液压与气动技术第2章 液压与气动动力装置

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1、第2章液压与气动动力装置2.1概述2.2液压泵2.3气源装置2.1概述1.动力装置的组成动力装置有两大类.即液压动力装置和气源装置。液压动力装置用来向液压系统输送具有一定压力和流量的清洁的工作介质;而气源装置则向气动系统输送一定压力和流量的洁净的压缩空气。液压动力装置可以是和主机分离的单独的液压泵站.也可以是和主机一起的液压泵组;而气源装置一般都是单独的。液压泵站一般由泵、油箱和一些液压辅件(过滤器、热交换器、蓄能器、管件等)组成.这些辅件是相对独立的.根据系统不同的要求进行取舍;气源装置由空压机、压缩空气的

2、净化设备(后冷却器、油水分离器、储气罐、干燥器等)、气动三联件(分水过滤器、油雾器和减压阀)组成.还有一些必要的辅件.如自动排水器、消声器等。下一页返回2.1概述2.对动力装置的基本要求①动力装置外观应与主机协调。②动力装置上所装元件的排列布置应匀称.调节或维护应方便.更换元件容易。③动力装置应节能.在系统不需要高压流体时.动力装置应卸荷或采取其他节能措施。④动力装置应工作平稳.产生振动小.噪声小.噪声水平应符合有关规定。⑤和电气、电子控制结合使用时.能远程控制动力装置以符合主机对所需的工作参数(压力、流量等

3、)变化的要求。上一页下一页返回2.1概述⑥动力装置工作高度可靠.可采用过载保护或其他适当的措施确保其工作可靠。⑦一般情况下.动力装置应尽量采用标准的元件组合而成.万不得已时才进行个别元件的单独设计。⑧动力装置应减小泄漏.因工作液的泄漏.不仅浪费能源.而且污染环境。⑨对工作介质的温度必须进行严格的监控.因传动和控制的特性和介质的温度有关。上一页返回2.2液压泵2.2.1液压泵概述1.液压泵工作原理液压系统中所用的各种液压泵.其工作原理都是利用密封工作容积的大小交替变化进行吸油和压油的.所以.液压泵都是容积式泵。

4、图2-1所示为单柱塞式液压泵工作原理。当凸轮1旋转时.柱塞2在凸轮和弹簧3作用下在缸体中左、右移动。当柱塞右移时.缸体中的密封工作腔生容积增大.产生真空.油液通过吸油阀5吸入.此时压油阀6关闭;当柱塞左移时.缸体中的密封工作腔容积变小.将吸入的油液通过压油阀输入到液压系统中.此时吸油阀关闭。由此可知.液压泵是利用密封工作容积的大小不断交替变化实现吸油和压油的。下一页返回2.2液压泵2.液压泵的分类按泵的排量是否可调节.分为定量泵和变量泵;按结构形式.分为齿轮泵、叶片泵、柱塞泵和螺杆泵等。3.液压泵的主要性能参

5、数(1)压力工作压力是液压泵的出口处实际压力.其大小取决于负载。额定压力是液压泵在连续使用中允许达到的最高压力。(2)排量排量V是液压泵在没有泄漏的条件下.泵转过一转时所能排出的油液体积。上一页下一页返回2.2液压泵(3)流量流量分为理论流量、实际流量和额定流量。理论流量qt是指在没有泄漏的情况下.单位时间内所输出的油液体积。单位为L/min或m3/s。qt=Vn式中V—排量.m3;n—泵轴转速.r/s。实际流量q是液压泵工作时实际输出的流量.由于泵在工作时.存在油液泄漏.所以q

6、。额定流量qs是指在额定转速和额定压力下输出的流量。上一页下一页返回（2.1）2.2液压泵(4)功率和效率输入功率Pi是驱动液压泵轴的机械效率.即电动机的输出功率.为Pi=Tω式中T—电动机输出转矩;ω—角速度;输出功率Po为液压泵的输出功率。若不考虑液压泵转换过程中的损失.则输出功率等于输入功率但实际上液压泵转换过程中是存在损失的.输出功率总是小于输入功率。上一页下一页返回（2.2）2.2液压泵Po=pq式中p—液压泵的输出压力;q—液压泵的输出流量。液压泵的总效率η是输出功率与输入功率之比。式中ηV—液压

7、泵的容积效率;ηm—液压泵的机械效率。由此可见，液压泵的总效率等于容积效率与机械效率的乘积。上一页下一页返回（2.3）（2.4）2.2液压泵2.2.2齿轮泵1.工作原理图2-2所示为齿轮泵工作原理.泵由壳体、一对外啮合齿轮和两个端盖(图中画出)等主要零件组成。当齿轮按图示方向旋转时.右侧吸油腔的轮丙逐渐脱开.密封工作腔的容积逐渐增大.形成部分真空。因此.油箱中的油液在大气的作用下.经吸油管进入吸油腔(右侧).随着齿轮的旋转.吸入右腔的油液被带到左侧。由于左侧的轮齿逐渐进入啮合.密封工作容积逐渐减小.齿间槽中的

8、油液被挤出.从压油腔进入系统。由于齿轮的旋转是连续的.因此齿轮泵就实现了连续的吸油和压油。上一页下一页返回2.2液压泵2.齿轮泵的性能特点齿轮泵具有结构简单、体积小、重量轻、价格低、工作可靠、自吸性能好以及对油液污染不敏感、维护方便等优点.因而广泛应用于各种液压传动系统。其主要缺点是流量和压力的脉动较大.噪声大.排量不可改变.效率较低。随着结构技术的发展.噪声有了很大的降低.效率和寿命都有很大的提高