学习情景2―项目一 液压泵工作原理

工作项目齿轮泵2叶片泵3柱塞泵4液压泵的工作原理及分类1学习情境二液压传动动力装置知识与技能目标教学目标知识目标技能目标1.掌握齿轮泵的组成与工作原理；2.熟悉齿轮存在的困油、径向力不平衡、泄漏严重三大问题与减小措施；3.掌握单、双叶片泵的组成与工作原理；4.柱塞泵的结构与工作原理；5.熟悉各种泵的特点与应用场合6.掌握泵的职能符号与型号表示1.能识别各种常用液压泵外形、型号；2.掌握各种常用泵的拆装方法、步骤；3.了解各种常用泵的常见故障诊断与排除方法学习情境二液压传动动力装置知识技能重难点齿轮泵的组成与工作原理分析（重点）；1齿轮泵的困油、径向力不平衡、泄漏三大问题（难点）2单、双叶片泵的组成与工作原理分析（重点）；3柱塞泵的结构与工作原理分析（重点）；4各种泵的特点与应用场合分析5泵的职能符号与型号表示6拆装元件的基本操作方法、步骤技能训练7学习情境二液压传动动力装置主要任务任务1液压泵的功用及职能符号液压泵的工作原理任务2液压泵的分类任务3液压泵的性能参数任务4项目一液压泵的工作原理及分类任务一液压泵的功用与符号一、功用二、符号Tω泵的输入参量泵的输入参量转矩T角速度ωTω泵的输入参量泵的输入参量转矩T角速度ω泵泵pQ输出参量输出参量流量Q压力ppQ输出参量输出参量流量Q压力p液压泵是液压系统的动力元件，其作用是把原动机输入的机械能转换为液压能，向系统供给一定压力和流量的液流。项目一液压泵的工作原理及分类任务二液压泵的工作原理1、液压泵实例的工作过程分析当凸轮1由原动机带动旋转时，柱塞2在缸体3中往复移动，使密封容腔4发生变化。单柱塞容积式液压泵组成的液压系统的工作原理图项目一液压泵的工作原理及分类任务二液压泵的工作原理密封容腔增大时，造成一定的真空，油箱中液压油在大气压力作用下通过单向阀7流入泵体内，实现吸油，此时单向阀6关闭，防止油液向下回流。密封容腔减小时，油液受挤压，便经单向阀6压入系统，实现压油，此时，单向阀7关闭，避免油液流回油箱。若凸轮不停旋转，液压泵即可不断进行地吸油和压油过程，实现向油缸供给一定压力和流量的液流目的。单柱塞容积式液压泵组成的液压系统的工作原理图项目一液压泵的工作原理及分类容积式泵工作原理QQBACO泵吸入泵排出BACO泵吸入泵排出BACO泵吸入泵排出泵吸入泵排出由此可见，泵是靠密封工作腔的容积变化进行工作的。任务二液压泵的工作原理项目一液压泵的工作原理及分类2、液压泵工作的内因、外因及必要条件密封容积的变化是产生吸油和压油工作的内因。习惯上这种泵又称为容积泵。在吸油过程中，必须使油箱与大气压连通，这是吸油的外因。在压油过程中，油压决定于油液从单向阀6排出时遇到的阻力，即泵的油压决定于外界负载，这是形成油压的外因。任务二液压泵的工作原理项目一液压泵的工作原理及分类在吸油过程中，要使密封容腔与油箱连通，与输出管路切断；在压油过程中，要使密封容腔与油箱切断，与输出管路连通。实现这种功能的装置称为配油装置，如图2-1中单向阀6、7构成了配油装置。显然，配油装置是液压泵工作的必要条件。任务二液压泵的工作原理项目一液压泵的工作原理及分类液压泵工作的必需条件：（1）必须有一个大小能作周期性变化的封闭容积；（2）必须有配流动作，即封闭容积加大时吸入低压油封闭容积减小时排出高压油（3）高低压油不得连通。任务二液压泵的工作原理项目一液压泵的工作原理及分类任务三液压泵的分类容积泵1涡流泵2离心泵3项目一液压泵的工作原理及分类任务三液压泵的分类1）容积泵单柱塞容积式液压泵组成的液压系统的工作原理图项目一液压泵的工作原理及分类液压泵站示意图任务三液压泵的分类项目一液压泵的工作原理及分类2）涡流泵（旋涡泵）主要由叶轮、泵体和泵盖组成。叶轮是一个圆盘，圆周上的叶片呈放射状均匀排列。泵体和叶轮间形成环形流道，吸入口和排出口均在叶轮的外圆周处。吸入口与排出口之间有隔板，由此将吸入口和排出口隔离开。涡流泵工作原理图任务三液压泵的分类项目一液压泵的工作原理及分类3）离心泵离心泵的结构与工作原理如图2-3所示。液体注满泵壳内，叶轮高速旋转，驱动液体作旋转运动的同时，还作远离轮心的高速离心运动，且经过逐渐扩大的泵壳通道，将部分液体的动能转换为压力能随出口管道排出。图2-3离心泵工作原理图任务三液压泵的分类项目一液压泵的工作原理及分类4）三种泵比较容积泵工作过程容积变化，工作介质在变化的容积中形成工作流量，其工作压力取决于负载的大小；离心泵和漩涡泵的容积不变，工作介质在截面变化的通道中的实现动能向压力能的转变，其工作压力取决于泵体结构与泵的旋转速度。任务三液压泵的分类项目一液压泵的工作原理及分类启动泵工作过程中，容积泵与离心泵和漩涡泵不同：容积式泵，里面不能憋压，一旦憋压很容易导致出口管线损坏，甚至导致设备故障和事故，所以一定要先打开出口阀，再起动电机。而离心泵则是先开进口阀，然后开电机，最后再开出口阀调节流量，电机起动时一定要保证冲程要小，一般是0，然后再调大冲程，不能先调冲程再起动电机，这样容易损坏设备。任务三液压泵的分类项目一液压泵的工作原理及分类2、容积泵按结构分1）齿轮泵按齿轮的啮合方式分为外啮合、内啮合齿轮泵两种。2）叶片泵按定子与转子的同轴性分为单作用和双作用叶片泵两种。3）柱塞泵按柱塞轴线与泵体轴线的相对关系分为轴向、径向柱塞泵两种。任务三液压泵的分类项目一液压泵的工作原理及分类3、按输出流量的可变性分1）变量泵2）定量泵任务三液压泵的分类项目一液压泵的工作原理及分类任务四液压泵性能参数工作压力、额定压力和调定压力1排量和流量2功率与效率3项目一液压泵的工作原理及分类1、工作压力、额定压力和调定压力1）工作压力P指液压泵工作时的输出油液的压力，是随负载的变化而变化的。2）额定压力Pe指液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定的连续运转的最高压力，超过此压力，即是过载。任务四液压泵性能参数项目一液压泵的工作原理及分类3）调定压力Pt指液压系统工作时用压力控制元件调定的某一上限压力。液压泵的工作压力若达到调定压力时，压力控制元件动作，确保其实际工作压力不超过调定压力；为保证系统的正常工作，液压泵的调定压力必须不大于额定压力。三者关系：（2-1）压力单位：Pa、Mpa任务四液压泵性能参数etppp项目一液压泵的工作原理及分类由于液压传动的用途不同，系统所需的压力不等，为了设计制造和使用方便，将液压系统的压力分为如表2-1所示的几个等级。表2-1压力分级表任务四液压泵性能参数压力等级低压中压中高压高压超高压压力（Mpa）≤2.5＞2.5~8＞8~16＞16~32＞32项目一液压泵的工作原理及分类2、排量和流量1）理论排量V液压泵的排量指泵转一转（一个吸、压油工作循环），由其密封容腔几何尺寸变化所算得的输出液体的体积。常用排量单位是升（L/r），与公制单位关系：。2）理论流量液压泵在单位时间内由其密封容腔几何尺寸变化算得的输出液体的体积。若液压泵的转速为n，则泵的理论流量为：min/lVnqi任务四液压泵性能参数rdmrl/1/13项目一液压泵的工作原理及分类3）实际流量q由于液压泵存在较严重的泄漏，其实际工作的流量q小于理论流量。v泵的容积损失可用容积效率来表征。任务四液压泵性能参数对液压泵来说，输出压力增大时，泵实际输出的流量减小。设泵的流量损失为，则。qlqltqqq项目一液压泵的工作原理及分类tltlttvqqqqqqq1pnpTtpQpQppQpnpTtpQpQppQ泵容积效率曲线vtqq任务四液压泵性能参数项目一液压泵的工作原理及分类任务四液压泵性能参数3、功率和效率1）输入功率指原动机（电动机）传给泵的功率，其值为驱动转矩与角速度之积，即：（2-3）iiinTTNp2项目一液压泵的工作原理及分类任务四液压泵性能参数2）输出功率：指泵输出压力能对外作功的功率，液压系统的执行是液压缸，其输出功率为驱动力F与运动件速度v之积；而驱动力为油压p与活塞有效工作面积A之积。即：（2-4）由于活塞有效工作面积A与速度v之积又为进入油缸的液压油的流量，故：（2-5）pAvFvNpqpAvFvN项目一液压泵的工作原理及分类任务四液压泵性能参数3）容积效率指实际流量与理论流量之比，而理论流量为泵吸、压油一次容积变化量V与泵转速n之积。即：%100%100Vnqqqiv4）机械效率：因泵的机械摩擦而引起的转矩损失。对于图2-1所示柱塞泵而言，其机械效率指泵吸压油一次所做功与原动机对泵的输入功之比，即：iiimTpVTsAAFTFsppp22%1002项目一液压泵的工作原理及分类任务四液压泵性能参数5）总效率但实际上，指泵的输出功率与输入功率之比，即：mviiiTpVVnqnTpqNNpp22上式表明：液压泵的总效率等于容积效率与机械效率的乘积。项目一液压泵的工作原理及分类任务四液压泵性能参数泵的功率转换图示项目一液压泵的工作原理及分类泵的泵的效率曲线效率曲线液压泵的总效率等于其容积效率和机械效率的乘积：mv任务四液压泵性能参数项目一液压泵的工作原理及分类