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液压泵及液压马达基本参数的选择

(3)基本参数的选择

①工作压力  不同类型和规格的液压泵,其额定压力也不同。

液压泵的输出压力pp应为执行元件所需压力p1和系统进油路上的总压力损失∑△p(包括管路的压力损失及控制阀的压力损失)之和,即

pp≥P1 ∑△p                        (1-42)

泵的输出压力pp不得超过样本上的额定压力。强调安全性、可靠性时,还应留有较大的余地:一般在固定设备中液压系统的正常工作压力可选择为泵额定压力的70%~80%;要求工作可靠性较高的系统或行走设备(如车辆与工程机械),其液压系统工作压力可选择为泵额定压力的50%~60%。

产品样本上的最高工作压力是短期冲击时允许的压力。如果每个循环中都发生冲击压力,泵的寿命会显著缩短,甚至泵会损坏。

泵的最高压力与最高转速不宜同时使用,以延长泵的使用寿命。

qp≥K(∑q)max                      (1-43)

式中   K——系统的泄漏系数,一般取1.1~1.3(大流量取小值,小流量取大值);

(∑q)max——同时动作的液压执行元件的最大流量,m3/s。

对于工作过程始终用流量阀节流调速的系统,尚需加上溢流阀的最小溢流量,一般取2~3L/min。有时还需考虑电动机失转(通常lr/s左右)引起的流量减少量、液压泵长期使用后效率降低引起的流量减少量(通常5%~7%)。样本上往往给出排量、转速范围及典型转速不同压力下的输出流量。

③原动机  原动机有电动机和内燃机两种形式,对原动机的要求以及原动机功率的确定。

④转速和排量  转速关联着泵的寿命、耐久性、气穴及噪声等。虽然产品技术规格表中标明了允许的转速范围,但最好是在与用途相适应的最佳转速下使用,不得超过最高转速。特别是用内燃机驱动液压泵的情况下,油温低时若低速则吸油困难,有因润滑不良引起卡咬失效的危险,而高速下则要考虑产生汽蚀、振动、异常磨损、流量不稳定等现象的可能性。转速剧烈变动还对泵内部零件的强度有很大影响。

在系统所需流量已知的情况下,液压泵的转速应与排量综合考虑。通常,应首先根据系统所需流量qv( L/min)和初选的液压泵转速n1(r/min)及泵的容积效率ηv(可根据产品样本或取为ηv=0.9)计算其参考值,即

Vg=1000qv/(n1ηv)(1-44)

对于定量泵,最终选择的泵流量尽可能与系统所需流量相符,以免功率损失过大。

⑤效率  泵的效率值是泵质量好坏的体现。压力越高、转速越低则泵的容积效率越低,变量泵排量调小时容积效率降低。转速恒定时泵的总效率在某个压力下最高,变量泵的总效率在某个排量、某个压力下最高。泵的总效率对液压系统的效率有很大影响,应该选择效率高的泵,并尽量使泵工作在高效工况区。

(4)自吸能力  在开式回路中使用时,需要泵具有一定的自吸能力。发生气穴、汽蚀不仅可能使泵损坏,而且还引起振动和噪声,使控制阀、执行元件动作不良,对整个液压系统产生恶劣影响。在确认所用泵的自吸能力的同时,必须在考虑液压装置的使用温度条件、液压油的黏度来计算吸油管路的阻力的基础上,确定泵相对于油箱液位的安装位置并设计吸油管路。另外,泵的自吸能力的计算值要留有充分裕量。

(5)噪声  液压泵是液压系统的主要噪声源。在对噪声有限制的场合,应选用低噪声泵或降低转速使用。