2.1液压与气动动力装置概述（课件）-高二《液压与气压传动》同步教学（武汉大学版）

第二章 液压与气动动力装置 液压与气动动力装置概述 一 液压泵 二 气源装置 三 任务一 液压与气动动力装置概述 1．动力装置的组成 动力装置有两大类，即液压动力装置和气源装置。液压动力装置用来向液压系统输送具有一定压力和流量的清洁的工作介质；而气源装置则向气动系统输送一定压力和流量的洁净的压缩空气。液压动力装置可以是和主机分离的单独的液压泵站，也可以是和主机一起的液压泵组；而气源装置一般都是单独的。 液压泵站一般由泵、油箱和一些液压辅件(过滤器、热交换器、蓄能器、管件等)组成，这些辅件是相对独立的，根据系统不同的要求进行取舍；气源装置由空压机、压缩空气的净化设备(后冷却器、油水分离器、储气罐、干燥器等)、气动三联件(分水过滤器、油雾器和减压阀)组成，还有一些必要的辅件，如自动排水器、消声器等。 2.对动力装置的基本要求 ①动力装置外观应与主机协调。 ②动力装置上所装元件的排列布置应匀称，调节或维护应方便，更换元件容易。 ③动力装置应节能，在系统不需要高压流体时，动力装置应卸荷或采取其他节能措施。 ④动力装置应工作平稳，产生振动小，噪声小，噪声水平应符合有关规定。 ⑤和电气、电子控制结合使用时，能远程控制动力装置以符合主机对所需的工作参数(压力、流量等)变化的要求。 ⑤动力装置工作高度可靠，可采用过载保护或其他适当的措施确保其工作可靠。 ⑦一般情况下，动力装置应尽量采用标准的元件组合而成，万不得已时才进行个别元件的单独设计。 ⑧动力装置应减小泄漏，因工作液的泄漏，不仅浪费能源，而且污染环境。 ⑨对工作介质的温度必须进行严格的监控，因传动和控制的特性和介质的温度有关。 任务二 液压泵 液压泵是将电动机(或其他原动机)输出的机械能转换为液体压力能的能量转换装置。在液压传动系统中，液压泵是动力元件，是液压系统的重要组成部分。 液压泵按结构可分为齿轮泵、叶片泵和柱塞泵 阶段一 液压泵的工作原理及图形符号 液压泵是靠密封容积的变化来实现吸油和压油的，故称为容积泵。液压泵的工作过程就是吸油和压油的过程。 容积泵工作的必要条件 (1)应具备密封容积，如图2-1中柱塞顶端和泵体所构成的密封油腔。 (2)密封容积能交替变化。 (3)应有配流装置。它保证在吸油过程中密封容积与油箱相通，同时关闭供油通路；压油时，与供油管路相通而与油箱切断。 (4)吸油过程中，油箱必须和大气相通，这是吸油的必要条件。 2.液压泵的种类和图形符号 液压泵的种类很多，按其结构不同可分为柱塞泵、齿轮泵、叶片泵等；按其输油方向能否改变可分为单向泵和双向泵；按额定压力的高低可分为低压泵、中压泵和高压泵。 液压泵的主要性能参数 1．压力 2．排量和流量 3．功率 4．效率 阶段二 齿轮泵 齿轮泵主要结构形式有外啮合和内啮合两种。外啮合式由于结构简单、价格低廉、体积小、重量轻、自吸性能好，对油液污染不敏感，所以应用比较广泛。但缺点是流量脉动大、噪声大。 1.齿轮泵工作原理 在泵体内装有一对齿数相同、宽度和模数相等的齿轮，齿轮两侧面由端盖密封(图中未示出)。泵体、端盖和齿轮的各个齿槽组成多个密封容积，被齿轮的啮合线和齿顶分隔成左、右两个密封油腔，即吸油腔和压油腔。当主动齿轮在电动机带动下按图示方向旋转时，左侧内的轮齿退出啮合，使密封容积逐渐增大，形成局部真空，在大气压力的作用下从油箱吸进油液，并被旋转的齿轮槽带到左侧；右侧齿进入啮合状态，使密封容积逐渐变小，油液从齿槽中被挤出而给系统输入液压油。 1.齿轮泵工作原理 实际上齿轮泵的瞬时流量是脉动的，齿数越少，齿槽越深，流量脉动越大。流量脉动会引起压力波动，造成液压系统的振动和噪声。 内啮合齿轮泵工作原理也是利用齿间密封容积的变化来实现吸油、压油的，但它主要由外转子和内转子组成，这里不详细介绍。 2.外啮合齿轮泵的结构 1—圆柱销；2—泄油槽；3—短轴；4—泄油通道；5—键；6—长轴；7—密封环；8—密封座；9—螺钉；10—前端盖；11—泵体；12—齿轮；13—齿轮上的键；14—后端盖；15—滚针轴承；16—压盖；17—弹簧挡圈 3．齿轮泵存在的问题 (1)泄漏 (2)液压径向力不平衡 (3)困油现象 齿轮泵受力 齿轮泵的困油现象 阶段三 叶片泵 叶片泵的结构较齿轮泵复杂，但其工作压力较高，且流量脉动小，工作平稳，噪声较小，寿命较长，所以被广泛应用于专业机床、自动线等中低压液压系统中。叶片泵分单作用叶片泵和双作用叶片泵。 1.单作用式叶片泵 这种叶片泵的转子每转一周，每个密封容积完成一次吸油和压油，因此被称为单作用式叶片泵。由于转子单向承受压油作用，径向压力不