第3章液压泵概要

3.1 液压泵基本概述 3.2 齿轮泵 3.3 叶片泵 3.4 柱塞泵 3.5 液压泵的噪声及其控制 3.6 各类液压泵的性能比较及其选用
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◆液压系统的能量使用情况图
动力元件：是指液压系统的液压泵。由电动机驱动， 把输入的机械能转换成油液的压力能输入到系统中去， 为系统的工作提供动力。下面将介绍液压系统中的动 力元件
额定流量qn 泵在额定转速和额定压力下输出的实际 流量
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◆功率 泵的输入量： 转矩T 、转速 n 泵的输出量： 压力p、流量q 理论输入功率＝输出功率: Pt＝ pqt ＝ pVn ＝ Tt2n Tt = pV / 2
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◆效率 实际上泵在能量转换过程中有容积损失和机械损失 容积损失主要是液压泵内部泄漏造成的流量损失，其 大小用容积效率来表示
机械损失指液压泵内流体粘性和机械摩擦造成的转矩 损失其大小用机械效率来表示
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泵容积损失 泵的容积损失可用容积效率 v 来表征。 对液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的流量 q 减
小。设泵的流量损失 ql 为，则 qt q ql 。
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3.1 液压泵基本概述
◆液压系统的能量使用情况
机电系统的工作过程通常伴随着对能量的控制和使用， 只有这样系统才能有目的的工作。液压系统是一类独具 特点的机电系统。从能量的使用情况看，这类系统输入、 输出的都是机械能（也有电信号输入，但那是控制信号， 能量很小），系统中传递的则是由流动的液体携带的压 力能。在液压系统的入口和出口都有能量转换元件，完 成机械能和压力能之间的转换。在系统中则有相应的控 制元件，控制着对压力能的使用
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◆流量
理论流量qt 指在无泄漏情况下，液压泵单位时间内 输出的油液体积。其值等于泵的排量V和泵轴转速n 的乘积，即 实际流量q 指单位时间内液压泵实际输出油液体积。 由于工作中泵的出口压力不等于零，因而存在泄漏量 Δq=klp 工作压力越高，泄漏量越大，使得泵的实际 流量小于泵的理论流量，即
显然当液压泵处于卸荷（非工作）状态时，这时输 出的实际流量近似为理论流量
液压和气压传动与控制 第3章 液压泵
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◆内容提要：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
本章主要介绍液压动力元件的几种典型液压泵 （齿轮泵、叶片泵、柱塞泵的工作原理、性能参 数、基本结构、性能特点及应用范围等）。
◆教学基本要求： 通过本章的学习，要求掌握这几种泵的工作原
理（泵是如何吸油、压油和配流的）、结构特点、 及主要性能特点；了解不同类型的泵之间的性能 差异及适用范围，为日后正确选用奠定基础。
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◆压力分级： 低压小于2.5 MPa ； 中压 2.5~8 MPa； 中高压 8~16MPa； 高压 16~32 MPa； 超高压大于32 MPa
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◆排量 排量V：指在无泄漏情况下，液压泵转一转所 能排出的油液体积。 可见，排量的大小只与液压泵中密封工作容腔 的几何尺寸和个数有关 排量的常用单位是（ml/r）
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◆重点和难点：
本章重点内容: 通过本章学习，要求掌握液压泵的工作原理、功能、
性能参数（压力和流量等）、性能特点及应用范围。 本章的难点: ①密闭容积的确定（特别是齿轮泵）。②容积效率 的概念。 ③额定压力和实际压力的概念。 ④外反馈 限压式变量叶片泵的特性。 ⑤柱塞泵的变量机构。
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◆本章内容目录：
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因此液压泵工作的必需条件：
（1）必须有一个大小能作周期性变化的 封闭容积； （2）必须有配流动作，即
封闭容积加大时吸入低压油 封闭容积减小时排出高压油 （3）高低压油腔不得连通。
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◆泵的分类
根据工作腔的容积变化而进行吸油和排油是 液压泵的共同特点，因而这种泵又称为容积泵。
液压泵按其在单位时间内所能输出油液体积 能否调节而分为定量泵和变量泵两类；按结构形 式可以分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。
从工作过程可以看出，在不考虑漏油的情况下， 液压泵在每一工作周期中吸入或排出的油液体积 只取决于工作构件的几何尺寸，如柱塞泵的柱塞 直径和工作行程。
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◆泵的职能符号
单向定量泵 双向定量泵 单向变量泵 双向变量泵
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液压泵的性能参数
◆压力 工作压力P：指液压泵出口处的实际压力值。 工作 压力值取决于液压泵输出到系统中的液体在流动过 程中所受的阻力。阻力(负载)增大，则工作压力升 高；反之则工作压力降低 额定工作压力：指液压泵在连续工作过程中允许达 到的最高压力。额定压力值的大小由液压泵零部件 的结构强度和密封性来决定。超过这个压力值，液 压泵有可能发生机械或密封方面的损坏。
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图2.1液 压 泵 的 工 作 原 理
由此可见，泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的。
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柱塞泵工作原理
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液压泵的工作原理小结 ◆小结1： 泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的 输出流量的大小是由密封工作腔的容积变化量 的大小来决定的 单向阀5、6起配流装置的作用
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液压泵的工作原理小结
◆小结2：液压泵的基本工作条件 •有若干个作周期变化的密封工作容积，其容积变化能 完成吸油和压油过程 •有相应的配流装置能分开吸、压油腔且有良好密封性 •吸油时，油箱必须与大气相通；压油时泵的压力决定 于油液排出时所遇到的阻力
液压马达和液压泵在结构上基本相同，也是靠密封容 积发生变化来工作的；不同的是在原理上是互逆的， 输入的是压力和流量输出的是转速和转矩
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液压泵的工作原理
◆工作原理
液压泵是靠密封容腔容积的变化来工作的.原动机带 动泵旋转时，通过一定机构使泵内的密封工作腔的容 积发生变化，由配流装置使密封工作容积轮流和吸油 口或压油口相通，从而使泵进行吸油和排油
密封容积大 密封容变小
泵吸油 输入：转矩和转速 泵压油 输出：压力和流量
基于上述工作原理的液压泵叫做容积式液压泵，液压 传动中用到的都是容积式液压泵。
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泵的符号
泵的输入参量 转矩 T 角速度 ω
输出参量 流量 Q 压力 p
pQ T
ω
泵
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容积式液压泵的工作原理
B
泵排出
Q
O
C
A
泵吸入
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液压泵的工作原理举例
凸轮1旋转时，当柱塞向右移动，工作腔容积变大，产生 真空，油液便通过吸油阀5吸入；
柱塞向左移动时，工作腔容积变小，已吸入的油液便通过 压油阀6排到系统中去。