带你了解液压泵

1．液压泵的压力

    液压泵的压力参数主要指工作压力和额定压力。

    (1)工作压力p。 液压泵的工作压力是指泵工作时输出液体的实际压力。其大小是由外负载决定的，当负载增加时，液压泵的工作压力升高；当负载减小时，液压泵的工作压力下降。

  (2)额定压力p_n。 液压泵的额定压力是指泵在正常工作时允许达到的zui大工作压力。正常工作时不允许超过液压泵的额定压力，超过此值即为过载；液压泵的zui大工作压力受泵零件结构强度和泄漏程度的限制。

由于液压传动的用途不同，系统所需要的压力也不同，为了便于液压元件的设计、生产和使用，将压力分为以下几个等级，如下表所示。

压  力  分  级

2．液压泵的排量

    液压泵的排量是指按泵轴每转一周，由密封腔几何尺寸变化计算而得出的排出液体的体积。排量可以用V来表示。排量的单位为L/r或mL/r。

3．液压泵的流量

    液压泵的流量有理论流量、实际流量和额定流量之分。

    (1)理论流量q_t。液压泵的理论流量是指泵在单位时间内由密封腔几何尺寸变化计算而得出的排出液体的体积。理论流量用q_t表示，它与液压泵的工作压力无关，它等于泵的排量V与其转速n的乘积，即

                                  q_t=V_n                       （3-1）

    (2)实际流量q。液压泵的实际流量是指泵工作时实际输出的流量，可以用q来表示。由于液压泵存在泄漏问题，所以其实际流量总是小于理论流量。若泄漏量为△q，则有

                             q = q_t - △q                     (3-2)

  (3)额定流量q_n。液压泵的额定流量是指泵在正常工作条件下，试验标准规定必须保证的输出流量。

4．液压泵的功率

    液压泵输入的是原动机的机械能，表现为转矩T和转速n；其输出的是液体压力能，表现为压力p和流量q_t(q_t - V_n)。当用液压泵输出的压力能驱动液压缸克服负载阻力F，并以速度v作匀速运动时（若不考虑能量损失），则液压泵和液压缸的理论功率相等，即

              P_t - T_t2πn = F_v = pA_v = pVn = pq_t         (3-3)

于是   T_t = pV/2π    (3_4)

式中 n——液压泵的转速；

    T_t——驱动液压泵的理论转矩；

    p——液压泵的工作压力；

    V——液压泵的排量；

    A——液压缸的有效工作面积。

如果用驱动液压泵的实际转矩T代替式中理论转矩T_t，则可得到液压泵的实际输A功率P；用液压泵的实际流量q代替式中理论流量q_t，可以得到液压泵的实际输出功率P₀。

(1)泵的输入功率P_i

                          P_i = T2πn                        (3-5)

 (2)泵的输出功率P₀

                               P₀ = pq                     (3-6)

5．液压泵的效率

液压泵的输出功率总是小于输入功率，两者之差即为功率损失。功率损失又可分为容积损失（泄漏造成的流量损失）和机械损失（摩擦造成的转矩损失）。通常容积损失用容积效率η_v来表示，机械损失用机械效率η_m来表示。

容积效率是指液压泵的实际流量与理论流量比值，即

                             η_v=q/q_t                     (3-7)

液压泵的泄漏量随压力升高而增大，相应其容积效率也随压力升高而降低。机械效率是指驱动液压泵的理论转矩与实际转矩的比值，即

                            η_m=T_t/T                     (3-8)

由于T_t = pV/2π，代人式(3-8)中，则有

                       η_m=pV/2πT                    (3-9)

液压泵的总效率η为其实际输出的功率P0和实际输入功率只的比值,即

η=P₀/P_i=pq/2πnT=(pVn/2πnT)(q/Vn)= η_mη_v    (3-10)

1. 液压泵的作用、分类及工作原理

    在液压传动系统中，液压泵是液压传动系统的动力元件，它是将原动机（如电动机）输入的机械能转换成液体压力能的能量转换装置。在液压传动系统中属于动力元件，是液压传动系统的重要组成部分，其作用是向液压系统提供压力油。

    液压泵的种类很多，按其结构形式的不同，可分为齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式等类型；按泵的排量能否改变，可分为定量泵和变量泵；按泵的输出油液方向能否改变，可分为单向泵和双向泵。工程上常用的液压泵有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵；齿轮泵包括外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵；叶片泵包括双作用叶片泵和单作用叶片泵；柱塞泵包括轴向柱塞泵和径向柱塞泵。

2. 液压泵的工作原理

    在液压传动中，液压泵都是靠密封的工作容积发生变化而进行工作的，所以都属于容积式泵。

    液压泵的工作原理如图A所示。柱塞2在弹簧4的作用下紧压在偏心轮1上，偏心轮1转动时，柱塞便做往复运动。柱塞向右移动时，密封腔a因容积增大而形成一定真空，在大气压力的作用下通过单向阀6从油箱中吸人油液。这时单向阀5将压油口封闭，以防止系统油液回流；柱塞向左移动时，密封腔a的容积减小，将已吸入的油液通过单向阀5压出，这时单向阀6将吸油口封闭，以防止油液回流到油箱中。如果偏心轮l不停地转动，泵就不断地进行吸油和压油过程。由此可见，液压泵是靠密封容积变化进行工作的，故常称其为容积式液压泵。单向阀5和6是保证液压泵正常吸油和压油所必需的配油装置。

    液压泵的图形符号如图B所示。

  由图A可以看出，无论液压泵的具体结构如何，它都必须满足三个工作条件：①必须有密闭而且可以变化的容积，以便完成吸油和排油过程；②必须有配流装置，以便将吸油和排油分开；③油箱必须与大气相通，以便形成压力差，有利于吸油。

  液压马达也是依靠密封容积的变化来进行工作的。液压马达的工作原理在理论上与液压泵具有可逆性，它们的结构也基本相同；但是，由于它们的工作任务和具体要求不同，所以在实际结构上只有少数液压泵能做到液压马达使用。