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液压泵的功能及工作原理详解:将机械能转换为液体压力能的泵类元件

 2025年04月16日  阅读 22

摘要:液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件,属于泵的范畴。它能将动力机(如内燃机、电动机等)的机械能转化为液体的压力能。电动机带动凸轮旋转。凸轮推动柱塞向上运动时,柱塞与缸体形成的密封体积变小,油液从密封体积中被挤出,通过单向阀排到需要的地方。凸轮旋转到曲线...

液压泵是为液压传动提供加压液体的一种液压元件,属于泵的范畴。它能将动力机(如内燃机、电动机等)的机械能转化为液体的压力能。电动机带动凸轮旋转。凸轮推动柱塞向上运动时,柱塞与缸体形成的密封体积变小,油液从密封体积中被挤出,通过单向阀排到需要的地方。凸轮旋转到曲线的下降部位时,弹簧会促使柱塞向下移动,从而形成一定的真空度。在这种情况下,油箱中的油液会在大气压力的作用下进入密封容积。凸轮持续让柱塞进行升降动作,密封容积也就周期性地减小和增大,于是泵就能够不断地吸油和排油。图展示的是单柱塞泵的工作原理。

性能参数

液压泵是液压系统的动力元件。它的用处是给液压系统提供压力油。从能量转换的角度来讲,它会把原动机输出的机械能转换为便于输送的液体压力能。液压马达属于执行元件。它能够将输入液体的压力能转换为输出轴转动的机械能,以此来拖动负载做功。

液压泵与液压马达根据结构形式,具体可分为以下类型:有齿轮式,有叶片式,还有柱塞式等。

1.液压泵压力

液压泵工作时输出或输入油液的压力就是液压泵的工作压力,此压力由外负载所决定。

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正常工作条件下,按试验标准规定能连续运转的最高压力被称为额定压力。额定压力的大小会受到寿命的限制。如果超过额定压力进行工作,那么泵(或马达)的使用寿命将会比设计的寿命短。当工作压力比额定压力大的时候,就可以称作超载。

2.转速

工作转速是指泵(或马达)在工作时的实际转动速度。

额定转速指在额定压力下,能够连续长时间正常运转的最高转速。如果泵超过额定转速进行工作,就会导致吸油不足。同时,会产生振动和较大的噪声。并且,零件会遭受气蚀损伤,进而使寿命降低。

马达正常运转时存在一个最低转速,这个转速就是最低稳定转速。在这个转速之下,马达不会出现爬行的现象。

3.排量和流量

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排量指的是泵(或马达)每转一周时,因密封容腔的几何尺寸发生变化而得到的排出(或输入)液体的体积,其常用单位为 ml/r(即毫升/转)。如果排量能够通过调节而发生变化,那么就成为变量泵(或变量马达);如果排量不能发生变化,那就成为定量泵(或定量马达)。

实际流量指的是泵(或马达)工作时出口处或进口处的流量。因为泵自身存在内泄漏情况,所以它的实际流量要比理论流量小。又因为马达本身也有内泄漏,若要实现指定转速,为了对泄漏量进行补偿,其输入的实际流量就必须比理论流量大。

4.效率

容积效率对于液压泵而言,指的是其实际流量与理论流量的比值。对于液压马达来说,指的是其理论流量与实际流量的比值。

机械效率对于液压泵而言,指的是其理论转矩与实际输入转矩的比值。对于液压马达来说,其实际输出的转矩是理论转矩克服摩擦力之后的转矩,所以它的机械效率是实际输出转矩与理论转矩的比值。

总效率指的是泵(或马达)的输出功率和输入功率的比值。容积效率与机械效率相乘的结果等于总效率。

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