工作原理
圖為單柱塞泵的工作原理。凸輪由電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪推動柱塞向上移動時,柱塞和缸體形成的密封體積減小,油從密封體積中擠出,通過單向閥排放到所需位置。
當(dāng)凸輪旋轉(zhuǎn)到曲線的下部時,彈簧迫使柱塞向下,形成一定的真空油 大氣壓力下箱內(nèi)的油 進(jìn)入密封體積。凸輪不斷提升柱塞,定期減少和增加密封體積 大泵不斷吸油排油。
容積液壓泵的共同工作原理如下:
(1)體積泵必須具有一個或多個周期變化的密封體積。當(dāng)密封體積變小時,油被擠出,當(dāng)密封體積變大時,形成一定的真空度,油通過吸油管被吸入。密封體積的變化和頻率決定了泵的流量。
(2)合適的配流裝置。不同形式泵的配流裝置雖然結(jié)構(gòu)形式不同,但起著相同的作用,在體積泵中至關(guān)重要。體積泵的排油壓力取決于排油管道中油的負(fù)荷。
壓 力
(1)工作壓力是指泵的輸出壓力,其值取決于外部負(fù)載。如果負(fù)載串聯(lián),泵的工作壓力是負(fù)載壓力的總和;如果負(fù)載并聯(lián),泵的工作壓力取決于并聯(lián)負(fù)載中最小的負(fù)載壓力。
(2)額定壓力是指根據(jù)實驗結(jié)果推薦的可連續(xù)使用的最高壓力,反映了泵的能力(通常是泵銘牌上的標(biāo)的壓力)。當(dāng)泵在額定壓力下運(yùn)行時,泵有足夠的流量輸出,可以保證更高的效率和壽命。
(3)最高壓力略高于額定壓力,可視為泵的能力極限。一般不希望泵在最高壓力下長時間運(yùn)行。
排量
(1)排量q 是指液壓泵在無泄漏的情況下轉(zhuǎn)動所能排出的油體積。 由此可見,排量的大小僅與液壓泵中密封工作容腔的幾何尺寸和數(shù)量有關(guān)。排量的常用單位是(ml/r)。
單柱塞泵: q=pd2H/4
(2)理論流量QT 指液壓泵單位時間內(nèi)無泄漏輸出的油體積。其值等于泵排量V和泵軸轉(zhuǎn)數(shù)n的乘積,即 QT=qn
=pd2Hn/4
(3)實際流量Q 液壓泵在單位時間內(nèi)實際輸出油量。 由于泵的出口壓力在工作過程中不等于零,因此存在內(nèi)部泄漏ΔQ(泵的工作壓力越高,泄漏量越大), 泵的實際流量小于泵的理論流量,即
Q=QT-ΔQ
(4)泵的實際流量與理論流量之比稱為 容積效率
ηPV=Q/QT=(QT-ΔQ)/QT =1-ΔQ/QT
且 Q=QT·hPV
功率
輸入功率Pi 驅(qū)動液壓泵的機(jī)械功率由電機(jī)或柴油機(jī)提供
Pi =2πnMT
輸出功率Po 液壓泵輸出的液壓功率,
Po=pQT
能量守恒,有 pQT=2πMTn
將QT=qn,消去n得 MT=pq/2π
事實上,由于泵內(nèi)各種機(jī)械和液壓摩擦損失,泵的實際輸入轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于理論轉(zhuǎn)矩
泵的摩擦損失由兩部分組成
容積損失 主要是液壓泵內(nèi)部泄漏造成的流量損失。容積損失的大小用容積效率來表示ηPV
機(jī)械損失 是指液壓泵內(nèi)流體粘度和機(jī)械摩擦造成的扭矩?fù)p失。機(jī)械損失的大小用機(jī)械效率來表示ηPm
ηPm=MT/MP
液壓泵的總效率 泵的總效率是泵的輸出功率與輸入功率之比
ηP=ηPm.ηPV