄漏，輸出流量為零。 1）外反饋式變量葉片泵：根據(jù)外負(fù)載（工作壓力）通過(guò)反饋柱塞調(diào)整定子偏心量來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)泵的流量。第29頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程30 2. 限壓式變量葉片泵 2）內(nèi)反饋式限壓變量葉片泵：手動(dòng)流量調(diào)節(jié)螺釘限定最大流量，通過(guò)配油盤上的配油窗口偏向限壓彈簧一角度使壓力油作用在定子上的作用力偏斜產(chǎn)生一水平分力與彈簧力平衡，從而根據(jù)載荷壓力變化自動(dòng)調(diào)節(jié)定子偏心量來(lái)調(diào)節(jié)流量。 3. 3. 限壓式變量泵的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：能

23、由負(fù)載的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，在功率上使用較合理，可減少油液發(fā)熱。對(duì)于有快進(jìn)行程和工作行程要求的液壓系統(tǒng)，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)。 缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輪廓尺寸大，泄漏較大，軸上受有不平衡的徑向液壓力，噪聲較大，容積效率、機(jī)械效率較低，流量脈動(dòng)也較(定量泵)嚴(yán)重。第30頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程31、使用要求）為了提高泵的性能，延長(zhǎng)使用壽命，推薦使用抗磨液壓油，黏度范圍17381738mm2 /s/s，推薦使用24mm2/s; ）油液應(yīng)保持清潔，系統(tǒng)過(guò)濾精度不低于25m25m，為防止吸入污物和雜質(zhì)，在吸油口外應(yīng)另置過(guò)濾精度為70150m70150m的過(guò)濾器； ）安裝泵時(shí)，泵軸線與原動(dòng)機(jī)軸線同軸度應(yīng)保證在0.

24、1mm0.1mm以內(nèi)，且泵軸與原動(dòng)機(jī)軸之間應(yīng)采用撓性聯(lián)接，泵軸不得承受徑向力；）泵吸油口距油面高度不得大于500mm500mm，吸油管道必須嚴(yán)格密封，防止漏氣；）注意泵軸轉(zhuǎn)向第31頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程32、常見(jiàn)故障及排除方法在使用泵過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，請(qǐng)根據(jù)以下方法判斷及時(shí)查找原因，并予以排除。如仍不能解決問(wèn)題，請(qǐng)不要盲目拆修泵，應(yīng)及時(shí)與生產(chǎn)廠取得聯(lián)系，以免處理不當(dāng)造成損失。）液壓泵吸不上油或無(wú)壓力產(chǎn)生原因：小排量液壓泵吸力不足；吸入管道漏氣；吸入口過(guò)濾器過(guò)濾精度過(guò)高造成吸油不暢；系統(tǒng)油液過(guò)濾精度低導(dǎo)致葉片在槽內(nèi)卡??；油溫過(guò)低，使油粘度過(guò)高；轉(zhuǎn)速太低吸力不足；油箱內(nèi)油面過(guò)低，吸

25、入管口露出液面。以上對(duì)應(yīng)排除方法：向泵內(nèi)注滿油；檢查管道各連接處，并予以密封、緊固；按說(shuō)明書(shū)正確選用過(guò)濾器；清洗管道或過(guò)濾裝置，除去睹塞物，更換或過(guò)濾油箱內(nèi)油液；拆洗、修磨液壓泵內(nèi)臟件，仔細(xì)重裝，并更換油液；提高轉(zhuǎn)速達(dá)到液壓泵最低轉(zhuǎn)速以上；補(bǔ)充油液至最低油標(biāo)線之上。第32頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程33、常見(jiàn)故障及排除方法）壓力升不上去產(chǎn)生原因：泵不上油或流量不足；溢流閥調(diào)整壓力太低或出現(xiàn)故障；系統(tǒng)中有泄漏；由于泵長(zhǎng)時(shí)間工作、振動(dòng)，使泵蓋螺釘松動(dòng)；吸入管道漏氣；變量泵壓力調(diào)節(jié)不當(dāng)。以上對(duì)應(yīng)排除方法：同前排除方法；重新調(diào)試溢流閥壓力或修復(fù)溢流閥；檢查系統(tǒng)、修補(bǔ)漏油點(diǎn)；擰緊螺釘；檢查各連接處，并

26、予以密封、緊固；重新調(diào)節(jié)至所需壓力。第33頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程34、常用故障及排除方法）噪聲過(guò)大產(chǎn)生原因：吸入管道漏氣；吸油不充分；泵軸和原動(dòng)機(jī)軸不同心；油中有氣泡；泵轉(zhuǎn)速過(guò)高；泵壓力過(guò)高；軸密封處漏氣；油液過(guò)濾精度過(guò)低導(dǎo)致葉片在槽中卡??；變量泵止動(dòng)螺釘誤調(diào)失當(dāng)。以上對(duì)應(yīng)排除方法：檢查各連接處，并予以密封、緊固；同前排除方法；重新安裝達(dá)到說(shuō)明書(shū)要求精度；補(bǔ)充油液或采取結(jié)構(gòu)措施，把回油口浸入油面以下；推薦選擇轉(zhuǎn)速范圍；將壓至額定壓力以下；更換密封；拆洗、修磨液壓泵內(nèi)臟件，仔細(xì)重裝，并更換油液；適當(dāng)調(diào)整螺釘至噪聲達(dá)到正常。第34頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程35、常見(jiàn)故障及排除方法）過(guò)度

27、發(fā)熱產(chǎn)生原因：油溫過(guò)高；油粘度太低，內(nèi)泄過(guò)大；工作壓力過(guò)高；回油口直接接到泵入口。以上對(duì)應(yīng)排除方法：改善油液散熱條件或增設(shè)冷卻器使油溫控制在推薦正常工作油溫范圍內(nèi)；選用推薦粘度工作油；降壓至額定壓力以下；回油口接至油箱液面以下。）外滲漏產(chǎn)生原因：密封老化或損傷；進(jìn)出油口連接部位松動(dòng)，密封面磕碰；外殼體砂眼。以上對(duì)應(yīng)排除方法：更換密封；緊固螺釘或管接頭；修磨密封面；更換外殼體。 第35頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程36、常見(jiàn)故障及排除方法）振動(dòng)過(guò)大產(chǎn)生原因：泵軸與電機(jī)軸不同心；安裝螺釘松動(dòng)；轉(zhuǎn)速或壓力過(guò)高；油液過(guò)濾精度過(guò)低，導(dǎo)致葉片在槽中卡住；吸油管道漏氣；油液中有氣泡。以上對(duì)應(yīng)排除方法：重新安

28、裝達(dá)到說(shuō)明書(shū)要求精度；擰緊螺釘；調(diào)整至許用范圍以內(nèi)；拆洗修磨泵內(nèi)臟件，并仔細(xì)重新組裝，并更換油液或重新過(guò)濾油箱內(nèi)油液；檢查管道各連接處，并予以密封、緊固；補(bǔ)充油液或采取結(jié)構(gòu)措施，把回油口浸入油面以下。第36頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程37工作原理：柱塞泵是依靠柱塞在其缸體內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)所造成的密封工作腔的容積變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。特點(diǎn)：柱塞和缸體內(nèi)孔均為圓柱表面，加工方便，容易得到較高的配合精度，密封性能好、容積效率高，故可以達(dá)到很高的工作壓力。同時(shí)，只要改變柱塞的工作行程就可以很方便地改變其流量，易于實(shí)現(xiàn)變量。適用范圍：高壓、大流量、大功率的液壓系統(tǒng)和流量需要調(diào)節(jié)的場(chǎng)合。分類：柱塞泵

29、按其柱塞的排列方式和運(yùn)動(dòng)方向的不同，可分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩大類。 第37頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程38、工作原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖：泵主要由傳動(dòng)軸、斜盤、柱塞、缸體、配油盤等零件組成。傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柱塞貼斜盤滑動(dòng)，由于斜盤與缸體傾斜了一角度，從而使密閉腔交替增大、減小，通過(guò)配油盤不斷地吸油、排油。優(yōu)點(diǎn)：）具有可逆性：一般情況下，即可作泵，又可作馬達(dá)；）易集成化：可實(shí)現(xiàn)與閥組合，多泵串聯(lián)； ）可任意改變流量和流向：在傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向不變的情況下，利用斜盤的擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)流量或方向的變化；）變量動(dòng)態(tài)性能好：響應(yīng)時(shí)間可達(dá)0.02s0.02s；）效率高：容積效率可達(dá)到9595以上，總效率可達(dá)到

30、9090以上；1400ml/r 1400ml/r 的產(chǎn)品，速度系數(shù)可超過(guò)1000010000；6 6）性能參數(shù)高：壓力可達(dá)50MPa,50MPa,排量通常在500ml/r500ml/r以下；7)7)接構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功率系數(shù)大。第38頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程39 2. 流量軸向柱塞泵 的理論流量：qt=d2lzn/4= d2Dtanzn/4其中：z柱塞數(shù)； l柱塞行程； n傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速泵的實(shí)際流量： q= d2DtanznV/4第39頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程403. 軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)第40頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程413. 軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)1) 滑履結(jié)構(gòu)（滑靴） 柱塞頭部一般與滑

31、靴接觸，它們之間為球面接觸；而滑靴與斜盤平面接觸，且有壓力油潤(rùn)滑。2）中心彈簧機(jī)構(gòu) 利用中心彈簧機(jī)構(gòu)保證滑履與斜盤緊貼，提高了彈簧壽命。3）缸體端面間隙的自動(dòng)補(bǔ)償裝置 液壓力隨工作負(fù)載增加而增加，它們使端面間隙得到了自動(dòng)補(bǔ)償。第41頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程424）困油現(xiàn)象：若密封腔既不和泵的吸油腔相通,也不和壓油腔相通，在該腔容積縮小時(shí)，使腔內(nèi)油液受擠壓、產(chǎn)生很高的壓力,使機(jī)件(如軸承等)受到很大的額外負(fù)載；而在密封腔容積增大時(shí)又會(huì)造成局部真空,形成氣穴。從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲。為避免泵的困油現(xiàn)象，引起沖擊和噪聲，要求配油盤上的封油區(qū)寬度與柱塞底部的通油口長(zhǎng)度不能相差太大，一般在油窗的近封油

32、區(qū)處開(kāi)有小三角槽卸載。5）變量機(jī)構(gòu)：變量控制的方式有：手動(dòng)、液壓伺服等，目的分：恒壓控制、恒流控制及恒功率控制等。第42頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程434. 特點(diǎn)與應(yīng)用 改變斜盤傾角，可改變柱塞往復(fù)行程的大小，因而改變了泵的排量；改變斜盤傾角的傾斜方向(泵的轉(zhuǎn)向不變)，可使泵的進(jìn)、出油口互換，成為雙向變量泵。 軸向柱塞泵的結(jié)構(gòu)緊湊，徑向尺寸小，重量輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小且易于實(shí)現(xiàn)變量，壓力可以提得很高(可達(dá)到40MPa或更高)，可在高壓高速下工作，并具有較高容積效率。軸向柱塞泵在高壓系統(tǒng)中應(yīng)用較多。不足的是泵對(duì)油液污染十分敏感，一般需要精過(guò)濾；流量有脈動(dòng)；自吸能力差，常需要由低壓泵供油。第43頁(yè)/共

33、60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程445. 使用指南結(jié)構(gòu)選擇：1 1）主機(jī)需要泵供給的流量變化成度 變化頻繁而且變化量大，則采用變量泵為宜；若固定不變或變化不大，則采用定量泵為宜；如果處于兩者之間，則從功率損失和采用變量泵增加成本、油溫控制等因素分析利弊；2 2）主機(jī)采用開(kāi)式或閉式系統(tǒng) 采用開(kāi)式系統(tǒng)時(shí)，變量泵斜盤的擺角只能是單向擺動(dòng)，泵的自吸性能高；若為閉式系統(tǒng)，則要求變量泵的擺角是雙向擺動(dòng)，并且需在變量泵上串聯(lián)輔助泵、集成單向閥、輔助泵安全閥等。3 3）系統(tǒng)油源 主機(jī)系統(tǒng)中同時(shí)使用不同油源時(shí)，則在可能的條件下采用雙泵串聯(lián)為宜，尤其在移動(dòng)設(shè)備上。第44頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程455. 5. 使用指

34、南4 4）轉(zhuǎn)速變化程度 若發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)變量泵，則轉(zhuǎn)速變動(dòng)范圍大，角加速度大、轉(zhuǎn)矩振動(dòng)大，應(yīng)采用抗轉(zhuǎn)矩剛度大的直軸泵為宜；5 5）主機(jī)特性 變量泵的控制方式是根據(jù)泵的特性需要，選擇相應(yīng)的控制方式。如工作周期中保壓時(shí)間占較大比例，則選擇恒壓控制為宜。第45頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程466.6.使用要求及常用故障（）安裝連接和配管.安裝連接由于直軸式柱塞泵的傳動(dòng)軸上裝有缸體，對(duì)其軸伸上受徑向力很敏感，而且影響軸承壽命，因此不允許在軸伸處直接安裝皮帶輪、齒輪、鏈輪，如果非裝不可，則增設(shè)過(guò)度支架。并對(duì)原動(dòng)機(jī)、泵和負(fù)載的軸伸連接有同軸度要求，一般推薦軸線偏移量不超過(guò)0.05mm,角度偏差不超過(guò)0.5，而

35、且要求使用撓性聯(lián)軸接。配管吸（壓）油口、出油口、泄油口的配管通經(jīng)應(yīng)等于或大于產(chǎn)品規(guī)定值，為了避免鋼管裝配不妥，使泵產(chǎn)生強(qiáng)制偏移而引起軸伸上受徑向力及噪聲傳遞，應(yīng)接一段軟管。第46頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程47配管）泵吸油口配管為了避免空氣吸入，吸油管應(yīng)插入液面以下，推薦插入液面深度為離最低液面3d4d(d為管道通徑）；油管口離油箱底面150mm以上，管端切45剖口。對(duì)允許安裝在油箱上的自吸泵，通常泵軸線離液面不大于500mm。即使泵安裝位置低于油箱液面，管道也應(yīng)盡可能短，盡量不接直角彎頭。避免裝截止閥，以免因操控失誤而使泵吸空，并推薦采用箱側(cè)吸油濾油器，因此帶有自封閥，對(duì)更換濾芯及維修泵均

36、無(wú)影響。）泄油口配管管道長(zhǎng)度應(yīng)盡量短，若超過(guò)12m，應(yīng)增大通徑，以保證殼體內(nèi)壓力不超過(guò)0.03MPa,以免軸頭密封損壞。泄油管應(yīng)單獨(dú)接回油箱，遠(yuǎn)離吸油管，插入液面以下。不得與系統(tǒng)回油管合用。由于安裝方式（立式、臥式）不同，有些泵的泄油口有幾個(gè)，應(yīng)選最高位置的接口配管，配管的部分高度應(yīng)高于泵體最高部位的高度。第47頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程48配管 ）回油口配管回油管應(yīng)遠(yuǎn)離吸油管，插入液面以下，管端切45剖口。剖口朝向油箱壁。（）工作介質(zhì)）粘度：礦物油極限使用粘度范圍為 10200mm2/s,10mm2/s為冷啟動(dòng)短期使用。推薦使用粘度范圍為1740mm2/s。）溫度：礦物油的使用溫度范圍，

37、一般為2080，最合適的工作溫度為2050。）過(guò)濾：一般吸油選用過(guò)濾精度為100m的濾油器，回油或供油選用過(guò)濾精度為1020m的濾油器。第48頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程49（）啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)）啟動(dòng)前注意事項(xiàng)、注油啟動(dòng)前必須用清潔液壓油將殼體內(nèi)腔灌滿。灌油方法為：臥式安裝：從殼體最高處的注油口（若無(wú)注油口，則可用泄油口）往殼體內(nèi)腔灌油，直到溢出為止。灌油過(guò)程中緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)軸，以便排凈空氣。立式安裝：不管安裝在油箱內(nèi)或外，均應(yīng)在安裝泵之前，將其放在水平位置，以臥式安裝方式灌滿油。、檢查用手緩慢扳動(dòng)聯(lián)軸節(jié)，受力應(yīng)均勻。系統(tǒng)應(yīng)處于卸載工況，管路接頭不得漏氣。點(diǎn)動(dòng)泵的啟動(dòng)按鈕，檢查旋轉(zhuǎn)方向是否符合規(guī)定。

38、第49頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程50（）啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)）啟動(dòng)事項(xiàng)啟動(dòng)時(shí)不可急劇全速啟動(dòng)，而應(yīng)在系統(tǒng)卸載狀態(tài)下，點(diǎn)動(dòng)原動(dòng)機(jī)開(kāi)、關(guān)數(shù)次之后，才能連續(xù)空載運(yùn)行。目的是將管道中的空氣盡可能排除干凈?？蛰d運(yùn)行12分鐘，無(wú)異?，F(xiàn)象后逐漸加載。（）常見(jiàn)故障及排除方法故障現(xiàn)象一：泵輸出流量不足或無(wú)輸出流量故障原因及排除方法）吸油管路漏氣更換或調(diào)整密封）吸油濾油器堵塞清洗或更換）吸油濾油器容量過(guò)小更換大容量濾油器）變量斜盤處于零位或擺角不到位增大斜盤擺角）吸油管通徑過(guò)細(xì)及管路過(guò)長(zhǎng)增大配管通徑，縮短長(zhǎng)度）泵內(nèi)零件損壞解體檢查，更換或維修零件）軸或鍵斷裂更換斷裂零件第50頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程51（）常見(jiàn)故

39、障及排除方法故障現(xiàn)象二：異常噪聲、振動(dòng)故障原因及排除方法）吸油管路漏氣，液面出現(xiàn)乳白沫狀重新檢查管路保證密封）泄油壓力過(guò)高，使滑履磨損過(guò)大解體檢查更換零件）泵軸伸與原動(dòng)機(jī)軸伸同軸度超差按要求重新調(diào)整）吸油阻力過(guò)大：吸油濾油器堵塞清洗或更換濾油器吸油濾油器容量過(guò)小換容量大的濾油器油液粘度過(guò)高或過(guò)低換合適的液壓油吸油濾油器網(wǎng)過(guò)細(xì)選用流量為泵的兩倍濾油器）振動(dòng)安裝支架剛度不夠增加剛度配管振動(dòng)用管夾固定安裝場(chǎng)所由于反射聲產(chǎn)生共鳴改變環(huán)境第51頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)課程52（）常見(jiàn)故障及排除方法故障現(xiàn)象三：建立不起工作壓力故障原因及排除方法）卸載回路處于卸載狀態(tài)關(guān)閉卸載回路）溢流閥的調(diào)定壓力過(guò)低或溢流閥產(chǎn)生故障提高調(diào)定壓力或修理溢流閥）恒壓閥調(diào)節(jié)彈簧處于放松狀態(tài)調(diào)節(jié)恒壓閥調(diào)節(jié)螺釘故障現(xiàn)象四：漏油故障原因及排除方法）泵蓋固定螺栓松動(dòng)擰緊螺栓）軸頭密封、密封墊、型圈損壞更換密封）泄油管或管接頭的通徑過(guò)小、過(guò)長(zhǎng)，使殼體內(nèi)腔壓力提高增大通徑或縮短配管長(zhǎng)度）結(jié)合面有毛刺等清除毛刺等第52頁(yè)/共60頁(yè)液壓理論與維護(hù)