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機械設(shè)計知識

如何選擇液壓泵

發(fā)布時間: 2015-08-10 09:15 瀏覽次數(shù): 743

選擇液壓泵時,可從以下幾方面著手進行考慮。

(1)壓力、流量和效率

壓力、流量和效率是選擇液壓泵的基本參數(shù)。一般來說,在低壓工況,什么類型的泵都可以用。高壓工況應(yīng)選擇柱塞泵,齒輪泵在中壓工況用得較多,葉片泵、螺桿泵在低壓下應(yīng)用比較經(jīng)濟。

液壓泵的最大額定功率取決于壓力、流量、轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)及零件配合間隙械間腺所引起的泄漏損失。液壓泵的總效率決定于機械損失、摩擦損失和容積損失。一般來說,柱塞泵的總效率比齒輪泵和葉片泵都髙。

一般液壓泵的效率受下列因素影響:尺寸、幾何間隙及液壓泵內(nèi)零件的配合精度;油液的黏度和性能,諸如潤滑性及工作溫度對黏度的影響;工作壓力和轉(zhuǎn)速。為了獲得較髙的容積效率,選擇液壓泵時,一定要了解液壓泵內(nèi)部零件的允許極限間隙。

(2)功率密度

液壓泵很緊湊,比通常的能量轉(zhuǎn)換裝置有更小的重力功率比,這種比率稱功率密度。在航空和車輛工業(yè)上應(yīng)用液壓泵時,功率密度是很重要的指標。功率密度主要取決于液壓泵的類型和所用的材料。在普通液壓泵中,葉片泵功率密度最小,大約為2N/kW,柱塞泵為3~6N/kW,而多數(shù)齒輪泵在5~7N/kW范圍內(nèi)。

(3)噪聲及壽命

液壓泵產(chǎn)生的噪聲值隨泵的類型,泵零件的材料與零件的配合,泵的安裝及使用的消振方法,泵的剛度以及流量、壓力、轉(zhuǎn)速、壓力脈動及連接在回路中其他元件的影響而有巨大差異。經(jīng)驗證明,外嚙合齒輪泵和柱塞泵噪聲最大,而螺桿泵最小,葉片泵和內(nèi)嚙合齒輪泵的噪聲在它們之間。

聲壓級超過90dB(A)的液壓泵噪聲就非常大了,60dB(A)左右算較安靜。排量、壓力、轉(zhuǎn)速相同,而類型不同的液壓泵,在同樣工況下工作,其噪聲值不同。液壓泵產(chǎn)生噪聲的強度隨著轉(zhuǎn)速的升高而升高較之隨壓力或排量的升高而升高更明顯。

選擇液壓泵不僅要考慮壓力、流量、體積、成本,其他方面也是很重要的。譬如:液壓泵所在系統(tǒng)的相容性,泵的可靠性及其預(yù)期壽命等。經(jīng)驗表明螺桿泵使用壓力在2~3MPa時是很經(jīng)濟的。這種泵最安靜并無脈動,當油液黏度適當時,其可靠性系數(shù)很高。

葉片泵的壓力脈動和噪聲也較小,在固定式中壓使用情況下,比外嚙合齒輪泵更合適,其總效率低于柱塞泵。

現(xiàn)代的內(nèi)嚙合齒輪泵在中高壓情況下使用時噪聲很低,預(yù)期壽命達20000h,其容積效率達97%。但內(nèi)嚙合齒輪泵比外嚙合齒輪泵貴。

對于低壓、中高壓使用情況,就其經(jīng)濟性而言,外嚙合齒輪泵比其他泵要便宜,但隨著壓力的增高和使用時間的延長,其噪聲值會急劇地增高。

徑向柱塞泵預(yù)期壽命較長,能適用于高壓場合。軸向柱塞泵工作壓力在20~25Mpa時,其預(yù)期壽命為40000h,當工作壓力為30~35Mpa時,其壽命會降低到小于15000h。

(4)總體考慮因素

在選擇液壓泵時,液壓系統(tǒng)的設(shè)計者及液壓系統(tǒng)的使用維護人員必須了解和應(yīng)考慮的基本因素有:安全壓力及系統(tǒng)最高工作壓力;液壓泵的允許轉(zhuǎn)速;液壓泵標定的特性;液壓系統(tǒng)所需流量;壓力、轉(zhuǎn)速、流量的相互關(guān)系;變量控制的適應(yīng)性;壓力沖擊的耐受度;泄漏損失程度;容積效率和總效率;污染耐受度;運轉(zhuǎn)可靠性和耐久性;各種負載、轉(zhuǎn)速下的預(yù)期壽命;油的特性及其對液壓泵磨損速度的關(guān)系;液壓泵在不同壓力、轉(zhuǎn)速和流量下運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲;液壓系統(tǒng)溫度;可維修性;保養(yǎng)及備件的可達到性;過濾要求;驅(qū)動形式及安裝方式;滑動表面上的特殊涂層;吸油條件;制造特點、零件的間隙和配合;緊湊性和功率密度;整個系統(tǒng)的相容性、費用和經(jīng)濟因素。

以上因素在選擇泵時都是應(yīng)該逐條考慮的,使其有相應(yīng)的適應(yīng)性,液壓泵在系統(tǒng)中才能可靠運轉(zhuǎn),否則將會出現(xiàn)各種故障。

同時還必須了解各種液壓泵的使用范圍,才能合理使用、調(diào)整和維護操作。

綜合因素表明:從性能和成本方面考慮,一般來說,普通齒輪泵花費最少,內(nèi)嚙合齒輪泵比葉片泵貴,螺桿泵比內(nèi)嚙合齒輪泵和葉片泵都要貴,柱塞泵比其他泵都貴;對要求低壓的工況,旋轉(zhuǎn)式泵比柱塞式泵的優(yōu)點多。

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