液压泵和液压马达之液压泵的工作原理

第2章 液压泵和液压马达
2.1.1 液压泵的工作原理及分类
1．液压泵的工作原理
图2-1所示为液压泵的工作原理图，柱塞2在弹簧4的作用下紧压在偏心轮1上，当电动机带动偏心轮转动时，柱塞2与泵体3形成的密封腔V的容积交替变化。柱塞向右运动时，密封腔V的容积增大，形成局部真空，油箱中的油液在大气的作用下，经单向阀6进入密封腔V而实现吸油；反之，当V由大变小时，油液受挤压，经单向阀5压入系统，实现压油。电动机带动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。液压泵是通过密封腔的变化来实现吸油和压油的，其排油量的大小取决于密封腔的变化量，因而又称容积泵。

 要点：液压泵正常工作必备的条件是：（1）具有密封容积；（2）密封容积能交替变化；（3）应有配油装置；（4）吸油时油箱表面与大气相通。
提示：理解液压泵的工作原理并不难，如医用注射器工作相似，注射器吸入液体，就是泵吸油，注射器向外推，就是泵的压油过程。
2．液压泵的类型和图形符号
液压泵和按输出流量是否可调节分为定量泵和变量泵两类；按结构形式可分为齿轮式、叶片式、柱塞式三大类。

2.1.2液压泵的主要工作参数
1．工作压力和额定压力
液压泵的工作压力是指泵实际工作时输出油液的压力。液压泵的额定压力是指泵在正常工作条件下按试验标准规定连续运转的最高工作压力，超过此值就是过载。
2．排量和流量
液压泵的排量（用V表示）是指泵每转一转，由其密封油腔几何尺寸变化所计算得出的输出液体的体积，即在无泄漏的情况下，其每转一转所能输出的液体体积。常用单位为/r。
液压泵的理论流量（用qt表示）是指泵在单位时间内由其密封油腔几何尺寸变化计算而得出的输出的液体体积，泵的转速为n时，泵的理论流量为
qt＝Vn （2－1）
液压泵的额定流量是指在正常工作条件下，按试验标准规定必须保证的流量。即在额定转速和额定压力下由泵输出的流量。
液压泵的实际流量（用q表示）是液压泵工作时实际输出的流量，由于泵存在内泄漏，所以实际流量小于理论流量。流量单位为L/min或m。
3．功率和效率
液压泵由电机驱动，输入量是转矩和转速，输出量是液体的压力和流量。如果不考虑液压泵在能量转换过程中的损失，则输出功率等于输入功率，也就是它们的理论功率
Pt＝pqt＝pVn＝Ttω＝2πnTt （2－2）
式中：Tt—液压泵的理论转矩；
ω—液压泵的角速度。
液压泵的实际输出功率等于实际输出流量与工作压力的乘积
P=pq （2－3）
实际上，液压泵在能量转换过程中是有损失的。输出功率小于输入功率。两者之差值即是功率损失，功率损失可以分为容积损失和机械损失两部分，容积损失是因为内泄漏而造成的流量上的损失。
液压泵输出压力增大时内泄漏加大，泵实际输出的流量q减小。设泵的内泄漏为Δq ，泵的容积效率为： 

例2-1 某液压系统，泵的排量V＝15m L/r，电机转速n＝1450r/min，泵的输出压力p=10Mpa， 泵容积效率ηv＝0.95，总效率η＝0.9，求：（1）泵的实际流量；（2）泵的输出功率；（3）电机的驱动功率。
解：（1）泵的实际流量 

（2) 泵的输出功率 

PO=pq=107×0.344×10-6=3.44kw
（3）电机驱动功率

1.1.1填空题
1．图2-1中的密封容积V增大 泵吸油，密封容积V 减小 泵压油。
2．液压泵按结构形式可分为齿轮式、叶片式、柱塞式三大类。
3．液压泵由电机驱动，输入量是转速和转矩，输出量是液体的压力和流量。
4．液压泵的实际输出功率等于压力p与流量q的乘积。
5．液压泵的总效率都等于机械效率和容积效率的乘积。
6．液压泵正常工作必备的条件是具有密封容积； 密封容积能交替变化； 应有配油装置； 吸油时油箱表面与大气相通。

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