1、液壓泵的基本原理
液壓泵靠工作腔的容積變化來實現(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)動機帶動旋轉(zhuǎn),柱塞2便做往復(fù)運動,,使密封工作腔4的容積發(fā)生變化。當容積變大時,大氣壓力迫使油箱中油液頂開單向閥5進入腔4,這就是吸油過程,當腔4容積變小時,油液受到擠壓,頂開單向閥6,進入系統(tǒng),這就是壓油過程。為什么在吸油的過程中,單項閥6不會被打開呢?因為吸油時油液的壓力遠沒有達到單向閥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東西是:1.壓力只由負載決定。2額定工作壓力由密封件和制造材料決定。特別是這個結(jié)論,在以后分析液壓泵的壓力-流量特性曲線時非常有用。
3、功率和效率
液壓泵的輸入功率Ni(發(fā)動機或電動機傳動齒輪箱輸入的機械功率)=實際轉(zhuǎn)矩Ti乘以角速度ω,即Ni=Ti*ω。由于泵在工作時存在機械摩擦和油液在系統(tǒng)里表現(xiàn)出來的粘性作用會引起轉(zhuǎn)矩的損失,所以實際輸入轉(zhuǎn)矩Ti總是大于理論轉(zhuǎn)矩Tt,機械效率=Tt/Ti.
泵的輸出功率No=實際流量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,會引起填充損失,即實際輸出流量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,輸入的機械功率總是大于理論的機械功率,所以效率總是小于1的。
將上面的式子帶入η=No/Ni,η=(P*Q*機械效率)/(T*ω/容積效率),因為在理想狀態(tài)下P*Q=T*ω(無損失)。所以η=機械效率*容積效率。
柱塞泵的原理
我們先來看一個柱
視頻中可以輕松地學習到斜盤式液壓泵的抽油壓油原理。因為斜盤傾角存在,柱塞旋轉(zhuǎn)一圈缸體的容積會發(fā)生變化,在一個半圈內(nèi)是吸油,一個半圈內(nèi)是壓油。
泵內(nèi)的補償活門,用于感受泵的出口壓力。當輸出壓力達到預(yù)定值(由彈簧預(yù)緊力決定)時,油液壓縮彈簧并將出口壓力油供向斜盤作動筒,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)。當斜盤傾角為零時,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卸荷功能。
泵內(nèi)還有一個人工釋壓活門,用于油泵人工關(guān)斷。當人工釋壓活門接通之后,活門上方的滑塊下移,壓力油液連通補償活門補償活門左側(cè)的大活塞面,用較小的力克服補償活門的彈簧力,將油液引到斜盤作動筒,推動斜盤使傾角變小直到接近零。泵出口的擋塊活門會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,壓力油也會進入擋塊下方,協(xié)助擋塊關(guān)閉出油口。