液壓泵是為液壓傳動(dòng)提供加壓液體的一種液壓元件,是泵的一種。雖然不同類型的液壓泵的結(jié)構(gòu)大不相同,但是在安裝、使用維護(hù)方面存在許多共同點(diǎn),如果不規(guī)范操作的話,可能會(huì)導(dǎo)致故障的發(fā)生。

 

液壓泵的功能是把動(dòng)力機(jī)(如電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能。輸出流量可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)的稱為變量泵,流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。

 

雖然液壓泵的結(jié)構(gòu)大不相同,但是在安裝與使用方面存在許多共同點(diǎn)。

一、常用液壓泵的種類

1、按流量是否可調(diào)節(jié)可分為:變量泵和定量泵。輸出流量可以根據(jù)需要來調(diào)節(jié)的稱為變量泵,流量不能調(diào)節(jié)的稱為定量泵。

 

2、按液壓系統(tǒng)中常用的泵結(jié)構(gòu)分為:齒輪泵、葉片泵和柱塞泵3種。

 

齒輪泵:體積較小,結(jié)構(gòu)較簡單,對(duì)油的清潔度要求不嚴(yán),價(jià)格較便宜;但泵軸受不平衡力,磨損嚴(yán)重,泄漏較大。

 

葉片泵:分為雙作用葉片泵和單作用葉片泵。這種泵流量均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、作壓力和容積效率比齒輪泵高、結(jié)構(gòu)比齒輪泵復(fù)雜。

 

柱塞泵:容積效率高、泄漏小、可在高壓下工作、大多用於大功率液壓系統(tǒng);但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,材料和加工精度要求高、價(jià)格貴、對(duì)油的清潔度要求高。

 

一般在齒輪泵和葉片泵不能滿足要求時(shí)才用柱塞泵。還有一些其他形式的液壓泵,如螺桿泵等,但應(yīng)用不如上述3種普遍。

二、液壓泵的工作原理

1、柱塞泵

 

柱塞泵分為軸向柱塞泵和徑向柱塞泵兩種代表性的結(jié)構(gòu)形式;由于徑向柱塞泵屬于一種新型的技術(shù)含量比較高的高效泵,隨著國產(chǎn)化的不斷加快,徑向柱塞泵必然會(huì)成為柱塞泵應(yīng)用領(lǐng)域的重要組成部分.

 

柱塞泵是往復(fù)泵的一種,屬于體積泵,其柱塞靠泵軸的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng),往復(fù)運(yùn)動(dòng),其吸入和排出閥都是單向閥。當(dāng)柱塞外拉時(shí),工作室內(nèi)壓力降低,出口閥關(guān)閉,低于進(jìn)口壓力時(shí),進(jìn)口閥打開,液體進(jìn)入;柱塞內(nèi)推時(shí),工作室壓力升高,進(jìn)口閥關(guān)閉,高于出口壓力時(shí),出口閥打開,液體排出。

柱塞泵

 

帶滑靴結(jié)構(gòu)的軸向柱塞泵是目前使用最廣泛的軸向柱塞泵,安放在缸體中的柱塞通過滑靴與斜盤相接觸,當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)缸體旋轉(zhuǎn)時(shí),斜盤將柱塞從缸體中拉出或推回,完成吸排油過程。柱塞與缸孔組成的工作容腔中的油液通過配油盤分別與泵的吸、排油腔相通。變量機(jī)構(gòu)用來改變斜盤的傾角,通過調(diào)節(jié)斜盤的傾角可改變泵的排量。

2、葉片泵

葉片泵

 

雙作用泵工作原理:

 

它由定子、轉(zhuǎn)子、葉片和配油盤等組成。定子內(nèi)壁近似橢圓形。葉片安裝在轉(zhuǎn)子徑向槽內(nèi)并可沿槽滑動(dòng),轉(zhuǎn)子與定子同心安裝。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),葉片在離心力的作用下壓向定子內(nèi)表面,并隨定子內(nèi)表面曲線的變化而被迫在轉(zhuǎn)子槽內(nèi)往復(fù)滑動(dòng),相鄰兩葉片間的密封工作腔就發(fā)生增大和縮小的變化。葉片由小半徑圓弧向大半徑圓弧處滑移時(shí),密封工作腔隨之逐漸增大形成局部真空,于是油箱中油液通過配油盤上吸油腔吸入;反之將油壓出。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,葉片在槽內(nèi)往復(fù)滑移2次,完成2次吸油和2次壓油,并且油壓所產(chǎn)生的徑向力是平衡的,故稱雙作用式,也稱平衡式。

 

單作用式葉片泵工作原理:

 

主要由定子、轉(zhuǎn)子、葉片和配油盤等組成。定子的內(nèi)表面是一個(gè)圓柱形,轉(zhuǎn)子偏心安裝在定子中,即有一個(gè)偏心距e,葉片裝在轉(zhuǎn)子徑向滑槽中,并可在槽內(nèi)徑向滑動(dòng)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),在離心力和葉片根部壓力油的作用下,葉片緊貼在定子內(nèi)表面上,這樣相鄰兩片葉片間就形成了密封工作腔。在其中一邊,葉片逐漸伸出,密封工作腔逐漸增大,形成局部真空,形成吸油;反之,另一邊,形成壓油。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,葉片在滑槽內(nèi)往復(fù)滑移1次,完成1次吸油1次壓油。油壓所產(chǎn)生的徑向力是不平衡的,故稱單作用式,也稱不平衡式葉片泵。

 

3、氣體增壓泵

氣體增壓機(jī)

 

氣動(dòng)增壓泵工作時(shí)主要是利用大面積活塞端的低壓氣體驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生小面積活塞端的高壓流體??捎糜趬嚎s空氣及其它氣體,輸出氣壓可通過驅(qū)動(dòng)氣壓無級(jí)調(diào)節(jié)。

 

氣動(dòng)增壓泵利用大面積活塞端的低壓氣體驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生小面積活塞端的高壓流體??捎糜趬嚎s空氣及其它氣體,輸出氣壓可通過驅(qū)動(dòng)氣壓無級(jí)調(diào)節(jié)。

 

多種氣體驅(qū)動(dòng):壓縮空氣、液化氮?dú)夂凸艿赖獨(dú)?、水蒸氣?/p>

 

三、液壓泵連接注意事項(xiàng)

 

1、液壓泵可以用支座或法蘭安裝,泵和原動(dòng)機(jī)應(yīng)采用共同的基礎(chǔ)支座,法蘭和基礎(chǔ)都應(yīng)有足夠的剛性。特別注意:流量大于(或等于)160l/min的柱塞泵,不宜安裝在油箱上。

 

2、液壓泵和原動(dòng)機(jī)輸出軸間應(yīng)采用彈性聯(lián)軸器連接,嚴(yán)禁在液壓泵軸上安裝帶輪或齒輪驅(qū)動(dòng)液壓泵,若一定要用帶輪或齒輪與泵連接,則應(yīng)加一對(duì)支座來安裝帶輪或齒輪,該支座與泵軸的同軸度誤差應(yīng)不大于φ0.05mm。

 

3、吸油管要盡量短、直、大、厚,吸油管路一般需設(shè)置公稱流量不小于泵流量2倍的粗過濾器(過濾精度一般為80~180μm)。液壓泵的泄油管應(yīng)直接接油箱,回油背壓應(yīng)不大于0.05mpa。油泵的吸油管口、回油管口均需在油箱最低油面200mm以下。特別注意在柱塞泵吸油管道上不允許安裝濾油器,吸油管道上的截止閥通徑應(yīng)比吸油管道通徑大一擋。

 

4、液壓泵進(jìn)、出油口應(yīng)安裝牢固,密封裝置要可靠,否則會(huì)產(chǎn)生吸入空氣或漏油的現(xiàn)象,影響液壓泵的性能。

 

5、液壓泵自吸高度不超過500mm(或進(jìn)口真空度不超過0.03mpa),若采用補(bǔ)油泵供油,供油壓力不得超過0.5mpa,當(dāng)供油壓力超過0.5mpa時(shí),要改用耐壓密封圈。對(duì)于柱塞泵,應(yīng)盡量采用倒灌自吸方式。

 

6、液壓泵裝機(jī)前應(yīng)檢查安裝孔的深度是否大于泵的軸伸長度,防止產(chǎn)生頂軸現(xiàn)象,否則將燒毀泵。

 

四、液壓泵使用注意事項(xiàng)

 

1、液壓泵啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)動(dòng)數(shù)次,油流方向和聲音都正常后,在低壓下運(yùn)轉(zhuǎn)5~10min,然后投入正常運(yùn)行。柱塞泵啟動(dòng)前,必須通過殼上的泄油口向泵內(nèi)灌滿清潔的工作油。

 

2、油的黏度受溫度影響而變化,油溫升高黏度隨之降低,故油溫要求保持在60℃以下,為使液壓泵在不同的工作溫度下能夠穩(wěn)定工作,所選的油液應(yīng)具有黏度受溫度變化影響較小的油溫特性,以及較好的化學(xué)穩(wěn)定性、抗泡沫性能等。推薦使用l-hm32或l-hm46(gb11118.1—94)抗磨液壓油。

 

3、油液必須潔凈、不得混有機(jī)械雜質(zhì)和腐蝕物質(zhì),吸油管路上無過濾裝置的液壓系統(tǒng),必須經(jīng)濾油車(過濾精度小于25μm)加油至油箱。

 

4、 液壓泵的最高壓力和最高轉(zhuǎn)速,是指在使用中短暫時(shí)間內(nèi)允許的峰值,應(yīng)避免長期使用,否則將影響液壓泵的壽命。

 

5、液壓泵的正常工作油溫為15~65℃,泵殼上的最高溫度一般比油箱內(nèi)泵入口處的油溫高10~20℃,當(dāng)油箱內(nèi)油溫達(dá)65℃時(shí),泵殼上最高溫度不超過75~85℃。

五、更換液壓泵后的注意事項(xiàng)

隨時(shí)注意異常現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

 

異常聲音、振動(dòng)或監(jiān)視系統(tǒng)異常信號(hào)等,必定有其原因,一發(fā)現(xiàn)有異?,F(xiàn)象時(shí),即刻找來回路圖,按圖索驥,小心觀察異?,F(xiàn)象是否為一時(shí)錯(cuò)誤所造成。評(píng)估需不需要停車處理。舉凡壓力、負(fù)荷、溫度、時(shí)間、起動(dòng)時(shí)、停止時(shí)都包含了可能產(chǎn)生異?,F(xiàn)象之原因。平時(shí)即應(yīng)逐項(xiàng)分析研討。

 

液壓泵起動(dòng)后勿立即加給負(fù)荷

 

液壓泵在啟動(dòng)后須實(shí)施一段時(shí)間無負(fù)荷空轉(zhuǎn)(約10分鐘~30分鐘),尤其氣溫很低時(shí),更須經(jīng)溫車過程,使液壓回路循環(huán)正常再加予負(fù)載,并確認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。

 

觀察油溫變化

 

注意檢查最高和最低油溫變化狀況,并查出油溫和外界環(huán)境溫度的關(guān)系,如此才能知道冷卻器容量、儲(chǔ)油箱容量是否與周遭條件,使用條件互相配合,對(duì)冷卻系統(tǒng)的故障排除也才有跡可循。

 

注意液壓泵的噪音

 

新的液壓泵初期磨耗少,容易受到氣泡和塵埃的影響,高溫時(shí)潤滑不良或使用條件過荷等,都會(huì)引起不良后果,使液壓泵發(fā)出不正常的影響。

 

注意檢查計(jì)器類的顯示值

 

隨時(shí)觀察液壓回路的壓力表顯示值,壓力開關(guān)燈號(hào)等振動(dòng)情形和安定性,以盡早發(fā)現(xiàn)液壓回路作用是否正常。

 

注意觀察機(jī)械的動(dòng)作情況(對(duì)于改裝泵)

 

液壓回路設(shè)計(jì)不當(dāng)或組件制造不良,在起始使用階段不容易發(fā)現(xiàn),故應(yīng)特別注意在各種使用條件下所顯現(xiàn)出的動(dòng)作狀態(tài)。

 

注意各閥內(nèi)的調(diào)整

 

充份了解壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥的使用,對(duì)調(diào)整范圍和極限須特別留意,否則調(diào)整錯(cuò)誤不僅損及機(jī)械,更對(duì)安全構(gòu)成威脅。

 

檢查過濾器的狀態(tài)

 

對(duì)回路中的過濾器應(yīng)定期取出清理,并檢查濾網(wǎng)之狀態(tài)及網(wǎng)上所吸附的污物,分析質(zhì)、量和大小,如此可觀察回路中污染程度,甚而據(jù)此推斷出污染來源所在。

 

定期檢查液壓油的變化

 

每隔一、二個(gè)月檢查分析液壓油劣化、變色和污染程度的變化,以確保液壓傳動(dòng)媒介的正常。

 

注意配管部份泄漏情況

 

液壓裝置配管良否,于運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后即可看出,檢察是否漏油,配管是否松動(dòng)。

 

新機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的三個(gè)月內(nèi)應(yīng)注意運(yùn)轉(zhuǎn)狀況

 

在新機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間內(nèi),應(yīng)把握運(yùn)轉(zhuǎn)狀況檢查,例如機(jī)件的保養(yǎng),螺絲是否有松動(dòng),油溫是否有不正常升高,液壓油是否很快劣化,檢查使用條件是否符合規(guī)定等。

液壓泵功率損失原因

液壓泵工作時(shí)存在的功率損失有兩種,一種功率損失是容積損失,另一種是機(jī)械損失。

 

造成機(jī)械損失的原因

 

①.液壓泵工作時(shí),各相對(duì)運(yùn)動(dòng)件,如軸承與軸之間、軸與密封件之間、葉片與泵體內(nèi)壁之間有機(jī)械摩擦,從而產(chǎn)生摩擦阻力損失。這種損失與液壓泵的輸出壓力有關(guān),輸出壓力愈高,則摩擦阻力損失愈大。

 

②.油液在泵內(nèi)流動(dòng)時(shí),由于液體的黏性而產(chǎn)生黏滯阻力,也會(huì)造成機(jī)械損失。這種損失與油液的黏度、泵的轉(zhuǎn)速有關(guān),油液越黏、泵的轉(zhuǎn)速越高,則機(jī)械損失越大。

 

由于上述原因,使泵的實(shí)際輸人功率大于理論上需要的功率。液壓泵的理論輸入功率與實(shí)際輸入功率的比值稱為機(jī)械效率,它表明功率損失的程度。液壓泵的輸出功率與輸入功率的比值稱為液壓泵的總效率。

 

造成容積損失的原因

 

①.容積式液壓泵的吸油腔和排油腔在泵內(nèi)雖然被隔開,但相對(duì)運(yùn)動(dòng)同總是存在著一定的間隙,因此泵內(nèi)高壓區(qū)內(nèi)的油液通過間隙必然要泄漏到低壓區(qū)。液壓油的黏度愈低、壓力愈高時(shí),泄漏就愈大。

 

②.液壓泵在吸油過程中,由于吸油阻力太大、油液太粘或泵軸轉(zhuǎn)速太高等原因都會(huì)造成泵的吸空現(xiàn)象,使密封的工作容積不能充滿油液,也就是說液壓泵的工作腔沒有被充分利用。

 

由于上述原因,使液壓泵有容積損失。

 

但是,只要泵的設(shè)計(jì)正確,使用合理,其中的第二種原因造成的損失是可以克服的,即可以減少泵的容積損失。

 

然而,液壓泵工作時(shí)因泄漏所造成的容積損失是不可避免的,也就是泵的容積損失可以近似地看作全部由泄漏造成,使液壓泵的實(shí)際流量總小于理論流量

 

實(shí)際流量與理淪流量的比值稱為容積效率,它表示液壓泵容積損失大小的程度。液壓泵的容積效率表示液壓泵容積損失大小的程度。