闭式液压系统补油泵研究
闭式液压系统补油泵参数的设计
闭式液压系统补油泵参数的设计王佃武（中煤科工集团太原研究院太原030006）摘要：闭式液压系统中，补油泵的作用为补偿在工作中由于泵、马达容积效率损失以及由冲洗冷却阀组中泄漏的流量，补油泵的参数设计在闭式液压系统的设计中非常重要。
通过综合分析多方因素，提出补油泵排量一般选取主泵排量的20%~25%，补油压力通常设定为15~25bar。
关键词：闭式系统；补油泵；容积效率；泄漏中图分类号：TH137The Design of Charge Pump's Parameter in Closed CircuitWANG Dian-wu（Taiyuan Research Institute of China Coal Technology and Engineering Group Corp,Shanxi Taiyuan 030006, China）Abstract：In closed circuit，the charge pump supplements the loss of the pump and motor's volume efficiency and the flow of the flushing valve. The design of charge pump's parameter is very important. By analysing all kinds of factors, we put forward the displacement of charge pump is 20~25% of the main pump and the pressure is 15~25bar.Key words：closed circuit；charge pump；volume efficiency；leakage0 引言在闭式液压系统中，液压泵输出的油液直接进入执行元件，执行元件的回油直接与液压泵的吸油管相连，工作液体在系统中进行封闭循环。
闭式液压系统中补油泵的选型计算
闭式液压系统中补油泵的选型计算作者：王振东来源：《中国新技术新产品》2015年第10期摘要：本文主要介绍了闭式系统设计时，补油泵的设计及选用。
关键词：闭式系统；补油泵；热平衡中图分类号：TH137 文献标识码：A一、概述液压系统按照工作介质的循环方式，可分为开式系统和闭式系统。
目前常见的液压系统均为开式系统。
随着液压技术在船舶、冶金等大型设备中日益广泛的应用，对于超大功率、超大流量的系统需求越来越多，而开式系统由于自身的局限性限制了它的发展，伴随着闭式系统液压技术逐渐的发展，现在越来越多的年轻工程师渐渐把注意力转向闭式系统。
二、补油泵在闭式系统中的作用补油泵在闭式系统中的作用主要表现在以下几个方面：1 补充闭式系统由于泵、马达以及控制阀组由于泄漏损失的油2 作为控制泵，控制泵的排量和方向在闭式系统中，变量控制系统一般选用外控式，因为外控式变量泵很好的解决了所谓的双向变量过零位的问题，由于变量系统控制油缸比较小，而且在正常工作过程中达到一个平衡后仅需要补充微量的控制阀芯泄漏油，所以一般在设计补油泵的排量时可以忽略。
3 降低闭式系统油液温度当闭式液压系统持续工作时，泵、马达自身的内泄量以及系统元件本身产生的热量，会使系统温度升高。
为降低温度，需要在系统的低压侧通过补油阀组另外释放出一部分油液进行冷却。
三、闭式系统补油泵的计算1 根据闭式系统容积损失计算在闭式系统中，系统的主要容积效率有闭式泵、马达、多功能阀组；由于多功能阀组只有在系统压力超出设定值才会出现，因此补油泵排量计算主要考虑闭式泵和马达的容积效率。
按照容积效率计算，补油泵的排量如下：Vb=VB×（1-ηB×ηM）/ηb式中：VB：闭式泵的排量；Vb：补油泵的排量；ηB：闭式泵的容积效率；ηM：马达的容积效率；ηb：补油泵的容积效率。
2 闭式回路中的热平衡计算2.1 在闭式系统中，无论是泵和马达的容积效率还是机械效率，最后都通过不同方式转化成热能，因此闭式系统的发热功率为：Pt=P0×（1-η0）式中：Pt：闭式系统的发热效率；P0：闭式系统输入的总效率；ηmB：闭式泵的机械效率；ηnM：马达的机械效率；η0：闭式系统的总效率（η0=ηB ×ηM×ηmB×ηmM）。
液压系统补油方式及案例分享
液压系统补油方式及案例分享获取更多液压技术信息常见的补油方式一：闭式系统的补油闭式系统中，由于泵及执行机构（马达或油缸）内泄的天然存在，所以必须对系统进行实时补油。
通常采用：补油泵+补油单向阀的形式实现补油。
如下图：图一：A4VG闭式泵的补油（双击图片看大图）图二：A4VSG闭式泵的补油（双击图片看大图）关于闭式系统补油的几点说明：1：闭式液压系统必须要有补油，通常使用补油泵+补油单向阀对系统补油；2：补油泵除了提供系统需要的补油，还会提供主泵变量所需的控制油。
有的设计者，也会使用补油泵提供制动油（打开系统中的制动器）或者提供先导油，作为先导手柄的先导油源；3：补油泵一般为定量齿轮泵，有的是内置在主泵的后面，也有的是系统中设置独立的齿轮泵做为补油泵；4：闭式系统补油泵的排量通常为主泵排量的20%~25%；稳定的补油压力通常设定为25bar左右，在各种工况下，瞬间的补油压力不应该低于8bar；当出现瞬间补油压力低于8bar时，应考虑加大补油量；6：补油单向阀有的是集成在主泵的高压溢流阀内部，与其共用一个阀芯（如图一，具体的工作原理，请淘友思考）；有的是独立于主泵的高压溢流阀（如图二）。
二：开式系统的补油1：开式系统中补油油源的选择：- 有的使用系统的回油作为补油（此时，回油一般设置一个3bar 左右的背压阀以确保补油压力）；- 有的使用独立的补油泵进行补油；- 也有的使用蓄能器进行补油；根据系统的具体情况选择最经济的补油方式。
图三：补油泵进行补油（图中S口为补油口，双击看大图）图四：蓄能器对系统补油（双击看大图）图五：主阀上自带回油背压阀（红色部分T口前，K口连接散热器，双击看大图）2：开式系统中补油阀的位置在开始系统中补油单向阀大多设置在主阀块上，与每联上的二次溢流阀集成在一起（如下图六）；也有的补油阀设置在马达上（如上图三中，补油单向阀安装在马达上的平衡阀内）。
图七：几种多路阀上补油单向（与二次溢流阀集成一起）的位置（双击看大图）另外：在一些厂家的样本上，常常会出现一个名词“防气蚀阀” （anti-cavatition valve），其实它就是补油阀。
闭式行走系统补油泵排量大小选择探讨
闭式行走液压系统补油泵排量大小选择探讨摘要：在闭式行走液压系统中补油泵主要作用是负责主油路补油以及闭式泵排量控制，补油的同时将主油路内部由于机械、容积损失所引起的油液温升快速降下，这样才能保证闭式行走系统持续正常工作。
既然闭式系统需要补油，那么每次补多少油为佳呢？这就涉及到补油泵排量选择，传统选择补油泵排量的方法是：按照闭式泵排量10%左右选型，因为闭式行走系统选用的液压件主要为柱塞泵、柱塞马达组成，柱塞泵、柱塞马达容积效率一般都在95%左右，补油泵按照闭式泵排量10%选型其实刚好弥补柱塞泵、柱塞马达泄漏所引起的损失。
实践使用证明补油泵排量按照闭式泵排量10%选择，其实很不科学，为此使用者经常会碰到闭式泵、闭式马达壳体温度超标、密封件损坏漏油、液压油温度太高而出现过早分解。
针对使用者存在的误区，本文结合容积损失、热平衡方程推导出了闭式行走系统补油泵排量2个计算公式，然后将2个计算公式进行对比分析得出：闭式行走系统补油泵排量计算方法以热平衡公式为准；接着根据目前闭式行走系统液压件制造水平确定了闭式泵、闭式马达、补油泵机械、容积效率等数据后进行了技术创新：用Mathcad绘出了一张温差与补油排量快速读表；最后作者以实例验证告诉大家：当补油泵同时用于控制油源时，补油泵的排量在热平衡算法基础上还需要相应加大。
关键词：闭式行走液压系统补油泵排量温差闭式系统示意图闭式液压系统原理图闭式行走液压系统工作原理介绍：当发动机带动闭式泵、补油泵转动后，补油泵瞬间建立好补油压力处于工作待命状态：（1）当排量控制阀处于中位时，2伺服控制油缸没有控制油进入，该状态 2腔连通压力平衡，闭式泵斜盘在复位弹簧作用下斜盘摆角归零没有输出，此时闭式系统处于空载，空载状态下产生的机械、容积损失有限，因此系统补油量基本为零；（2）当排量控制阀工作在左（右）位时，补油泵的压力油经过排量控制阀进入闭式泵其中1个伺服控制油缸，另外1个伺服控制油缸通过排量控制阀与壳体回油接通，这样出现2腔受力大小不等伺服控制油缸在补油压力作用下开始工作，伺服控制油缸再通过推杆带动闭式泵斜盘动作，此时闭式泵开始工作输出；假设闭式泵B口（A口）为压力油输出口→首先压力油进入马达B口（A口）工作→马达工作后油液经过马达A口（B口）排出→排出的油液回到闭式泵A口（B口）作为吸油→然后闭式泵B口（A口）再次输出压力油，如此往返循环形成了一套完整的闭式工作回路，工作过程中压力油驱动行走马达进行正（反）向旋转输出。
闭式液压系统补油泵研究的开题报告
闭式液压系统补油泵研究的开题报告
1、研究背景：
闭式液压系统是工业设备中常见的动力传输系统，其优点包括高效、动态响应快、工作稳定、较小的功率损失等。
在使用闭式液压系统中，
对液压油流进行控制和维护是非常重要的。
因此，闭式液压系统中的补
油泵研究非常重要。
2、研究意义：
补油泵是闭式液压系统中的一个重要组成部分，它承担着为液压系
统注油，确保油路畅通的任务。
通过对补油泵的研究，可以优化其结构
和工艺，提高补油效率，提高系统的可靠性和稳定性，降低系统的维护
和运行成本。
3、研究内容：
基于上述研究意义，本次研究的内容集中在以下几个方面：
（1）对闭式液压系统补油泵的工作原理进行深入分析，结合液压系统的特点，设计出符合系统需求的补油泵方案。
（2）使用实验方法验证不同工艺、材料对补油泵性能的影响，优选高性能的补油泵材料和工艺流程。
（3）开展补油泵的性能评价研究，评估补油泵在不同工况下的性能特点，探索补油泵的工作效率和协调性。
4、研究方法：
本次研究将采用理论研究和实验研究相结合的方法。
针对补油泵的
工作原理和液压系统的特点，进行理论分析设计出补油泵方案，并通过
实验分析不同工艺和材料对补油泵的性能特点的影响，通过相关指标对
补油泵性能进行评估。
5、研究预期结果：
通过本次研究，预期能够设计出符合闭式液压系统需求的高性能补
油泵，通过实验验证可验证高性能补油泵工艺材料的应用性和可行性，
并得出补油泵在不同工况下的性能特点，使补油泵的性能可以得到有效
优化，从而提高液压系统的可靠性和稳定性，降低系统维护和运行成本。
煤化工破碎设备闭式系统补油压力不稳故障分析
煤化工破碎设备闭式系统补油压力不稳故障分析1 前言近几年，随着液压元件的不断发展，闭式液压系统中的变量泵集成度越来越高。
伺服控制泵、补油泵及斜盘控制阀、溢流阀、限压阀、更油梭阀等阀组均集成在液压泵上，减少了系统管路、泄漏及振动，缩小了安装空间，从而提高了系统的可靠性。
变量泵驱动低速大扭矩液压马达的闭式系统广泛应用于负载扭矩较大，转速较低的运行环境，运行过程中经常出现补油压力过高或过低不正常的现象，对设备运行的可靠性造成很大危害。
本文结合现场闭式液压系统出现的故障问题顺次的寻找故障点，找出故障原因，对现场实际操作人员有一定指导意义。
2 变量泵-定量马达闭式液压系统简介变量泵-定量马达回路中低压管路上连接一个小流量的补油泵，用于补偿液压变量泵和液压定量马达的泄漏，其供油压力是由补油回路上的一级溢流阀和二级溢流阀共同调定。
辅助泵与溢流阀使低压管路上始终保持一定压力，不仅改善变量泵的吸油条件，而且可置换部分发热油液，降低系统温升。
3 故障危害变量泵-定量马达补油回路有以下两点主要作用：首先，由于闭式系统的工作油液是在一个封闭的泵-马达回路中周而复始地运行，而无论是泵或液压马达都有内泄漏，随着时间的推移，在闭式系统中的油液越来越少，这势必引起油泵（油马达）的吸空，因此，为了保证闭式系统的正常工作，一个适当的双向补油系统是必须的。
其次，尽管闭式系统有较低的发热量，但是为了能长时间可靠地运行，一个冷却更油系统是必不可少的。
它的作用是把从油箱吸来的冷油通过补油泵打进闭式回路的低压侧，使低压侧的部分热油通过更油阀排回油箱，以便进行冷却。
有了这样的冷却更油系统，闭式回路的油温可以维持在合适的范围内闭式泵控系统才可以长时间地运行。
补油压力过低导致主泵吸油口压力不足，因吸空造成密封和滑动间隙供油不足使主泵配流盘及内部零件磨损严重，并且马达出油口侧背压较小导致马达运转噪音较大；补油压力过高导致系统马达实际输出转矩下降，并且系统发热量增大，油温过高造成各元件间隙密封泄漏量增大，润滑油膜变薄导致各内部零件磨损加剧。
密闭压力油罐补油性能研究
关键 词 ： 液压 闭式 回路 ； 无动 力补油 ； 闭压力 油罐 密
【 ｂｔ ｃ】 ｈ ｉ ｌ ｇ ｒ ｌ ｄ ｕ ｃｃ ｓｄｃ ｃｉｉ ｕｎｅ ｄ ｅｔ ｅ ｅ ｏ￣ｎｅｏ Ａ ｓ ａｔ Ｔ ｅ ｌ ｌ ｏ ｅ ｏ ｈ ｒ ｌ ｌ ｅ ｉ ｕ ｆ ｅｃｓ ｉ ｃｙｔ ｒ ｒ ｃ ｒ ｏ ｉ ｐ ｂ ｍ ｆ ｙ ａ ｉ ｏ ｉ ｆ ｎ ｒ ｔｎ ｌ ｒ ｌ ｈ ｐｆ ， ｆ
ｐ ｗｅ ， ｈ ｃ ａ ｌ ｎ ｔ ｈ ｒ ｅ ｄ ｎ ｉｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓｐ ｏ ｕ ｅ ｔ ｈ ｙ ｔ ￣ Ｍｅ ｎ ｈ ｌ ｏ ０ 一 ｏ ｒ ｗ ｉｈ ｃ ｎ ｅ ｉ ａｅ ｔ ｅ ｃ ｅ ｐ ａ ｏｓ ｒ ｂ ｅ ｒ ｄ ｃ ｄ ｗｉ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｍｉ ｎ ｈ ａ ｗቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｉ ｓ ｍｅｐｒ ６ ｅ
ｌｍ ｏｂ ａｄａｔｎｉ ｄｄ ｓ ｅｈｄ ｎｄ ｓ ｎｎ ｒｃｓ ｏ ｅｃｏｅ ｒ ｓ ｒ ｏ ｋａｅ 厂一 ｅ ｔ ｅｐ ｉ ｔ ｔ ｎａ ｅｉ ｍ ｔｏｓｉ ｅｉ ｉｇｐｏ ｅｓｆ ｔ ｌ ｄｐ ｅ ｕｅ ｉ ｔ ｌ ０ ｓ ｅ ｏｎ ｎ ｇ ｇ ｈ ｓ ｓ ｌａ ｎ ｐ
【 摘 要】 液压闭式回路的补油问题直接影响着闭式回路的性能， 使 系统工作可靠 ， 为了 一般采用 动 力补 油 的方法 ， 在一 定程度上 能解 决提 高 系统 的性 能 ， 是 却增加 了成 本与 系统 的体积 。 但 为解决 液压 闭 式 回路 在无 动力 情 况下的补 油问题 ， 出一种球 式补 油 阀加 密 闭压力 油罐 的方 案 ， 提 并介 绍 了密 闭压 力 油罐 的 结构与 工作原理 。 经试 验研 究， 无动 力 的情 况下 ， 在 该方 案 完全 可以很好 的起 到补 油 的作 用 ， 从 而消除 系统产 生的爬行 与噪 音 。 给 出 了密闭压 力 油罐 在设 计 时 需注意 的一 些 问题 与设 计 方 法 ， 还 从
闭式系统中补油泵的选择与使用
（ ）补 偿 闭式系 统 由于泄漏 损失 的油液 １
高压 油 内泄 是液压 元件 的固有 属性 ， 且随着 泵 、 并 马达
排 量 的增大 而增 大 。如 图 １所 示 ， 油 泵泵 出 油液 流 补
程 实例 ， 实例 的选择优 化及 组 织 实施过 程进 行 了研 究。 对
关 键词 ： 液压 与 气压传动 ； 学改 革 ； 教 工程 实例 ； 用 应 中 图分 类号 ：Ｈ１７；Ｈ１ ８ 文献标 志码 ： 文章 编号 ：０ ０４ ５ （ ０ ２ ０ －０ ００ Ｔ ３ Ｔ ３ Ｂ １０ －８ ８ ２ １ ） ７０ ７ －３ 随着科 技 的进步 和 经 济 的迅 速 发 展 ， 具有 实 战 能 力 的创 新 型 、 复合 型 、 用 型人 才 的需 求 日益 增 大 ， 应 因 此需要 教育 工作 者对人 才 的培养 方法 与手段 不断进 行
４ 补油 泵补 油压 力的设 定
补油泵 在 闭式 系统 中具 有很 重要 的作 用 ， 的存 它 在保 证 了系统 管路 内油 液充 足 、 力 稳 定 。合 理 地 选 压
择补 油泵是 设计 和使 用好 闭式 系统 的关键 因素 。行 走
机 械 闭式 系 统 中 ， 油 泵 排 量 一 般 选 取 主 泵 排 量 的 补
定 比补油溢 流 阀压力 低 ０ ３～ ． ａ ． ０ ５ＭＰ 。
５ 结 语
ห้องสมุดไป่ตู้
泵 ， 其容 积效 率 为 ９ ％ ， 补 油 泵 流 量 为 系 统 流 量 取 ２ 则 的（ ９ ～２ ％ ） ９ ％ ＝２ ％ ～２ ％ 。补油 泵一 般 串 １％ ３ ／２ ０ ５ 联 于主泵 ， 转速 与 主泵相 同 ， 因此 补油 泵排 量为 主泵排
泵车液压系统(闭式).
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• 2.3.3 如果把恒压泵溢流阀调节螺杆拧到位而压力达不 到上述值，此时应考虑其它因素，找出原因后再作调 节； • 2.3.4 逆时针调节分配溢流阀螺杆，同时点动分配按钮 3 ～ 5 次，当分配压力表值达设计值时时，锁紧并紧螺 母。 • 2.3.5 逆时针调节恒压泵溢流阀调节螺杆，同时点动分 配按钮3～5次，当分配压力表 • 值达到恒压泵设定值时，锁紧并紧螺母，盖上并锁 紧防护螺母。
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• 2.4.1 将泵车运行在额定工作状况； • 2.4.2 在遥控状态（遥控器排量开关有刻度，便于观 察），将排量开关旋到最大值，然后从大慢慢往小调， 同时观察控制压力的变化，当控制压力值由大往小变 化过程中，如在某点出现压力值不变或出现突变至零 时，停止调节，这时用小一字螺丝刀逆时针调节比例 放大器上的R1，，直到压力接近零； • 2.4.3 再将遥控器排量开关旋到最大，观察控制压力值 的变化，如不到1.8 Mpa，则用小一字螺丝刀顺时针调 节调比例放大器上的R2，，直到压力值为1.8 Mpa；
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单向阀
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4
液控单向阀
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5
液控单向阀基本应用回路
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6
梭阀
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7
换向阀分类
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8
换向阀分类
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9
三位阀的中位机能
泵车液压系统（闭式）
• 液压基础
闭式液压驱动系统的应用及具有特点
闭式液压驱动系统的应用及具有特点
闭式液压驱动系统在工作中不断有油液泄漏（持续的高压油内泄是元件设计的固有产物），为了补充这些泄漏和消耗，维持闭式系统正常工作，必须给闭式系统及时补充油液。
闭式系统主泵上通轴附设一个小排量补油泵，由于补油泵的排量和压力相对主泵均很小，所以其附加功率损失通常仅为传动装置总功率的１％～２％，可以忽咯不计。
在闭式系统液压工作装置中设有补油溢流阀和补油单向阀，补油溢流阀限制最高补油压力，补油单向阀根据两侧管路液压油压力的高低，选择补油方向，向主油路低压侧补油，以补偿由于泵、马达容积损失所泄漏的流量；主泵的两侧设有两个高压溢流阀，斜盘快速摆动时出现的压力峰值及最大压力由高压溢流阀保护，防止泵和马达超载；该液压装置中还设有压力切断阀，压力切断阀相当于一种压力调节，当达到设定的压力时，将油泵的排量回调到为零的状态。
另外，在补油泵出口处还设有过滤器，对液压系统工作介质进行过滤，提高了液压油的清洁度。
闭式系统具有以下优点：
（１）目前闭式系统变量泵均为集成式结构，补油泵及补油、溢流、控制等功能阀组集成于液压泵上，使管路连接变得简单，不仅缩小了安装空间，而且减少了由管路连接造成的泄漏和管道振动，提高了系统的可靠性，简化了操作过程。
（２）补油系统不仅能在主泵的排量发生变化时保证容积式传动的响应，提高系统的动作频率，还能增加主泵进油口处压力，防止大流量时产生气蚀，可有效提高泵的转速和防止泵吸空，提高工作寿命；补油系统中装有过滤器，提高传动装置的可靠性和使用寿命；另外，补油泵还能方便的为一些低压辅助机构提供动力。
（３）由于仅有少量油液从油箱中吸取，减少了油箱的损耗。
闭式液压系统补油泵参数的设计
图１ 闭式系统 的补油和冷却
１ 补油 泵 的作 用
（ １ ）补偿 闭式 系统 由于泄漏损失 的油液 持续 的高压油 内泄是液压元 件的固有属性 ，并且 随着泵 、马达排量 的增大而增大 出的油液直接进入 执行 元件 ，执行元件 的回油直接 与液压泵 的吸油管相
连 ，工作液体在系统 中进 行封闭循环 。这种液压 系统 的结构紧凑 、传动 效率高 、故障率低 ，这些特点使 它 特别适应负 荷变化剧烈和前进 、倒退 、制 动频 繁的工
程机 械负荷 工 况 ，以及 速 度 要求 严 格控 制 的工 程 机 械。 但 是闭式液压系统在工作 中由于泵 、马达容积效 率损 失 以及 由冲洗冷却 阀组 中泄漏 的流量 ，不断有油 液消耗 ，为 了补偿这些 消耗 ，维持闭式液压系统 的正 常工作 ，必须 给系统 及时补充油液而设置补油泵 。
２ ０ ％ 一 ２ ５ ％ ，补 油压 力通常设定为 １ ． ５— ２ ． ５ ＭＰ ａ 。
关键词 ：闭式系统 ；补油泵 ；容 积效率 ；泄漏
中图分类号 ：Ｔ Ｈ１ ３ ７ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０ ０ １ —３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ３ ）８ — ０ ７ ７— ２
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液压闭式回路无动力补油的试验研究
液压闭式回路无动力补油的试验研究
许宏光，桂文浩，刘庆和
（ 哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨 !"###! ）
摘要：液压闭式回路的补油问题直接影响着闭式回路的性能，为了使系统更为可靠，一般采用动力补油的方法，在一 定程度上确实能提高系统的性能，但是却增加了成本与系统的体积，本文采用了一种无动力补油的方法，并设计出了一种 新型的补油阀，经过试验研究，其性能完全可以达到系统的性能要求，从而大大降低了系统的成本与体积。本文在试验的 基础上，对该补油阀进行了静、动态特性分析，结论是该阀工作可靠、体积小，完全可以作为补油阀使用。 关键词：闭式回路；无动力补油；球阀 中图分类号：$%&’() ) 文献标识码：*) ) 文章编号：!##! + (,,! （ &##- ） & + !&! + (
根据参考文献［ $ ］ 得低速流动时，球体绕流产 生的粘性摩擦力为： ! * / !!*+ （0） ［$］ 故得 %& * / !!* ；将实际参数代入方程分析系 统稳定性，系统 1234 图如图 &. 所示。
图 &&# 排油状态阀芯 # # # 流量压力曲线
系统 处 在 补 油 状 态 时，液压油流向如图 - 所 示，当油液流向如图所示 时，球在过流断面两端的 压 力 差， 推 动 球 向 右 运 动，从而保证节流口充分 打开，其 力 平 衡 方 程 为： 图 ." 球阀口示意图 当右侧弹簧处在压缩状态 时，有： ! " / ! # + !! )% , !! )# （!） 式中 ! )% 与 ! )# 为弹簧力；当右侧弹簧处在自由长 度，有： （&） ! " / ! # + ! )% 简化节流断面面积与角度（ 见图 . ） " 的正弦表 达式，并联立式（ % ） 可得关于开口大小 * 的力平衡 方程，分段求解如图 0 所示，其表示了在某一流量下
闭式液压系统中补油泵的选型计算
闭式液压系统中补油泵的选型计算一、概述液压系统按照工作介质的循环方式，可分为开式系统和闭式系统。
目前常见的液压系统均为开式系统。
随着液压技术在船舶、冶金等大型设备中日益广泛的应用，对于超大功率、超大流量的系统需求越来越多，而开式系统由于自身的局限性限制了它的发展，伴随着闭式系统液压技术逐渐的发展，现在越来越多的年轻工程师渐渐把注意力转向闭式系统。
二、补油泵在闭式系统中的作用补油泵在闭式系统中的作用主要表现在以下几个方面：1 补充闭式系统由于泵、马达以及控制阀组由于泄漏损失的油2 作为控制泵，控制泵的排量和方向在闭式系统中，变量控制系统一般选用外控式，因为外控式变量泵很好的解决了所谓的双向变量过零位的问题，由于变量系统控制油缸比较小，而且在正常工作过程中达到一个平衡后仅需要补充微量的控制阀芯泄漏油，所以一般在设计补油泵的排量时可以忽略。
3 降低闭式系统油液温度当闭式液压系统持续工作时，泵、马达自身的内泄量以及系统元件本身产生的热量，会使系统温度升高。
为降低温度，需要在系统的低压侧通过补油阀组另外释放出一部分油液进行冷却。
三、闭式系统补油泵的计算1 根据闭式系统容积损失计算在闭式系统中，系统的主要容积效率有闭式泵、马达、多功能阀组；由于多功能阀组只有在系统压力超出设定值才会出现，因此补油泵排量计算主要考虑闭式泵和马达的容积效率。
按照容积效率计算，补油泵的排量如下：Vb=VB<( 1- n B x n M) / n b式中：VB:闭式泵的排量；Vb:补油泵的排量；n B：闭式泵的容积效率；n M马达的容积效率；n b：补油泵的容积效率。
2 闭式回路中的热平衡计算2.1 在闭式系统中，无论是泵和马达的容积效率还是机械效率，最后都通过不同方式转化成热能，因此闭式系统的发热功率为：Pt=P0x( 1-n 0)式中：Pt :闭式系统的发热效率；P0:闭式系统输入的总效率；n mB闭式泵的机械效率；n nM：马达的机械效率；n 0：闭式系统的总效率(n 0= n B x n MX n mB< n mM 。
变频闭式液压动力系统的设计及应用研究
变频闭式液压动力系统的设计及应用研究变频液压技术是一种新型节能传动技术,在机床、液压提升机械、注塑机等许多机械装备中有着广泛的潜在应用。
本课题研究和开发一种新型变频闭式液压动力系统,主要由变频电机驱动的主油路和补油回路组成。
所设计的系统具有结构紧凑、节能降噪、使用寿命长、适应面广等优点。
本文对该系统进行了具体的元件选型和结构设计,建立了系统在考虑元件泄漏情况下的数学模型和仿真模型。
利用Matlab软件对所设计的系统进行了PID、模糊PID、模糊自整定PID 控制的仿真研究,结果表明采用模糊自整定PID控制时,系统具有良好的静动态特性。
根据所申请的该系统应用于液压提升机械中的相关发明专利,进行了具体的工程应用研究。
设计和应用表明在液压电梯和液压抽油机中应用本课题系统方案,能改善整个系统的性能,简化系统结构,降低系统装机功率和能耗。
本文的主要研究工作内容如下: 第一章综述了国内外变频液压技术和变频液压动力单元的发展历程,应用领域和研究现状。
简要介绍了课题的研究意义,概括了本文的研究内容。
第二章对适用于变频液压动力系统的电机和液压泵类型和性能特点进行了比较,指出在不同使用情况中电机和泵的选用情况。
详细介绍了本课题系统液压原理方案的设计和选择,系统各元件的选型,系统的结构设计和计算机检测系统的设计。
第三章根据变频器电机环节的不同控制方式分别建立了VVVF控制方式和矢量控制方式下变频闭式液压动力系统的数学模型,并建立了系统的Simulink仿真模型,对数学模型和仿真模型中的各个参数的值进行了选择和确定。
第四章对变频闭式液压动力系统的速度控制特性和压力控制特性进行了开环和闭环控制仿真。
针对系统的特点,分别选择了常规PID控制,模糊PID 复合控制以及模糊自整定PID控制,比较了各控制方法的系统的速度和压力响应结果。
结果显示模糊PID复合控制和模糊自整定PID控制均有较好的动静态响应特性,其中模糊自整定PID控制的效果最优。
补油泵细节讲解
补油泵细节讲解先看看闭式系统⾥补油泵的功能作⽤：补油泵的作⽤我们要先知道，有哪些作⽤和辅助作⽤。
1：给系统提供冷却的油液，降低液压系统的温度。
2：维持主系统回路的压⼒。
3：给控制回路提供可以操控的压⼒，系统的操控压⼒⼀般设计与补油泵压⼒⼀样或偏低。
4：补充内泄的油液损失，为了避免在任何驱动和制动的状态下损害传动，补油泵压⼒必须设定在制定的压⼒上。
补油泵的结构原理补油泵⼀般是⼀个齿轮泵，或者是外啮合齿轮泵或者摆线齿轮定量泵，安装在主油泵上并且由主油泵的主轴驱动，补油泵⼀般设有单独的补油溢流阀限制。
⾸先你要知道补油压⼒的检测，补油压⼒的检测⼝根据油泵型号⼚家的不同检测位置也不同，⼒⼠乐系列的检测⼝标注;PS..,这个⼝就是检测补油压⼒的位置。
补油泵正常压⼒在2.8到3.4Mpa之间影响补油泵压⼒异常为原因分析：1：补油泵磨损严重或损坏。
解决：更换2：补油溢流阀发卡或调节错误。
解决：清洗或调整3：补油泵进油滤芯堵塞或进油不畅。
解决：检查滤芯，清洗或更换。
4：冲洗压⼒错误，解决：调整或更换冲洗阀5：并⾏的G⼝出油处阻尼过⼤或失效。
解决：检查阻尼孔接头或更换。
然后看看安装注意要点：我们时常在泵车上见到闭式系统上会出现⼏个问题：补油泵压⼒不稳定，控制压⼒偏低，换向次数不够等，⼤多数已经是补油泵本⾝出了问题，今天我们就补油泵安装的⼏个注意事项进⾏讲解。
注意要点：1：注意⼤⼩齿轮转⼦的倒⾓⽅向，避免装反。
2：补油泵侧板⽅向不要装错，正确⽅向既能盖住⽉⽛位置⼜能正常安装螺杆。
3：补油泵及主泵安装补油泵的接触⾯⼀定要平整，没有杂质。
4:补油泵的固定螺杆必须使⽤扭矩扳⼿紧固，不能光凭感觉。
5：补油泵安装⾯密封圈⼀定要尺⼨合适，过粗或过⼩都不⾏。
6：补油泵装主泵之前确定好补油泵装主泵的旋向，不要装错主泵旋向要求。
7：补油泵在装泵后，加注⼲净液压油，盘动主轴，看补油泵⾃吸油状况是否合理。
8：如果之前是主泵打碎损坏的，必须彻底清理修复主泵。
密闭压力油罐补油性能研究
密闭压力油罐补油性能研究李阁强;王汉杰;许宏光;刘庆和【摘要】The oil filling problem of hydraulic closed circuit influences directly the performance ofthe circuitTo make sure of system working stably,a method for oil supply with power is adopted commonlyto improve the performance of system on the one hand,however the cost and space of system is increased onthe other hand.To solve the oil filling problem of the hydraulic closed circuit under no power,a project withball type valve for oil filling and closed pressure oil tank is designed, in which the configuration and workprinciple of the oil tank is introduced.The experimental study shows that the project works very well withoutpower,which can eliminate the creep and noise problems produced with the systenuMeanwhile some prob-lems to be paid attention and design methods in designing process of the closed pressure oil tank are pro-vided in it,which provide theoretical principle in designing.%液压闭式回路的补油问题直接影响着闭式回路的性能,为了使系统工作可靠,一般采用动力补油的方法,在一定程度上能解决提高系统的性能,但是却增加了成本与系统的体积.为解决液压闭式回路在无动力情况下的补油问题,提出一种球式补油阀加密闭压力油罐的方案,并介绍了密闭压力油罐的结构与工作原理.经试验研究,在无动力的情况下,该方案完全可以很好的起到补油的作用,从而消除系统产生的爬行与噪音.还给出了密闭压力油罐在设计时需注意的一些问题与设计方法,从而为其设计给出了理论依据.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2011(000)009【总页数】3页(P137-139)【关键词】液压闭式回路;无动力补油;密闭压力油罐【作者】李阁强;王汉杰;许宏光;刘庆和【作者单位】河南科技大学机电工程学院,洛阳471003;河南科技大学机电工程学院,洛阳471003;哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨150001;哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH1371 引言为解决液压闭式回路无动力补油问题，提出一种球式补油阀加密闭压力油罐的方案。
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达的机械效率; p 2 为液压马达进出口压力差, MP a。
3. 1. 3 管路损失产生的发热功率
管路损失产生的发热功率 P3( kW) 为:
P 3= ( qp + qm)
lv 2 !×10- 6 120d
。
……………… ( 5)
其中: l 为单根管道的长度, m; d 为管道内径, m; v
计算出控制机构需要的油量。排量控 制阀的流量 qc
PL =
C!qcp ( ∀1 - ∀2) ×10- 3 60
。 ………………
( 14)
其中: C 为液压油的比热容, kJ/ ( kg ·℃) ; !为液压
油密度, kg/ m3; ∀1 为从系统中置换出热油的温度, ℃;
∀2 为补油泵补进系统的凉油的温度, ℃。
闭式液压系统正常工作的必要条件是系统处于热
( 3) 补油泵的流量除了补充系统由于泄漏的流量,
由于高压溢流阀及压力切断阀只有在系统超过设定压 提供控制机构控制油液和冲洗溢流阀的冲洗油液, 其
力值时才会短时间开启, 所以系统中液压阀损失的热 余的油液全部通过补油溢流阀溢流到泵壳体中。冲洗
量主要是液压油通过回路冲洗阀、排量控制阀、补油 溢流阀通过的流量 qby ( L / min) 及发热功率 P6( kW) 的
0 引言 液压传动系统按照工作介质的循环方式, 可分为
开式系统和闭式系统。开式系统结构简单, 但因油箱 内的油液直接与空气接触, 空气易进入系统, 导致工 作机构运动不平稳并产生其他不良后果。在闭式系统 中, 液压泵输出的油液直接进入执行元件, 执行元件 的回油与液压泵的吸油管直接相连, 工作液体在系统 的管路中进行封闭循环。其结构紧凑, 油液与空气接 触机会少, 空气不易渗入系统, 故传动较平稳。闭式 系统通常采用双向变量液压泵, 通过泵的变量改变主 油路中液压油的流量和方向, 来实现执行机构的变速 和换向, 这种控制方式可以充分体现液压传动的优点。
2010 年第 6 期 桑月仙, 等: 闭式 液压系统补油泵研究
·8 5·
计算公式为: qby = qcp - q1 - q2- qc- qcx 。 ……………… ( 10)
P 6=
qby p cp 60
。
………………………………
( 11)
将式( 8) 代入式( 10) 中可得:
6- 单向补油阀; 7- 冲洗溢流阀; 8- 回路冲洗阀; 9- 液压马达; 10- 流量控制阀
图 1 典型闭式液压系 统原理图
3. 1. 2 液压马达的泄漏量及马达发热功率
溢流阀时产生的热量。
液压马达的泄漏量 q2( L / m in) 及马达发热功率 P 2 ( kW) 分别为:
( 1) 在液压泵的样本中, 可以查出控制机构的伺 服油液体积, 根据伺服油液体积及伺服行程时间可以
油泵的流量过小, 直接影响系统的正常工作并导致系 统过热( 系统冷却流量过小) 。在设计闭式液压系统时, 要有适当的补油量, 使补油泵在每个工况下都有足够 的液压油补进系统, 并对系统油液及时冷却[ 1] 。 3. 1 闭式液压系统的发热功率计算
收稿日期: 2010-04-20; 修回日期: 2010-06-18 作者简介: 桑月仙( 1987-) , 女, 山东聊城人, 在读硕士研究生, 主要研究方向为闭式液压系统设计。
由于补油泵提供液压泵排量控制的液压油, 所以 补油泵的补油压力必须控制在一定范围内。若补油压 力过低, 在系统压力出现波动的时候就容易出现控制 失压现象, 而且补油压力基本是系统主油路低压侧的 压力, 若低压侧压力过低, 就无法打开冲洗溢流阀对 马达壳体进行冲洗; 反之, 若补油压力过高, 系统需 求功率增加, 效率降低, 并且多余的油液要经过补油 溢流阀流到泵壳中, 就会造成不必要的发热。
#d2l ×103+
nV cp ×10- 3 2
。 ………
……………………………………………… ( 17)
其中: V 1 为液压泵的充油容积, L ; V 2 为液压马达的
充油容积, L ; n 为补油泵的最高转速, r/ min; V cp 为
补油泵的排量, m L / r。 油箱的散热功率 Pg ( kW) 的计算方法为[ 3] : Pg = kA ( ∀2 - ∀0 ) 。 ………………………… ( 18)
( 西南交通大学, 四川 成都 610031)
摘 要: 现阶段闭式液压系统已经成为液压行业的发展趋势之一, 通过分析闭式液压系统的 原理, 阐述了补油泵 在 闭式液压系统中的作用。通过分析计算系统的发热功率, 根据系统的热平衡得到补油泵 流量的设计公式, 对 闭 式液压系统的补油泵及油箱的设计有指导作用。 关 键词: 闭 式液压系统; 补油泵; 热平衡 中 图分类号: T H137. 51 文献标识码: A
qcp =
C!( ∀1- ∀2 ) - p cx - p cp
。
……………………………………………… ( 16)
现有的闭式液压系统补油泵流量计算方法通常忽
略补油泵补进油液的发热, 有可能造成补油量不足、系 统过热的情况。而本文在考虑了补油泵补进油液发热
功率的情况下得到了公式( 16) , 就可设计闭式液压系
qcx =
qcp -
q1- q22
qc
。
…………………… ( 8)
P 5=
qcx p cx 60
。 ………………………………… ( 9)
其中: p cx 为冲洗溢流阀压力, M Pa; qcp 为补油泵出口
闭式液压系统里的液压阀主要有回路冲洗阀、排 流量, L / m in。
量控制阀、补油溢流阀、高压溢流阀、压力切断阀等。
qby = qcx 。 ………………………………… ( 12)
整个液压系统的发热量为:
Pq = P 1+ P 2 + P 3+ P 4 + P5 + P 6 。 ……… ( 13)
3. 2 补油泵流量的计算
根据对闭式液压系统的分析, 补油泵补进系统凉
油, 热油从液压泵、马达壳体中进入冷却器冷却后进
入油箱。补进系统的油量与系统置换出来的热油油量
闭式液压驱动系统在工作中不断有油液泄漏, 为 了补充这些泄漏和消耗, 维持闭式系统的正常工作, 必 须给闭式系统及时补充油液。补油泵一般是定量齿轮 泵, 与主泵通轴驱动。 1 补油泵的作用
图 1 为典型闭式液压系统原理图。在闭式液压系 统中, 泵和马达通过管道直接相连, 通过改变泵的变 量改变主油路中液压油的流量和方向, 来实现马达的 变速和换向, 减少了因为换向引起的压力波动。补油 泵通过补油单向阀向系统低压侧补油, 同时补油泵又 为液压泵排量控制阀提供控制油液。补油泵的流量远 大于系统的泄漏量, 除了补充系统泄漏的油液外, 还 要补充因回路冲洗阀打开而失去的部分热油液, 其余 油液全部通过补油溢流阀流经泵的壳体回到油箱。
第 6 期 ( 总第 163 期) 2010 年 12 月
机械工程与自动化 M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N
文章编号: 1672-6413( 2010) 06-0083-03
No. 6 Dec.
闭式液压系统补油泵研究
桑月仙, 于兰英, 王国志
P 1=
np V p
p 1 ×1060 pm
3
(
1-
) p m p v
。………… ( 2)
其中: V p 为液压泵的排量, mL / r ; np 为液压泵的转速,
r/ m in; pv 为液压泵的容积效率; pm为液压泵的机械效
率; p 1 为液压泵进出口压力差, M Pa。
1- 液压泵; 2- 补油泵; 3- 补油溢流阀; 4- 压力切断阀; 5- 高压溢流阀;
·84·
机 械 工 程 与 自 动 化 2010 年第 6 期
闭式液压系统的发热功率主要由以下几 部分组 成。 3. 1. 1 液压泵的泄漏量及泵的发热功率
液 压泵的泄漏量 q1( L / min) 及泵的发热功率 P 1 ( kW) 分别为:
q1= V p np ×10- 3 ×( 1- pv ) 。 ……………… ( 1)
( 2) 冲洗溢流阀通过的液压油全部进入马达壳体,
对壳体进行冲洗, 冲洗溢流阀的流量一般选择补油泵
冲刷壳体油量的一半。冲洗溢流阀流量 qcx ( L / m in) 及
发热功率 P 5( kW ) 的计算公式为:
为液流平均速度, m/ s; !为液压油密度, kg/ m 3; 为 沿程阻力系数; qp 、qm 分别为液压泵、液压马达的实 际流量, L / min。 3. 1. 4 通过液压阀时的发热量
24( 4) : 53-54. [ 3] 张志友. 闭 式液压 系统 内油 温的测 算[ J] . 筑路 机械 与施
统补油泵的必需流量, 避免系统过热情况出现。
4 闭式液压系统油箱的设计 闭式液压系统的散热量除散热器外主要考虑油箱
散热。因为闭式液压系统结构紧凑, 所以油箱在允许
范围内尽量选择较小的容积。油液不仅要在油箱内冷
却, 更重要的是油液要在油箱中停留足够的时间用以
析出空气和杂质。一般设计油液最少要在油箱内停留
q2= nmV m×10- 3 ×( 1- mv) 。 …………… ( 3) mv
P 2=
nmV m
p 2 ×1060 mv
3
(
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1-
) mm mv 。
……… ( 4)
其中: nm 为液压马达的转速, r/ min; V m 为液压马达
的排量, mL / r ; mv为液压马达容积效率; mm为液压马
平衡状态, 即系统的发热功率等于系统的散热功率。因