在液压传动与控制系统中,液压泵和液压马达的类型很多(如齿轮式、叶片式、柱塞式和螺杆式等)、结构各异,但都是容积式的,即都是基于容积的变化而进行工作的。
图1-1所示为一具有可逆性的装置,即既可以作液压泵使用,也可以作液压马达使用。其结构组成简述如下:偏心凸轮1和3的偏心距为。,偏心凸轮2的偏心距为E。三个凸轮的回转中心O} , O:与岛由同一传动轴4(转子)相连和驱动。凸轮1和3控制单向阀5和7的开启或闭合;凸轮2与柱塞6(挤子)保持接触,三个凸轮均由相应的弹簧保证与件5,6和7接触。柱塞可在缸体(定子)8的孔中往复移动,缸体与柱塞之间构成了容积可变的密封工作腔12。
当图1-1所示装置作液压泵使用时,原动机带动传动轴4(转子)按图示顺时针方向旋转,则三个凸轮随传动轴一起沿顺时针方向旋转,设泵从图1-1 (a)所示位置开始转动,此时柱塞6随之下移,密封工作容腔12的容积变大,产生真空;与此同时,凸轮3将吸油单向阀7打开(而凸轮1正好将排油单向阀5关闭),油箱(图中未画出)中的油液在大气压作用下经进油口a、吸油单向阀7和流道b被吸人工作容腔12,为吸油过程。当转子继续旋转到图1-1 (b)所示位置时,柱塞6被凸轮2压缩上移,工作容腔12的容积减小,腔内已吸人的油液受压缩而压力增大,欲将油液排出;与此同时,凸轮1恰好将排油单向阀5打开(而凸轮3正好将吸油单向阀7关闭),油液即通过流道。、排油单向阀5和排油口d输出到系统,为排油过程。传动轴转动一周,泵吸、排油各一次。原动机驱动传动轴连续旋转,液压泵就不断由进油口a吸油,由排油口d向系统排油。若原动机带动传动轴或转子逆时针方向转动,则油流将反向,即泵就由油口d吸油,由油口a向系统排油。
上述单柱塞液压泵具有容积式液压泵的基本结构原理特征。
①具有统称为定子、转子和挤子的三种零件,它们因液压泵的结构不同而异。
②具有若干个密封且又可周期性变化的空间,此空间称为工作腔。工作腔一般由定子、转子和挤子这三种零件组成。工作腔起吸油作用时称为吸油腔,起压油作用时称为排油腔,吸油腔和排油腔之间的过渡区被有关零件的表面所密封。为使工作腔的容积发生变化,在组成工作腔的零件中必须有一个可作相对运动的挤子。挤子能使工作腔容积周期性地由小变大而不断吸人液体;能使工作腔容积周期性地由大变小,不断排出液体。
③具有吸油口和排油口。吸油口和排油口分别与吸油腔和排油腔相连通。液压泵吸油口的通流面积应足够大,以免因油液在其内流速过大而产生气蚀;而泵的排油口的流速可适当大些,以减小管道尺寸和重量。
④液压泵的输人参数是机械参数(转矩和转速),输出参数是液压参数(压力和流量)。液压泵吸油腔的压力取决于吸油高度和吸油管路压力损失的大小;排油腔的压力则取决于负载和排油管路的压力损失大小。
液压泵的理论排油量与工作腔的容积变化量(或几何尺寸)和单位时间内变化的次数(或转速)成正比,而与排油压力等其他因素无关。若泵的理论排油量不能改变,则为定量泵,反之则为变量泵。
⑤具有配流机构(也称配流器)。液压泵由吸油到排油或由排油到吸油的转换称为配流。为保证液压泵有规律地吸排液体,应具有相应的配流机构,以将吸油腔和排油腔隔开。配流方式因液压泵的结构不同而异,一般有确定式和阀式两种配流方式:确定式配流依靠设置在泵内某个部件适当位置上的孔或槽实现配流,一般液压泵都采用这种配流方式,一般具有作为液压马达的可逆性;阀式配流则依靠逆止阀实现配流(吸、排油阀在逻辑上互逆,不会同时开启),多用于超高压柱塞泵中,由于此类泵的液流方向有时不能改变,故失去了作为液压马达的可逆性。
例如图1-1所示单柱塞液压泵中的配流机构为采用逆止阀(吸油阀7和压油阀5)的阀式配流。
⑥油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。为保证泵正常吸油,油箱必须与大气相通或采用密闭的充气油箱。
液压泵的基本原理与结构组成特征,上述已经描述的很清楚,像一些液压品牌例如之类的,上述所示的工作原理其实是包含在内的。我们若是要进行工作,其首要目的就是要熟悉液压泵的工作原理以及结构特征,一法通,万法通!
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