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液壓泵與液壓馬達的選擇與應用

發布時間:2022-02-26 瀏覽次數:2693

前幾節分別介紹了齒輪式、葉片式、軸向柱塞式和徑向柱塞式液壓泵及液壓馬達,在 選擇與使用時,首先應充分了解各種液壓泵和液壓馬達的工作性能和主要特點,然后根據 不同機械主機的工況、功率的大小、元件效率、壽命和可靠性等進行全面分析,再合理選擇 和使用。以下圖片列出了幾種液壓泵和液壓馬達的主要特點。

液壓泵、液壓馬達的主要特點

下面根據液壓泵和液壓馬達的工作特點及性能對它們的選擇和使用做一簡要介紹。 

 液壓泵的選擇

在為主機的液壓系統選擇液壓泵時,首先應滿足主機對其液壓系統所提出的要求,流量、工作壓力等,然后根據主機的特點對泵的性能、使用維護等方面進行綜合考慮。

選擇泵的型式時,要使泵具有一定的壓力儲備,一般泵的額定壓力應比系統壓力略高。

若液壓系統采用單泵系統(一個泵同時或間隔地向幾個工作回路供油),泵的壓力應根據最高工作回路所需的工作壓力來選擇。

在液壓系統中,液壓泵通常是由發動機或電動機驅動的,選擇泵的使用轉速時,要求在其額定轉速下工作,這樣才能充分發揮其工作效率。同時泵的使用轉速不能超過泵規定的最高轉速。泵的轉速過高會使泵的進油不足、壽命降低,甚至會使泵先期損壞。另外,由于泵的供油量取決于泵的排量和轉速,所以在單泵系統中,選擇泵時,若各工作回路不同時工作,則以所需流量最大的工作回路選擇液壓泵,若有某幾個工作回路同時工作(包括或不包括所需流量最大的回路),所需流量超過所需流量最大的回路時,應根據該流量選擇液壓泵。

液壓馬達的選擇

這里介紹低速液壓馬達的選擇,高速液壓馬達的性能與同類泵的性質相類同,這里不再講述。

使用壓力是液壓馬達的主要參數之一,多作用馬達(內曲線馬達)與單作用馬達(曲軸連桿式馬達)相比,由于柱塞較多,缸體受力平衡,所以使用壓力較高,額定壓力可達25MPa~30MPa,而曲軸連桿式馬達則在16MPa~21MPa之間。壓力進一步提高除受效率限制外,對內曲線馬達來說則表現為滾子軸承壽命的縮短,橫梁傳遞切向力機構的比壓和導軌接觸應力較大;對曲軸連桿式馬達,則縮短軸承和摩擦副壽命?!?/p>

液壓馬達轉速取決于進口流量、排量及容積效率。但對某一種液壓馬達來說,由于慣性力的影響和內部通道流速限制,有一個最高工作轉速。內曲線馬達的最高轉速比曲軸連桿式馬達低,一般不大于150r/min,而曲軸連桿式馬達的轉速可達300r/min。
  

最低穩定轉速也是低速馬達的主要參數,液壓馬達最低穩定轉速,曲軸連桿式在10/min左右,質量好的可達2r/min。而內曲線馬達可達0.2r/min~0.5r/min。這主要是因為后者的流量脈動理論上可等于零的緣故。
  

液壓馬達的效率隨設計制造質量和使用條件不同而有較大的變化。由于內曲線馬達的泄漏線長,密封長度短,最易泄漏。試驗數據表明,內泄為外泄的8倍~10倍,甚至更大。因此,容積效率比曲軸連桿式低。質量好的可達90%~93%,而曲軸連桿式馬達可達95%。
  

液壓泵的啟動多是在空、輕負荷狀態下,而工程機械中液壓馬達的啟動多是在帶載情況下進行的(如起重機的起升機構,全液壓挖掘機的回轉機構等),如果啟動轉矩過低,將無法啟動。所以啟動性能對液壓馬達是很重要的,因為在同樣工作壓力情況下,液壓馬達在由靜止狀態到開始轉動的啟動狀態的輸出扭矩要比運行中的小,這給液壓馬達帶載啟動帶來了困難。

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