液压泵液压马达与液压缸的工作原理区别及应用

液压泵的原理

就是为液压传动提供加压液体的一种液压元件,就是泵的一种。就是一种能量转换装置,它的功能就是把驱动它的动力机(如电动机与内燃机等)的机械能转换成输到系统中去的液体的压力能。

左图为单柱塞泵的工作原理图。凸轮由电动机带动

旋转。当凸轮推动柱塞向上运动时,柱塞与缸体形成

的密封体积减小,油液从密封体积中挤出,经单向阀

排到需要的地方去。当凸轮旋转至曲线的下降部

位时,弹簧迫使柱塞向下,形成一定真空度,油箱中

的油液在大气压力的作用下进入密封容积。凸轮使

柱塞不断地升降,密封容积周期性地减小与增大,泵

就不断吸油与排油。

液压泵的分类

1、按流量就是否可调节可分为:变量泵与定量

泵。输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵,

流量不能调节的称为定量泵。

2、按液压系统中常用的泵结构分为:齿轮泵、

叶片泵与柱塞泵3种。

(1)齿轮泵:体积较小,结构较简单,对油的清洁度要求不严,价格较便宜;但泵轴受不平衡力,磨损严重,泄漏较大。泵一般设有差压式安全阀作为超载保护,安全阀全回流压力为泵额定排出压力1、5倍。也可在允许排出压力范围内根据实际需要另行调整。但就是此安全阀不能作减压阀长期工作,需要时可在管路上另行安装。该泵轴端密封设计为两种形式,一种就是机械密封,另一种就是填料密封,可根据具体使用情况与用户要求确定

左图为外啮合齿轮泵的工作原理图。壳

体、端盖与齿轮的各个齿槽组成了许多密

封工作腔。当齿轮按如图所示的方向旋转

时,右侧左侧吸油腔由于相互啮合的齿轮

齿轮逐级分开,密封工作腔容积增大,形成

部分真空,油箱中的油液被吸进来,将齿槽

充满,并随着齿轮旋转,把油液带到右侧压

油腔中;右侧因为齿轮在这面啮合,密封工

作腔容积缩小,油液便被挤出去——吸油

区与压油区就是由相互啮合的轮齿以及

泵体分开的。

(2)叶片泵:分为双作用叶片泵与单作用叶片泵。这种泵流量均匀、运转平稳、噪音小、作压力与容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。

(3)柱塞泵:容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用於大功率液压系统;但结构复杂,材料与加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。

一般在齿轮泵与叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。还有一些其她形式的液压泵,如螺

杆泵等,但应用不如上述3种普遍。

液压马达

液压马达习惯上就是指输出旋转运动的,将液压泵提供的液压能转变为机械能的能量转换装置,对外做功的执行原件。

工作原理:

径向柱塞马达

1—柱塞2—定子3—缸体4—配油轴

径向柱塞式液压马达工作原理见上图。当四柱液压机压力油经固定的配油轴4的窗口进入缸体3内柱塞1的底部时,柱塞向外伸出,紧紧顶住定子2的内壁,由于定子与缸体存在一偏心距e。在柱塞与定子接触处,定子对柱塞的反作用力为Fn。液压机力可分解为Ff 与Ft 两个分力。当作用在柱塞底部的油液压力为p,柱塞直径为d,力Ff与Fn之间的夹角为φ时,它们分别为:

Ff=pπdd/4 Ft=Ff tanφ

力Ft对缸体产生一转矩,使缸体旋转。缸体再通过端面连接的传动轴向外输出转矩与转速。

液压马达的应用

生活中,要实现机械旋转运动,采用电动机价格便宜,供应方便。所以,一般只有在电动机不能满足要求的特殊场合,如需要进行大范围的无级变速,或结构要求紧凑的地方,才采用液压马达。液压马达亦称为油马达,主要应用于注塑机械、船舶、起扬机等。

应用低速大扭矩马达的6000t/h斗轮取料机

液压缸

液压缸就是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时,可免去减速装置,并且没有传动间隙,运动平稳,因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力与活塞有效面积及其两边的压差成正比;液压缸基本上由缸筒与缸盖、活塞与活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。

缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定,其她装置则必不可少。

液压缸的类型:

根据常用液压缸的结构形式,可将其分为四种类型:

1、活塞式

单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。如图所示就是一种单活塞液压缸。其两端进出油口A与B都可通压力油或回油,以实现双向运动,故称为双作用缸。

1——缸筒2——活塞3——活塞杆4——端盖5——活塞杆密封件

液压缸的工作原理如上图。缸筒固定,左腔连续地输入压力油,当油的压力足以克服活塞杆上的所有负载时,活塞以速度v1连续向右运动,活塞杆对外界做功。反之,

往右腔输入压力油时,活塞以速度v2向右运动,活塞杆也对外做功。这样,完成了一个往复运动。这种液压缸叫缸筒固定缸。

若活塞杆固定,左腔连续地输入压力油时,则缸筒向左运动,当往右腔连续地输入压力油时,则缸筒右移。这种液压缸叫活塞杆固定缸。

由此可知,输入液压缸的油必须具有压力p与流量q。压力用来克服负载,流量用来形成一定的运动速度。输入液压缸的压力的流量就就是给缸输入液压能;活塞作用于负载的力与运动速度就就是液压缸输出的机械能。

2、柱塞式

(１)柱塞式液压缸就是一种单作用式液压缸,靠液压力只能实现一个方向的运动,柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重;

(２)柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触,这样缸套极易加工,故适于做长行程液压缸;

(３)工作时柱塞总受压,因而它必须有足够的刚度;

(４)柱塞重量往往较大,水平放置时容易因自重而下垂,造成密封件与导向单边磨损,故其垂直使用更有利。

如左图,就就是一

个最简单的柱塞式液

压缸,也就是一个简单

的千斤顶,只能靠液压

单方向运动。提起手

柄1使小活塞2向

上移动,小活塞下端

油腔容积增大,形成

局部真空,这时单向

阀4打开,通过吸油

管从油箱10中吸油;

用力压下手柄,小活

塞下移,小活塞下腔压力升高,单向阀4关闭,单向阀5打开,下腔的油液经管道6输入举升油缸的下腔,迫使大活塞7向上移动,顶起重物。再次提起手柄吸油时,单向阀自动关闭,使油液不能倒流,从而保证了重物不会自行下落。不断地往复扳动手柄,就能不断地把油液压入举升缸下腔,使重物逐渐地升起。如果打开截止阀9,举升缸下腔的油液通过管道、截止阀流回油箱,重物就向下移动。

应用

双作用单杆活塞式液压缸,就是液压系统中作往复运动的执行机械。具有结构简单,工作可靠,装拆方便,易于维修,且连接方式多样等特点。适用于工程机械,矿山机械,超重运输机械、冶金机械及其它机械

左图为一般的小型挖掘机

图中通过内燃机提供原动力带动液压泵,将

机械能转换成油液的压力能,通过导管输送到柱

塞式液压缸中,通过车内驾驶员的操纵不同液压

操纵杆,使挖掘机完成各种复杂的作业。

3、伸缩式

伸缩式液压缸具有二级或多级活塞,伸缩式