學(xué)習(xí)情景2—項(xiàng)目一 液壓泵工作原理

,*,工,作,項(xiàng),目,齒輪泵,2,葉片泵,3,柱塞泵,4,液壓泵的工作原理及分類,1,學(xué)習(xí)情境二 液壓傳動(dòng)動(dòng)力裝置,知,識(shí),與,技,能,目,標(biāo),教學(xué)目標(biāo),知識(shí)目標(biāo),技能目標(biāo),1.掌握齒輪泵的組成與工作原理；,2.熟悉齒輪存在的困油、徑向力不平衡、泄漏嚴(yán)重三大問題與減小措施；,3.掌握單、雙葉片泵的組成與工作原理；,4.柱塞泵的結(jié)構(gòu)與工作原理；,5.熟悉各種泵的特點(diǎn)與應(yīng)用場合,6.掌握泵的職能符號(hào)與型號(hào)表示,1.能識(shí)別各種常用液壓泵外形、型號(hào)；,2.掌握各種常用泵的拆裝方法、步驟；,3.了解各種常用泵的常見故障診斷與排除方法,學(xué)習(xí)情境二 液壓傳動(dòng)動(dòng)力裝置,知,識(shí),技,能,重,難,點(diǎn),齒輪泵的組成與工作原理分析（重點(diǎn)）；,1,齒輪泵的困油、徑向力不平衡、泄漏三大問題（難點(diǎn)）,2,單、雙葉片泵的組成與工作原理分析（重點(diǎn)）；,3,柱塞泵的結(jié)構(gòu)與工作原理分析（重點(diǎn)）；,4,各種泵的特點(diǎn)與應(yīng)用場合分析,5,泵的職能符號(hào)與型號(hào)表示,6,拆裝元件的基本操作方法、步驟技能訓(xùn)練,7,學(xué)習(xí)情境二 液壓傳動(dòng)動(dòng)力裝置,主要任務(wù),任務(wù)1,液壓泵的功用及職能符號(hào),液壓泵的工作原理,任務(wù)2,液壓泵的分類,任務(wù)3,液壓泵的性能參數(shù),任務(wù)4,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),一,液壓泵的功用與符號(hào),一、功用,二、符號(hào),液壓泵是液壓系統(tǒng)的動(dòng)力元件，其作用是把原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能，向系統(tǒng)供給一定壓力和流量的液流。,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),二,液壓泵的工作原理,1、液壓泵實(shí)例的工作過程分析,當(dāng)凸輪1由原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞2在缸體3中往復(fù)移動(dòng)，使密封容腔4發(fā)生變化。,單柱塞容積式液壓泵,組成,的液壓系統(tǒng)的工作原理圖,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),二,液壓泵的工作原理,密封容腔增大時(shí)，造成一定的真空，油箱中液壓油在大氣壓力作用下通過單向閥7流入泵體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)吸油，此時(shí)單向閥6關(guān)閉，防止油液向下回流,。,密封容腔減小時(shí)，油液受擠壓，便經(jīng)單向閥6壓入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)壓油，此時(shí)，單向閥7關(guān)閉，避免油液流回油箱。,若凸輪不停旋轉(zhuǎn)，液壓泵即可不斷進(jìn)行地吸油和壓油過程，實(shí)現(xiàn)向油缸供給一定壓力和流量的液流目的。,單柱塞容積式液壓泵組成的液壓系統(tǒng),的,工作原理圖,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,容積式泵工作原理,由此可見，泵是靠密封工作腔的容積變化進(jìn)行工作的。,任務(wù),二,液壓泵的工作原理,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,2,、液壓泵工作的內(nèi)因、外因及必要條件,密封容積的變化是產(chǎn)生吸油和壓油工作的,內(nèi)因,。習(xí)慣上這種泵又稱為容積泵。,在吸油過程中，必須使油箱與大氣壓連通，這是吸油的,外因,。,在壓油過程中，油壓決定于油液從單向閥,6,排出時(shí)遇到的阻力，即泵的油壓決定于外界負(fù)載，這是形成油壓的外因。,任務(wù),二,液壓泵的工作原理,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,在吸油過程中，要使密封容腔與油箱連通，與輸出管路切斷；,在壓油過程中，要使密封容腔與油箱切斷，與輸出管路連通。,實(shí)現(xiàn)這種功能的裝置稱為配油裝置，如圖,2-1,中單向閥,6,、,7,構(gòu)成了配油裝置。,顯然，配油裝置是液壓泵工作的必要條件。,任務(wù),二,液壓泵的工作原理,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,液壓泵工作的必需條件：,（,1,）必須有一個(gè)大小能作周期性變化的封閉容積；,（,2,）必須有配流動(dòng)作，即,封閉,容積加大時(shí)吸入低壓油,封閉容積減小時(shí)排出高壓油,（,3,）高低壓油不得連通。,任務(wù),二,液壓泵的工作原理,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),三,液壓泵的分類,容積泵,1,渦流泵,2,離心泵,3,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),三,液壓泵的分類,1,）容積泵,單柱塞容積式液壓泵組成的液壓系統(tǒng)的工作原理圖,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,液壓泵站示意圖,任務(wù),三,液壓泵的分類,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,2,）渦流泵（旋渦泵）,主要由葉輪、泵體和泵蓋組成。,葉輪是一個(gè)圓盤，圓周上的葉片呈放射狀均勻排列。,泵體和葉輪間形成環(huán)形流道，吸入口和排出口均在葉輪的外圓周處。吸入口與排出口之間有隔板，由此將吸入口和排出口隔離開。,渦流泵工作原理圖,任務(wù),三,液壓泵的分類,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,3,）離心泵,離心泵的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖,2-3,所示。,液體注滿泵殼內(nèi)，葉輪高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)液體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還作遠(yuǎn)離輪心的高速離心運(yùn)動(dòng)，且經(jīng)過逐漸擴(kuò)大的泵殼通道，將部分液體的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能隨出口管道排出。,圖2-3,離心泵工作原理圖,任務(wù),三,液壓泵的分類,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,4,）三種泵比較,容積泵工作過程容積變化，工作介質(zhì)在變化的容積中形成工作流量，,其工作壓力取決于負(fù)載的大小；,離心泵和漩渦泵的容積不變，工作介質(zhì)在截面變化的通道中的實(shí)現(xiàn)動(dòng)能向壓力能的轉(zhuǎn)變，,其工作壓力取決于泵體結(jié)構(gòu)與泵的旋轉(zhuǎn)速度。,任務(wù),三,液壓泵的分類,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,啟動(dòng)泵工作過程中，,容積泵與離心泵和漩渦泵不同：,容積式泵，里面不能憋壓，一旦憋壓很容易導(dǎo)致出口管線損壞，甚至導(dǎo)致設(shè)備故障和事故，所以一定要先打開出口閥，再起動(dòng)電機(jī)。,而離心泵則是先開進(jìn)口閥，然后開電機(jī)，最后再開出口閥調(diào)節(jié)流量，電機(jī)起動(dòng)時(shí)一定要保證沖程要小，一般是0，然后再調(diào)大沖程，不能先調(diào)沖程再起動(dòng)電機(jī)，這樣容易損壞設(shè)備。,任務(wù),三,液壓泵的分類,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,2、容積泵按結(jié)構(gòu)分,1）齒輪泵,按齒輪的嚙合方式分為外嚙合、內(nèi)嚙合齒輪泵兩種。,2）葉片泵,按定子與轉(zhuǎn)子的同軸性分為單作用和雙作用葉片泵兩種。,3）柱塞泵,按柱塞軸線與泵體軸線的相對關(guān)系分為軸向、徑向柱塞泵兩種。,任務(wù),三,液壓泵的分類,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,3,、按輸出流量的可變性分,1,）變量泵,2,）定量泵,任務(wù),三,液壓泵的分類,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),工作壓力、額定壓力和調(diào)定壓力,1,排量和流量,2,功率與效率,3,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,1、工作壓力、額定壓力和調(diào)定壓力,1）工作壓力P,指液壓泵工作時(shí)的輸出油液的壓力，是隨負(fù)載的變化而變化的。,2）額定壓力Pe,指液壓泵在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，超過此壓力，即是過載。,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,3）調(diào)定壓力Pt,指液壓系統(tǒng)工作時(shí)用壓力控制元件調(diào)定的某一上限壓力。,液壓泵的工作壓力若達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，壓力控制元件動(dòng)作，確保其實(shí)際工作壓力不超過調(diào)定壓力；為保證系統(tǒng)的正常工作，液壓泵的調(diào)定壓力必須不大于額定壓力。,三者關(guān)系：,（2-1）,壓力單位：Pa、Mpa,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,由于液壓傳動(dòng)的用途不同，系統(tǒng)所需的壓力不等，為了設(shè)計(jì)制造和使用方便，將液壓系統(tǒng)的壓力分為如表2-1所示的幾個(gè)等級。,表2-1 壓力分級表,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),壓力等級,低壓,中壓,中高壓,高壓,超高壓,壓力,（,Mpa,）,2.5,2.58,816,1632,32,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,2、排量和流量,1）理論排量V,液壓泵的排量指泵轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（一個(gè)吸、壓油工作循環(huán)），由其密封容腔幾何尺寸變化所算得的輸出液體的體積。常用排量單位是升（L/r），與公制單位關(guān)系：,。,2）理論流量,液壓泵在單位時(shí)間內(nèi)由其密封容腔幾何尺寸變化算得的輸出液體的體積。,若液壓泵的轉(zhuǎn)速為n，則泵的理論流,量為：,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,3）實(shí)際流量q,由于液壓泵存在較嚴(yán)重的泄漏，其實(shí)際工作的流量q小于理論流量。,泵的容積損失可用容積效率 來表征。,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),對,液壓泵,來說，輸出壓力增大時(shí)，泵實(shí)際輸出的流量 減小。,設(shè)泵的流量損失 為，則 。,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),3,、功率和效率,1,）輸入功率,指原動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)）傳給泵的功率，其值為驅(qū),動(dòng)轉(zhuǎn)矩與角速度之積，即：,（,2-,3,）,i,i,i,nT,T,N,p,w,2,=,=,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),2,）輸出功率：,指泵輸出壓力能對外作功的功率，液壓系統(tǒng)的執(zhí)行是液壓缸，其輸出功率為驅(qū)動(dòng)力,F,與運(yùn)動(dòng)件速度,v,之積；而驅(qū)動(dòng)力為油壓,p,與活塞有效工作面積,A,之積。即：,（,2-4,）,由于活塞有效工作面積,A,與速度,v,之積又為進(jìn)入油缸的液壓油的流量，故：,（,2-5,）,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),3,）容積效率,指實(shí)際流量與理論流量之比，而理論流量為泵吸、壓油一次容積變化量,V,與泵轉(zhuǎn)速,n,之積。即：,4,）機(jī)械效率：,因泵的機(jī)械摩擦而引起的轉(zhuǎn)矩?fù)p失。,對于圖,2-1,所示柱塞泵而言，其機(jī)械效率指泵吸壓油一次所做功與原動(dòng)機(jī)對泵的輸入功之比，即：,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),5,）總效率,但實(shí)際上，指泵的輸出功率與輸入功率之比，即：,上式表明：液壓泵的總效率等于容積效率與機(jī)械效率的乘積。,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),泵的功率轉(zhuǎn)換圖示,項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,任務(wù),四,液壓泵性能參數(shù),項(xiàng)目一 液壓泵的工作原理及分類,