1、液壓泵的基本原理
液壓泵靠工作腔的容積變化來實(shí)現(xiàn)吸油和壓油的。由視頻我們可以發(fā)現(xiàn),單柱塞式液壓泵就像醫(yī)生用的注射器一樣,再以兩個(gè)單向活門配合就可以了。柱塞2依靠彈簧壓緊在偏心輪上。偏心輪由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),柱塞2便做往復(fù)運(yùn)動(dòng),,使密封工作腔4的容積發(fā)生變化。當(dāng)容積變大時(shí),大氣壓力迫使油箱中油液頂開單向閥5進(jìn)入腔4,這就是吸油過程,當(dāng)腔4容積變小時(shí),油液受到擠壓,頂開單向閥6,進(jìn)入系統(tǒng),這就是壓油過程。為什么在吸油的過程中,單項(xiàng)閥6不會(huì)被打開呢?因?yàn)槲蜁r(shí)油液的壓力遠(yuǎn)沒有達(dá)到單向閥6彈簧的壓力,所以無法將6頂開。
2、液壓泵的性能參數(shù)
需要牢記的參數(shù):排量,理論流量,額定流量
需要牢記的另外兩個(gè)東西是:1.壓力只由負(fù)載決定。2額定工作壓力由密封件和制造材料決定。特別是這個(gè)結(jié)論,在以后分析液壓泵的壓力-流量特性曲線時(shí)非常有用。
3、功率和效率
液壓泵的輸入功率Ni(發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)齒輪箱輸入的機(jī)械功率)=實(shí)際轉(zhuǎn)矩Ti乘以角速度ω,即Ni=Ti*ω。由于泵在工作時(shí)存在機(jī)械摩擦和油液在系統(tǒng)里表現(xiàn)出來的粘性作用會(huì)引起轉(zhuǎn)矩的損失,所以實(shí)際輸入轉(zhuǎn)矩Ti總是大于理論轉(zhuǎn)矩Tt,機(jī)械效率=Tt/Ti.
泵的輸出功率No=實(shí)際流量Q乘以工作壓力P,即No=P*Q。由于泵的內(nèi)漏和吸油行程中油液不能全填充油腔,會(huì)引起填充損失,即實(shí)際輸出流量Q總是小于理論流量Qt。容積效率=Q/Qt。
液壓泵的效率是輸出的液壓功率與輸入的機(jī)械功率的比值,即η=No/Ni,輸出的液壓功率總是小于理論輸出功率,輸入的機(jī)械功率總是大于理論的機(jī)械功率,所以效率總是小于1的。
將上面的式子帶入η=No/Ni,η=(P*Q*機(jī)械效率)/(T*ω/容積效率),因?yàn)樵诶硐霠顟B(tài)下P*Q=T*ω(無損失)。所以η=機(jī)械效率*容積效率。
柱塞泵的原理
我們先來看一個(gè)柱
視頻中可以輕松地學(xué)習(xí)到斜盤式液壓泵的抽油壓油原理。因?yàn)樾北P傾角存在,柱塞旋轉(zhuǎn)一圈缸體的容積會(huì)發(fā)生變化,在一個(gè)半圈內(nèi)是吸油,一個(gè)半圈內(nèi)是壓油。
泵內(nèi)的補(bǔ)償活門,用于感受泵的出口壓力。當(dāng)輸出壓力達(dá)到預(yù)定值(由彈簧預(yù)緊力決定)時(shí),油液壓縮彈簧并將出口壓力油供向斜盤作動(dòng)筒,使斜盤傾角變小,從而使排量減小(這里稍微解釋一下,前面書上提到了排量等于泵每轉(zhuǎn)一周排除液體的體積,現(xiàn)在斜盤傾角變小,轉(zhuǎn)一圈產(chǎn)生的容積差就變小了,所以排量就小了)。當(dāng)斜盤傾角為零時(shí),輸出流量就為零,泵處于功率消耗小的卸荷狀態(tài)(功率=壓力乘轉(zhuǎn)速),這就是變量泵的自動(dòng)卸荷功能。
泵內(nèi)還有一個(gè)人工釋壓活門,用于油泵人工關(guān)斷。當(dāng)人工釋壓活門接通之后,活門上方的滑塊下移,壓力油液連通補(bǔ)償活門補(bǔ)償活門左側(cè)的大活塞面,用較小的力克服補(bǔ)償活門的彈簧力,將油液引到斜盤作動(dòng)筒,推動(dòng)斜盤使傾角變小直到接近零。泵出口的擋塊活門會(huì)在彈簧力作用下使泵口關(guān)閉,停止向系統(tǒng)供油,由圖中可得,壓力油也會(huì)進(jìn)入擋塊下方,協(xié)助擋塊關(guān)閉出油口。