液壓與氣動技術第2章 液壓與氣動動力裝置

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1、第2章液壓與氣動動力裝置2.1概述2.2液壓泵2.3氣源裝置2.1概述1.動力裝置的組成動力裝置有兩大類.即液壓動力裝置和氣源裝置。液壓動力裝置用來向液壓系統(tǒng)輸送具有一定壓力和流量的清潔的工作介質;而氣源裝置則向氣動系統(tǒng)輸送一定壓力和流量的潔凈的壓縮空氣。液壓動力裝置可以是和主機分離的單獨的液壓泵站.也可以是和主機一起的液壓泵組;而氣源裝置一般都是單獨的。液壓泵站一般由泵、油箱和一些液壓輔件(過濾器、熱交換器、蓄能器、管件等)組成.這些輔件是相對獨立的.根據系統(tǒng)不同的要求進行取舍;氣源裝置由空壓機、壓縮空氣的

2、凈化設備(后冷卻器、油水分離器、儲氣罐、干燥器等)、氣動三聯(lián)件(分水過濾器、油霧器和減壓閥)組成.還有一些必要的輔件.如自動排水器、消聲器等。下一頁返回2.1概述2.對動力裝置的基本要求①動力裝置外觀應與主機協(xié)調。②動力裝置上所裝元件的排列布置應勻稱.調節(jié)或維護應方便.更換元件容易。③動力裝置應節(jié)能.在系統(tǒng)不需要高壓流體時.動力裝置應卸荷或采取其他節(jié)能措施。④動力裝置應工作平穩(wěn).產生振動小.噪聲小.噪聲水平應符合有關規(guī)定。⑤和電氣、電子控制結合使用時.能遠程控制動力裝置以符合主機對所需的工作參數(壓力、流量等

3、)變化的要求。上一頁下一頁返回2.1概述⑥動力裝置工作高度可靠.可采用過載保護或其他適當的措施確保其工作可靠。⑦一般情況下.動力裝置應盡量采用標準的元件組合而成.萬不得已時才進行個別元件的單獨設計。⑧動力裝置應減小泄漏.因工作液的泄漏.不僅浪費能源.而且污染環(huán)境。⑨對工作介質的溫度必須進行嚴格的監(jiān)控.因傳動和控制的特性和介質的溫度有關。上一頁返回2.2液壓泵2.2.1液壓泵概述1.液壓泵工作原理液壓系統(tǒng)中所用的各種液壓泵.其工作原理都是利用密封工作容積的大小交替變化進行吸油和壓油的.所以.液壓泵都是容積式泵。

4、圖2-1所示為單柱塞式液壓泵工作原理。當凸輪1旋轉時.柱塞2在凸輪和彈簧3作用下在缸體中左、右移動。當柱塞右移時.缸體中的密封工作腔生容積增大.產生真空.油液通過吸油閥5吸入.此時壓油閥6關閉;當柱塞左移時.缸體中的密封工作腔容積變小.將吸入的油液通過壓油閥輸入到液壓系統(tǒng)中.此時吸油閥關閉。由此可知.液壓泵是利用密封工作容積的大小不斷交替變化實現(xiàn)吸油和壓油的。下一頁返回2.2液壓泵2.液壓泵的分類按泵的排量是否可調節(jié).分為定量泵和變量泵;按結構形式.分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵和螺桿泵等。3.液壓泵的主要性能參

5、數(1)壓力工作壓力是液壓泵的出口處實際壓力.其大小取決于負載。額定壓力是液壓泵在連續(xù)使用中允許達到的最高壓力。(2)排量排量V是液壓泵在沒有泄漏的條件下.泵轉過一轉時所能排出的油液體積。上一頁下一頁返回2.2液壓泵(3)流量流量分為理論流量、實際流量和額定流量。理論流量qt是指在沒有泄漏的情況下.單位時間內所輸出的油液體積。單位為L/min或m3/s。qt=Vn式中V—排量.m3;n—泵軸轉速.r/s。實際流量q是液壓泵工作時實際輸出的流量.由于泵在工作時.存在油液泄漏.所以q

6、。額定流量qs是指在額定轉速和額定壓力下輸出的流量。上一頁下一頁返回（2.1）2.2液壓泵(4)功率和效率輸入功率Pi是驅動液壓泵軸的機械效率.即電動機的輸出功率.為Pi=Tω式中T—電動機輸出轉矩;ω—角速度;輸出功率Po為液壓泵的輸出功率。若不考慮液壓泵轉換過程中的損失.則輸出功率等于輸入功率但實際上液壓泵轉換過程中是存在損失的.輸出功率總是小于輸入功率。上一頁下一頁返回（2.2）2.2液壓泵Po=pq式中p—液壓泵的輸出壓力;q—液壓泵的輸出流量。液壓泵的總效率η是輸出功率與輸入功率之比。式中ηV—液壓

7、泵的容積效率;ηm—液壓泵的機械效率。由此可見，液壓泵的總效率等于容積效率與機械效率的乘積。上一頁下一頁返回（2.3）（2.4）2.2液壓泵2.2.2齒輪泵1.工作原理圖2-2所示為齒輪泵工作原理.泵由殼體、一對外嚙合齒輪和兩個端蓋(圖中畫出)等主要零件組成。當齒輪按圖示方向旋轉時.右側吸油腔的輪丙逐漸脫開.密封工作腔的容積逐漸增大.形成部分真空。因此.油箱中的油液在大氣的作用下.經吸油管進入吸油腔(右側).隨著齒輪的旋轉.吸入右腔的油液被帶到左側。由于左側的輪齒逐漸進入嚙合.密封工作容積逐漸減小.齒間槽中的

8、油液被擠出.從壓油腔進入系統(tǒng)。由于齒輪的旋轉是連續(xù)的.因此齒輪泵就實現(xiàn)了連續(xù)的吸油和壓油。上一頁下一頁返回2.2液壓泵2.齒輪泵的性能特點齒輪泵具有結構簡單、體積小、重量輕、價格低、工作可靠、自吸性能好以及對油液污染不敏感、維護方便等優(yōu)點.因而廣泛應用于各種液壓傳動系統(tǒng)。其主要缺點是流量和壓力的脈動較大.噪聲大.排量不可改變.效率較低。隨著結構技術的發(fā)展.噪聲有了很大的降低.效率和壽命都有很大的提高