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如何选择液压泵?

更新时间:2017-7-13      [字体: 字体颜色]

选择液压泵时,可从以下几方面着手进行考虑。

(1)压力、流量和效率

压力、流量和效率是选择液压泵的基本参数。一般来说,在低压工况,什么类型的泵都可以用。高压工况应选择柱塞泵,齿轮泵在中压工况用得较多,叶片泵、螺杆泵在低压下应用比较经济。

液压泵的最大额定功率取决于压力、流量、转速、结构及零件配合间隙械间腺所引起的泄漏损失。液压泵的总效率决定于机械损失、摩擦损失和容积损失。一般来说,柱塞泵的总效率比齿轮泵和叶片泵都髙。

一般液压泵的效率受下列因素影响:尺寸、几何间隙及液压泵内零件的配合精度;油液的黏度和性能,诸如润滑性及工作温度对黏度的影响;工作压力和转速。为了获得较髙的容积效率,选择液压泵时,一定要了解液压泵内部零件的允许极限间暸。表3-1所示为几种液压泵的极限间隙。

(2)功率密度

液压泵很紧凑,比通常的能量转换装置有更小的重力功率比,这种比率称功率密度。在航空和车辆工业上应用液压泵时,功率密度是很重要的指标。功率密度主要取决于液压泵的类型和所用的材料。在普通液压泵中,叶片泵功率密度最小,大约为2N/kW,柱塞泵为3~6N/kW,而多数齿轮泵在5~7N/kW范围内。

(3)噪声及寿命

液压泵产生的噪声值随泵的类型,泵零件的材料与零件的配合,泵的安装及使用的消振方法,泵的刚度以及流量、压力、转速、压力脉动及连接在回路中其他元件的影响而有巨大差异。经验证明,外啮合齿轮泵和柱塞泵噪声最大,而螺杆泵最小,叶片泵和内啮合齿轮泵的噪声在它们之间。

声压级超过90dB(A)的液压泵噪声就非常大了,60dB(A)左右算较安静。排量、压力、转速相同,而类型不同的液压泵,在同样工况下工作,其噪声值不同。液压泵产生噪声的强度随着转速的升高而升高较之随压力或排量的升高而升高更明显,如表3-2 所示。

选择液压泵不仅要考虑压力、流量、体积、成本,其他方面也是很重要的。譬如:液压泵所在系统的相容性,泵的可靠性及其预期寿命等。经验表明螺杆泵使用压力在2~3MPa 时是很经济的。这种泵最安静并无脉动,当油液黏度适当时,其可靠性系数很高。

叶片泵的压力脉动和噪声也较小,在固定式中压使用情况下,比外啮合齿轮泵更合适, 其总效率低于柱塞泵。

现代的内啮合齿轮泵在中高压情况下使用时噪声很低,预期寿命达20000h,其容积效率达97%。但内啮合齿轮泵比外啮合齿轮泵贵。

对于低压、中高压使用情况,就其经济性而言,外啮合齿轮泵比其他泵要便宜,但随着压力的增高和使用时间的延长,其噪声值会急剧地增高。

径向柱塞泵预期寿命较长,能适用于高压场合。轴向柱塞泵工作压力在20~25Mpa时, 其预期寿命为40000h,当工作压力为30~35Mpa时,其寿命会降低到小于15000h。

(4)总体考虑因素

在选择液压泵时,液压系统的设计者及液压系统的使用维护人员必须了解和应考虑的基本因素有:①安全压力及系统最高工作压力;②液压泵的允许转速;③液压泵标定的特性; ④液压系统所需流量;⑤压力、转速、流量的相互关系;⑥变量控制的适应性;⑦压力冲击的耐受度;⑧泄漏损失程度;⑨容积效率和总效率;⑩污染耐受度;11运转可靠性和耐久性;12各种负载、转速下的预期寿命;13油的特性及其对液压泵磨损速度的关系;14液压泵在不同压力、转速和流量下运转产生的噪声;15液压系统温度;⑩可维修性;16保养及备件的可达到性;17过滤要求;18驱动形式及安装方式;19滑动表面上的特殊涂层;20吸油条件;21制造特点、零件的间隙和配合;22紧凑性和功率密度;23整个系统的相容性、费用和经济因素。

以上因素在选择泵时都是应该逐条考虑的,使其有相应的适应性,液压泵在系统中才能可靠运转,否则将会出现各种故障。

同时还必须了解如表3-3所示各种液压泵的使用范围,才能合理使用、调整和维护操作。

综合因素表明:从性能和成本方面考虑,一般来说,普通齿轮泵花费最少,内啮合齿轮泵比叶片泵贵,螺杆泵比内啮合齿轮泵和叶片泵都要贵,柱塞泵比其他泵都贵;对要求低压的工况,旋转式泵比柱塞式泵的优点多。


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