高压齿轮泵和液压马达的工作原理与分类

高压齿轮泵和液压马达的工作原理与分类

在液压系统中，高压齿轮泵和液压马达都是能量转换装置。

高压齿轮泵将原动机输入的机械能转换成流动油液的液压能，它属于液压能源元件，又称动力元件；反之，液压马达则是将输入的液压能，再转换成旋转形式的机械能，它是用来拖动外负载作功的，属于执行元件。

液压系统中所使用的高压齿轮泵和液压马达都是靠密封工作空间的容积变化来进行工作的，所以称为容积式高压齿轮泵和液压马达。

容积式泵的工作原理如图3—1所示。图中柱塞2和缸筒3围成一个密封的工作空间5

(即工作腔)，柱塞依靠弹簧4压紧在凸轮(或偏心轮)1上，凸轮旋转时推动柱塞在缸筒内作往复运动，使工作腔的容积发生周期性的变化。

当柱塞下行时，工作腔容积由小变大形成局部真空，油箱8内的油液便在大气压力作用下顶开单向阀6，进入工作腔内，这就是吸油过程(此过程中，单向阀7在系统压力作用下保持关闭)；当柱塞上行时，工作腔容积由大变小，其中的油液受压而使油压升高，迫使单向阀6关闭，并顶开单向阀7向系统供给压力油，此即排油过程。

综上所述，容积式高压齿轮泵的特点是：

(1)必须具有一个或多个密封的容积空间(工作腔)，在工作过程中工作腔的容积必须不断由小变大，再由大变小，以进行吸油和排油。这类泵的输油量是由密封工作腔的数目，容积变化大小和每分钟变化次数决定的，所以叫容积泵。

图3—1容积泵的工作原理

(2)在吸油过程中，油箱必须与大气接通，或使用压力油箱以使油面上经常保持一定的压力，这是吸油的必要条件I在排油过程中，油压决定于油液从单向阀7排出时所遇到的阻力，即泵的压力决定于外界负载，这是形成油压的条件。没有负载就形成不了油压。

(3)单向阀6、7是保证吸油时油腔与油箱接通，同时切断排油管道；排油时使油腔与压油管道相通而与油箱切断。阀6、7即所谓配油装置。配油装置尽管形式很多，但它对各种泵都是必不可少的。

液压马达的工作原理恰好与液压泵相反，如图3—1，若向油腔5输进压力油，则将推动

柱塞向下运动，从而迫使偏心轮转过一个角度；若设法使偏心轮连续转动，便可不断地输出转速和转矩。由此可知，从原理上来说，液压泵和液压马达具有可逆性，即任何一种容积式液压泵都可作液压马达使用，反之亦然。但是，由于对实际结构的某些不同要求，并不是所有的容积式泵都可以作马达使用。

液压泵和液压马达的形式很多，按其每转输出(输入)油液容积之能否调节而分为定量

泵(马达)和变量泵(马达)两类。按其结构形式不同又可分为齿轮式、叶片式和柱塞式三大类。每类中又有不同形式，如；齿轮泵有外啮合式和内啮合式之分；叶片泵有单作用式和双作用式之分；柱塞泵有径向式和轴向式之分等等。此外，在机床行业中，还常使用螺杆泵，在工程机械(包括探矿机械)中，则很少使用它故本章从略不予讨论。

齿轮式液压泵和液压马达一般为定量泵和定量马达；叶片式、柱塞式液压泵和马达有定量式也有变量式。根据机械特性的不同，液压马达还可分为高速、小扭矩和低速、大扭矩两大类型。

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