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液壓泵的工作原理及特點

液壓泵和液壓馬達是液壓傳動系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換元件，液壓泵由原動機驅(qū)動，把輸入的機械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能，再以壓力、流量的形式輸入到系統(tǒng)中去，它是液壓傳動的心臟，也是液壓系統(tǒng)的動力源。
在液壓系統(tǒng)中，液壓泵和液壓馬達都是容積式的，依靠容積變化進行工作。
1.液壓泵的工作原理
液壓泵都是依靠密封容積變化的原理來進行工作的，故一般稱為容積式液壓泵，圖3-1所示的是一單柱塞液壓泵的工作原理圖，圖中柱塞2裝在缸體3中形成一個密封容積a，柱塞在彈簧4的作用下始終壓緊在偏心輪1上。原動機驅(qū)動偏心輪1旋轉(zhuǎn)使柱塞2作往復(fù)運動，使密封容積a的大小發(fā)生周期性的交替變化。當a有小變大時就形成部分真空，使油箱中油液在大氣壓作用下，經(jīng)吸油管頂開單向閥6進入油箱a而實現(xiàn)吸油；反之，當a由大變小時，a腔中吸滿的油液將頂開單向閥5流入系統(tǒng)而實現(xiàn)壓油。這樣液壓泵就將原動機輸入的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，原動機驅(qū)動偏心輪不斷旋轉(zhuǎn)，液壓泵就不斷地吸油和壓油。
2.液壓泵的特點
單柱塞液壓泵具有一切容積式液壓泵的基本特點：
(1)具有若干個密封且又可以周期性變化空間。液壓泵輸出流量與此空間的容積變化量和單位時間內(nèi)的變化次數(shù)成正比，與其他因素無關(guān)。這是容積式液壓泵的一個重要特性。
(2)油箱內(nèi)液體的壓力必須恒等于或大于大氣壓力。這是容積式液壓泵能夠吸入油液的外部條件。因此，為保證液壓泵正常吸油，油箱必須與大氣相通，或采用密閉的充壓油箱。
(3)具有相應(yīng)的配流機構(gòu)，將吸油腔和排液腔隔開，保證液壓泵有規(guī)律地、連續(xù)地吸、排液體。液壓泵的結(jié)構(gòu)原理不同，其配油機構(gòu)也不相同。如圖3-1中的單向閥5、6就是配油機構(gòu)。
容積式液壓泵中的油腔處于吸油時稱為吸油腔。吸油腔的壓力決定于吸油高度和吸油管路的阻力，吸油高度過高或吸油管路阻力太大，會使吸油腔真空度過高而影響液壓泵的自吸能力；油腔處于壓油時稱為壓油腔，壓油腔的壓力則取決于外負載和排油管路的壓力損失，從理論上講排油壓力與液壓泵的流量無關(guān)。
容積式液壓泵排油的理論流量取決于液壓泵的有關(guān)幾何尺寸和轉(zhuǎn)速，而與排油壓力無關(guān)。但排油壓力會影響泵的內(nèi)泄露和油液的壓縮量，從而影響泵的實際輸出流量，所以液壓泵的實際輸出流量隨排油壓力的升高而降低。
液壓泵按其在單位時間內(nèi)所能輸出的油液的體積是否可調(diào)節(jié)而分為定量泵和變量泵兩類；按結(jié)構(gòu)形式可分為齒輪式、葉片式和柱塞式三大類。