液压泵的类型与特点分析

液压泵的类型与特点分析

赵丽洋

摘要：液压泵的工作原理是运动带来泵腔容积的变化，从而压缩流体使流体具有压力能。

关键词：液压泵；类型；特点

引言

液压泵作为液压元件向液压系统提供具有压力和流量的流体，即液压能。为液压传动加压液体的一种液压元件，是泵的一种。它的功能是把动力机（如电动机和内燃机等）的机械能转换成液体的压力能。

1液压泵的概念

液压泵是液压系统的动力元件，是靠发动机或电动机驱动，从液压油箱中吸入油液，形成压力油排出，送到执行元件的一种元件。液压泵按结构分为齿轮泵、柱塞泵、叶片泵和螺杆泵。液压泵是将原动机的机械能转换为液压能的能量转换元件，液压泵作为液压元件向液压系统提供具有压力和流量的流体，即液压能。为液压传动加压液体的一种液压元件，是泵的一种。它的功能是把动力机（如电动机和内燃机等）的机械能转换成液体的压力能。影响液压泵的使用寿命因素很多，除了泵自身设计、制造因素外和一些与泵使用相关元件（如联轴器、滤油器等）的选用、试车运行过程中的操作等也有关系。

2液压泵的工作原理

液压泵的工作原理是运动带来泵腔容积的变化，从而压缩流体使流体具有压力能。是为液压传动提供加压液体的一种液压元件，是泵的一种。它的功能是把动力机(如电动机和内燃机等)的机械能转换成液体的压力能。图中为单柱塞泵的工作原理。凸轮由电动机带动旋转。当凸轮推动柱塞向上运动时，柱塞和缸体形成的密封体积减小，油液从密封体积中挤出，经单向阀排到需要的地方去。当凸轮旋转至曲线的下降部位时，弹簧迫使柱塞向下，形成一定真空度，油箱中的油液在大气压力的作用下进入密封容积。凸轮使柱塞不断地升降，密封容积周期性地减小和增大，泵就不断吸油和排油。

3液压泵的分类

常用液压泵的种类：

1）按流量是否可调节可分为：变量泵和定量泵。输出流量可以根据需要来调节的称为变量泵，流量不能调节的称为定量泵。

2）按液压系统中常用的泵结构分为：齿轮泵、叶片泵和柱塞泵3种。

齿轮泵：体积较小，结构较简单，对油的清洁度要求不严，价格较便宜；但泵轴受不平衡力，磨损严重，泄漏较大。

叶片泵：分为双作用叶片泵和单作用叶片泵。这种泵流量均匀、运转平稳、噪音小、压力和容积效率比齿轮泵高、结构比齿轮泵复杂。

柱塞泵：容积效率高、泄漏小、可在高压下工作、大多用于功率液压系统；但结构复杂，材料和加工精度要求高、价格贵、对油的清洁度要求高。

一般在齿轮泵和叶片泵不能满足要求时才用柱塞泵。还有一些其他形式的液压泵，如螺杆泵等，但应用不如上述3种普遍。

4液压泵的特点

铝合金制造、强度高、耐腐蚀、重量轻、适合各种环境下作业。双速特性减少了打压次数，在低压室快速处于负载用功状态，立刻转换成高压，缩短每次作业周期。配有压力调节阀，可调节控制及设定工作压力。

5液压泵的组成

5.1联轴器

液压泵传动轴不能承受径向力和轴向力，因此不允许在轴端直接安装带轮、齿轮、链轮，

通常用联轴器联接驱动轴和泵传动轴。如因制造原因，泵与联轴器同轴度超标，装配时又存在偏差，则随着泵的转速提高离心力加大联轴器变形，变形大又使离心力加大。造成恶性循环，其结果产生振动噪声，从而影响泵的使用寿命。此外，还有如联轴器柱销松动未及时紧固、橡胶圈磨损未及时更换等影响因素。刚性联轴器两轴的同轴度误差≤0.05mm弹性联轴器两轴的同轴度误差≤0.1mm，轴的角度误差<1°；驱动轴与泵端应保持5～10mm距离；

5.2液压油箱

液压油箱在液压系统中的主要作用为储油、散热、分离油中所含空气及消除泡沫。选用油箱首先要考虑其容量，一般移动式设备取泵最大流量的2～3倍，固定式设备取3～4倍；其次考虑油箱油位，当系统全部液压油缸伸出后油箱油面不得低于最低油位，当油缸回缩以后油面不得高于最高油位；最后考虑油箱结构，传统油箱内的隔板并不能起沉淀脏物的作用，应沿油箱纵轴线安装一个垂直隔板。此隔板一端和油箱端板之间留有空位使隔板两边空间连通，液压泵的进出油口布置在不连通的一端隔板两侧，使进油和回油之间的距离最远，液压油箱多起一些散热作用。按照安装位置的不同可分为上置式、侧置式和下置式。

5.3滤油器

一般粒径在10μm以下的污染物对泵的影响不太明显，而大于10μm、特别是在40μm以上时对泵的使用寿命就有明显影响。液压油中固体污染颗粒极易使泵内相对运动零件表面磨损加剧，为此需要安装滤油器降低油的污染程度。过滤精度要求：轴向柱塞泵10～15μm，叶片泵为25μm，齿轮泵为40μm。泵的污染磨损可以控制在允许范围之内。高精度滤油器使用日益广泛，可大大延长液压泵的使用寿命。

6修理维护

故障原因：液压油箱油面过低；

排除方法：添加液压油。

故障原因：没按季节使用液压油；

排除方法：通常适用46#液压油（或68#）无需要特别更换，冬季的北方特冷时考虑使用32#。

故障原因：进油管被脏物严重堵塞；

排除方法：取出管内异物。

故障原因：油泵主动齿轮油封损坏，空气进入液压系统；

排除方法：更换老化的或损坏的油封、O形密封圈。

故障原因：油泵进、出油口接头或弯接头“O”形密封圈损坏，弯接头紧固螺栓或进、出油管螺母未上紧，空气进入液压系统；

排除方法：更换O形密封圈，上紧接头处螺栓或螺母。

故障原因：油泵内漏，密封圈老化；

排除方法：更换密封圈。

故障原因：油泵端面或主、从动齿轮轴套端面磨损或刮伤，两轴套端面不平度超差；

排除方法：更换磨损齿轮油泵或油泵轴套，磨损轻微时平板上将端面磨平整。其不平度允许误差0.03mm；上轴套端面低于泵体，上平面(正常值低于2.5-0.6mm)，如超差时应下轴套加0.1-0.2mm铜片来补偿，安装时则应套后轴套上装入。

故障原因：油泵内部零件装配错误造成内漏；

排除方法：卸荷片和密封环必须装进油腔，两轴套才能保持平衡。导向钢丝弹力应能同时将上、下轴套朝从动齿轮旋转方向扭转一微小角度，使主、从动齿轮两个轴套加工平面紧密贴合；轴套上卸荷槽必须装低压腔一侧，以消除齿轮啮合时产生有害闭死容积；压入自紧油封前，应其表面涂一层润滑油，还要注意将阻油边缘朝向前盖，不能装反；装泵盖前，须向泵壳内倒入少量液压油，并用手转动啮合齿轮。

故障原因：“左旋”装“右旋”油泵，造成冲坏骨架油封；

排除方法：“右旋”泵不能装“左旋”机上，否则会冲坏骨架油封。

故障原因：液压油过脏；

排除方法：清洗系统，更换液压油。

故障原因：泵的过滤器被污物阻塞不能起滤油作用；

排除方法：用干净的清洗油将过滤器去除污物。

故障原因：油位不足，吸油位置太高，吸油管露出油面；

排除方法：加油到油标位，降低吸油位置。

故障原因：泵体与泵盖的两侧没有加纸垫；泵体与泵盖不垂直密封；

排除方法：旋转时吸入空气：泵体与泵盖间加入纸垫；泵体用金刚砂在平板上研磨，使泵体与泵盖垂直度误差不超过0.005mm，紧固泵体与泵盖的联结，不得有泄漏现象。

故障原因：泵的主动轴与电动机联轴器不同心，有扭曲摩擦；

排除方法：调整泵与电动机联轴器的同心度，使其误差不超过0.2mm。

故障原因：泵齿轮的啮合精度不够；

排除方法：对研齿轮达到齿轮啮合精度。

故障原因：泵轴的油封骨架脱落，泵体不密封；

排除方法：更换合格泵轴油封。

参考文献

[1]刘桓龙,李顺,谢迟新.基于液压泵/马达逆向驱动的电机启动电流控制方法[J/OL].西南交通大学学报:1-9[2020-05-21].http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1277.U.20200514.0858.004.html.

[2]张立秀,石景林.带DA阀的液压泵功能分析及系统调试[J/OL].隧道建设(中英文):1-12[2020-05-21].http://kns.cnki.net/kcms/detail/44.1745.U.20200509.1454.006.html.