液壓泵與液壓馬達概述 液壓泵與液壓馬達從工作原理上看,都是在液壓系統(tǒng)中用于能量轉(zhuǎn)換的元件。其中,液壓泵是通過電機等動力系統(tǒng),將電磁能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的機械能,進而轉(zhuǎn)化為液壓能,以油液的壓力和流量的形式驅(qū)動液壓系統(tǒng)進行工作,為液壓系統(tǒng)提供源源不斷的動力來源,是液壓系統(tǒng)的“心臟”;液壓馬達是將液壓能通過一定機械結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)的機械能,以轉(zhuǎn)矩等形式參與對液壓系統(tǒng)的負(fù)載做功,液壓馬達不需要電磁能的輸入,是液壓系統(tǒng)重要的“執(zhí)行單元”。
從構(gòu)造上看,液壓泵與液壓馬達都是容積式構(gòu)造,以改變?nèi)莘e變化進行機械能傳動工作;從其能量轉(zhuǎn)化原理看,液壓泵與液壓馬達是互為可逆的,在一定環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)換工作。
由于工作原理、應(yīng)用場景等的不同,液壓泵與液壓馬達在結(jié)構(gòu)上也存在一定差異。
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計上的不同。通常情況下,液壓馬達為滿足正反轉(zhuǎn)運行的需要,主要采取對稱性設(shè)計,而液壓泵主要是向外輸出液壓能,主要采取單向結(jié)構(gòu)設(shè)計,特殊情況下也有雙向結(jié)構(gòu)設(shè)計。
(2)對軸承的要求不同液壓馬達的轉(zhuǎn)速受液壓能調(diào)節(jié),啟動轉(zhuǎn)矩較大,而且通常需要同時滿足低速和高速轉(zhuǎn)動要求,較多采用靜壓軸承或液動軸承,對于軸承承力的要求較高,液壓泵的轉(zhuǎn)速受電能調(diào)節(jié),轉(zhuǎn)速相對固定,對軸承承力的要求較低。
(3)吸油與出油機構(gòu)不同。液壓泵通過電機轉(zhuǎn)動將低壓油轉(zhuǎn)換為高壓油,需要減少吸油阻力以提升工作效率,因此吸油機構(gòu)口徑往往大于出油口徑,同時液壓泵還要求具有自吸油等功能,而液壓馬達則沒有這些要求。
1.2液壓泵與液壓馬達分類及應(yīng)用場景 (1)經(jīng)過多年的發(fā)展演進和不同應(yīng)用場景的需要,液壓泵與液壓馬達衍生出多種不同的類型,在分類方式上也各有不同。目前液壓泵的分類方法主要有4種。
①根據(jù)液壓能分類,可以將液壓泵分為低壓泵、中壓泵、中高壓泵、高壓泵、超高壓泵等。其中低壓泵的工作區(qū)間在0~2.5MPa,中壓泵的工作區(qū)間在2.5~8.0MPa,中高壓泵的工作區(qū)間在8.0~16 MPa,高壓泵的工作區(qū)間在16~32 MPa,超高壓泵可達32 MPa以上。
②根據(jù)密封容積結(jié)構(gòu)分類,可分為柱塞式、齒輪式、葉片式液壓泵等。其中柱塞式液壓泵耐久力較好,容積效率較高,但結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜、維護維修難度較大,對液壓油的質(zhì)量也有一定要求;葉片式液壓泵結(jié)構(gòu)較柱塞式簡單,容積效率和適應(yīng)壓力比柱塞式較小,但運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、工作噪音小,適宜對噪音有一定要求的工作環(huán)境;齒輪式液壓泵結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜,對液壓油要求不高,適宜復(fù)雜環(huán)境下的工作,但也存在易磨損、易滲透等缺點。
③根據(jù)其輸出的油液體積是否可以調(diào)節(jié)分類,分為定量式、變量式液壓泵等。
④根據(jù)輸油方向分類,分為單向式、雙向式液壓泵等。
(2)液壓馬達的分類也主要有4種。
①根據(jù)馬達轉(zhuǎn)速分類,分為低速馬達、中速馬達、高速馬達等。一般低速馬達的工作區(qū)間低于100 R/min,一般用于礦山、船舶、工程等需要提供較大轉(zhuǎn)矩的機械系統(tǒng)。中速馬達的工作區(qū)間為100~500 r/min。高速馬達工作區(qū)間可達500 r/min以上。
②根據(jù)其結(jié)構(gòu)分類,同樣可分為柱塞式、齒輪式、葉片式馬達等。齒輪式馬達造價低廉、可提供較高轉(zhuǎn)速,但轉(zhuǎn)矩較小、轉(zhuǎn)速不平穩(wěn),一般用于農(nóng)業(yè)機械等對性能要求不嚴(yán)格的機械系統(tǒng)。葉片式馬達可以進行高頻快速的轉(zhuǎn)向,同時也可以提供較高的轉(zhuǎn)速,但存在易泄露、不穩(wěn)定等問題。
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