轴向柱塞泵的选用和注意事项

出处:按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册下》第2413页(2536字)

类型的选择:

①一般,中低压系统选用齿轮泵和叶片泵,中高压系统选择轴向柱塞泵。若系统要求变量,则以选用轴向柱塞泵为宜。

②用于控制系统,以摆动盘式较好。例如,将电信号转变为机械信号,控制变量机构,改变泵或达的排量,从而控制液压马达的转速、转向、力矩、功率等。在这类系统中,泵是系统中的一个环节,所以泵对控制信号的反应是否灵敏将影响系统的品质。若泵只是单纯作为系统的能源,而不是系统的一个环节,则两种类型的轴向柱塞泵均可供选择。

③由于斜盘式泵耐系统的冲击载荷较差,所以,系统有冲击载荷时,以选择斜轴式泵较好。

④轴向柱塞泵可以作为马达使用,轴向柱塞马达的结构和泵也大同小异,故斜轴式马达应用较多,而泵多数采用斜盘式。因为液压马达直接带动机械系统,直接受到机械冲击载荷。

⑤系统有特殊要求,可相应选择恒压泵、恒功率泵等具有特殊调节机构的泵。

⑥系统多处需要低压供油时,则可选用带辅助泵的轴向柱塞泵。这样,除可满足要求外,主泵也可得到低压供油。

⑦从泵排出的油到达液压马达,工作过的油回油箱,泵再从油箱吸油,此种系统叫开式系统。泵出油口通到液压马达进油口,液压马达的排油口又直接通泵的吸油口,此种系统叫闭式系统。闭式系统多数采用带辅助泵的轴向柱塞泵。

⑧液压马达需要正、反转,可选用双向变量泵。若需将泵装入油箱中,可选用不带壳体的斜轴泵。

泵的参数的选择:

①技术参数中规定了泵的最高转速和最高压力,但一般二者不宜同时出现。系统的工作压力不应等于泵的额定压力。一般,室内设备的系统工作压力可为泵额定压力的70%~80%,户外行走机械的系统工作压力为泵额定压力的50%~60%。

②泵的压力和流量在工作中有变化,就形成压力和流量的多种组合,而每种组合的效率不同,故应对泵的压力和流量进行调整,使泵工作在高效率区,或在高效区咐近。

③在开式系统中,泵的进油口最好低于油箱液面,若高于液面也应尽量减小二者距离。在闭式系统中,补油压力应在0.2~0.6MPa范围内。允许液压马达有较高的出口压力,马达可以在串联工况使用。一般,马达的进口压力不得超过40MPa,进口和出口压力之和不得超过63MPa。

④泵壳体内因泄油形成的压力,取决于轴封所能承受的压力,一般均小于0.2MPa,或按规定使用。

⑤泵的最高转速不得超过规定值。最低转速无严格限制,但以不出现“爬行”为宜,一般高于50r/mjn。

注意事项:

①轴向柱塞泵,尤其是斜盘式柱塞泵,不允许受径向力,所以,泵和原动机的连接轴,以及马达和工作机构的连接轴,均不得用带传动以及齿轮或链传动,最好用挠性联轴器,并应保证轴线的同轴度。

②吸油管、排油管和回油管径不应小于规定值。

③自吸泵,泵的中心如在油面以上,则不应大于500mm。

④安装在油箱下或油箱旁的泵,泵的吸油管应安装截止阀。截止阀的通径应比吸油管通径大10~25mm。管道长度要尽可能短,弯头不要超过两个。自吸泵的吸油管不可装精密过滤器,以防止泵吸油不足。

⑤闭式油路需要另加向主泵吸油口供油的辅助供油泵,其流量约为王泵流量的15%,排油口处允许安装3~25μm的精滤油器。

⑥泵的回油管应单独回油箱,不可借用系统中的其它管路作为回油管,以免压力油侵入回油管而造成很大的背压。回油管应没入液面一定距离,以防空气进入系统。泵的泄油管也应单独回油箱,油口也应没入液面。

⑦为防止泵的振动传到系统,泵的吸油管和排油管可各装一段软管,其长度不应超过400~800mm,吸油口软管不应出现因管内有真空度而使软管被压扁的现象。

⑧柱塞泵一般用油的粘度范围(在50℃时)为17~40mm2/s,极限粘度范围是10~170mm2/s。油液的粘度指数不小于90。室内设备的斜盘式轴向柱塞泵,可采用20、30或40号通用液压油,而以30和40号液压油较常用。户外机械,冬天使用粘度较低的油,夏天使用粘度较高的油,长期工作于-10℃的泵用航空液压油。航空液压系统要求泵的工作温度范围是-40~120℃;室外机械的温度范围是-20~80℃,室内设备的温度范围是15~65℃。室内设备系统工作一段时间后,油温一般都高于室温。油温在30~40℃时可用22mm3/s粘度的油,40~50℃时可用32mm2/s的油,50~60℃时,用46mm2/s的油,60~70℃时用68mm2/s的油,70~80℃时用100mm2/s的油。

⑨油经过长期使用后,其品质指标下降,当粘度变化已超过新油的±10%~15%酸值已增加到0.5mg KOH/g含水量已超过0.1%和比重变化已大于±0.05时,即应更换新油。

⑩斜轴式泵要求采用过滤精度为10μm的滤油器。

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