1、液液 压压 传传 动动（液压元件及液压系统）（液压元件及液压系统）王焕林王焕林20052005年年3 3月月1515日日 目目 录录第一章第一章 秦川液压件厂简介秦川液压件厂简介 3 3第二章第二章 液压传动基本知识液压传动基本知识第三章第三章 常见液压元件常见液压元件第四章第四章 液压系统的基本回路液压系统的基本回路第五章第五章 液压元件的设计思路液压元件的设计思路第六章第六章 液压系统的设计思路液压系统的设计思路第七章第七章 液压元件的制造、装配和试验液压元件的制造、装配和试验第八章第八章 液压系统的制造、装配和调试液压系统的制造、装配和调试第九章第九章 液压系统的维修与使用液压系统的维修
2、与使用第十章第十章 液压插装阀液压插装阀 第一章第一章 秦川液压件厂简介秦川液压件厂简介 秦川液压件厂于秦川液压件厂于19651965年由上海机床厂内迁至陕西宝鸡，之后和一同迁来的秦年由上海机床厂内迁至陕西宝鸡，之后和一同迁来的秦川机床厂秦川铸造厂合并为秦川机床厂。计划经济时期，主要生产广州机床研究川机床厂秦川铸造厂合并为秦川机床厂。计划经济时期，主要生产广州机床研究所联合设计型中低压叶片泵、方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀，即所谓的所联合设计型中低压叶片泵、方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀，即所谓的“三阀一泵三阀一泵”。八十年代初期引进德国力士乐公司。八十年代初期引进德国力士乐公司V4V
3、4系列高压变量叶片泵，并系列高压变量叶片泵，并在此基础上自行设计和开发了在此基础上自行设计和开发了V5V5系列低压变量叶片泵，八十年代末期，开石研系列低压变量叶片泵，八十年代末期，开石研究和开发汽车转向油泵，同时，由于国内很多单位引进了德国力士乐公司中高压究和开发汽车转向油泵，同时，由于国内很多单位引进了德国力士乐公司中高压系列液压控制阀，淘汰了三大系列控制阀。随后秦川液压件厂逐步调整了产业结系列液压控制阀，淘汰了三大系列控制阀。随后秦川液压件厂逐步调整了产业结构，形成了以生产汽车转向泵、液压系统制造为主，同时生产构，形成了以生产汽车转向泵、液压系统制造为主，同时生产 YB1YB1系裂中低压叶
4、系裂中低压叶片泵、片泵、V4V4系列高压变量叶片泵，系列高压变量叶片泵，V5V5系列低压变量叶片泵，齿轮泵等的多品种产系列低压变量叶片泵，齿轮泵等的多品种产业结构。业结构。秦川液压件厂在国内液压件行业具有很高的地位，是国家重点扶持的企业之秦川液压件厂在国内液压件行业具有很高的地位，是国家重点扶持的企业之一，是国家汽车工业协会会员单位，参加国家液气密标准制定工作。一，是国家汽车工业协会会员单位，参加国家液气密标准制定工作。2004 2004 年年11 11月月1212日通过了国际日通过了国际TUVTUV组织德国莱茵公司组织德国莱茵公司 ISO/TS 16949ISO/TS 16949：20022
5、002质量体系认证，质量体系认证，为参与国际化大生产、和对外交流、合作奠定了坚实的基础。为参与国际化大生产、和对外交流、合作奠定了坚实的基础。第二章第二章 液压传动基本知识液压传动基本知识 以液体的静压能来传递动力的传动方式称为液压传动，它基于流体力学中的以液体的静压能来传递动力的传动方式称为液压传动，它基于流体力学中的帕斯卡原理。具有重量轻、体积小；传递扭矩大；易于实现无级调速、过载保帕斯卡原理。具有重量轻、体积小；传递扭矩大；易于实现无级调速、过载保护和自动控制；可实现平稳的频繁往复运动等。护和自动控制；可实现平稳的频繁往复运动等。一、液压系统的组成（参见图一、液压系统的组成（参见图2-1
6、2-1纠偏液压系统原理图）纠偏液压系统原理图）液压系统主要由以下四个部份组成：液压系统主要由以下四个部份组成：1 1、动力元件：将电能、机械能转换成液压能的一类元件，如油泵等。、动力元件：将电能、机械能转换成液压能的一类元件，如油泵等。2 2、控制元件：控制和调节系统的压力、流量以及液体流动方向的一类元件、控制元件：控制和调节系统的压力、流量以及液体流动方向的一类元件如单向阀、溢流阀、节流阀等。如单向阀、溢流阀、节流阀等。3 3、执行元件：实现将液压能转换成机械能的一类元件，如液压缸、马达等、执行元件：实现将液压能转换成机械能的一类元件，如液压缸、马达等 4 4、辅助元件：确保液压系统连接、密
7、封等功能实现的一类元件，如管接头、辅助元件：确保液压系统连接、密封等功能实现的一类元件，如管接头OO型圈、滤油器等（通常还包括液压油）。型圈、滤油器等（通常还包括液压油）。二、液压系统的工作原理（参见图二、液压系统的工作原理（参见图2-22-2）如图如图2-22-2所示，设油泵提供压力、流量分别为所示，设油泵提供压力、流量分别为P P、QQ的液压油给油缸，油缸的的液压油给油缸，油缸的大腔有效面积为大腔有效面积为A A，则油缸将产生向上的推，则油缸将产生向上的推F F和运动和运动,速度为速度为V,V,且有以下关系式且有以下关系式:Q=AV,F=AP Q=AV,F=AP 这两个关系式在系统设计、计
8、算和故障分析时经常要用到，这里值得提醒的这两个关系式在系统设计、计算和故障分析时经常要用到，这里值得提醒的是；在一个系统中，油泵一般不仅仅是给一个油缸供油，因此，设计时系统的是；在一个系统中，油泵一般不仅仅是给一个油缸供油，因此，设计时系统的最大压力、流量按系统中所需最大压力和流量的动做要求来设计。最大压力、流量按系统中所需最大压力和流量的动做要求来设计。图图2-12-1纠偏液压系统原理图纠偏液压系统原理图 由恒压变量泵由恒压变量泵1 1及蓄能器及蓄能器3 3等元件所等元件所组成的恒压变量泵、蓄能器式压泵站，组成的恒压变量泵、蓄能器式压泵站，提供由伺服阀提供由伺服阀6 6 及电磁换向阀控制纠偏
9、及电磁换向阀控制纠偏随动缸随动缸8 8的自动工作状态，电磁换向阀的自动工作状态，电磁换向阀9 9起手动调整作用。由于纠偏控制系统都起手动调整作用。由于纠偏控制系统都是靠带材的反馈来构成闭环系统，所以是靠带材的反馈来构成闭环系统，所以当没有带材时反馈作用消失，这时如果当没有带材时反馈作用消失，这时如果不把伺服阀的油路切断，就有可能使纠不把伺服阀的油路切断，就有可能使纠偏液压缸推至极限位置，电磁换向阀偏液压缸推至极限位置，电磁换向阀7 7 的作用就是要及时切断伺服阀的油路。的作用就是要及时切断伺服阀的油路。液压马达液压马达1313驱动丝杠机构，安装在它上驱动丝杠机构，安装在它上面的检测器在液压马达
10、的带动下可做方面的检测器在液压马达的带动下可做方向相反的同步运动；为了能够使检测器向相反的同步运动；为了能够使检测器自动进给到所需位置，则由伺服阀自动进给到所需位置，则由伺服阀1010通通过检测器自身构成闭环自动控制同时也过检测器自身构成闭环自动控制同时也可以由电磁换向阀可以由电磁换向阀11 11执行手动控制对于执行手动控制对于一些采用单边检测的纠偏系统，其检测一些采用单边检测的纠偏系统，其检测器的进给采用伺服阀控制液压缸的方式器的进给采用伺服阀控制液压缸的方式也有一些单边检测系统采用是电磁阀控也有一些单边检测系统采用是电磁阀控制液压缸进行两位式的伸缩，当带材宽制液压缸进行两位式的伸缩，当带材
11、宽度变化时用丝杠进行手动微调。度变化时用丝杠进行手动微调。图图2-22-2液压系统的工作原理液压系统的工作原理图图2-32-3帕斯卡定律帕斯卡定律 三、几个概念：三、几个概念：一般来讲，做为一个合格的液压元件和液压系统设计师，必须和应该清楚一般来讲，做为一个合格的液压元件和液压系统设计师，必须和应该清楚以下几个常见的基本概念，否则，你将会遇到很多的麻烦。以下几个常见的基本概念，否则，你将会遇到很多的麻烦。1 1、液压系统：由动力、控制、执行辅助和工作介质组成来完成机械设备所、液压系统：由动力、控制、执行辅助和工作介质组成来完成机械设备所有功能要求的总合（图有功能要求的总合（图2-12-1纠偏液
12、压系统原理图）纠偏液压系统原理图）。2 2、帕斯卡定律：在密闭容器内的平衡液体，能够把加在它上面的压力大小、帕斯卡定律：在密闭容器内的平衡液体，能够把加在它上面的压力大小不变的向各个方向传递（图不变的向各个方向传递（图2-32-3）。）。3 3、压力损失：压力损失分为沿程压力损失和局部压力损失两种形式。、压力损失：压力损失分为沿程压力损失和局部压力损失两种形式。沿程压力损失：液体在直径不变的管道中流过一段距离时，因磨察而产生沿程压力损失：液体在直径不变的管道中流过一段距离时，因磨察而产生的阻力损失（或能量损失）。的阻力损失（或能量损失）。局部压力损失：因管道截面形状突变使液体流动方向改变，或其
13、它形式的局部压力损失：因管道截面形状突变使液体流动方向改变，或其它形式的液流阻力而引起的阻力损失（或能量损失）。液流阻力而引起的阻力损失（或能量损失）。压力损失一般用压力损失一般用 P P来表示。压力损失的影响因素很多，如：液体流动的状来表示。压力损失的影响因素很多，如：液体流动的状态（层流还是紊流图态（层流还是紊流图2-42-4）、油的粘度、管道的几何参数、流速、温度管道几何）、油的粘度、管道的几何参数、流速、温度管道几何形状雷诺数形状雷诺数(取值范围为取值范围为260260至至2300)2300)等，因此计算相当复杂，一般在系统设计等，因此计算相当复杂，一般在系统设计时，根据经验来确定其大
14、小。时，根据经验来确定其大小。4 4、压力冲击：由于某种原因引起系统压力在瞬间急剧升高或降低，形成较、压力冲击：由于某种原因引起系统压力在瞬间急剧升高或降低，形成较大的压力蜂值，从而引起系统振荡的现象。大的压力蜂值，从而引起系统振荡的现象。一般地，引起压力冲击主要原因是：液体的流速突变和液体的流动方向改一般地，引起压力冲击主要原因是：液体的流速突变和液体的流动方向改变，如：溢流阀开启、换向阀换向等变，如：溢流阀开启、换向阀换向等。图图2-42-4层流和是紊流层流和是紊流 系统中的压力冲击，常常导致密封装置失效、管道和压力表损坏、降低系系统中的压力冲击，常常导致密封装置失效、管道和压力表损坏、降
15、低系统的使用寿命等，更可怕的是引起某些元件的损坏（如压力继电器），使其产统的使用寿命等，更可怕的是引起某些元件的损坏（如压力继电器），使其产生误动作而造成重大事故。常采取以下措施：生误动作而造成重大事故。常采取以下措施：（1 1）、缓慢开启阀门，采用无级调速的电液比例或伺服控制阀；）、缓慢开启阀门，采用无级调速的电液比例或伺服控制阀；（2 2）、限制管道中的流速；）、限制管道中的流速；（3 3）、在系统中设置蓄能器；）、在系统中设置蓄能器；（4 4）、在执行元件和控制元件之间设置缓冲装置。）、在执行元件和控制元件之间设置缓冲装置。5 5、空穴现象：常温下溶于油液中的气体，经过系统中某些压力低于
16、当时、空穴现象：常温下溶于油液中的气体，经过系统中某些压力低于当时温度下液体的饱和和蒸汽压位置时，就会产生汽泡，这些汽泡夹杂在油液中形温度下液体的饱和和蒸汽压位置时，就会产生汽泡，这些汽泡夹杂在油液中形成气穴，从而破坏了油液的连续性，这种现象称为空穴现象。成气穴，从而破坏了油液的连续性，这种现象称为空穴现象。空穴现象一般发生在系统的低压吸油区域，油泵的吸油也属于空穴现象，空穴现象一般发生在系统的低压吸油区域，油泵的吸油也属于空穴现象，空穴现象常引起系统的噪音、冲击（在高压区域汽泡迅速凝聚）和对液压件的空穴现象常引起系统的噪音、冲击（在高压区域汽泡迅速凝聚）和对液压件的锈蚀。但是事物都是一分为二
17、的，空穴现象也有其可利用的一面，如：可以利锈蚀。但是事物都是一分为二的，空穴现象也有其可利用的一面，如：可以利用具有空穴现象原理的管接头把热水随冷水送上高处的水箱。用具有空穴现象原理的管接头把热水随冷水送上高处的水箱。6 6、液体的粘性：液体在外力作用下流动时，其内部各层的运动的速度不、液体的粘性：液体在外力作用下流动时，其内部各层的运动的速度不相等分子间的内聚力使液体产生内磨察力，以阻止液层之间的相对滑动的性质相等分子间的内聚力使液体产生内磨察力，以阻止液层之间的相对滑动的性质液体的粘性大小用粘度来表示。液体的粘性大小用粘度来表示。液体的粘度随温度变化而变化：温度升高粘度变小；温度降低，粘度
18、大。液体的粘度随温度变化而变化：温度升高粘度变小；温度降低，粘度大。液体的粘度随压力变化而变化：压力升高粘度变大；压力降低，粘度变小。液体的粘度随压力变化而变化：压力升高粘度变大；压力降低，粘度变小。7 7、液体的可压缩性：液体的体积随压力变化而变化的性质。、液体的可压缩性：液体的体积随压力变化而变化的性质。8 8、液体的压力：液体在单位面积上所受的作用力（即：压强）。、液体的压力：液体在单位面积上所受的作用力（即：压强）。P=F/SP=F/S 值得一提的是：液压系统中的压力由外界的负载大小所决定。即决定于油夜值得一提的是：液压系统中的压力由外界的负载大小所决定。即决定于油夜运动时所受到的阻力
19、大小。运动时所受到的阻力大小。9 9、液体的流量：单位时间所通过某一截面的液体体积。、液体的流量：单位时间所通过某一截面的液体体积。1010、泵的排量和流量：油泵旋转一周所能排出的液体体积称为泵的排量；油泵、泵的排量和流量：油泵旋转一周所能排出的液体体积称为泵的排量；油泵每分钟所能排出的液体体积称为泵的排量。每分钟所能排出的液体体积称为泵的排量。四、液压元件的符号四、液压元件的符号 每一种液压件都有自己的功能符号，在元件介绍部份再作祥细讲解。每一种液压件都有自己的功能符号，在元件介绍部份再作祥细讲解。二通手动阀二通手动阀 节流阀节流阀 冷却器冷却器 压力表压力表 二位三通电磁换向阀二位三通电磁
20、换向阀调速阀调速阀 压力继电器压力继电器 第三章第三章 常见液压元件常见液压元件 在液压系统中用来完成能量转换、调节不同位置的压力和流量、确保系统的连在液压系统中用来完成能量转换、调节不同位置的压力和流量、确保系统的连接与密封等功能可靠实现的所有装置统称为液压元件。接与密封等功能可靠实现的所有装置统称为液压元件。一、液压油泵一、液压油泵 液压泵是液压系统中的动力元件，选择适合执行器作功要求的泵，需充分考虑液压泵是液压系统中的动力元件，选择适合执行器作功要求的泵，需充分考虑可靠性、寿命、维修等，以便所选择的油泵能在系统中长期使用。液压泵的种类可靠性、寿命、维修等，以便所选择的油泵能在系统中长期使
21、用。液压泵的种类非常多，其使用特性差别也很大（见表非常多，其使用特性差别也很大（见表3-13-1）。选择油泵时要靠虑以下因素：定）。选择油泵时要靠虑以下因素：定量还是变量变量方式、压力、排量、噪音、脉动、转速、容积效率和总效率、寿量还是变量变量方式、压力、排量、噪音、脉动、转速、容积效率和总效率、寿命、自吸能力、尺寸、重量、经济性、维修性等。命、自吸能力、尺寸、重量、经济性、维修性等。液压泵的输出压力，等于执行器所需压力、管道损失压力和控制元件损失压液压泵的输出压力，等于执行器所需压力、管道损失压力和控制元件损失压力之和，不得超过样本资料上的额定压力。考虑泵的可靠性、安全性和寿命及系力之和，不
22、得超过样本资料上的额定压力。考虑泵的可靠性、安全性和寿命及系统的冲击等因素时，还要留有余量。统的冲击等因素时，还要留有余量。液压泵的输出流量，应包括执行器所需流量（有多个执行器时需由时间图计液压泵的输出流量，应包括执行器所需流量（有多个执行器时需由时间图计算最大流量）、溢流阀的最小溢流量、各元件的泄漏量总合。算最大流量）、溢流阀的最小溢流量、各元件的泄漏量总合。压力越高转速越低，液压泵的容积效率越低；变量泵排量调小时容积效率降压力越高转速越低，液压泵的容积效率越低；变量泵排量调小时容积效率降低；转速恒定时：定量泵的总效率在某个压力下最高，变量泵的总效率在某个排低；转速恒定时：定量泵的总效率在某
23、个压力下最高，变量泵的总效率在某个排量、某个压力下最高。总效率对系统效率影响很大，设计时应选择总效率较高的量、某个压力下最高。总效率对系统效率影响很大，设计时应选择总效率较高的泵，并使油泵工作在高效区。泵，并使油泵工作在高效区。转速关系着泵的使用寿命、耐久性、噪音等，在开式系统中使用时，需选择转速关系着泵的使用寿命、耐久性、噪音等，在开式系统中使用时，需选择自吸性能好的油泵。选择定量还是变量变量泵，须仔细论证，见表自吸性能好的油泵。选择定量还是变量变量泵，须仔细论证，见表3-23-2。表表3-13-1各种液压泵的技术性能和应用范围各种液压泵的技术性能和应用范围 1 1、液压油泵综述、液压油泵综
24、述1.11.1、液压油泵的分类、液压油泵的分类 1.21.2、液压油泵的主要参数、液压油泵的主要参数：1.1.11.1.1、排量、流量：、排量、流量：1.1.1.11.1.1.1、排量泵轴旋转一周，其运动零件运动所形成的压力腔内容积变化的计算值、排量泵轴旋转一周，其运动零件运动所形成的压力腔内容积变化的计算值1.1.1.21.1.1.2、理论流量泵在单位时间内，其运动零件运动所形成的压力腔内，容积变化、理论流量泵在单位时间内，其运动零件运动所形成的压力腔内，容积变化的累积总计算值。的累积总计算值。1.1.1.31.1.1.3、瞬时流量泵在每一瞬间的流量叫瞬时流量，通常指泵的瞬时理论流量。、瞬时
25、流量泵在每一瞬间的流量叫瞬时流量，通常指泵的瞬时理论流量。1.1.1.41.1.1.4、平均流量泵按时间平均计算的流量叫泵的平均流量。、平均流量泵按时间平均计算的流量叫泵的平均流量。1.1.1.51.1.1.5、额定流量泵在额定工况下所排出的流量。、额定流量泵在额定工况下所排出的流量。1.1.1.61.1.1.6、实际流量泵工作时出口处的流量叫泵的实际流量。、实际流量泵工作时出口处的流量叫泵的实际流量。1.1.21.1.2、压力：、压力：1.1.2.11.1.2.1、额定压力在规定转速范围内连续运转，能够保证设计寿命的最高输出压力、额定压力在规定转速范围内连续运转，能够保证设计寿命的最高输出压
26、力1.1.2.21.1.2.2、最高压力泵所能承受的并允许短暂运行的最大压力。、最高压力泵所能承受的并允许短暂运行的最大压力。1.1.2.31.1.2.3、工作压力泵实际工作时的压力。、工作压力泵实际工作时的压力。1.1.31.1.3、功率：、功率：1.1.3.11.1.3.1、输入功率驱动泵轴的机械功率。、输入功率驱动泵轴的机械功率。1.1.3.21.1.3.2、输出功率泵输出的实际流量和工作压力的乘积、输出功率泵输出的实际流量和工作压力的乘积1.1.41.1.4、效率：、效率：1.1.4.11.1.4.1、容积效率泵的实际输出排量与理论排量的比值。、容积效率泵的实际输出排量与理论排量的比值
27、。1.1.4.21.1.4.2、机械效率压力作用于泵转子产生的液压扭矩和泵轴上实际输入扭矩之比。、机械效率压力作用于泵转子产生的液压扭矩和泵轴上实际输入扭矩之比。1.1.4.31.1.4.3、总效率泵的输出液压功率与输入的机械功率之比。、总效率泵的输出液压功率与输入的机械功率之比。1.1.51.1.5、转速：、转速：1.1.5.11.1.5.1、额定转速在额定压力下，能够保证设计寿命的最高转速。、额定转速在额定压力下，能够保证设计寿命的最高转速。1.1.5.21.1.5.2、最高转速在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速。、最高转速在额定压力下，超过额定转速而允许短暂运行的最大转速
28、。1.1.5.31.1.5.3、最低转速能够保证额定压力所允许的最低转速。、最低转速能够保证额定压力所允许的最低转速。1.1.61.1.6、吸入能力：、吸入能力：最低吸入能力泵正常运转而不发生气蚀的条件下，吸入口处允许的最低压力。最低吸入能力泵正常运转而不发生气蚀的条件下，吸入口处允许的最低压力。1.3 1.3、计算公式：见下表、计算公式：见下表 1.51.5、液压泵的选用：略。、液压泵的选用：略。1.41.4、液压泵的变量方式和控制方式：、液压泵的变量方式和控制方式：液压泵的变量控制方式多种多样，包括恒功率控制、恒压控制、手动液压泵的变量控制方式多种多样，包括恒功率控制、恒压控制、手动及伺服
29、控制、液压控制以及其他的特殊控制方式，各种控制方式的原理及及伺服控制、液压控制以及其他的特殊控制方式，各种控制方式的原理及特性曲线分别见下表。特性曲线分别见下表。液压马达的变量控制与液压泵的变量控制方式基本相同。液压马达的变量控制与液压泵的变量控制方式基本相同。表表3-2 3-2 定量泵与变量泵的适用场合定量泵与变量泵的适用场合 2 2、齿轮泵、齿轮泵 2.12.1、齿轮泵的工作原理：如图、齿轮泵的工作原理：如图3-13-1。如图如图3-13-1 2.22.2、齿轮泵的结构和组成：如图、齿轮泵的结构和组成：如图3-23-2。如图所示，外啮合齿轮泵中，在吸油区和如图所示，外啮合齿轮泵中，在吸油区
30、和 排油区附近由两个齿轮的齿排油区附近由两个齿轮的齿 廓、壳体廓、壳体和侧盖板等形成两个密封的容积。齿轮转动时在吸油区附近的封闭容积变大，在和侧盖板等形成两个密封的容积。齿轮转动时在吸油区附近的封闭容积变大，在排油区附近的封闭容积变小。由于齿轮的齿顶和壳体内孔表面间及齿轮端面和盖排油区附近的封闭容积变小。由于齿轮的齿顶和壳体内孔表面间及齿轮端面和盖板间间隙很小，而且啮合齿的接触面接触紧密、起密封作用并把两腔隔开。因此，板间间隙很小，而且啮合齿的接触面接触紧密、起密封作用并把两腔隔开。因此，齿轮转动时泵便连续地、周期性地排油。齿轮转动时泵便连续地、周期性地排油。如图所示，内啮合齿轮泵是如图所示，
31、内啮合齿轮泵是 靠一个小齿轮靠一个小齿轮1 1与一个相对较大的内齿环与一个相对较大的内齿环2 2相啮合而工相啮合而工作的，其中有一月牙板作的，其中有一月牙板3 3将吸油腔与压油腔相隔开。与外啮合齿轮泵不同的是，将吸油腔与压油腔相隔开。与外啮合齿轮泵不同的是，齿轮和齿环的转动方向相同。齿轮和齿环的转动方向相同。如图3-2 齿轮泵由前盖齿轮泵由前盖1 1，油封，油封2 2，传动轴，传动轴3 3，轴承，轴承4 4，齿轮，齿轮5 5，后盖，后盖6 6，泵体，泵体7 7等主要等主要零件组成。这种泵不带径向力平衡装置，系固定侧隙结构，压力为零件组成。这种泵不带径向力平衡装置，系固定侧隙结构，压力为25MP
32、25MP。中高压齿轮泵的典型结构按轴向间隙自动补偿，结构可分为二种，一种是中高压齿轮泵的典型结构按轴向间隙自动补偿，结构可分为二种，一种是浮动轴套型结构如图如图浮动轴套型结构如图如图3-23-2所示，在所示，在B B腔的腔的 8 8 字形面积上作用着由字形面积上作用着由C C处引入的处引入的压力油。用以使浮动轴套与齿轮端面按一定的压紧系数压紧，从而使其间形成压力油。用以使浮动轴套与齿轮端面按一定的压紧系数压紧，从而使其间形成适当的油膜。浮动轴套中有适当的油膜。浮动轴套中有DUDU材料轴承，在泵起动或空载时油压还未建立时。材料轴承，在泵起动或空载时油压还未建立时。O O 形密封圈的弹性可以使浮动
33、轴套与齿轮间产生必要的预紧力，有助于提高容形密封圈的弹性可以使浮动轴套与齿轮间产生必要的预紧力，有助于提高容 积效率与机械效率。另一种为弹性侧板（或称挠性侧板）式结构，如下图所示积效率与机械效率。另一种为弹性侧板（或称挠性侧板）式结构，如下图所示这种结构的工作原理与上述浮动轴套式一样。不过是以弹性侧板来代替浮动轴这种结构的工作原理与上述浮动轴套式一样。不过是以弹性侧板来代替浮动轴套而已。高压油引入弹性侧板的背部，由于高压油使弹性侧板变形，限制了侧套而已。高压油引入弹性侧板的背部，由于高压油使弹性侧板变形，限制了侧板与齿轮端面间的间隙，到轴向间隙补偿作用。板与齿轮端面间的间隙，到轴向间隙补偿作用
34、。2.32.3、齿轮泵的设计、齿轮泵的设计2.3.12.3.1、齿轮泵的间隙设计：、齿轮泵的间隙设计：1CB1CB齿轮泵的轴向间隙为齿轮泵的轴向间隙为0.030.03至至0.04MM,0.04MM,径向间隙为径向间隙为0.130.13至至0.16MM0.16MM，容积效率和机械效率均可达到，容积效率和机械效率均可达到90%90%以上。以上。2.3.2.2.3.2.齿轮泵的困油现象：密封空间的容积减小时，被困的油受挤压，压力急剧齿轮泵的困油现象：密封空间的容积减小时，被困的油受挤压，压力急剧上升，油夜从零件接合面的缝隙中强行挤出，使齿轮和轴承受很大的径向力的现上升，油夜从零件接合面的缝隙中强行挤
35、出，使齿轮和轴承受很大的径向力的现象称为齿轮泵的困油现象象称为齿轮泵的困油现象.2.3.3.2.3.3.径向压力不平衡问题：齿轮泵外圆上从压油腔到吸油腔的压力是逐步分级径向压力不平衡问题：齿轮泵外圆上从压油腔到吸油腔的压力是逐步分级降低的，其合力作用使轴承承受单向不平衡力（降低的，其合力作用使轴承承受单向不平衡力（P=P=（0.70.70.80.8）PBDPBD ）2.42.4、齿轮泵的选用：、齿轮泵的选用：2.4.12.4.1齿轮泵目前分低、中、高三档压力。低压为齿轮泵目前分低、中、高三档压力。低压为2.5MPa2.5MPa，中压为，中压为8 8至至16MPa16MPa，高，高压为压为212
36、1至至31.5MPa31.5MPa。用户可根据不同的压力级来选择合适的泵。用户可根据不同的压力级来选择合适的泵。2.4.22.4.2根据系统所需要的流量与原动机的转速来确定选择齿轮泵的排量。由于齿轮根据系统所需要的流量与原动机的转速来确定选择齿轮泵的排量。由于齿轮泵是定量泵，因此所选择的泵流量尽可能与所要求的流量相符合，以免不必要泵是定量泵，因此所选择的泵流量尽可能与所要求的流量相符合，以免不必要的的功率损失。功率损失。2.4.32.4.3为了节省功率和合理使用，可采用多联泵来解决多个液压源的问题，或采用为了节省功率和合理使用，可采用多联泵来解决多个液压源的问题，或采用串级泵来达到所需要的压力
37、。串级泵来达到所需要的压力。2.4.42.4.4根据原动机的转向来选择泵的转向。齿轮泵的转向一经确定是无法改变的。根据原动机的转向来选择泵的转向。齿轮泵的转向一经确定是无法改变的。泵的转速应与原动机的转速范围相区配。泵的转速应与原动机的转速范围相区配。2.4.52.4.5低压齿轮泵的污染敏感度较低，允许系统选取过滤精度较低的过滤器。相反，低压齿轮泵的污染敏感度较低，允许系统选取过滤精度较低的过滤器。相反，高压齿轮泵的污染敏感较高。故系统需选用过滤精度较高的过滤器。高压齿轮泵的污染敏感较高。故系统需选用过滤精度较高的过滤器。2.4.62.4.6要考虑对泵的噪声和流量脉动的要求。外啮合齿轮泵的噪声
38、较大，内啮合齿要考虑对泵的噪声和流量脉动的要求。外啮合齿轮泵的噪声较大，内啮合齿轮泵的流量脉动较小。轮泵的流量脉动较小。2.4.72.4.7综合考虑泵的可靠性、经济性、使用维护方便与否，供货及时与否等条件，综合考虑泵的可靠性、经济性、使用维护方便与否，供货及时与否等条件，要优先采用经国家有关部门及行业中经过鉴定的产品。要优先采用经国家有关部门及行业中经过鉴定的产品。3 3、叶片泵、叶片泵3.13.1、叶片泵的分类：见表、叶片泵的分类：见表3-33-33.23.2、叶片泵的优点：和齿轮泵相比具有以下优点：、叶片泵的优点：和齿轮泵相比具有以下优点：3.2.13.2.1、流量均匀，压力脉动小。、流量
39、均匀，压力脉动小。3.2.23.2.2、噪声较低。、噪声较低。3.2.33.2.3、结构紧凑、轮廓尺寸较小而排量较大。、结构紧凑、轮廓尺寸较小而排量较大。3.2.43.2.4、与齿轮泵相比，易于实现变量。单作、与齿轮泵相比，易于实现变量。单作用叶片泵有多种变量型式。用叶片泵有多种变量型式。3.2.53.2.5、与柱塞泵相比，有较好的自吸能力。、与柱塞泵相比，有较好的自吸能力。3.2.63.2.6、寿命较长。双作用叶片泵和凸轮转子叶片、寿命较长。双作用叶片泵和凸轮转子叶片泵由于轴承受力很小，泵的寿命很长，如泵由于轴承受力很小，泵的寿命很长，如 YB1YB1型型中压叶片泵寿命可达中压叶片泵寿命可达
40、10000H10000H。单作用叶片泵由于轴承受较大的不平衡力，寿命短。单作用叶片泵由于轴承受较大的不平衡力，寿命短。表3-3 图图3-3 3-3 叶片泵的工作原理叶片泵的工作原理3.33.3、叶片泵的缺点：、叶片泵的缺点：3.3.13.3.1、抗污染能力差，对油清洁度要求较高；、抗污染能力差，对油清洁度要求较高；3.3.23.3.2、转速不能太高，一般在、转速不能太高，一般在2000RPM2000RPM以下。以下。3.43.4、叶片泵的工作原理：单作用和双作用叶片泵的工作原理如图、叶片泵的工作原理：单作用和双作用叶片泵的工作原理如图3-33-3所示所示 3.4.13.4.1单作用叶片泵工作原
41、理单作用叶片泵工作原理 单作用叶片泵的工作原理如图单作用叶片泵的工作原理如图3-33-3所示。转子外表面和定子内表面都是圆。所示。转子外表面和定子内表面都是圆。转子的中心与定子的中心保持一个偏心距转子的中心与定子的中心保持一个偏心距e e。在配油盘上开有吸油窗口和压油。在配油盘上开有吸油窗口和压油窗口，如图窗口，如图3-33-3的虚线所示。当转子如图示方向转动时，下部两相邻叶片、定的虚线所示。当转子如图示方向转动时，下部两相邻叶片、定子、转子及配油盘所组成的密闭容积增大，油液通过吸油窗口吸入；而上部两子、转子及配油盘所组成的密闭容积增大，油液通过吸油窗口吸入；而上部两相邻叶片、定子、转子及配油
42、盘所组成的密封容积减小，油液由压油窗口压送相邻叶片、定子、转子及配油盘所组成的密封容积减小，油液由压油窗口压送到压油管中去。改变偏心距到压油管中去。改变偏心距e e的大小，就可以改变泵的流量。当的大小，就可以改变泵的流量。当e=0e=0即转子中即转子中心与定子中心重合时，泵的流量为零。转子转一周，吸、压油各一次。由于径心与定子中心重合时，泵的流量为零。转子转一周，吸、压油各一次。由于径向液压力只作用在转子表面的半周上，转子受不平衡的径向液压力，故轴承将向液压力只作用在转子表面的半周上，转子受不平衡的径向液压力，故轴承将承受较大的负载，其寿命较短，不宜用于高压。承受较大的负载，其寿命较短，不宜用
43、于高压。3.4.23.4.2双作用叶片泵的工作原理双作用叶片泵的工作原理 双作用叶片泵的工作原理如图双作用叶片泵的工作原理如图3-33-3所示。泵有两个吸油窗口和两个压油窗口。所示。泵有两个吸油窗口和两个压油窗口。转子转一周，泵吸、压油各两次。由于转子承受的径向液压力是平衡的，轴承转子转一周，泵吸、压油各两次。由于转子承受的径向液压力是平衡的，轴承受的力很小，故寿命长，适用于中高压系统。受的力很小，故寿命长，适用于中高压系统。3.53.5、叶片泵的典型结构：如图、叶片泵的典型结构：如图3-43-4所示。所示。图图3-4 YB13-4 YB1叶片泵的结构叶片泵的结构 图图3-5 3-5 限压式变
44、量叶片泵的结构限压式变量叶片泵的结构3.63.6、变量叶片泵的典型结构：如图、变量叶片泵的典型结构：如图3-53-5所示。所示。3.73.7、叶片泵的选用原则：、叶片泵的选用原则：3.7.13.7.1、根据液压系统使用压力来选择泵：若系统常用工作压力在、根据液压系统使用压力来选择泵：若系统常用工作压力在10MPa10MPa以下，以下，可选用可选用YB1YB1系列或系列或YB-DYB-D型中压叶片泵；若常用工作压力在型中压叶片泵；若常用工作压力在10MPa10MPa以上，应选用以上，应选用中高压或高压叶片泵。中高压或高压叶片泵。3.7.23.7.2、根据系统对噪声的要求选泵：一般来说，叶片泵的噪
45、声较低，且双作、根据系统对噪声的要求选泵：一般来说，叶片泵的噪声较低，且双作用叶片泵的噪声又比单作用泵（即变量叶片泵）的噪声低。若主机要求泵噪用叶片泵的噪声又比单作用泵（即变量叶片泵）的噪声低。若主机要求泵噪声低，则应选低噪声的叶片泵。声低，则应选低噪声的叶片泵。3.7.33.7.3、从工作可靠性和寿命来考虑：双作用叶片泵的寿命较长，如、从工作可靠性和寿命来考虑：双作用叶片泵的寿命较长，如YB1YB1系列系列叶片泵的寿命在叶片泵的寿命在10000h10000h以上，而单作用叶片泵、柱塞泵和齿轮泵的寿命就较以上，而单作用叶片泵、柱塞泵和齿轮泵的寿命就较短。短。3.7.43.7.4、考虑污染因素：
46、叶片泵抗污染能力较差，不如齿轮泵。若系统过滤条、考虑污染因素：叶片泵抗污染能力较差，不如齿轮泵。若系统过滤条件较好，油箱又是密封的，则可以选用叶片泵。否则应选用齿轮泵或其他抗件较好，油箱又是密封的，则可以选用叶片泵。否则应选用齿轮泵或其他抗污染能力强的泵。污染能力强的泵。3.7.53.7.5、从节能角度考虑为了节省能量，减少功率消耗，应选用变量泵，最好、从节能角度考虑为了节省能量，减少功率消耗，应选用变量泵，最好选用比例压力、流量控制变量叶片。采用双联泵甚至三联泵也是节能的一种选用比例压力、流量控制变量叶片。采用双联泵甚至三联泵也是节能的一种方案。方案。3.7.63.7.6、考虑价格因素：价格
47、是一个重要的因素。在保证系统可靠工作的条件、考虑价格因素：价格是一个重要的因素。在保证系统可靠工作的条件下，为降低成本，应选用价格较低的泵为宜。在选择变量泵或双联泵时，除下，为降低成本，应选用价格较低的泵为宜。在选择变量泵或双联泵时，除了从节能方面进行比较外，还应从成本等多方面进行分析比较。了从节能方面进行比较外，还应从成本等多方面进行分析比较。4 4、柱塞泵、柱塞泵4.14.1、柱塞泵及特点：参见下表、柱塞泵及特点：参见下表3-4 3-4 表表3-43-44.24.2、斜盘式轴向柱塞泵（马达）工作原理：参见图、斜盘式轴向柱塞泵（马达）工作原理：参见图3-63-6 斜盘式轴向柱塞泵是靠斜盘推动
48、活塞产生往复运动、改变缸体柱塞腔内容斜盘式轴向柱塞泵是靠斜盘推动活塞产生往复运动、改变缸体柱塞腔内容积进行吸入和排出而进行工作的，它的传动轴中心线与缸体中心线重合，故又积进行吸入和排出而进行工作的，它的传动轴中心线与缸体中心线重合，故又称直轴式轴向柱塞泵。因为柱塞轴线和主轴平行，故叫斜盘式轴向柱塞泵（马称直轴式轴向柱塞泵。因为柱塞轴线和主轴平行，故叫斜盘式轴向柱塞泵（马达）。达）。1 1传动轴传动轴 2 2配流盘配流盘 3 3缸体缸体 4 4弹簧弹簧 5 5柱塞柱塞 6 6滑靴滑靴 7 7回程盘回程盘8 8斜盘斜盘 9 9变量活塞变量活塞 1010伺服活塞伺服活塞 11 11控制杆控制杆 12
49、12销轴销轴 1313止推板止推板 图图3-63-6斜盘式轴向柱塞泵（马达）工作原理斜盘式轴向柱塞泵（马达）工作原理 4.34.3、柱塞泵的典型结构：、柱塞泵的典型结构：1.CY14-1B1.CY14-1B型轴向柱塞泵型轴向柱塞泵 2.2.力士乐力士乐A4VA4V型通轴式柱塞泵型通轴式柱塞泵 3.VICKERS PVB3.VICKERS PVB型轻型柱塞泵型轻型柱塞泵 4.VICKERS PVB4.VICKERS PVB型轻型柱塞泵型轻型柱塞泵 5.5.力士乐力士乐A7VOA7VO型斜轴式柱塞泵型斜轴式柱塞泵 6.6.力士乐：力士乐：A2F6.1A2F6.1斜轴式定量马达斜轴式定量马达 7.7
50、.力士乐：力士乐：A1F6.1A1F6.1斜轴式泵（马达）斜轴式泵（马达）4.44.4、柱塞泵的选择原则：柱塞泵的选择原则：4.4.14.4.1、泵的参数：泵的基本参数是压力、流量、转速、效率。根据系统地工作、泵的参数：泵的基本参数是压力、流量、转速、效率。根据系统地工作压力来选择，一般地说，在固定设备中液压系统的正常工作压力可选择为泵额压力来选择，一般地说，在固定设备中液压系统的正常工作压力可选择为泵额定压力的定压力的70%-80%70%-80%，车辆用泵可选择为泵额定压力的，车辆用泵可选择为泵额定压力的70%-80%70%-80%，以保证泵，以保证泵的足够的寿命。选择泵的第二个最重要的考虑
