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.,項目2 液壓動力元件,動力元件起著向系統(tǒng)提供動力的作用，是系統(tǒng)不可缺少的核心元件。 液壓系統(tǒng)的以液壓泵作為向系統(tǒng)提供一定的流量和壓力的動力元件，液壓泵將原動機（電動機或內燃機）輸出的機械能轉換為工作油液的壓力能，是一種能量轉換裝置。,.,任務分析,液壓壓力機（簡稱液壓機）是壓力機的一種類型，它通過液壓系統(tǒng)產(chǎn)生很大的靜壓力實現(xiàn)對零件的擠壓、校直、冷彎等加工。其中以四柱式液壓機最為典型，它主要由橫梁、導柱、工作臺、上滑塊和下滑塊頂出機構等部件組成，結構原理圖如圖2-1所示。液壓機的主要運動是上滑塊機構和下滑塊頂出機構的運動，上滑塊機構由主液壓缸（上缸）驅動，頂出機構由輔助液壓缸（下缸）驅動。 那么是什么元件使上滑塊、下滑塊產(chǎn)生很大的靜壓力？,.,分析上述任務，要使上滑塊、下滑塊產(chǎn)生很大的靜壓力來完成對零件的加工，就要求輸入上、下液壓缸的壓力油的壓力足夠大。在液壓系統(tǒng)中，動力元件起著向系統(tǒng)提供壓力油的作用，是系統(tǒng)不可或缺的核心元件，液壓系統(tǒng)中的動力元件就是液壓泵。,任務分析,.,.,圖2-1 四柱液壓機結構原理圖 1-床身 2-工作平臺 3-導柱 4-上滑塊 5-上缸 6-上滑塊模具 7-下滑塊模具,.,1.液壓泵的種類：,（1）按輸出流量是否可變分類 （2）按輸出油液的方向是否可變分類 （3）按結構形式分類 （4）按液壓泵的壓力分類,.,（1）按輸出流量是否可變分類,液壓泵分為定量泵和變量泵。 定量泵是指泵的輸出流量是不能調節(jié)的。 變量泵是指泵的輸出流量是可以調節(jié)的。,.,（2）按輸出油液的方向是否可變分類,液壓泵分為單向液壓泵和雙向液壓泵。 單向液壓泵是指泵的輸出油液方向是不能變化的。 雙向液壓泵是指泵的輸出油液方向是可以變化的。,.,（3）按結構形式分類,液壓泵可分為齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵等。,.,（4）按液壓泵的壓力分類,液壓泵按壓力分為低壓泵、中壓泵、中高壓泵、高壓泵和超高壓泵。,低壓泵 0～2.5 MPa 中壓泵 2.5～8 MPa 中高壓泵 8 ～16 MPa 高壓泵 16～32 MPa 超高壓泵 32以上 MPa,.,2.液壓泵的圖形符號：,.,液壓泵的工作原理,,.,3.液壓泵的基本特點：,液壓泵都是依靠密封容積變化的原理來進行工作的，故一般稱為容積式液壓泵 。 容積式液壓泵主要具有以下基本特點： （1）具有若干個密封且又可以周期性變化的空間。 （2）油箱內液體的絕對壓力必須恒等于或大于大氣壓力。 （3）具有相應的配流機構。,.,1.液壓泵的性能參數(shù),1)壓力 2)排量和流量,.,1)壓力,①工作壓力。 輸出油液的實際壓力。 ②額定壓力。 連續(xù)運轉時所允許的最高壓力。,.,2)排量和流量,①排量。液壓泵每轉一周，由其密封容積幾何尺寸變化計算而得的排出油液的體積稱為液壓泵的排量。 ②理論流量qt。理論流量是指在不考慮液壓泵油液泄漏的情況下，在單位時間內所排出的液體體積的平均值。qt=Vn ③實際流量q。液壓泵在某一具體工況下，單位時間內所排出的油液體積稱為實際流量。 ④額定流量qn。液壓泵在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定（如在額定壓力和額定轉速下）必須保證的流量稱為額定流量。,.,3)液壓泵的功率與效率,功率 Pc=pcqc p=pckp, q=qck1 效率 η=ηvηm η=pq/p電,.,4.液壓泵的工作原理：,（1）齒輪泵 （2）螺桿泵 （3）葉片泵 （4）柱塞泵,.,（1）齒輪泵,齒輪泵一般做成定量泵。 按結構不同，齒輪泵分為 1)外嚙合齒輪泵 2)內嚙合齒輪泵,.,1)外嚙合齒輪泵,圖2-3 外嚙合齒輪泵工作原理圖,.,外嚙合齒輪泵,圖2-4 外嚙合齒輪泵剖面結構及實物圖,(a)剖面結構,(b)實物圖,.,特點和應用,結構簡單，制造方便，重量輕，自吸性能好，價格低廉，對油液污染不敏感；由于徑向力不平衡及泄漏的影響，使用的工作壓力低，流量脈動大，噪聲也大。適用于負載小、功率小等不重要場合。 高壓齒輪泵,.,2)內嚙合齒輪泵,圖2-5 內嚙合齒輪泵的工作原理圖,.,內嚙合齒輪泵特點及應用,結構緊湊、體積小、運轉平穩(wěn)、噪聲小，高速下工作容積效率高 制造工藝較復雜，價格較高,.,圖2-9 葉片泵剖面結構及實物圖,(a)剖面結構,(b)實物圖,2.葉片泵,.,葉片泵,根據(jù)各密封工作容積在轉子旋轉一周吸、排油液次數(shù)的不同，葉片泵分為兩類: (1)單作用葉片泵 旋轉一周完成一次吸、排油液 (2)雙作用葉片泵 旋轉一周完成兩次吸、排油液,.,葉片泵,根據(jù)輸出流量可否調節(jié)，葉片泵分為兩類: (1)定量葉片泵 (2)變量葉片泵,.,(1)單作用葉片泵——變量泵,單作用葉片泵多用于變量泵，工作壓力最大為7.0MPa。,用于液壓元件需要有快、慢速運動的液壓系統(tǒng)中，降低功率損耗，減少油液發(fā)熱，簡化油路，節(jié)省元件,.,(2)雙作用葉片泵——定量泵,徑向力平衡，運轉平穩(wěn)、輸油量均勻、噪聲小。但結構復雜，吸油特性差，對油液污染敏感，用于中壓,.,3.柱塞泵,柱塞泵是靠柱塞在缸體中作往復運動造成密封容積的變化來實現(xiàn)吸油與壓油的液壓泵。 柱塞泵按柱塞的排列和運動方向不同，可分為： （1）徑向柱塞泵——雙向變量泵 （2）軸向柱塞泵 ——雙向變量泵,.,圖2-11 徑向柱塞泵的實物圖,1)徑向柱塞泵,.,圖2-10 徑向柱塞泵工作原理圖 1-定子 2-配油軸 3-轉子 4-柱塞 5-軸向孔,徑向柱塞泵工作原理,.,2)軸向柱塞泵,圖2-12 軸向柱塞泵工作原理圖 1-傳動軸 2-缸體 3-斜盤 4-滑靴 5-柱塞 6-柱塞孔,,.,4.螺桿泵,螺桿泵實質上是一種外嚙合的擺線齒輪泵，泵內的螺桿可以有兩個，也可以有三個。 圖2-6所示為雙螺桿泵的工作原理圖。,圖2-6 螺桿泵工作原理圖,.,5.凸輪轉子泵,運行平穩(wěn)，流量脈動小、 噪聲低、容積效率高等優(yōu) 點?？捎糜诟邏合到y(tǒng)中， 缺點是制造精度高，結構較 復雜，對油液污染較敏感。,.,液壓泵的選用,類型：主機工作情況、功率大小和系統(tǒng)對工作性能的要求 規(guī)格型號：壓力、流量 負載小、功率小：齒輪泵、雙作用式定量葉片泵 精度較高的中、小功率：螺桿泵、雙作用式定量葉片泵 負載大、快慢速：變量葉片泵 負載大、功率大：柱塞泵 機械設備輔助裝置液壓系統(tǒng)：齒輪泵,.,任務2 了解液壓傳動的基礎知識,知識要點 : 各種泵的選用 技能要點 : 液壓泵的正確選用,任務分析,相關知識,任務實施,知識鏈接,.,由上一任務已知，液壓系統(tǒng)的動力元件是液壓泵。那么，圖2-1所示的四柱式液壓機又應選擇哪種液壓泵呢？ 液壓泵的種類很多，結構、性能和運轉方式各不相同，因此，應根據(jù)不同的使用場合選擇合適的液壓泵。,任務分析,,.,相關知識,1.液壓泵的性能參數(shù) 2.液壓泵的選用 3.液壓泵的使用,.,2.液壓泵的選用,選擇液壓泵的原則是： 根據(jù)主機工況、功率大小和系統(tǒng)對工作性能的要求，首先確定液壓泵的類型，然后按系統(tǒng)所要求的壓力、流量大小確定其規(guī)格型號。,.,表2-2 常用液壓泵的性能比較,.,3.液壓泵的使用,使用液壓泵主要有以下注意事項： 1)液壓泵啟動前，必須保證其殼體內已充滿油液。 2)液壓泵的吸油口和排油口的過濾器應及時進行清洗。 3)應避免在油溫過低或過高的情況下啟動液壓泵。 4)液壓泵的吸油管與系統(tǒng)回油管的安裝位置應該具有一定的間隔。 5) 要定期清洗過濾器。 6) 采用橡膠軟管來連接油箱和液壓泵的吸油口。,.,任務實施,根據(jù)四柱式液壓機液壓系統(tǒng)需要高壓、大流量、大功率的特點，液壓泵采用一個高壓、大流量、恒功率控制的變量柱塞泵，或系統(tǒng)對壓力要求較小的可采用雙聯(lián)葉片泵。,,.,知識鏈接,液壓輔助元件 在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓輔助元件是指那些既不直接參與能量轉換，也不直接參與方向、壓力、流量等控制的元件或裝置，如過濾器、蓄能器、油箱、密封裝置、熱交換器及管件等，這些元件、裝置對系統(tǒng)工作的可靠性、性能、壽命、噪聲、溫升等都有直接影響，必須加以重視。 其中除油箱需根據(jù)系統(tǒng)要求自行設計外，其他輔助裝置都有標準產(chǎn)品可供選用。,.,油箱,油箱的功用主要是存儲油液，此外應能散發(fā)系統(tǒng)工作中所產(chǎn)生的部分或全部熱量，分離混入工作介質中的氣體并沉淀其中的雜質，安裝系統(tǒng)中的一些必備的附件等。 油箱有整體式和分離式兩種。 ① 整體式油箱是利用主機的內腔作為油箱（如壓鑄機、注塑機）。它的結構緊湊，各種泄漏油容易回收，但散熱性差，容易使鄰近構件發(fā)生熱變形，影響機械設備精度，維修不方便。 ② 分離式油箱是一個單獨的與主機分開的裝置。它布置靈活，維修保養(yǎng)方便，可以減少油箱發(fā)熱和液壓振動對工作精度的影響，便于設計成通用化、系列化的產(chǎn)品，因而得到廣泛的應用。圖2-13所示為分離式油箱的結構。,.,圖2-13 分離式油箱結構示意圖,1-空氣過濾器 2-電動機、液壓泵 3-吸油區(qū) 4-隔板 5-回油區(qū) 6-放油閥 7-最低油位指示 8-蓋板 9-最高油位指示 10-注油濾油器,.,冷卻器,根據(jù)冷卻介質不同，冷卻器可分為風冷式和水冷式兩種。,圖2-14 冷卻器實物圖及圖形符號,.,液壓系統(tǒng)常用的加熱器為電加熱器，使用時可以直接將其裝入油箱底部，并與箱底保持一定距離，安裝方向一般為橫向。其實物圖和圖形符號如圖2-15所示。,圖2-15 電加熱器實物圖及圖形符號,加熱器,.,蓄能器,（1）蓄能器的功用 （2）蓄能器的分類和結構,.,（1）蓄能器的功用,蓄能器是用以儲存多余的壓力油液，在需要時能將其釋放出來供給系統(tǒng)的裝置。在液壓系統(tǒng)中的主要作用如下。 ① 儲存液壓能 ② 作為應急能源 ③ 吸收壓力沖擊和壓力脈動,.,（2）蓄能器的分類和結構,蓄能器的類型較多，按其結構可分為重錘式、彈簧式和充氣式3類。其中充氣式蓄能器又分為氣液直接接觸式、活塞式、氣囊式和隔膜式4種，活塞式、氣囊式蓄能器應用最為廣泛。,1-充氣閥 2-皮囊 3-殼體 4-限位閥圖2-17 氣囊式蓄能器工作原理圖,.,項目小結,在本項目中，主要講解了液壓泵的種類、結構、工作原理和液壓泵選用的一般原則。 通過學習應掌握液壓泵的圖形符號、典型液壓泵的結構、特點和選用。,.,項目拓展,液壓泵拆裝 一、目的 液壓元件是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，通過對液壓泵的拆裝可加深對泵結構及工作原理的了解。并能對液壓泵的加工及裝配工藝有一個初步的認識。 二、使用工具及材料 內六角扳手、固定扳手、螺絲刀、各類液壓泵。 三、實驗內容及步驟 拆解各類液壓泵，觀察及了解各零件在液壓泵中的作用，了解各種液壓泵的工作原理，按一定的步驟裝配各類液壓泵。,