文献报告

液压泵的应用现状与发展要求

液压泵的发展历史己有近一个世纪。但是其型式主要有三种，即齿轮泵、叶片泵、柱塞泵，摆线类液压泵归属齿轮泵类型工27〕。从世界各国及我国的应用而言，这三类泵呈三足鼎立之势，近年来无明显的变化。但从技术发展及实际市场占有量的变化趋势看，有利于通轴柱塞泵的发展，无论从回路组合与节能方面看，这方面会进一步加强;斜轴泵有明显的优点，压力高、寿命长，但是通轴在结构上有困难，体积偏大，不便回路组合，因此应用有减少趋势。齿轮泵由于结构简单、成本低等优点，产量居绝对优势。 液压泵的工作原理

泵是一种能量转换装置，把电动机的旋转机械能转换为液压能输出。液压泵都是依靠密封容积变化的原理来进行工作的，故一般称为容积式液压泵，图中柱塞装在缸体中形成一个密封容积，柱塞在弹簧的作用下始终压紧在偏心轮上。原动机驱动偏心轮旋转使柱塞作往复运动，使密封容积的大小发生周期性的交替变化。当密封容积由小变大时就形成部分真空，使油箱中油液在大气压作用下，经吸油管顶开单向阀进入油腔而实现吸油；反之，当密封容积由大变小时，密封容积腔中吸满的油液将顶开单向阀流入系统而实现压油。这样液压泵就将原动机输入的机械能转换成液体的压力能，原动机驱动偏心轮不断旋转，液压泵就不断地吸油和压油。

非容积式泵主要是指离心泵，产生的压力一般不高。 液压泵的特点

（1）具有若干个密封且又可以周期性变化的空间。泵的输出流量与此空间的容积变化量和单位时间内的变化次数成正比，与其他因素无关。

（2）油箱内液体的绝对压力必须恒等于或大于大气压力。这是容积式液压泵能吸入油液的外部条件。因此为保证液压泵能正常吸油，油箱必须与大气相通，或采用密闭的充亚油箱。

（3）具有相应的配流机构。将吸液箱和排液箱隔开，保证液压泵

有规律地连续吸排液体。

吸油时，阀5关闭，6开启；压油时，阀5开启，6关闭。 常用的容积式泵有：齿轮泵、叶片泵、柱塞泵（径向，轴向）、螺杆泵等。

液压泵的基础标准：

压力分级：0-25（低） 25-80（中） 80-160（中高）160-320（高压） >320(超高压)流量分级：4 6 10 16 25 40 63 100 250 液压泵的主要性能参数 1、压力

（1）工作压力 液压泵实际工作时的输出压力称为工作压力。工作压力取决于外负载的大小和排油管路上的压力损失，而与液压泵的流量无关。

（2）额定压力 液压泵在正常工作条件下，按试验标准规定连续运转的最高压力称为液压泵的额定压力。

（3）最高允许压力 在超过额定压力的条件下，根据试验标准规定，允许液压泵短暂运行的最高压力植，称为液压泵的最高允许压力。

2、排量和流量

（1）排量V 液压泵每转一周，由其密封容积几何尺寸变化计算而得的排出液体的体积叫液压泵的排量。排量可以调节的液压泵称为变量泵；排量不可以调节的液压泵则称为定量泵．

（2）理论流量 理论流量是指在不考虑液压泵的泄漏流量的条件下，在单位时间内所排出的液体体积。如果液压泵的排量为V，其主轴转速为n，则该液压泵的理论流量qt为 ｑt=Ｖｎ

式中V为液压泵的排量（m3/r），n为主轴转速（r/s） （3）实际流量ｑt 液压泵在某一具体工况下，单位时间内所排出的液体体积称为实际流量，它等于理论流量qt减去泄漏和压缩损失后的流量ql,即 q=qt一ql

（4）额定流量qn 在正常工作条件下，该试验标准规定（如在额定压力和额定转速下）必须保证的流量。 3、功率和效率

（1）液压泵的功率损失 液压泵的功率损失有容积损失和机械损失两部分：

l）容积损失 容积损失是指液压泵在流量上的损失，液压泵的实际输出流量总是小于其理论流量，其主要原因是由于液压泵内部高压腔的泄漏、油液的压缩以及在吸油过程中由于吸油阻力太大、油液粘度大以及液压泵的转速高等原因而导致油液不能全部充满密封工作腔。液压泵的容积损失用容积效率来表示，它等于液压泵的实际输出流量q与其理论流量qt之比，即 液压泵的实际输出流量q为

2）机械损失 机械损失是指液压泵在转矩上的损失。它大等于液压泵的理论转矩Tt与实际输入转矩T之比，设转矩损失为Tl，则液压泵的机械效率为 （2）液压泵的功率

1） 输入功率 输入功率指作用在液压泵主轴上的机械功率，当输入转矩为Ti，角速度为ω时 =Tiω

2） 输出功率P 输出功率指液压泵在工作过程中的实际吸、压油口间的压差Δp和输出流量q的乘积，即 P=Δpq

（3）液压泵的总效率 液压泵的总效率是实际输出功率与其输入功率的比值。 1 柱塞泵的应用背景

轴向柱塞泵较复杂，修理麻烦，且大多数零件均有较高的技术要求和加工难度，往往需要专门设备和专用工装夹具才能修理。正因为如此，该类泵价格昂贵，特别是进口的该类泵价格非常贵。如能修复经济效益可观。由有经验的技术人员和工人师傅相配合完全可以修理该泵，如能在修理中买到一些难以加工的易磨损零件的外购件最为可取。柱塞泵生产厂家现皆提供易损件，虽价格稍贵，但对比换整台泵较为合算。在修理中经常遇到的是柱塞泵各相对运动副结合面的磨损与拉伤。例如配油盘与缸体贴合面，缸体柱塞泵孔与柱塞外圆柱面，

止推板表面，滑靴断面与内球面，柱塞外柱面和球头面等。

柱塞泵常见故障的原因分析

目前, 轴向柱塞泵的常见故障有以下四种：流量不足、压力无法建立和压力不足、噪声过大、异常发热。

2.1 流量不足

①液压油箱油位太低，吸入管路上过滤器堵塞或漏气 ②泵壳体内未充满液压油并存有空气

③柱塞泵中心弹簧折断，是柱塞泵不能回程，造成缸体和配流盘失去密封性

④配油盘及缸体或柱塞与缸体之间摩擦

⑤对于变量泵有两种可能，如为低压，可能是油泵内部摩擦等原因，是变量机构不能达到极限位置，偏角小所致；如为高压，可能是调整误差所致。

⑥油温太高或太低

2.2 压力无法建立或压力不足 ①漏油严重

②变量机构角太小，使流量太小，加上内漏影响，因而不能连续对外供压力油

③伺服活塞与变量活塞运动不协调，出现偶尔或经常性的脉动 ④进油管堵塞，阻力变大或漏气 2.3 噪声过大

①泵轴与电动机的同轴度差，泵轴受径向力，转动时产生振动 ②油的粘度太高

③柱塞泵吸油腔距油箱液面大于500mm，是柱塞泵吸油不良 ④油箱中通气孔被堵

2.4 异常发热

①油液粘度调高或粘温特性差 ②油箱容量小

③柱塞泵内部油液漏损太大 ④柱塞泵体内运动件磨损异常

径向柱塞泵的基本原理

图2.2-1 径向柱塞泵工作原理图

径向柱塞泵的工作原理如图2.2-1所示,柱塞1径向排列装在缸体2中,缸体由原动机带动连同柱塞1一起旋转,所以一般称缸体2为转子,柱塞1在离心力的(或在低压油)作用下抵紧定子4的内壁,当转子按图示方向回转时,由于定子和转子之间有偏心距e,柱塞绕经上半周时向外伸出,柱塞底部的容积逐渐增大,形成部分真空,因此便经过衬套3(衬套3是压紧在转子内,并和转子一起回转)上的油孔从配油轴（孔）5和吸油口b吸油;当柱塞转到下半周时,定子内壁将柱塞向里推,柱塞底部的容积逐渐减小,向配油轴的压油口c压油,当转子回转一周时,每个柱塞底部的密封容积完成一次吸、压油,转子连续运转,即完成压油和吸油工作.配油轴固定不动,油液从配油轴上半部的两个孔a流入,从下半部两个油孔d压出,为了进行配油,配油轴在和衬套3接触的一段加工出上下两个缺口,形成吸油口b和压油口c,留下的部分形成封油区.封油区的宽度应能封住衬套上的吸压油孔,以防吸油口和压油口相连通,但尺寸也不能大得太多,以免产生困油现象.

柱塞泵的使用和保养方法

采用补油泵供油的柱塞泵，使用3000h后，操作人员每日需对柱塞泵检查1-2次，检查液压泵运转声响是否正常。如发现液压缸速度下降或闷车时，就应该对补油泵解体检查，检查叶轮边沿是否有刮伤现象，内齿轮泵间隙是否过大。对于自吸油型柱塞泵，液压油箱内的油液不得低于油标下限，要保持足够数量的液压油。液压油的清洁度越高，液压泵的使用寿命越长。

柱塞泵最重要的部件是轴承，如果轴承出现游隙，则不能保证液压泵内部三

对磨擦副的正常间隙，同时也会破坏各磨擦副的静液压支承油膜厚度，降低柱塞泵轴承的使用寿命。据液压泵制造厂提供的资料，轴承的平均使用寿命为10000h，超过此值就需要更换新口。拆卸下来的轴承，没有专业检测仪器是无法检测出轴承的游隙的，只能采用目测，如发现滚柱表面有划痕或变色，就必须更换。

在更换轴承时，应注意原轴承的英文字母和型号，柱塞泵轴承大都采用大载荷容量轴承，最好购买原厂家，原规格的产品，如果更换另一种品牌，应请教对轴承有经验的人员查表对换，目的是保持轴承的精度等级和载荷容量。 柱塞泵使用寿命的长短，与平时的维护保养，液压油的数量和质量，油液清洁度等有关。避免油液中的颗粒对柱塞泵磨擦副造成磨损等，也是延长柱塞泵寿命的有效途径。在维修中更换零件应尽量使用原厂生产的零件，这些零件有时比其它仿造的零件价格要贵，但质量及稳定性要好，如果购买售价便宜的仿造零件，短期内似乎是节省了费用，但由此出带来了隐患，也可能对柱塞泵的使用造成更大的危害。

配流盘有平面配流和球面配流两种形式。球面配流的磨擦副，在缸体配流面划痕比较浅时，通过研磨手段修复；缸体配流面沟槽较深时，应先采用“表面工程技术”手段填平沟槽后，再进行研磨，不可盲目研磨，，以防铜层变薄或漏油出钢基。 机械使用

柱塞泵缸体镶装铜套的，可以采用更换铜套的方法安装。首先把一组柱塞杆处径修整到统一尺寸，再用1000#以上的砂纸抛光外径。 缸体安装铜套的三种方法：

（1）缸体加温热装或铜套低温冷冻挤压，过盈装配；

（2）采有乐泰胶粘着装配，这咱方法要求铜外套外径表面有沟槽； （3）缸孔攻丝，铜套外径加工螺纹，涂乐泰胶后，旋入装配。 熔烧结合方式的缸体与铜套，安装方法如下： （4）采用研磨棒，手工或机械方法研磨修复缸孔； （5）采用座标镗床，重新镗缸体孔； （6）采用铰刀修复缸体孔。

（7）采用“表面工程技术”，方法如下： （8）电镀技术：在柱塞表面镀一层硬铬； （9）电刷镀技术：在柱塞表面刷镀耐磨材料；

（10）热喷涂或电弧喷涂或电喷涂：喷涂高碳马氏体耐磨材料； （11）激光熔敷：在柱塞表面熔敷高硬度耐磨合金粉末。

（12）缸体孔无铜套的缸体材料大都是球墨铸铁的，在缸体内壁上制备非晶态薄膜或涂层。因为缸体孔内壁有了这种特殊物质，所以才能组成硬—硬配对的磨擦副。