采煤机滚筒调高液压系统的构建

2.排量和流量
排量V 液压泵每转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得的
排出液体的体积叫液压泵的排量。排量可调节的液压泵称为变量泵； 排量为常数的液压泵则称为定量泵。
理论流量ql 理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的情况下，
在单位时间内所排出的液体体积的平均值。显然，如果液压泵的排 量为V，其主轴转速为n，则该液压泵的理论流量为ql：
学习情境２ 采煤机调高液压系统的构建
任务1 调高液压系统液压泵的选用
任务2 液压缸的选用
主要 内容
任务3 方向控制阀的选用
任务４ 采煤机调高液压系统的组建
任务1 调高系统液压泵的选用
教学目标
知识 目标
★掌握液压动力元件（齿轮泵、叶片 泵、柱塞泵）的工作原理及特点。 ★掌握液压动力元件主要性能参数。
图2-2 液压泵工作原理图
（１）液压泵的特点 ①具有若干个密封且又可以周期性变化空间。 ②油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。 这是容积式液压泵能够吸入油液的外部条件。因此，为保 证液压泵正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用密闭的 充压油箱。 ③具有相应的配流机构，将吸油腔和排液腔隔开，保 证液压泵有规律地、连续地吸、排液体。液压泵的结构原 理不同，其配油机构也不相同。如图2-2中的单向阀5、6 就是配油机构。
煤机作为采煤工作面的主要设备，要求可沿工作面移动，且工作
条件恶劣，对于液压动力元件，要求其结构简单、工作可靠、体 积小、重量轻、自吸性好、对污染不敏感等，以保证滚筒调高液 压系统动作可靠。因此，液压泵的合理选择对滚筒调高液压系统 的正常工作起着十分重要的作用。
相关知识
一、液压泵概述
液压动力元件起着向系统提供动力源的作用，是系统不可
体积称为实际流量，它等于理论流量ql减去泄漏流量Δq，即：
q ql q
（2-2）
泄漏量是通过液压泵中各个运动副的间隙所泄漏的液体体积。泄漏分 为内泄漏和外泄漏两部分。
影响泄漏量的因素： ①运动副间隙； ②工作压力； ③液体粘度。 注意：实际流量要受工作压力的影响。 额定流量qn。液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定(如在额定
容积式液压泵中的油腔处于吸油时称为吸油腔。吸油腔的压力
决定于吸油高度和吸油管路的阻力，吸油高度过高或吸油管路阻力
太大，会使吸油腔真空度过高而影响液压泵的自吸能力；油腔处于 压油时称为压油腔，压油腔的压力则取决于外负载和排油管路的压
力损失，从理论上讲排油压力与液压泵的流量无关。
容积式液压泵排油的理论流量取决于液压泵的有关几何尺寸和 转速，而与排油压力无关。但排油压力会影响泵的内泄露和油液的
压缩量，从而影响泵的实际输出流量，所以液压泵的实际输出流量
随排油压力的升高而降低。
•2018/6/4
分类： 按结构分：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵；
按排液量是否可调分：变量泵和定量泵；
按泵的吸、排液口是否可以互换分：单向泵和双向泵；
液压泵的图形符号：
（二）液压泵的主要性能参数
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1.液压泵的压力
①工作压力 液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工 作压力的大小取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与 液压泵的流量无关。 ②额定压力 液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运 转的最高压力称为液压泵的额定压力。 ③最高允许压力 在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定， 允许液压泵短暂运行的最高压力值，称为液压泵的最高允许压力。
能力 目标
★能正确选用液压泵。
任务导入
图2-1所示为滚筒式采煤机调高装置，它是依靠液动力驱动调高油缸。 对滚筒式采煤机来说，滚筒高度的调节是采煤机适应煤层的厚度变化所 必须具有的动作。哪种动力元件才能较好地满足滚筒高度的调节要求呢？
图2-1 滚筒式采煤机调高装置
任务分析
滚筒调高的动力来源于液压动力元件——液压泵。滚筒式采
缺少的核心元件。液压系统是以液压泵作为系统提供一定的流 量和压力的动力元件，液压泵将原动机（电动机或内燃机）输 出的机械能转换为工作液体的压力能，是一种能量转换装置。
1.液压泵的工作原理及特点
液压泵是液压传动系统中的能量转换元件，液压泵由原动机驱 动，把输入的机械能转换为油液的压力能，再以压力、流量的形式 输入到系统中去，它是液压传动的心脏，也是液压系统的动力源。 在液压系统中，液压泵是容积式的，依靠容积变化进行工作。
（１）液压泵的工作原理
液压泵都是依靠密封容积变化的 原理来进行工作的，故一般称为容积 式液压泵，图2-2所示的是一单柱塞液 压泵的工作原理图，图中柱塞2装在缸 体3中形成一个密封容积a，柱塞在弹 簧4的作用下始终压紧在偏心轮1上。 原动机驱动偏心轮1旋转使柱塞2作往 复运动，使密封容积a的大小发生周期 性的交替变化。当a有小变大时就形成 部分真空，使油箱中油液在大气压作 用下，经吸油管顶开单向阀6进入油箱 a而实现吸油；反之，当a由大变小时， a腔中吸满的油液将顶开单向阀5流入 系统而实现压油。这样液压泵就将原 动机输入的机械能转换成液体的压力 能，原动机驱动偏心轮不断旋转，液 压泵就不断地吸油和压油。
ql Vn
（2-1）
当泵的转速一定时，其理论流量仅与泵的结构参数有关，与工
作压力无本质上的联系，这是液压泵另一个重要特点。因此，从理
论上讲，容积式液压泵能在任何压力以固定不变的流量保证液压执 行机构稳定地工作，这也是在液压传动中几乎无一例外地采用容积
式液压泵的原因。
实际流量q 液压泵在某一具体工况下，单位时间内所排出的液体
压力和额定转速下)必须保证的流量。
2.功率和效率 ①液压泵的功率
输入功率Pi 液压泵的输入功率是指作用在液压泵主轴上的
机械功率，当输入转矩为T0，角速度为ω时，有：
pi T0
输出功率Po
（2-3）
液压泵的输出功率是指液压泵在工作过程中的
实际吸、压油口间的压差Δp和输出流量q的乘积，即：
p pq
（2-4）
式中 Δp——液压泵吸、压油口之间的压力差，N/m2； q——液压泵的实际输出流量，m3/s； P——为液压泵的输出功率，W。
在实际的计算中，若油箱通大气，液压泵吸、压油的压力差往往用 液压泵出口压力p代入。
•2018/6/4