《液压系统安装与调试》教案-项目2 认识液压泵

项目二认识液压泵

一、教学目标

1.了解液压泵的基本参数概念。

2.掌握液压泵的工作原理。

3.了解各类液压泵的优缺点及应用

二、课时分配

本章共4个任务，本章安排12课时。

三、教学重点

通过本章的学习，能了解叶片泵的分类，掌握叶片泵的工作原理以及了解各类叶片泵的优缺点及应用。

四、教学难点

1.了解柱塞泵的分类。

2.掌握柱塞泵的工作原理。

3.了解各类柱塞泵的优缺点及应用

五、课后作业

完成课后习题。

六、教学过程和组织

任务一液压泵基础知识

知识储备

一、液压泵的工作原理

液压泵作为液压系统的动力元件,它把原动机输入的机械能转变成液压能输出,即向整个系统提供具有一定压力的油液。

偏心轮6被其他动力（如电动机）带动旋转时，柱塞5在缸体4中往复移动。

当柱塞向下移动时，密封油腔a的容积逐渐增大，产生局部真空，油箱中的油液在大气压力作用下顶开单向阀1进入油腔a，完成泵的吸油过程。当柱塞向上移动时，油腔a的容积变小，油腔中的油液使单向阀1切断与油箱的通路，并顶开单向阀3进入系统中，完成压油过程。偏心轮不断旋转，泵就不断地吸油和压油。容积式液压泵正常工作必须具备的条件如下：

（1）具有密封容积。

（2）密封容积能交替变化。

（3）应有配流装置。

（4）吸油过程中油箱必须和大气相通。

二、液压泵的性能参数

1．液压泵的压力

液压泵的压力有工作压力和额定压力：

是指液压泵在实际工作时输出油液的压力，其大小取决于（1）工作压力P

p

工作负载。

（2）额定压力P

是指泵在正常工作条件下允许达到的最大工作压力。

n

由于液压传动的用途不同，各种液压系统所需的压力不同，为了便于液压元件的设计、制造和使用，液压泵的压力可分为几个不同的等级。

2．液压泵的排量

是指不考虑泄漏情况下泵轴转一周所排出的油液体积，常用单位为排量V

p

mL/r或cm3/r，其大小取决于泵的密封容积的变化值。

3．流量

流量是指泵在单位时间内输出的油液体积。流量按工作条件的不同，有理论流量、实际流量和额定流量之分。

理论流量q

是指不考虑泄漏的情况下，单位时间内输出的油液体积。常用

t

单位为L/min，它等于泵的排量V

与其转速n的乘积，即：

p

是指泵在实际工作压力下输出的流量。由于泵存在泄漏损（2）实际流量q

p

失，所以泵的实际流量小于理论流量。

是指泵在额定转速和额定压力下输出的流量，即铭牌上所（3）额定流量q

n

标出的流量。

4．液压泵的功率

（1）输入功率。

式中：T

——泵轴上的实际输入转矩；

i

n——泵轴的转速。

（2）输出功率。

5．液压泵的效率

。

机械效率η

m

由于泵的理论机械功率应为无损耗的全部转换为泵的理论液压功率，所以：

得

。

容积效率η

v

总效率n。总效率是指液压泵的实际输出功率与其输入功率的比值：

所以液压泵的总效率为：

一液压泵在转速n=950r/min时理论流量qt=160L/min。在同样的转速和压力P=29.5MPa时，测得泵的实际流量为qP=150L/min，总效率η=0.87，求下列性能参数。

（1）泵的容积效率。

（2）泵在上述工况下的机械效率。

（3）泵在上述工况下所需的电动机功率。

分析：本例涉及液压泵的机械效率、容积效率与电动机功率的测算，所以必须清楚液压泵的两种功率的衡量方法以及功率与电动机功率的关系。

解：（1）泵的容积效率：

泵的机械效率：

泵所需的电动功率：

三、液压泵的图形符号

四、液压泵的安装

液压泵布置在单独油箱上时，有两种安装方式：卧式和立式。卧式安装时，管道露在外面，安装和维修比较方便。立式安装时，管道和泵等均在油箱内部，

便于收集漏油，外形整齐。

液压泵吸油口的安装高度通常规定：距离油面不大于0.5m，某些泵允许有较高的吸油高度。而某些泵则规定吸油口必须低于油面，个别无自吸能力的泵则需另设辅助泵供油。

安装液压泵应注意的事项如下：

（1）液压泵的进口、出口和旋转方向应符合泵上标明的要求，不得反接。

（2）安装联轴器时，不要用力敲打泵轴，以免损伤泵的转子。

五、液压泵的选用和日常维护

选择液压泵的原则是：根据主机工况、功率大小和系统工作性能的要求，首先确定液压泵的类型，然后按系统所要求的压力、流量大小确定其规格型号。

1．液压泵的类型选用

齿轮泵一般用于工作环境不清洁的工程机械和精度不高的一般机床，以及压力不太高而流量较大的液压系统，如送料和夹紧等。

2．选择液压泵参数

（1）确定液压泵的输出流量。

液压泵额的输出流量应满足液压系统中同时工作的各个执行元件所需要的最大流量之和，即：

式中：K漏——泄露系数，一般K漏=1.1～1.3，系数复杂或管路较大者取大值，反之取小值。

（2）确定液压泵的工作压力。

液压泵的工作压力应满足液压系统中执行元件所需的最大工作压力，即：

式中：K压——系统压力损失系数，一般K压=1.3～1.5，系数复杂或管路较大者取大值，反之取小值。

3．判断选用的液压泵是否使用

例：一复杂（液压元件较多管路较长）液压系统，液压缸有效工作面积

A=0.005m2，现在求液压缸克服外载F=20kN，以速度v=0.05m/s运动，现在选用